تشخیص ترک و ذوب ناقص در جوشکاری لب به لب قوس الکتریکی به وسیله ی حسگر صوتی ارزان قیمت

در این پژوهش، تشخیص ترک و ذوب ناقص در جوش لب به لب صفحات فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. این عیوب که از مهم ترین معایب جوشکاری محسوب می شوند، می توانند استحکام و قابلیت اطمینان سازه های فلزی را به طور چشمگیری کاهش دهند. به منظور ارزیابی این موضوع، در مرحله آزمایشگاهی، دو نوع عیب ترک و ذوب ناقص به صورت کنترل شده و مصنوعی ایجاد شدند. این کار از طریق تغییرات ناگهانی دمای جوشکاری و ولتاژ بر فرایند جوشکاری انجام گرفت. پژوهش های پیشین عمدتا بر استفاده از امواج آلتراسونیک و حسگرهای فرکانس بالا تمرکز داشته اند که با پیچیدگی محاسباتی و هزینه های بالا همراه هستند. در مقابل، روش پیشنهادی در این مطالعه با بهره گیری از ویژگی های امواج الاستیک منتشر شده در صفحات فولادی، رویکردی ساده تر و کم هزینه تر ارائه می دهد. در این روش، به منظور کاهش اثرات عوامل محیطی و حجم محاسبات، داده برداری در بازه فرکانسی محدودی انجام شد که امکان پایش دائمی اتصالات را نیز فراهم می کند. برای تشخیص و تفکیک عیوب ترک و ذوب ناقص، انرژی سیگنال ها و پارامترهای آماری مرتبه بالا از جمله گشتاورهای آماری مرتبه سوم و چهارم مورد تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که نسبت مقادیر انرژی سیگنال و گشتاورهای آماری در نمونه های دارای ترک نسبت نمونه های سالم به ترتیب ۱۲۵%، ۳۹۴% و ۵۳% افزایش یافته است. در حالی که در نمونه های دارای عیب ذوب ناقص، این نسبت ها به ترتیب ۷۶%، ۲۸% و ۸۶% گزارش شده اند. این نتایج نشان می دهند که روش پیشنهادی با کاهش پیچیدگی محاسباتی، می تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای شناسایی غیرمخرب عیوب در اتصال های جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

تشخیص ایراد ، اتصال جوش ، ترک جوش ، ذوب ناقص جوش