اختبار الانحناء الموجه ASTM E190 لصلابة اللحامات

اختبار الانحناء الموجه ASTM E190 لصلابة اللحامات

يصف معيار "طريقة الاختبار القياسية ASTM E190 لاختبار الانحناء الموجه للحام للتحقق من ليونته"، الذي طورته الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM)، طريقة اختبار انحناء موجه لتحديد قوة وصلابة اللحامات في المنتجات الحديدية وغير الحديدية. قد تظهر عيوب غير مرئية في الأشعة السينية على سطح العينة عند تعرضها لإجهاد موضعي زائد تدريجي.

اختبار الانحناء الموجه ASTM E190 لصلابة اللحامات

تُثنى العينة في قالب على شكل حرف U بتطبيق قوة مركزية على خرزة اللحام على عينة مسطحة مثبتة في موقعين متساويي البعد عن خط تطبيق القوة. تُدفع العينة إلى داخل القالب بواسطة مكبس مُصمم لإنتاج المحيط المطلوب. يُفحص السطح المحدب للعينة المثنية بحثًا عن أي شقوق أو عيوب واضحة أخرى.

يتم استخدام اختبار الانحناء الموجه الموصوف في طريقة الاختبار هذه لتقييم جودة اللحامات فيما يتعلق باللدونة كما يتضح من قدرتها على مقاومة التشقق أثناء الانحناء.

العينات المستخدمة عادةً لاختبار الانحناء الموجه هي عينات مستطيلة الشكل مصنوعة آليًا من الصفائح والأنابيب. يحتوي سطح اللحام في العينة المسطحة على الجزء الأكبر من مادة اللحام، بينما يُسمى الجانب المقابل سطح جذر اللحام. أنواع العينات هي كما يلي:

  • انحناء الجانب العرضي: يكون اللحام عرضيًا على المحور الطولي للعينة، ويتم ثني العينة بحيث يصبح أحد الأسطح الجانبية هو السطح المحدب للعينة المثنية.
  • انحناء الوجه العرضي: يكون اللحام عرضيًا على المحور الطولي للعينة المنحنية، بحيث يصبح سطح وجه اللحام هو السطح المحدب للعينة المنحنية.
  • انحناء الجذر المستعرض: يكون اللحام عرضيًا على المحور الطولي للعينة المنحنية، بحيث يصبح سطح جذر اللحام هو السطح المحدب للعينة المنحنية.
  • انحناء الوجه الطولي: يكون اللحام موازياً للمحور الطولي للعينة المنحنية، بحيث يصبح سطح وجه اللحام هو السطح المحدب للعينة المنحنية.
  • انحناء الجذر الطولي: يكون اللحام موازيًا للمحور الطولي للعينة المنحنية، بحيث يصبح سطح جذر اللحام هو السطح المحدب للعينة المنحنية.

أثناء الاختبار، تُثنى عينات الانحناء الموجّه في جهاز اختبار يتوافق تمامًا مع الشكل المحدد في المعيار. تُوضع العينات المستعرضة في قالب الجهاز مع وضع اللحام في منتصف المسافة. تُوضع عينات الانحناء الوجهي بحيث يكون اللحام مواجهًا للتجويف؛ وتُوضع عينات الانحناء الجذري بحيث يكون جذر اللحام مواجهًا للتجويف؛ وتُوضع عينات الانحناء الجانبي بحيث يكون الجانب الذي يُظهر العيوب الأكبر مواجهًا للتجويف. في حال عدم وجود عيوب جوهرية، يُمكن اختيار أيٍّ من الجانبين.

يمكن استخدام أي وسيلة مناسبة لتحريك المكبس بالنسبة للقالب، شريطة أن يكون ثابتًا وألا تكون هناك حركة جانبية كبيرة. تُطبق القوة حتى تُشكل العينة شكل حرف U، ولا يُمكن إدخال سلك بقطر 3,2 مم بين العينة وأي نقطة على انحناء عنصر مكبس الجيغ. ومع ذلك، يُمكن تحقيق ذلك في حال فشل العينة قبل الأوان.

تُشير مرونة اللحامات إلى قدرة المفصل الملحوم على التشوه البلاستيكي (الانحناء أو الثني) دون كسر عند تعرضه للإجهاد. وهي خاصية ميكانيكية بالغة الأهمية تُشير إلى مدى قدرة المادة الملحومة على تحمل التشوه تحت تأثير قوى الشد أو الانحناء، وخاصةً في البيئات الديناميكية أو شديدة الإجهاد.

في اللحام، تقيس اللدونة مدى قدرة المفصل الملحوم على التمدد أو الانحناء قبل الكسر. وتشير اللدونة العالية إلى قدرة أكبر على امتصاص الإجهاد دون تشقق.

تعتبر اللدونة في اللحامات مهمة للأسباب التالية:

  • يمنع الكسر الهش في التطبيقات الهيكلية.
  • يساعد المكونات الملحومة على امتصاص الصدمات والارتطامات والاهتزازات.
  • يشير إلى اندماج جيد بين المعدن الأساسي ومعدن اللحام.
  • مهم في ظروف التحميل الدوري أو الزلزالي.

العوامل المؤثرة على ليونة اللحام هي:

  • عملية اللحام: بعض العمليات تنتج ليونة أعلى من غيرها (على سبيل المثال، اللحام بالقضيب).
  • مادة الحشو: من المهم جدًا استخدام معدن حشو يتمتع بقدرة سحب متوافقة مع المعدن الأساسي.
  • المنطقة المتأثرة بالحرارة: يمكن أن تصبح المنطقة القريبة من اللحام هشة بسبب التسخين والتبريد السريع.
  • عيوب اللحام: المسامية أو الشوائب أو الشقوق تقلل من قابلية اللحام.
  • المعالجة الحرارية بعد اللحام: يمكنها تخفيف الضغوط وتحسين اللدونة.

تُستخدم طرق الاختبار التالية عمومًا لتحديد ليونة اللحام:

  • اختبار الشد: يقيس الاستطالة والتقلص في منطقة اللحام.
  • اختبار الانحناء: يتحقق ما إذا كان من الممكن ثني اللحام دون حدوث تشقق.
  • اختبار صلابة الكسر: تقييم مقاومة انتشار الشقوق.

يتم تطبيق هذا المعيار على نطاق واسع على الجسور والسفن وخطوط الأنابيب والطائرات وأوعية الضغط حيث يكون التشوه دون فشل أمرًا بالغ الأهمية، فضلاً عن البيئات التي يكون فيها التمدد الحراري أو الأحمال الديناميكية الثقيلة أمرًا بالغ الأهمية.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لـ "طريقة الاختبار القياسية ASTM E190 لاختبار الانحناء الموجه للحامات للتحقق من ليونتها".

واتس اب