ข้อบกพร่องในการเชื่อมที่พบได้ทั่วไปในรอยเชื่อมท่อเหล็กมีอะไรบ้าง

อันดับแรก รอยเชื่อมของท่อเหล็กเชื่อมเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?
ข้อบกพร่องที่พบได้ทั่วไปในการเชื่อม ได้แก่ รูพรุน สิ่งเจือปนจากตะกรัน การแทรกซึมไม่สมบูรณ์ การหลอมรวมไม่สมบูรณ์ และรอยแตก
1. รูพรุน คือ โพรงที่เกิดจากการดูดซับก๊าซส่วนเกิน หรือก๊าซที่เกิดจากปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาเมื่อบ่อหลอมโลหะมีอุณหภูมิสูงในระหว่างกระบวนการเชื่อม ก๊าซเหล่านี้ไม่มีเวลาระเหยออกไปก่อนที่จะเย็นตัวและแข็งตัว จึงยังคงอยู่ในโลหะที่เชื่อม สาเหตุหลักคือ ลวดเชื่อมหรือฟลักซ์ไม่ได้ถูกทำให้แห้งก่อนการเชื่อม และสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของชิ้นงานที่เชื่อมไม่ได้ถูกทำความสะอาด
2. การเชื่อมไม่สมบูรณ์ หมายถึงปรากฏการณ์ที่โลหะฐานบริเวณโคนรอยเชื่อมไม่ถูกเชื่อมทะลุ สาเหตุหลักมาจากกระแสเชื่อมต่ำเกินไป ความเร็วในการเคลื่อนที่ของแท่งเชื่อมเร็วเกินไป หรือข้อกำหนดการเชื่อมไม่เหมาะสม
3. การเชื่อมไม่หลอมรวม หมายความว่าลวดเชื่อมและโลหะฐาน หรือลวดเชื่อมกับลวดเชื่อมไม่หลอมรวมกัน สาเหตุหลักของการเชื่อมไม่หลอมรวม ได้แก่ ร่องเชื่อมไม่สะอาด ความเร็วในการเคลื่อนที่ของลวดเชื่อมเร็วเกินไป กระแสเชื่อมต่ำเกินไป มุมของลวดเชื่อมไม่เหมาะสม เป็นต้น
4. สิ่งเจือปนจากตะกรัน: หมายถึงตะกรันหรือสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะที่หลงเหลืออยู่ในเนื้อโลหะเชื่อมหลังการเชื่อม สาเหตุหลักของการเกิดสิ่งเจือปนจากตะกรันคือ กระแสเชื่อมต่ำเกินไป ความเร็วในการเชื่อมเร็วเกินไป และการทำความสะอาดไม่สะอาด ทำให้ตะกรันหรือสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะไม่มีเวลาที่จะลอยตัวออกไป
5. รอยแตก: หมายถึงช่องว่างที่แตกออกบางส่วนในบริเวณที่ได้รับความร้อนของรอยเชื่อมหรือโลหะฐานระหว่างหรือหลังการเชื่อม รอยแตกสามารถแบ่งออกเป็นรอยแตกร้อน รอยแตกเย็น และรอยแตกจากการให้ความร้อนซ้ำ ตามสาเหตุ รอยแตกร้อนเกิดจากเทคโนโลยีการเชื่อมที่ไม่เหมาะสมระหว่างการเชื่อม รอยแตกเย็นเกิดจากความเค้นในการเชื่อมมากเกินไป ปริมาณไฮโดรเจนในฟลักซ์ของลวดเชื่อมมากเกินไป หรือความแตกต่างของความแข็งแกร่งของรอยเชื่อมมากเกินไป มักเกิดขึ้นหลังจากรอยเชื่อมเย็นตัวลงแล้ว ดังนั้นจึงเรียกว่ารอยแตกที่เกิดขึ้นล่าช้า รอยแตกจากการให้ความร้อนซ้ำโดยทั่วไปคือรอยแตกที่เกิดจากการให้ความร้อนซ้ำแก่รอยเชื่อมหลังจากเชื่อมเสร็จ (การอบชุบเพื่อลดความเค้นหรือกระบวนการให้ความร้อนอื่นๆ)

ประการที่สอง ในการตรวจจับข้อบกพร่องจากคลื่นในรอยเชื่อม เหตุใดจึงมักใช้การตรวจจับข้อบกพร่องจากคลื่นตามขวาง?
รูพรุนและสิ่งเจือปนในรอยเชื่อมเป็นข้อบกพร่องสามมิติและมีความอันตรายน้อยกว่า รอยแตก การเชื่อมไม่สมบูรณ์ และการหลอมรวมไม่สมบูรณ์เป็นข้อบกพร่องแบบระนาบซึ่งมีความอันตรายมาก ในการตรวจหาข้อบกพร่องในรอยเชื่อม เนื่องจากอิทธิพลของการเสริมแรงสูงและข้อบกพร่องที่เป็นอันตราย เช่น รอยแตก การเชื่อมไม่สมบูรณ์ และการหลอมรวมไม่สมบูรณ์ในรอยเชื่อม ซึ่งมักจะตั้งฉากหรือทำมุมกับพื้นผิวการตรวจจับ จึงมักใช้การตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นตามขวาง เมื่อทำการตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นเฉือนในรอยเชื่อม ควรใช้หลักการใดในการเลือกค่า K ของหัววัด?

ในการเลือกค่า K ของโพรบ ควรพิจารณาสามประเด็นต่อไปนี้:
1. เปิดใช้งานลำแสงเสียงเพื่อสแกนทั่วทั้งหน้าตัดของรอยเชื่อม
2. พยายามทำให้เส้นกึ่งกลางของลำแสงเสียงตั้งฉากกับจุดบกพร่องที่เป็นอันตรายหลักให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความไวในการตรวจจับข้อบกพร่องเพียงพอ
4. ในการตรวจหาข้อบกพร่องของรอยเชื่อม วิธีการสแกนพื้นฐานของโพรบวัดมุมมีอะไรบ้าง และแต่ละวิธีมีหน้าที่หลักอะไรบ้าง?
การตรวจสอบแบบซิกแซกเป็นวิธีการสแกนที่ใช้การสแกนด้านหน้า ด้านหลัง ด้านซ้าย ด้านขวา และมุมพร้อมกัน โดยหัววัดจะเคลื่อนที่ในรูปทรงซิกแซก สามารถใช้ตรวจสอบรอยเชื่อมเพื่อหาข้อบกพร่องได้
การสแกนซ้ายและขวา: เป็นวิธีการสแกนที่หัววัดเคลื่อนที่ขนานกับทิศทางการเชื่อม สามารถอนุมานความยาวของข้อบกพร่องตามแนวยาวในการเชื่อมได้
การสแกนด้านหน้าและด้านหลัง: ประเมินความลึกและความสูงของจุดบกพร่อง
การสแกนมุม: กำหนดทิศทางของข้อบกพร่อง โดยการสแกนจากด้านหน้าไปด้านหลัง ซ้ายขวา และมุมพร้อมกัน จะสามารถตรวจพบสัญญาณสะท้อนขนาดใหญ่ของข้อบกพร่องได้ จากนั้นจึงสามารถกำหนดตำแหน่งของข้อบกพร่องได้
การสแกนวงโคจร: อนุมานรูปร่างของข้อบกพร่อง
การตรวจสอบแบบขนาน การตรวจสอบแบบเฉียงขนาน และการสแกนแบบไขว้: ตรวจจับข้อบกพร่องด้านข้างในรอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน
การสแกนแบบแทนเดม: ตรวจจับข้อบกพร่องเชิงระนาบที่ตั้งฉากกับพื้นผิวการตรวจจับ

ประการที่สาม ในการตรวจสอบหาข้อบกพร่องในการเชื่อม จะระบุตำแหน่งของข้อบกพร่องในการเชื่อมได้อย่างไร?
หลังจากตรวจพบคลื่นความผิดปกติในระหว่างการตรวจจับข้อบกพร่องในการเชื่อมแล้ว ตำแหน่งของความผิดปกติในการเชื่อมจริงควรถูกกำหนดโดยอิงจากตำแหน่งของคลื่นความผิดปกติบนหน้าจอออสซิลโลสโคป วิธีการกำหนดตำแหน่งความผิดปกติแบ่งออกเป็น:
1. วิธีการกำหนดตำแหน่งเส้นทางเสียง: เมื่อเครื่องมือปรับความเร็วในการสแกนตามเส้นทางเสียง 1:n วิธีนี้จะใช้ในการกำหนดตำแหน่งของข้อบกพร่อง
2. วิธีการกำหนดตำแหน่งแนวนอน: เมื่อเครื่องมือปรับความเร็วในการสแกนในแนวนอน 1:n วิธีนี้ใช้เพื่อกำหนดตำแหน่งของข้อบกพร่อง
3. วิธีการกำหนดตำแหน่งตามความลึก: เมื่อเครื่องมือปรับความเร็วในการสแกนตามความลึก 1:n วิธีนี้จะใช้ในการกำหนดตำแหน่งของข้อบกพร่อง

ประการที่สี่ ในการตรวจหาข้อบกพร่องในการเชื่อม มีวิธีการวัดความยาวของร่องรอยข้อบกพร่องอย่างไรบ้าง และแต่ละวิธีใช้ได้ในสถานการณ์ใดบ้าง
หากตรวจพบข้อบกพร่องที่อยู่ระดับเดียวกับหรือสูงกว่าเส้นปริมาณในระหว่างการตรวจจับข้อบกพร่อง จะต้องวัดความยาวที่ระบุของคลื่นข้อบกพร่อง มาตรฐาน JB/T4130.3-2005 กำหนดว่า เมื่อคลื่นข้อบกพร่องมีจุดสูงสุดเพียงจุดเดียว ให้ใช้วิธี 6dB ในการวัดความยาวที่ระบุ เมื่อคลื่นข้อบกพร่องมีจุดสูงสุดหลายจุด และความสูงของคลื่นที่จุดปลายอยู่ในโซน II ให้ใช้วิธี 6dB ที่จุดปลายในการวัดความยาวที่ระบุ เมื่อคลื่นข้อบกพร่องอยู่ในโซน I (ถ้ามี) สามารถใช้เส้นประเมินเป็นค่าความไวในการวัดความยาวที่ระบุได้