EN ISO 4136 Разрушителни изпитвания на заварки в метални материали - Изпитване на напречен опън

EN ISO 4136, „Разрушителен контрол на заваръчни шевове в метални материали - Напречно изпитване на опън“, базиран на европейски стандарт и публикуван впоследствие от Международната организация по стандартизация (ISO), описва размерите на изпитваната проба и процедурата за извършване на напречни изпитвания на опън за определяне на якостта на опън и местоположението на счупване на заварено челно съединение. Този стандарт се прилага за метални материали във всички форми на продукти със съединения, направени с каквото и да е заварено челно съединение.

По време на изпитването, върху изпитвана проба, взета напречно от заварено съединение, се прилага непрекъснато нарастващо опънно натоварване, докато се получи счупване. Освен ако не е посочено друго, изпитването се извършва при околна температура между 10°C и 35°C. Изпитванията, проведени при контролирани условия, се провеждат при температура 23°C плюс/минус 5°C. Температурата на изпитване трябва да бъде докладвана. Освен ако не е посочено друго за конкретни точки в този документ, се прилагат общите принципи на ISO 6892-1 „Метални материали - Изпитване на опън - Част 1: Метод за изпитване при стайна температура“ и ISO 6892-2 „Метални материали - Изпитване на опън - Част 2: Метод за изпитване при повишена температура“.

Образецът за изпитване се взема напречно от завареното съединение, като се гарантира, че оста на заварката остава в центъра на успоредната дължина на образеца за изпитване след обработка. За тръби с малък диаметър изпитването може да се извърши върху цялата тръба. Освен ако не е посочено друго в стандартите за приложение или не е договорено от договарящите се страни, малките диаметри означават максимум 50 mm.

Всяко изпитвано парче е маркирано, за да се посочи точното му местоположение в произведения продукт или в съединението, от което е било извадено. Ако се изисква от съответния стандарт за приложение, посоката на работа (напр. валцоване или екструдиране) е маркирана. Всяко изпитвано парче е маркирано, за да се посочи точното му местоположение в изпитваното парче, от което е било извадено. Всяко изпитвано парче се маркира, докато се изважда от изпитваното парче.

Не трябва да се прилага термична обработка върху завареното съединение или изпитвания образец, освен ако не е посочено или разрешено от съответния стандарт за приложение на изпитваното заварено съединение. Подробности за всяка термична обработка се записват в протокола от изпитването. Ако настъпи естествено стареене на алуминиеви сплави, времето между заваряването и изпитването се записва. Наличието на водород в черните заваръчни метали може да повлияе неблагоприятно на резултатите от изпитването и може да се наложи подходяща обработка за отделяне на водород.

Механичните или термичните процеси, използвани за отстраняване на изпитваната проба, не трябва да променят свойствата на изпитваната проба по никакъв начин.

Рязането е изключено за дебелини най-малко 8 mm. Ако за изрязване на изпитвания образец от заварената плоча или изпитваното парче се използва термично рязане или други методи на рязане, които могат да повлияят на повърхностите на рязане, разрезите трябва да се правят на най-малко 8 mm от повърхностите на последната успоредна дължина на изпитвания образец. Термично рязане не трябва да се използва за разрези, успоредни на оригиналната повърхност на заварената плоча или изпитваното парче.

За други метални материали рязането и термичното рязане са изключени и трябва да се използва само машинна обработка (напр. рязане с трион, рязане с водна струя или фрезоване).

Напречното изпитване на опън е разрушително механично изпитване, използвано за оценка на якостта на опън на заварено съединение чрез издърпване на образец, перпендикулярно (напречно) на оста на заварката, докато се счупи. Това изпитване се извършва за:

• Оценка на целостта и дълготрайността на завареното съединение
• Определете дали заварката е по-здрава или по-слаба от основния материал
• Определяне на квалификацията на заваръчната процедура и квалификацията на заварчика

Образецът за изпитване е плосък или кръгъл прът, изрязан по дължина на заваръчния шев, така че да е перпендикулярен на посоката на натоварване на заваръчния шев. Образецът съдържа заваръчния метал, зоните, засегнати от топлина, и основните метали.

Изпитваната проба се обработва с машина до необходимите размери. Заварката трябва да бъде поставена в центъра на пробата. Постига се гладка повърхност, без прорези или остри ръбове. Пробата се поставя в универсална изпитвателна машина. Едноосно опънно натоварване се прилага постепенно и равномерно, докато пробата се счупи. Записва се максималното натоварване при счупване. Якостта на опън е съотношението на максималното натоварване към площта на напречното сечение.

Местоположението на фрактурата се отбелязва:

• Заваръчен метал: Приемлив, ако якостта отговаря на спецификациите на материала.
• Основен метал: Обикновено показва, че заварката е по-здрава от основния метал.
• Зони, засегнати от топлина: Потенциален проблем за качеството на заварката.

Минималната якост на опън трябва да отговаря или да надвишава минималната стойност, определена за основния материал.

Изпитването за напречен опън е важно, защото предоставя директни и обективни доказателства за способността на завареното съединение да издържа на опънни сили. Това е едно от най-критичните напрежения в структурните и механичните приложения. Основните причини за важността на това изпитване са:

• Проверява якостта на заварката: Измерва истинската якост на опън на заварена връзка. Потвърждава дали заварката е поне толкова здрава, колкото основния метал. Също така гарантира, че заварката няма да се разруши при нормални експлоатационни натоварвания.
• Осигурява съответствие със стандартите: Изисква се от стандарти за заваряване като EN ISO 4136, ISO 9606 и ISO 15614. Част от протоколите за квалификация на процедурите и квалификациите за изпълнение на заварчиците.
• Открива слабости в заварката: Идентифицира точки на повреда, като например заваръчния метал, зоната, засегната от топлина, или основния метал. Ако заваръчните шевове се повредят, това може да показва проблеми като непълно сливане, слаб пълнителен материал, подрязвания или порьозност.
• Подпомага контрола на качеството: Използва се по време на изпитване на заваръчни шевове в производството, за да се поддържа постоянство. Помага на производителите да проверят дали всяка партида или заварка отговаря на спецификациите.
• Предоставя представа за поведението на материала: Оценява как се държи завареното съединение под напрежение. Може да се използва заедно с други тестове (напр. огъване, удар, макро/микро) за пълна характеристика на заваръчния шев.
• Критично за структурната цялост: В структурни приложения, съдове под налягане, тръбопроводи и аерокосмическата индустрия, повредата на заварките може да доведе до структурно срутване, експлозии или течове, скъпи ремонти или опасности за безопасността.

Накратко, този тест е един от най-надеждните показатели за това дали заварката е годна за употреба и гарантира безопасност, съвместимост и производителност в заварените конструкции.

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 стандарта EN ISO 4136 „Разрушителен контрол на заварки в метални материали - Напречно изпитване на опън“.