اتصالات جوش داده شده در یک اسکلت یا سازه (نظیر پل، مخازن تخت و فشار و…) باید قابلیت تحمل تنش‌های ساده یا مرکبی که بر روی آنها بصورت استاتیکی و یا دینامیکی اعمال می شود را داشته باشد. اما چون نمی‌شود قضاوت خوبی و بدی جوش را تنها بر اساس ظاهر آن گذاشت لازم است مشخص کرد که تا چه اندازه جوش سالم و رضایت بخش است.
برای این منظور روشهای متعددی برای بازرسی و آزمایش جوش تنظیم و استاندارد شده است که به هر صورت به نوع کار و حساسیت آن نیز بستگی دارد. در بعضی موارد بازرسی و قضاوت ظاهری جوش کافی بوده در برخی کارهای حساس نیاز به آزمایشات و بازرسی های دقیق و ویژه‌ای دارند.
بازرسی و آزمایش جوش دو موضع متفاوت است که در اغلب موارد با هم توأم می‌شوند. بازرسی با نظارت فرایندها و محصولات تولید شده، برای اطمینان از خواص و کیفیت خواسته شده، انجام می شود و در بعضی موارد به طور کیفی و برای اصلاح عملیات اجرایی به کار می رود ولی در آزمایش، یک یا چند مشخصه به طور کمی و با دقت اندازه گیری و مقایسه می شود.
مراحل بازرسی و آزمایش جوش :
برای ساختن یک سازه جوش داده شده، بازرسی در سه مرحله ممکن است اجرا شود:
۱- قبل از شروع جوشکاری که شامل :
الف) کنترل نقشه کشی ها در اجزاء جوش، اندازه ها و مشخصه فرایند.
ب) مقایسه مشخصه داده شده توسط مشتری و کیفیت مورد نیاز با محصول.
ج) انتخاب فرایند جوشکاری و روش عملیات برای دست یابی به جوش با کیفیت مورد درخواست.
د) آزمایش کیفیت مواد مصرفی و بدون عیب بودن آنها از جمله نوع فلز قطعه کار، الکترود، مفتول، پودر جوش، روانساز و گاز محافظ و…
ه) وسایل و تجهیزات جوشکاری، برشکاری، عملیات حرارتی و نگهداری مواد مصرفی و حتی ماشین آلات آزمایش جوش باید بنحو رضایتبخش کار کرده و قابل کالیبره کردن بوده و امکان انجام جوش با شرایط خواسته شده را داشته باشد.
۲- بازرسی ضمنی جوشکاری: این مرحله بازرسی نیز شامل:
الف) شکاف لبه ها و سطوح مورد جوش باید از مواد چربی، زنگ زدگی، رنگ، سرباره و هرگونه آلودگی های دیگر پاک باشد چون این ناخالصی ها بر روی کیفیت جوش تغییر مستقیم دارد.
ب) یخ سازی لبه ها متناسب با شرایط عملیات جوشکاری باشند.
ج) سوار کردن و مونتاژ اجرا، فاصله دور جوش، امتدادها، وضعیت جوشکاری، روش و مرحله پاس های جوشکاری مطابق دستورالعمل مربوطه بوده و قابل قبول برای پائین نگهداشتن اعوجاج باشند.
د) اگر حال جوشی انجام می شود باید دارای اندازه، طول و فاصله کافی باشد.
ه) نگهدارنده، بست، وضعیت دهنده و نظایر آنها نباید ممانعت و مزاحمتی برای عملیات جوشکاری ایجاد کند.
و) در صورتیکه جوش با کیفیت قابل قبول ایجاد نشد دستورالعمل جوشکاری و پارامترهای مربوطه را در جریان جوشکاری اصلاح یا بهسازی modified کرد.
ر) ذرات و لایه های گل جوش یا سرباره باید بر روی سطح جوش بویژه در جوشهای چند پاشی کاملاً تمیز شده و کنترل شوند. همین طور در جوش نقطه ای گهگاه نوک الکترود تمیز شده و در صورت لزوم سمباده زده شوند.
ح) بازرسی در اثنای جوشکاری (حتی بازرسی ظاهری) کمک به تشخیص دلیل و منبع عیوب می کند که در بسیاری موارد می توان در مراحل اولیه آنها را کاهش داد. همچنین این مرحله بازرسی هرگونه اشتباه در انتخاب مواد یا روش و دستورالعمل جوشکاری را مشخص می سازد.
ط) بازرسی حین جوشکاری از نظر هزینه جوشکاری نیز بی تأثیر نیست، چون بجای اینکه در مرحله تکمیلی و نهایی قطعات را بعلت داشتن عیوب یا اشتباهات دور انداخته شوند در مراحل اولیه که مخارج کمتری مصرف شده است این کار انجامی می شود.
۳- بازرسی بعد از جوشکاری: اهم آزمایشات و بازرسی ها بعد از اتمام جوشکاری به منظور:
ارزیابی خواص و کیفیت اتصال جوش داده شده می باشد. که یکی از این آزمایش ها متالوگرافی به وسیله محلول H می باشد. که این محلول خورنده بوده و باعث می شود تا مناطق «فازهای» خاص خورده شده و در زیر میکروسکوپ به صورت تیره یا روشن یا اشکال خاص قابل تمایز و تشخیص باشند.
آزمایشات و بازرسی های اتصال جوش داده شده را میتوان به دو گروه اصلی زیر تقسیم کرد:
· آزمایشات مخرب
· آزمایشات غیرمخرب
آزمایشات مخرب
آزمایشات مخرب به انواعی از آزمایشات گفته می شود که باعث از بین رفتن تمام یا قسمتی از قطعه می گرددو در نتیجه باعث عدم استفاده قطعه می شود.در نتیجه تمام قطعات و خطوط جوش را نمی توان با اینگونه آزمایشات تست نمود.
آزمایشات معمول مخرب بر روی جوش شامل آزمایشات کشش، خمش، ضربه، شکست شکاف دار nick-break، سختی، اچ کردن و خوردگی است که در زیر انحصاراً توضیح داده می شوند.
۱- آزمایشات کشش Tensil testing: یکی از آزمایشات مکانیکی است که بطور وسیع برای تعیین خواص مکانیکی اجسام و جوش بکار گرفته می شود. از این آزمایشات میتوان استحکام کششی، نقطه تسلیم یا مقاومت تسلیم، مدول الاستیسیته و انعطاف پذیری (درصد تغییر طول نسبی و درصد تغییر سطح نسبی) را استخراج کرد.
آزمایشات کشش بطور کلی دو دسته هستند:
الف) آزمایش کشش عرضی: نمونه کششی از جوش سر به سر یا لب به لب بطریقی بریده می شود تا جوش در وسط و عمود بر طول نمونه قرار داشته باشد. غالباً استحکام کششی عرضی اتصال از این آزمایش بدست می آید.
ب) آزمایش کشش طولی از فلز جوش: نمونه کششی در سرتاسر جوش و از مغز آن تهیه می شود. در اینجا هم اندازه های مختلف نمونه کششی وجود دارد.
طبیعتاً لازمه انجام این چنین آزمایش داشتن میزان کافی مقطع جوش برای تهیه نمونه کششی از آن است.
هدف از انجام این آزمایش تعیین مناسب بودن الکترود یا سیم جوش برای کار مورد نظر و بررسی کیفیت فلز رسوب داده شده در موضع اتصال است.
روش انجام آزمایش ساده بوده، بعد از علامت گذاری “طول مؤثر” gaze length بر روی نمونه آنرا در دو فک دستگاه کشش محکم کرده سپس بتدریج نیرو کششی اعمال میشود منحنی نیروی اعمال شده و تغییر شکل الاستیکی (ابتداء) و پلاستیکی (مرحله بعد) بر روی کاغذ ثبت می شود. موضعی از نمونه شروع به باریک شدن و بالاخره شکست می کند.
در بعضی موارد از مطالعه سطح شکست نمونه های پاره شده نیز میتوان به بعضی عیوب نظیر حفره ها، ذرات تکه ای سرباره، ذوب ناقص و حتی اندازه دانه ها پی برد.
آزمایش سختی Hardness test:
در بعضی کتب آزمایش سختی را جزو آزمایشات مخرب منظور کرده اند. آزمایشات سختی ایده ای برای مقاومت سایشی فلز جوش داده و در بعضی مواقع که سرعت عمل و ارزانی آزمایش مطرح باشد بجای آزمایش کشش انجام میشود تا مقاومت تقریبی جوش حدس زده شود. این آزمایش مقاومت فلز در برابر فرو رفتن جسم سخت تر (ساچمه فولادی، کریستال الماس) در سطح آن را نشان میدهد. با مقایسه سختی فلز جوش با منطقه مجاور جوش (H.A.Z) و یا با فلز قطعه کار میتوان میزان سختی پذیری جوش و حتی حساسیت آن را در برابر ترکیدگی یا قابلیت ماشین کاری آنرا تشخیص داد.
همانطور که اشاره شد این آزمایش را میتوان بدون اینکه قطعه جوش داده شده از بین برود بر روی جوش یا منطقه مجاورش (بهتر است سنگ زده شود) انجام داد و یا بر روی نمونه ای که از جوش بریده شده و احتمالاً مقطع آن اچ شده است در میان خط جوش، در قسمت صورت (Face)، در ریشه آن و یا منطقه متأثر از حرارت اندازه گیری کرد و حتی تغییرات میزان سختی را در فواصل مختلف بصورت منحنی رسم کرد.
آزمایش خوردگی Corrosion testing:
در جوشکاری فولادهای زنگ نزن، آلومینیوم و بعضی از آلیاژهای دیگر مقاومت خوردگی فلز جوش یا منطقه مجاور جوش حائز اهمیت است که تقلیل مقاومت خوردگی میتواند ناشی از عوامل مختلف منجمله مناسب نبودن ترکیب شیمیائی فلز پر کننده، تغییرات فازها یا رسوب ناخالصیها در مرز دانه ها، بقایای سرباره و یا روانساز باشد. برای مقایسه مقاومت خوردگی منطقه جوش با بقیه قطعه کار معمولاً بر اساس استاندارد نمونه هایی تهیه شده و در شرایط مشابه با خدت قطعه جوش داده شده (درجه حرات، تنشها و محلول خورنده) قرار داده و در زمانهای معینی نمونه‌ها مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرند (شستن و وزن کردن، مطالعه میکروسکپی یا طرق دیگر…)
اچ کردن The ettch test:
گاهی اوقات برای مطالعه ساختار میکروسکوپی، اندازه دانه ها، با بعضی فلزها و حتی عیوب و ناخالصی ها در فلز جوش یا منطقه مجاور آن، همچنین بررسی شکل مقطع فلز جوش و میزان نفوذ ذوب لازمست تا نمونه هایی از منطقه جوش داده شده بریده و پس از پولیش کردن با محلولهای مختلف اچ کرد. محلولهای شیمیائی اچ برای آلیاژهای مختلف و اهداف گوناگون (ماکروسکپی، میکروسکپی، مشخص کردن فاز خاص یا عیب ویژه) متفاوت است، اما عمل این محلولها پس از پاره شدن نمونه، در قسمت آن از فک ها با و در کنار یکدیگر قرار می دهند.
آزمایشات غیرمخرب
آزمایشات غیر مخرب انواعی از آزمایشات هستند که موجب تخریب و از بین رفتن قطعه تحت آزمایش نمیشوند.
مانند: آزمایش فراصوتی ، آزمایش رادیوگرافی ، آزمایش مایعات نافذ و غیره. آزمایشات غیر مخرب به علت نیاز روزافزون صنایع ، بویژه صنایع پیشرفته مانند : صنایع هوایی و اتمی و همچنین صنایع نفت و پتروشیمی روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می گیرند.
در قرن نوزدهم ازیک روش ابتکاری برای یافتن ترک های مویی در قطعات لکوموتیوو یا ریل راه آهن بنام تکنیک روغن و گل سفید استفاده می شد در این روش ابتدا قطعات را در روغن جوشان غوطه ور کرده و سپس آنرا خارج و پاک نموده وگل سفید به آن می مالیدند. روغن باقی مانده در ترک های موئی در گل سفید نفوذ کرده و ترک ها راظاهر می کرد. این روش امروزه اساس آزمایش مدرنی بنام مایعات نافد شده است از جمله روشهای آزمایش غیر مخربی که امروزه در صنایع مختلف بویژه صنایع هواپیمایی کاربرد بسیار دارند می توان از برشمردهه زیر نام برد :
آزمایش مایعات نفوذ کننده
آزمایش ذرات مغناطیسی
آزمایش با جریان گردابی
آزمایش پرتو نگاری
آزمایش فراصوتی
حال به شرح مختصری از روشهای فوق الذکر می پردازیم:
آزمایش با مایعات نافذ :
روش مایعات نافذ یکی از چندین روش مورد استفاده در آزمایشهای غیر مخرب برای تعیین عدم پیوستگی در اتم های فلز است . این عدم تداوم یا پیوستگی در ساختار فلز می تواند به صورت ترک، ناخالصی، خلل و فرج ، و… باشد . آزمایش نفوذ مایعات را می توان بر روی تمامی مواد بجز آنهایی که بسیار متخلخل می باشند بکار برد.
در این روش مایع حاوی رنگ بر روی قطعه مورد آزمایش ریخته می شود یا قطعه مورد آزمایش درون محلول که حاوی رنگ است فرو برده می شود سپس در این حالت قطعه را برای مدتی درون مایع حاوی رنگ باقی می گذارند تا مایع در قسمتهایی که عدم پیوستگی ( ترک ) در ساختار فلز وجود دارد نفوذ کند. وقتی مایع به درون ترک نفوذ نمود باعث می گردد که رنگ حل شده توسط مایع نیز بدرون ترک کشیده شود سپس مایع را از سطح قطعه مورد آزمایش کاملا پاک می کنند و بعد از این عمل پودر ظاهرکننده را روی سطح مورد نظر می ریزند.
پودر، رنگی را که درون ترک با عدم پیوستگی وجود دارد به سطح کشیده بطوری که فرد بازرسی کننده می تواند آنرا با چشم ببیند با این توضیحات اصول روش آزمایش بوسیله مایعات نفوذ کننده به طور ساده بیان گردید بهتر است کمی عمیق تر به مسئله بنگریم
بعضی از ناپیوستگی ها در طی فرایند نورد ، آهنگری و ریخته گری بوجود می آیند و به سطح قطعه کار نیز راه دارند از جمله این ناپیوستگی ها ، تر کهای حاصل از سنگ زدن قطعه را می توان نام برد. بعضی دیگر از ناپیوستگی ها در طی فرایند تولید ممکن است به سطح قطعه راه نداشته باشند از جمله این ناپیوستگی ها ناخالصیهای غیر فلزی را می توان نام برد که در صورت بازرسی قطعه با استفاده از روش مایعات نفوذ کننده نمی توان به وجود آنها پی برد برای انجام آزمایش مایعات نفوذ کننده باید موارد زیر را بدقت انجام داد.
الف: آماده سازی سطح قطعه کار ( یا سطوح قطعه کار)
اگر بخواهیم برای انجام این آزمایش آماده باشیم باید هر مانعی را که باعث ممانعت از نفوذ مایع بدرون ترک می شود از میان برداریم . قطعه را باید تمیز کنیم تا تمامی چربی ها و کثافات که مانع نفوذ مایع بدرون ترک هستند از بین بروند ، چربی و خاک و کثافات را در اصطلاح (contamination) می نامند. بعلاوه رنگ و آبکاری نیز قبل از انجام این آزمایش باید برداشته شوند و سطح قطعه بدون پوشش باشد . تمیز کننده باید قادر باشد تا کثافات و روغن و گریس را در خود حل کرده و از روی سطح قطعه کار بردارد بعلاوه تمیزکننده باید خاصیت تبخیری زیادی داشته باشد و به آسانی بخار شود . از جمله این مواد تمیز کننده می توان : استون ، پر کلرواتیلن و الکل ایزوپروپیل را نام برد لازم به ذکر است که از نظر ایمنی نباید این مواد را به مدت زیادی تنفس نمود و نباید اجازه داد با پوست بدن تماس یابند.
هر روشی که به سطح قطعه کار صدمه وارد نکند می تواند برای برداشتن آبکاری سطوح و گریسها و روغنها بکار رود. اما تمیزکاری بوسیله ساچمه پاشی یا شن پاشی برای عملیات بعدی که آزمایش ترک یابی غیر مخرب است پیشنهاد نمی شود زیرا باعث فشرده شدن سطح قطعه کار شده و ممکن است ترکی را که به سطح راه داشته مسدود نماید .
اگر از روش ساچمه پاشی یا شن پاشی برای تمیز کاری استفاده گردد باید متعاقب آن از فرایند شیمیایی که کنده کاری اسیدی نامیده می شود و در آن قسمتی از سطح قطعه کار خورده می شود تا دوباره ترکها به سطح راه یابند ، استفاده شود . پس کلید آماده سازی سطح کار ، تمیزکاری مناسب این سطوح است.
ب: مایع نفوذ کننده:
بطور کلی هر مایعی را می توان نفوذ کننده در نظر گرفت این قدرت نفوذ مایعات در اثر نیرویی است طبیعی که عمل موئینگی نامیده می شود. این نیرو در تمامی مایعات وجود دارد مایع نفوذ کننده که بر روی سطح قطعه کار قرار می گیرد، فقط چون حفره یا ترک وجود دارد بداخل آن وارد نمی شود بلکه در اثر این نیرو بداخل ترک کشیده می شود بخاطر داشته باشید که نفوذ مایع بستگی به نیروی ثقل ندارد عمل موئینگی دلیل این امر است که در سطح زیر قطعه هم مایع نفوذ کننده وارد ترک می شود . لازم به ذکر است که مایع نفوذ کننده باید دارای خاصیت کشش سطحی کم باشد
بعلاوه باید دارای توانایی زیر باشد:
- توانایی نگداشتن رنگ به صورت معلق در خود
- توانایی پخش نمودن رنگ به صورت یکنواخت بر روی سطح قطعه کار
- توانایی حمل رنگ به داخل ترک های مویی که به سطح راه دارند
- توانایی بالا آوردن رنگ از انتهای ترک به سطح قطعه کار
- توانایی پاک شدن از روی سطح قطعه کار به آسانی
- عدم تبخیر سریع
مایعات نفوذ کننده بطوریکه ذکر شد خود از دو قسمت تشکیل شده اند یکی خود مایع و دیگری رنگ معلق در آن . این رنگ معلق در مایع بدو صورت وجود دارد یا دارای خاصیت فلورسنت است که در این صورت برای ملاحظه ترک یا ناپیوستگی باید از نور ماوراء بنفش استفاده نمود که چون دارای حساسیت بالاتری می باشد در مواقع خاص و حساس مورد استفاده قرار می گیرد،مانند پره موتورهواپیما و یا با چشم معمولی می توان آنرا مشاهده نمود ( غیر فلورسنت) که در این صورت رنگی براق است.در این روش نکته دیگری را باید در ذهن سپرد و آن مدت زمانی است که مایع نفوذ کننده باید بر روی سطح قطعه کار باقی بماند.
این مدت زمان ، حداقل زمانی است که مایع نفوذ کننده باید بر روی سطح کار باقی بماند و معمولابوسیله تجربی پیدا می شود.
محدودیت این تست در این است که اولا فقط عیوبی را که به سطح راه یافته اند ظاهر می کند ثانیا نمی توان بر روی اجسام جاذب و متخلخل بکار برد.همچنین بایستی قبل از انجام تست عملیات تمیز کاری دقیقی برروی قطعه انجام شود که کاری وقت گیر است و همچنین بستگی زیادی به نحوه عملکرد اپراتور دارد. البته لازم به ذکر است که تست مایعات نافذ (PT) به عنوان اولین انتخاب صنعتگران در بین تستهای غیر مخرب می باشد. زیرا خطر ناک ترین عیوب، عیوب سطحی هستند ، که این روش به خوبی قادر به شناسایی آنها می باشد. دلیل دیگر ارزان بودن این روش است. مواد مورد نیاز این روش در نوع قابل حمل آن سه اسپری می باشد.بنابر این بسیار سبک و قابل حمل است و نیاز به سرمایه گذاری اولیه بسیار کمی دارد.به عنوان آخرین نکته باید متذکر شدکه این روش گاهی اوقات تنها روش قابل استفاده برای تست قطعه می باشد.یکی از این موارد،در پتروشیمی می باشد که یک لوله از دیگری منشعب شده است.وجنس لوله ها از فولاد زنگ نزن آستنیتی می باشند،پس از تست ذرات مغناطیسی نمی توان سود جست. همچنین به علت اینکه خط جوش در محل تقاطع قرار دارد، نمی توان از پرتونگاری استفاده نمود و همینطور هم تست فراصوتی غیر قابل استفاده می باشد.پس باید توجه نمود که این روش با حساسیت بالا انجام شود و از افراد باتجربه و دارای مدرک معتبر برای انجام تست بهره بجویند.
آزمایش با کمک ذرات مغناطیسی:
این روش مخصوص قطعات فرو مغناطیس است که در آن از خاصیت قطب های آهن ربائی استفاده می شود بدین ترتیب که پس از اعمال میدان مغناطیسی عیوب خود تشکیل دوقطبی های مغناطیسی نموده و با پاشیدن ذرات مغناطیسی بر روی قطعه، ذرات برروی این عیوب تجمع نموده و عیب را قابل رویت میکند. مراحل کار بدین ترتیب است که ابتدا قطعه مورد نظر را بوسیله دستگاه مربوطه در جهات طولی و عرضی آهنربا می کنند.آهنربایی کردن بستگی به نوع آن دارد . از روش دایره ای برای ترکهای عرضی استفاده می شود و از روش طولی برای ترک های عرضی استفاده می شود.
از جمله تجهیزات این روش می توان به دستگاههای تمام اتوماتیک که مخصوص ترکیابی انواع تیغه های کمپرسور می باشد اشاره کرد که در شرایط استاندارد تا ۶۰۰ تیغه را در ساعت با دقت بسیار بالا در محورهای مختلف مغناطیسی نموده و برای بازرسی آماده می کند . روش آزمایش ذرات مغناطیسی برای تولید انبوه بسیار مناسب بوده و از سرعت و دقت بالایی برخودار است و عیوب سطحی و زیر سطحی را تا عمق چند میلیمتر زیر سطح نشان می دهد. برای مغناطیس نمودن قطعات می توان از دو جریان AC , DC استفاده نمود.جریان DC عمق بیشتری را می تواند مغناطیس نماید که البته دارای تجهیزات پیچیده تری نسبت به AC می باشد.برای کاربردهای قابل حمل عموما از دستگاه های AC استفاده می کنند زیرا اندازه تجهیزات کوچکتر است. یکی از مثال های عملی قابل ذکر دستگاه Magna Flux می باشد که حدود ۴ کیلوگرم وزن دارد و با یک دست قابل نگهداری می باشد. ودو پایه دارد که میدان مغناطیسی در بین آن ایجاد می گردد. عموما برای بازرسی خطوط جوش از این دستگاه استفاده می شود.برای تشخیص عیوب باید سطح ما دارای رنگ روشنی باشد تا عیوب که بوسیله ذرات ریز براده های آهن ایجاد شده اند قابل رویت باشند. پس عموما از اسپری رنگ سفید برای قابل رویت کردن محل آزمایش استفاده می کنند.که نباید لایه سفید رنگ ضخیم باشد که مانع رویت عیوب به خاطر ضعیف شدن میدان مغناطیسی گردد.همچنین ذرات براده آهن به چند روش قابل پاشش می باشند. یکی از این روشها پاشش به صورت پودرخشک و مانند پاشش نمک می باشد.که این روش فقط در جایی که سطح مورد آزمایش افقی است کاربرد دارد،همچنین مکان مورد نظر باید سربسته باشدتا وزش باد باعث پراکنده شدن ذرات نشوند. یکی دیگر از روشها قراردادن ذرات در یک محلول و پاشش آن محلول به صورت اسپری برروی قطعه می باشد که از این روش به صورت عمده در صنعت استفاده می شود.بنابراین برای تست نیاز به دواسپری و یک دستگاه تولید میدان می باشد.در اینصورت تنها وسیله اضافی مورد نیاز، برق می باشد که می توان از آن به عنوان محدودیت این روش هم نام برد.
محدودیت دیگری که برای این روش می توان نام برد، فرو مغناطیس بودن قطعه مورد آزمایش است
پرتو نگاری صنعتی :
همانگونه که در پزشکی با گرفتن عکس از اعضاء بدن به عیوب داخلی آن پی می برند در پرتو نگاری صنعتی نیز با همین شیوه عیوب قطعات را مشخص می کنند پرتونگاری معمولا به دو روش انجام می شود یکی با استفاده از مواد رادیو اکتیو مانند ایزوتوپ عناصر مختلف و دیگری دستگاه مولد اشعه ایکس. در روش اخیر قدرت اشعه بستگی به ضخامت قطعه و اندازه دستگاه بستگی به شکل هندسی آن دارد. امروزه سعی می شود با ابداعات جدید و ساختن دستگاههای کم حجم و با قابلیت های بالااز ایزوتوپ ها به خاطر خطرات آنها که ممکن است شخص ناخوداگاه در معرض پرتو قرار گرفته و باعث صدمات جانی گردد، کمتر استفاده شود در صورتی که دستگاه مولد اشعه ایکس فقط تا زمانی که روشن است اشعه تولید میکند و به محض خاموش شدن هیچگونه خطری ندارد.
طرز کار بدین ترتیب است که ابتدا دستگاه مناسب را انتخاب نموده بعد فیلم مربوطه را در زیر جسم قرار داده و دوربین را در فاصله معینی ازجسم طوری قرار می دهند که پرتوهای حاصله از جسم عبور کرده و تغییرات ضخامت را بر روی فیلم ثبت کند که این تغیرات ضخامت می تواند وجود تخلخل را درون قطعه گزارش دهد زیرا درصورت وجود حفره در آن ناحیه ضخامت کاهش می یابد. همچنین اگر ناخالصی مانند نوک الکترود تنگستنی در خط جوش موجود باشد میزان پرتو رسیده به فیلم تغییر می کند و پس از ظهور فیلم آنرا مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهند و با توجه به شکل ایجاد شده عیب مورد نظر را حدس می زنند. در این مرحله بازرس باید مانند پزشک آگاهی کافی به ساختمان جسم تحت آزمایش داشته باشد تا بتواند عیوب احتمالی را تشخیص دهد که این خود نیاز به تجربه و مهارت فراوانی دارد.
از ویژگی های این روش یکی ثبت تصویر دائم از جسم و عیوب مربوطه ( که در صورت لزوم چند سال بعد مورد استناد قرار می گیرد ) و دیگری قدرت نفوذ زیاد در اجسام می باشد مثلا می توان فولاد را با ضخامت ۱۰ اینچ مورد آزمایش قرار داد بیشترین کاربرد آن در گرفتن عکس از محل های جوشکاری شده راکتورها ، لوله ها ، سازه های هواپیما مخازن و غیره می باشد این روش نسبت به روشهای دیگر پر خرج تر و خطرناک تر است اما با اختراع دستگاههای رادیوسکوپی که از همین خواص استفاده می کند می توان بدون گرفتن فیلم و با بکارگیری یک دستگاه تلویزیونی داخل اجسام را مشاهده نموده و در صورت لزوم از مواضع مشکوک یک تصویر دائمی تهیه کرد. این روش مناسب کارخانجات تولیدی بوده و از سرعت مناسب برای بازرسی محصولات برخوردار است در صنایع هوایی نیز از پرتونگاری استفاده های فراوانی می شود. همچنین اپراتورها حتما باید دارای وسایلی باشندکه میزان پرتو رسیده به آنها را در طول یک ماه ثبت کند و سپس نشانگرها را به سازمان انرژی اتمی می فرستند تا اگر میزان دریافتی از حدی معین فراتر رود، فرد به پزشک فرستاده شود تا مورد معالجه قرار گیرد.همچنین به علت خطرات فراوان این پرتوها باید در زمانی که افراد دیگری در معرض این پرتو ها نباشند، این تست انجام گیرد.در عمل عموما در هنگام شب از این روش استفاده می شود تا محل تست خالی از افراد متفرقه باشد.
آزمایش فراصوتی:
این روش در صنعت و طب کاربرد بسیار داشته و بخاطر بی خطر بودن روز بروز بر قابلیت آن افزوده می شود با این روش می توان حتی تا عمق ده متری را تحت بررسی قرار داد برای مثال در ریل راه آهن می توان با قرار دادن این وسیله بر یک سر ریل ، سر دیگر ریل را روی صفحه نمایشگر مشاهده نمود و بین این دو فاصله را، مورد بررسی قرار داد .
در این روش همانگونه که از نامش پیدا است از خاصیت امواج صوتی استفاده می شود بدین ترتیب که یک مبدل که از پدیده پیزو الکتریک بهره مند است را روی جسم قرار می دهند سپس این مبدل علائم الکتریکی را از دستگاه گرفته و آن را به ارتعاشات مکانیکی تبدیل می کند
( و بالعکس ).
زمان رفت و برگشت صدا را در داخل جسم اندازه گیری نموده و ضخامت جسم را بوسیله ضربان اولیه و انعکاس آن بر روی صفحه نمایش دهنده مشاهده می کنند. اگر در قطعه جسم خارجی موجود باشد و یا ترکی در قطعه وجود داشته باشد، وقتی این صوت به آن رسید، باعث برگشت زود هنگام موج و نمایش آن برروی صفحه نمایشگر می شود.سپس بسته به میزان انرژی صوتی برگشتی و باتوجه به استاندارد مورد استفاده در مورد حد رد و قبول عیب ، یا از عیب چشم پوشی می کنند ویا برای تعمیر مجدد آن اقدام می کنند.
در حال حاضر در روش فرا صوتی از فرکانس های بین نیم مگا هرتز تا ۱۰ مگاهرتز برای فرکانس موج ارسالی استفاده می شود. میزان فرکانس بستگی به نوع فلز ، عیب ، فاصله عیب از سطح جسم و نحوه تولید جسم از قبیل ریخته گری ، آهنگری شده ، و غیره دارد. فرکانس های پایین دارای قدرت نفوذ بیشتر و حساسیت کمتر و بالعکس فرکانس های بالا دارای قدرت نفوذ کمتر و حساسیت بیشتر می باشند. با این روش می توان عیوب بسیار کوچک را در عمق زیاد مشخص نمود. با روش ذکر شده نه تنها ناهمگونی ها بلکه تغییرات ثانویه که در حین سرویس دادن قطعات ایجاد می شود، مانند خوردگی را نیز می توان مشاهده نمود.از جمله موارد پرکاربرد این روش می توان به تست خطوط جوشکاری شده ورقها اشاره نمود مانند جداره یک مخزن بزرگ با ضخامت ورق چند سانتیمتر، یا ستون های فلزی یک برج ساختمانی که ورقهای فولادی به صورت لب به لب به همدیگر جوش خورده اند. نکته قابل توجه در مورد این روش این است که این روش فقط برای جوشهای نفوذی قابل استفاده است. زیرا در غیر اینصورت لبه های جوش نخورده به عنوان یک عیب باعث برگشت دادن موج شده و به ما اطلاعات غلطی می دهد.
آزمایش تست میدان مغناطیسی
این تست بر اساس اندازه گیری میدان مغناطیسی موجود در قطعه و نمایش میزان آن بر روی صفحه دیجیتالی می باشد. بدین ترتیب که بوسیله دو آهنربای دائمی ، که یکی دارای قطب مثبت و دیگری دارای قطب منفی است، و برای مدت چند ثانیه هردو آنها به فاصله معینی از هم قرار گرفته اند (حدود ۱۵ سانتیمتر) مغناطیس می شود، سپس با گذاشتن سنسور مخصوص برروی قطعه در محلی بین دو قطب ایجاد شده، عددی را دستگاه نشان می دهد، که اپراتور پس از مقایسه عدد خوانده شده با استاندارد مورد استفاده، می تواند عدد بدست آمده را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد.
این روش نسبت به روشهای دیگر کاربرد کمتری دارد. برای همین هم تعداد این تجهیزات در شرکتهای ایرانی انگشت شمار می باشد. یکی از موارد کار برد عملی در مورد این دستگاه ها، استفاده از آن در پتروشیمی ها و در خطوط لوله جوشکاری شده از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی می باشد. همانطور که می دانید این فولادها غیر مغناطیسی هستند. پس اگر این تست برروی آن انجام شود، بایستی عدد کوچکی را برروی صفحه نمایش نشان دهد. در هنگام جوشکاری این فولادها حتما بایستی از الکترود جوشکاری هماهنگ با ترکیب شیمیایی یعنی دارای میزان کروم و نیکل بالا استفاده شود. ولی در عمل دیده شده که برای سادگی کار ویا کم هزینه تر شدن پروژه از الکترود مخصوص فولاد ساده کربنی استفاده می کنند. در اینصورت این قسمت از لوله و فلز خاصیت ضد خوردگی خود را از دست می دهد و از همین نقطه زنگ می زند. و پس از مدتی باعث ایجاد حفره و در نتیجه باعث نشت مایع و یا گاز درون خود می گردد.
مثال عینی این قضیه را در یکی از پتروشیمی های درحال ساخت دیده شد. که پاس ریشه را برای راحتی کار با الکترود مخصوص فولاد ۷۰۱۸ جوش داده بودند و پاس رویی را با الکترود فولاد زنگ نزن تا از روی ظاهر قطعه کار هم این قضیه مشخص نگردد.
ولی پس از دو سال از جوشکاری این لوله ها و انجام تست های تکمیلی برروی این قطعات بوسیله دستگاه Magnetic Field Testing یا همان MFT به این عمل پی بردند زیرا انتظار داشتند که برروی دستگاه میدان مغناطیسی پسماند بسیار ضعیفی را مشاهده نمایند ولی خلاف این امر را شاهد بودند. پس ازشکافت لوله ها شاهد این امر بودند که پاس ریشه از جنس فولاد ساده کربنی است. ودر همین مدت کم و قبل از هرگونه عمل و سرویس دهی لوله کاملا از داخل زنگ زده بود.
پس ارزش این تست در اینجا و در این موارد خاص نمایان می شود. در تصاویر زیر که تهیه شده است می توانید روش استفاده و ابعاد دستگاه را مشاهده نمایید.