ASTM E190 Тест за насочено огъване за пластичност на заварките

Стандартът „ASTM E190 Стандартен метод за изпитване на пластичност с насочено огъване на заваръчни шевове с насочено огъване“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за насочено огъване за определяне на якостта и пластичността на заваръчни шевове в черни и цветни метали. Дефекти, които не се виждат на рентгенови лъчи, могат да се появят на повърхността на образеца, когато е подложен на постепенно локално пренапрежение.

Образецът се огъва в U-образна матрица чрез прилагане на сила централно върху заваръчния шев върху плосък образец, поддържан на две места, еднакво отдалечени от линията на приложение на силата. Образецът се вкарва в матрицата чрез бутало, оформено така, че да се получи желаният контур. Изпъкналата повърхност на огънатия образец се изследва за пукнатини или други очевидни дефекти.

Изпитването за насочено огъване, описано в този метод за изпитване, се използва за оценка на качеството на заваръчните шевове по отношение на пластичността, доказана от способността им да устояват на напукване по време на огъване.

Образците, които обикновено се използват за контрол на огъването, са правоъгълни образци, изработени от плочи и тръби. Заваръчната повърхност на плоския образец съдържа по-голямата част от заваръчния материал, докато противоположната страна се нарича коренова повърхност на заваръчния шев. Видовете образци са следните:

• Напречно странично огъване: Заварката е напречна на надлъжната ос на пробата и пробата е огъната така, че една от страничните повърхности става изпъкнала повърхност на огънатата проба.
• Напречно огъване на повърхността: Заварката е напречна на надлъжната ос на огънатия образец, така че повърхността на заваръчния шев става изпъкнала повърхност на огънатия образец.
• Напречно огъване на корена: Заварката е напречна на надлъжната ос на огънатия образец, така че повърхността на корена на заварката става изпъкнала повърхност на огънатия образец.
• Надлъжно огъване на повърхността: Заварката е успоредна на надлъжната ос на огънатия образец, така че повърхността на заваръчния шев става изпъкнала повърхност на огънатия образец.
• Надлъжно огъване на корена: Заварката е успоредна на надлъжната ос на огънатия образец, така че повърхността на корена на заварката става изпъкнала повърхност на огънатия образец.

По време на изпитването, образците за насочено огъване се огъват в тестово приспособление, което съществено съответства на формата, посочена в стандарта. Напречните образци се поставят в матрицата на приспособлението със заварката в средата на разстоянието. Образците за челно огъване се поставят със заварката, обърната към кухината; образците за кореново огъване се поставят с корена на заварката, обърнат към кухината; а образците за странично огъване се поставят със страната, показваща по-големите несъвършенства, обърната към кухината. Ако няма значителни несъвършенства, може да се избере която и да е от страните.

Може да се използва всяко подходящо средство за преместване на буталото спрямо матрицата, но то трябва да е неподвижно и да няма значително странично движение. Сила се прилага, докато пробата образува "U" форма и тел с диаметър 3,2 мм не може да бъде вкарана между пробата и която и да е точка от кривината на буталния елемент на шаблона. Това обаче би било възможно, ако пробата се повреди преждевременно.

Пластичността на заваръчните шевове се отнася до способността на заварената връзка да се деформира пластично (огъва или огъва) без счупване, когато е подложена на напрежение. Това е критично механично свойство, което показва колко добре завареният материал може да се справи с деформация при опън или огъване, особено в динамични или силно напрегнати среди.

При заваряването, пластичността измерва доколко завареното съединение може да се разтегне или огъне преди счупване. По-високата пластичност показва по-голяма способност за поемане на напрежение без напукване.

Пластичността на заваръчните шевове е важна поради следните причини:

• Предотвратява крехкото счупване в структурни приложения.
• Той помага на заварените компоненти да абсорбират удари, сътресения и вибрации.
• Това показва добро сливане между основния метал и заваръчния метал.
• Важно при циклично натоварване или сеизмични условия.

Фактори, влияещи върху пластичността на заваръчния шев, са:

• Процес на заваряване: Някои процеси осигуряват по-висока пластичност от други (напр. електродното заваряване).
• Запълващ материал: Много е важно да се използва запълващ метал с пластичност, съвместима с основния метал.
• Зона, засегната от топлина: Зоната близо до заварката може да стане крехка поради бързото нагряване и охлаждане.
• Дефекти на заварките: Порьозност, включвания или пукнатини намаляват пластичността.
• Термична обработка след заваряване: Може да облекчи напреженията и да подобри пластичността.

Следните методи за изпитване обикновено се използват за определяне на пластичността на заваръчния шев:

• Изпитване на опън: Измерва удължението и свиването в зоната на заваряване.
• Изпитване за огъване: Проверява дали заварката може да се огъне без напукване.
• Изпитване за жилавост на разрушаване: Оценява устойчивостта на разпространение на пукнатини.

Този стандарт се прилага широко за мостове, кораби, тръбопроводи, самолети и съдове под налягане, където деформацията без разрушаване е критична, както и в среди, където термичното разширение или тежките динамични натоварвания са критични.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, разполага със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със „ASTM E190 Стандартен метод за изпитване на пластичност чрез насочено огъване на заварки“.