بازرسی یکی از مراحل بسیار مهم در هر فرآیند صنعتی محسوب میشود. شاید بتوان اساسی‌ترین هدف بازرسی را ایجاد اطمینان از تولید محصول با کیفیت و نظارت بر استمرار فرآیند تولید دانست. از گذشته‌های دور، عمل بازرسی به منظور کشف اشتباهات و معایب، جدا کردن محصولات سالم از معیوب و نگهداری سوابق قطعات و تجهیزات مورد بازرسی انجام شده است. اهمیت بازرسی به اندازه‌ای است که در تمامی مراحل تولید قطعه و حتی پس از آن بازرسی باید به صورت منظم انجام شود. تست مخرب یکی از راه‌های اصلی بازرسی و کنترل کیفیت محصول می‌باشد. آزمایش یا تست جوش مخرب، همان‌طور که از نام آن پیداست، شامل تخریب فیزیکی یک جوش تکمیل شده برای ارزیابی استحکام و ویژگی‌های آن است. این روش آزمایش برای درک رفتار ماده نمونه، استحکام، کیفیت اتصال جوش داده شده و مهارت جوشکار انجام میشود.
آزمایش جوش مخرب اغلب برای کاربردهای زیر استفاده میشود:
* تایید روش جوشکاری
* بازرسی جهت نمونه‌برداری
- * بازرسی جهت تحقیق
* تست صلاحیت عملکرد جوشکار
* تجزیه و تحلیل شکست جوش
در تست مخرب، قطعه مورد نظر آسیب می‌بیند و یا می‌شکند. یعنی به ندرت قطعه قابلیت استفاده مجدد را خواهد داشت. در واقع در حین تست مخرب تغییری برگشت ناپذیر در ابعاد یا ترکیب شیمیایی قطعه رخ می‌دهد. در صنایع مختلف، تست مخرب وقتی قابل توجیه است که یک قطعه در مقیاس انبوه تولید میشود و از بین رفتن تعداد کمی از نمونه‌ها به منظور کنترل کیفیت مشکلی ایجاد نخواهد کرد. البته در برخی موارد نظیر مهندسی زلزله یا طراحی خودرو، ممکن است نمونههای گران قیمت نیز به منظور اطمینان از عملکرد سایر نمونههای تولیدی، در آزمون مخرب مورد آزمایش واقع شود. از نخستین تست‌های مخرب که هم‌چنان هم مورد استفاده قرار می‌گیرند، میتوان به تست‌های زیر اشاره کرد:
۱. تست کشش: مهم‌ترین و جامع‌ترین تست مخرب، آزمون کشش می‌باشد. به دلیل اینکه این آزمون روی نمونه و محصولات خروجی رشته‌های مختلفی مانند مکانیک، متالوژی، عمران و… انجام میشود. در این آزمون نیروی کشش وارده بر نمونه را شکسته و گسیختگی نمونه را افزایش می‌دهند. با تحلیل نتایج این آزمون ساده و نسبتا ارزان در روابط مهندسی و نمودار تنش و کرنش، پارامترهای مختلفی مانند مدول الاستیسیته، استحکام کششی، مقاومت تسلیم و انعطاف پذیری به دست می‌آید. این آزمون کاربرد زیادی در تست موادی مانند اتصالات جوش، پیچ و مهره و… دارد. برای انجام آزمون کشش باید طبق استانداردهای مرتبط با همان ماده استفاده کرد. در این آزمایش کشش از دو طرف نمونه می تواند هم به شکل مکانیکی و هم هیدرولیکی انجام شود. برای به دست آوردن محدوده پذیرش نمونه جوشکاری شده باید به استانداردهای مرجع جوشکاری رجوع شود.
۲. تست فشار: تست فشار معمولا برای بررسی کیفیت مواد ترد مانند چدن، آلیاژهای ترد و هم چنین مواد غیر فلزی دیگری که تحت شرایط کاری بیشتر تحت تاثیر نیرو های فشاری قرار خواهد گرفت (مثل تکیه گاه‌های فلزی یا آلیاژهای یاتاقانی، مواد سرامیکی، بتن) به کار می‌رود. هم چنین این تست برای بررسی رفتار مواد فلزی که در عملیات شکل دهی تحت تنش های فشاری قرار می‌گیرند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در آزمایش فشار نمونه استوانه‌ای شکل تو پر را در قسمت مرکزی صفحه‌های فشاری دستگاه آزمایش قرار داده و از دو طرف تحت تاثیر نیروی فشاری قرار می‌دهند.
۳. تست خمشی: آزمون‌های خمشی، یکی از ساده‌ترین و ارزان‌ترین تست‌های مخرب جوشکاری محسوب میشوند. از این آزمایش برای بررسی مشخصات اتصال جوش داده شده و فلز جوش استفاده میشود. تست های خمشی را میتوان با استفاده از دستگاه کشش، برش ساده و حتی گیره و چکش نیز انجام داد. گاهی از این آزمایش‌ها جهت یافتن انعطاف‌پذیری منطقه جوش، نفوذ جوش، ساختار کریستالی، مقاومت و تشخیص بعضی عیوب جوشکاری نیز استفاده میشود.
4. تست حک: تست حک نوعی دیگر از انواع تست های مخرب جوشکاری است. در تست حک باید مقطعی از جوش‌ها تهیه شده و پس از حک کاری برای عیب یابی مورد بررسی قرار گیرد. روش حک کاری میزان نفوذ فلز جوش و نیز سلامت جوش‌ها را در مقطع موردنظر مشخص می‌کند. بررسی جوش‌ها در مقطع موردنظر (در آزمایش حک) با اهدافی دنبال میشود که عبارتند از:
- * تعیین سلامت جوش
* آشکار شدن مرزهای بین فلز جوش و فلز پایه و نیز بین لایه‌های مختلف فلز جوش‌ها
- * تعیین محل و عمق نفوذ جوش‌ها
* بررسی متالوژی ناحیه تفدیده (HAZ)
حک کاری عمیق، معایب بی‌ضرری همانند ترک‌ها و تخلخل‌های کوچک را به طور اغراق آمیزی بزرگ نشان می‌دهد. بنابراین بازبینی سطحی باید به محض مشخص شدن واضح جوش‌ها انجام شود و حک کاری نباید به میزانی باشد که سبب تخریب حجم داخلی نمونه شود. در تست حک، یک مقطع عرضی از اتصال جوشکاری شده جهت عملیات حک کاری بریده میشود. عمل برش درز اتصال با استفاده از یک اره دنده ریز صورت می‌گیرد. سطح فلز جوشکاری و فلز پایه باید سوهان شود تا به یک سطح صاف تبدیل شده و سپس با سنباده ریز پرداخت گردد. این سطح با یکی از انواع محلول‌های حک کاری پرداخت میشود که معروف‌ترین آنها اسیدنیتریک است. محلول اسیدنیتریک از اختلاط ۱ واحد اسیدنیتریک غلیظ و ۳ واحد حجمی آب به دست می‌آید.
۵. تست ضربه: آزمون ضربه یکی از روش های استاندارد تست مخرب برای تعیین انرژی شکست مواد در اثر تنش دینامیکی است. اساس آزمون ضربه تعیین مقدار انرژی لازم برای شکستن قطعه در اثر ضربه است. اطلاعاتی که از این آزمون به دست می‌آیند (مانند دمای گذار نرمی به تردی) در درک چگونگی رفتار ماده در موقعیت‌های کاربردی واقعی بسیار مفید است. هدف آزمون ضربه، شبیه سازی شرایط واقعی به منظور تلاش برای جلوگیری از شکست و پیش بینی شکست نمونه است. مهم‌ترین و متداول‌ترین روش‌های آزمایش ضربه، دو روش “آیزود” و “چارپی” هستند. این دو روش تنها در طرز قرارگیری نمونه‌ها در دستگاه آزمایش ضربه با یکدیگر تفاوت دارند. رفتار مواد در برابر بار لحظه‌ای (ضربه) در مقایسه با بار استاتیکی مشابه (کشش) بسیار متفاوت است.
۶. تست خزش: تست خزش معمولا به صورت کششی انجام می شود و نمونههای آزمایش نیز شکلی مشابه نمونههای تست کشش دارند. نمونههای تست خزش کششی، مقطع گرد یا مستطیلی دارند ولی اندازه آنها استاندارد نشده است. دستگاه تست خزش باید قابلیت اعمال نیروی کششی ثابتی را داشته باشد و کوره‌‌ای مناسب برای حفظ دمای نمونه آزمایش در اختیار باشد. ماشین تست خزش کششی طوری طراحی میشود که نمونه به صورت قائم در آن قرار گیرد و معمولا نیروی محوری به گیره‌های نمونه، توسط یک سیستم اهرم و بار مرده (آویختن وزنه) اعمال میشود. نتایج آزمون خزش تا حدودی دارای پراکندگی است. بنابراین معقول نیست که برای یک دما و تنش به خصوص فقط به نتایج تنها یک آزمون اکتفا شود. میتوان گفت که برنامه ریزی و انجام تست خزش بسیار پر هزینه است و علاوه بر این انجام آن نیاز به زمان طولانی دارد.
۷. تست ماکرو اچ: این روش مستلزم برش نمونههای کوچک از اتصال جوش داده شده است و در امتداد سطح مقطع اتصال جوش انجام میشود. سپس این نمونه‌ها در سطح مقطع خود صیقل داده میشوند و با استفاده از مخلوط اسیدی ملایم بسته به ماده پایه مورداستفاده، اچ میشوند. اچ اسید تصویری واضح از ساختار داخلی جوش ارائه می‌دهد. آزمایش اچ جوش مخرب فیزیکی برای اطمینان از سلامت جوش استفاده میشود. اسید به لبه عیوب فلز پایه یا فلز جوش حمله کرده و عیوب جوش را شناسایی می‌کند. در شرایط عیب، مرز بین فلزات پایه و جوش برجسته میشود و می‌تواند عیب را به‌وضوح مشخص کند که در غیر این صورت با چشم غیرمسلح قابل‌مشاهده نیست. محلول‌های اسیدی مورداستفاده در این تست عبارت‌اند از: اسیدکلریدریک، پر سولفات آمونیوم، اسید نیتریک یا ید، و یدید پتاسیم برای حکاکی کربن و فولاد کم‌آلیاژ.
۸. تست خستگی: تست خستگی هم نوعی تست مخرب است که در آزمایشگاه معمولا بر اساس چرخه بارگذاری یکنواخت که به صورت تناوبی، تکراری، و یا نوسانی اعمال میشوند، انجام میشود. دستگاه‌‌های متنوعی برای انجام تست خستگی طراحی شدهاند ولی برای نمونه آزمایش، استانداردی وجود ندارد. نتایج تست خستگی معمولا به صورت منحنی‌‌های S-logN نمایش داده میشوند و مهم است که ضمن گزارش نتایج، روش اعمال تنش، نوع ماشینی که به کار گرفته شده، اندازه‌‌های نمونه آزمایش و بسامد چرخه، گزارش شوند.
