تست مایعات نافذ PT

تست مایعات نافذ PT

یکی از روش های بازرسی جوش که برای یافتن عیوب سطحی جوش کاربرد فراوان دارد بازرسی مایعات نافذ جوش PT می باشد که در این روش با استفاده از جاذبه موئینگی و نفوذ یک مایع رنگی یا ماده فلورسنت به درون ناپیوستگی سطحی جوش آن را نمایان می کند. این تست غیر مخرب جوش برای تمامی قطعات آهنی و غیر آهنی نیز کاربرد دارد و از قدیمی ترین و ساده ترین روش هایی می باشد که برای انواع ترک ها، شکاف ها و تاخوردگی ها در قطعات با هر شکل و اندازه استفاده می شود. در واقع بازرسی مایعات نافذ جوش برای تشخیض عیوب جوش در سطح آن می باشد نه در عمق قطعه.

قاعده اصلی تست مایعات نافذ این است که زمانی که یک گرانروی بسیار پایین (بسیار مایع) مایعات نافذ به سطح یک بخش اعمال می شود، به شکاف ها و حفره باز سطح نفوذ می کند.

کاربرد تست مایعات نافذ PT

تست مایعات نافذ به دلیل سادگی و عدم محدودیت ان از لحاظ جنس قطعه کاربرد گسترده ای دارد. این روش به عنوان کنترل کیفیت محصولات روش های مختلف تولید در حین فرآیند تولید و پس از آن توسط تولید کنندگان و در تعمیر و نگهداری، سرویس های منظم و برای جستجوی ترک های خستگی و غیره و هم چنین بازرسی ها از لحاظ حفظ نکات ایمنی توسط مصرف کنندگان به کار می رود. نمونه قطعاتی که با استفاده از این روش کنترل و بازرسی می شوند عبارتند از دیسک ها، پره های توربین ها، چرخ های هواپیما، بسیاری از قطعات حساس خودروها و لوکوموتیوهای قطار، مثل پیستون ها و سرسیلندرها قبل از مونتاژ و در تعمیر و نگهداری و سرویس های منظم.

مراحل بازرسی مایعات نافذ PT

۱-تمیزکاری و آماده سازی سطح جهت تست مایع نافذ

به جهت اینکه آزمایش و تست مایعات نافذ به درستی انجام شود اولین قدم تمیز کردن سطح مورد آزمایش از هرگونه چربی، گرد وغبار، پوسته زنگ زده، آلودگی های سطحی، رنگ  و … می باشد زیرا مانع از نفوذ مایعات نافذ به درون شکاف ها و عیوب جوش می شود. ممکن است این آلودگی ها شکاف ها و عیوب را پر کنند و مایعات نافذ قادر به ورود به آنها نباشد و یا به علت ترکیب مایعات نافذ به برخی از این آلودگی ها اثر مایعات نافذ از بین رفته و نتواند به عیوب ریز نفوذ کند و وارد کنش با آلودگی ها شود. روش های مختلفی برای تمیز کردن سطح قطعه وجود دارد که با توجه به نوع قطعه و تعداد آن شستشوی مکانیکی یا شستشو شیمیایی ، برش زنی، شن پاشی خشک و تر و یا تمیز کاری سایشی برای جدا کردن زنگ آهن و گدازه های چسبیده به قطعه وجود دارد به طوری که مایعات نافذ بتوانند به راحتی به داخل عیب نفوذ کند. باید به این نکته توجه داشت که روش پاکسازی باید به گونه ای باشد که راه نفوذ مایعات نافذ به داخل شکاف را نبندد. شما می توانید با آب تحت فشار و بخار چربی ها و روغن ها را پاک کرد و همچنین از محلول های قلیایی برای از بین بردن روغن  چربی و کربن ها در بازرسی مایعات نافذ PT استفاده کرد

۲-بکار بردن مایع نافذ PT

مرحله دوم از بازرسی جوش باید مایع نافذ Penetrant را به سطح مورد آزمایش اعمال کرد که  این ایع نافذ می تواند یک مایع قابل دیدن و visible و یا مایع فلورسنت که در محیط تاریک و زیر نور ماورای بنفش نمایان میگردند باشد . برای بازرسی مایعات نافذ  PT قطعاتی که کوچک هستند می توانید آنها را در ظرف از مایعات نافذ آغشته کنید و مطمئن شوید مایع به تمامی سطوح داخلی و خارجی و درز ها نفوذ کرده و از عدم وجود حباب در ترک ها مطمئن شوید و در صورتی که قطعه بزرگتر است می توانید با یک قلمو ،پیستوله، اسپری و در مواردی غوطه وری و یا از طریق الکترواستاتیکی با مایعات نافذ بپوشانید. نفوذ عملاً بستگی به ماهیت و اندازه عیب ها دارد و بین ۲۰ ثانیه تا ۳۰ دقیقه تغییر میکند.در واقع در کمتر از ۵ دقیقه مایعات نافذ PT به شکاف های بزرگ نفوذ می کند اما برای شکاف های ریز حد اقل ۲۰ دقیقه زمان لازم است.

۳-برداشتن مایعات نافذ اضافی روی سطح

در تست مایعات نافذ PT پس از نفوذ کامل مایع به درون ناپیوستگی ها باید مایعات اضافه روس سطح را برداشت برای این کار در بعضی موارد می توان مایعات نافذ را با آب شست Water Washable، ولی برخی از مایعات نافذ PT را باید با بکارگیری حلال های خاص برداشت. باید توجه داشت که شستشوی زیاد باعث خروج مایعات نافذ از شکاف ها می شود و آزمایش را دچار نقص می کند. پس از شستشو باید با یک دستمال خشک سطح را کاملا خشک کرد.

 ۴-اسپری ماده ظاهر کننده در بازرسی مایعات نافذ جوش PT

ماده ظاهر کننده یا همان  Developer برای نشان دادن عیوب جوش واجب می باشد کل سطح مورد آزمایش باید با لایه ای نازک از ماده ظهور که معمولا پودر نرم گل سفید است به طور یکنواخت پوشیده شود این امر باعث می شود مایعات نافذ در پودر حل شود وجذب ماده ظهور شود و در نتیجه مرز عیوب سطحی با اندازه ای بزرگتر از اندازه واقعی و روشن تر قابل رویت می باشد. اما اگر از مایع فلورسنت استفاده شود نیازی به ماده ظهور نمی باشد زیرا مایع فلورسنت در بازرسی مابع نافذ PT در تاریکی زیر نور ماوراء بنفش به رنگ ها روشن زرد سبز قابل رویت می باشد .

۵-بازرسی شکاف ها شدت و عمق آنها پس از بازرسی مابع نافذ PT

پس از گذشت زمان لازم برای جذب مایعات نافذ به وسیله ی ماده ی ظاهر ساز سطح قطعه مورد بازرسی قرار می گیرد. موقعی که از مایع رنگی استفاده می شود بازرسی باید با استفاده از نور مرئی روزانه یا نور مصنوعی کافی (با شدت حداقل ۵۰۰ میکرو وات بر سانتی متر یا لوکس) انجام گیرد. در مواردی که از مایعات نافذ با ماده فلورسنت دار (با خاصیت شب نمایی) استفاده می شود بازرسی و مشاهده قطعه در زیر نور ماوراء بنفش (در زبان انگلیسی معروف به نور سیاه) انجام می گیرد. به این ترتیب دقت آزمایش برای شناسایی ترک های ریزتر افزایش می یابد. اما نور ماوراء بنفش مورد استفاده در بررسی غیر مخرب باید دارای شدت کافی (حداقل ۸۰۰ میکرو وات بر سانتی متر مربع) و طول موج آن در حدود ۳۶۵ نانومتر باشد. به دلایل ایمنی از نگاه کردن مستقیم و بدون عینک محافظ به نور ماوراء بنفش باید پرهیز کرد. برای تولید نور ماوراء بنفش از لامپ های ویژه ای که دارای شدت نور بالایی هستند استفاده می شود. شیشه لامپ از نوع شیشه کوارتزی می باشد، زیرا که از شیشه های معمولی پنجره یا شیشه های لامپ های معمولی برای نور مرئی فقط مقدار کمی از پرتو ماوراء بنفش می تواند عبور کند. لامپ های پرتو ماوراء بنفش از نوع لامپ های تخلیه گاز با فشار بالا به صورت لامپ های حاوی بخار جیوه با فشار بالا، لامپ های با گاز زنون یا لامپ های هالوژنی بخار جیوه فشار بالا مناسب ترند. این نوع لامپ ها دارای یک مخزن تخلیه گاز از جنس شیشه کوارتزی می باشند. در لامپ های بخار جیوه ای فشار بالا گاز آرگون و یک مقدار معینی جیوه نیز وجود دارد. موقعی که لامپ روشن می شود در آرگون تخلیه انجام می گیرد و گاز برای نوردهی تحریک و همزمان گاز گرم می شود. به این صورت قطره های جیوه موجود بخار می شود و فشار بخار در چند دقیقه به بیشترین مقدار خود می رسد و متناسب با آن شدت نور افزایش می یابد. به همین جهت برای این که شدت نور این نوع لامپ ها به توان کامل خود برسند، باید بعد از روشن شدن حداقل ۳ تا ۱۰ دقیقه منتظر ماند و سپس بازرسی را شروع کرد. هم چنین قابل توجه است که روشن کردن مجدد این لامپ ها نیاز به خنک شدن دارند. لامپ های جیوه ای ماوراء بنفش همانند دیگر لامپ ها دارای طول عمر معینی می باشند. طول عمر آن ها به عواملی مانند مدت زمان کارکرد، نوسانات شدت در ارتباط با تغییرات ولتاژ، خسارات مکانیکی و تاثیر محیط و آلودگی فیلتر بستگی دارد. از آنجا که ممکن است شدت پرتو این لامپ ها بعد از مدتی تا آن حد کاهش یابد که نور کافی برای شناسایی عیب را ایجاد نکنند، لازم است هر چند گاهی شدت پرتو افشانی لامپ های ماوراء بنفش کنترل شود. روش های کنترل شدت نور این نوع لامپ ها در استاندارد ها داده شده است. توصیه شده است که کنترل ها در فواصل زمانی منظم لازم انجام گیرد. پس از دقت لازم در هر یک از مراحل فرآیند آزمایش است که می توان به نتیجه ی بررسی قابل قبولی در مورد کیفیت قطعه دست یافت. البته برای کنترل نتایج استفاده از نمونه های استاندارد مبنا از جنس خود قطعات مورد بررسی، که دارای عیوب مصنوعی می باشند، توصیه شده است.

   مزایای تست مایعات نافذ

• این روش برای مواد فلزی و غیر فلزی قابل استفاده میباشد. به طور کلی تمام مواد غیر متخلخل با این روش قابل بازرسی است.
• روش PT (تست مایعات نافذ) برای اتصالات جوشکاری شده و یا لحیم کاری شده فلزات غیر مشابه بر خلاف سایر روشهای NDT به خوبی کاربرد دارد.
• مواد مورد استفاده دراین فرایند ساده و قابل حمل میباشند و انجام تست در هر محلی امکانپذیر است.
• یک روش ارزان قیمت است

محدودیتهای تست مایعات نافذ

• این روش فقط قادر به نمایان ساختن ناپیوستگی ها ، عیب ها و ترک های سطحی است .
• تاخیر زمانی قابل توجهی از زمان تمیزکاری اولیه تا رسیدن به نتایج تست وجود دارد.
• در روش PT شرایط سطحی قطعه کار تاثیر زیادی بر دقت تست خواهد داشت.

بنابر این در این روش حجم عملیات تمیزکاری زیاد میباشد.