EN ISO 4136 Badania niszczące spoin w materiałach metalowych – próba rozciągania poprzecznego

EN ISO 4136 Badania niszczące spoin w materiałach metalowych – próba rozciągania poprzecznego

Norma EN ISO 4136 „Badania niszczące spoin w materiałach metalowych – Badanie rozciągania poprzecznego”, oparta na normie europejskiej, a następnie opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), opisuje wymiary próbki do badań oraz procedurę przeprowadzania badań rozciągania poprzecznego w celu określenia wytrzymałości na rozciąganie i miejsca pęknięcia spawanego złącza czołowego. Norma ta ma zastosowanie do materiałów metalowych we wszystkich formach wyrobów, których złącza są wykonane dowolnym spawanym złączem czołowym.

EN ISO 4136 Badania niszczące spoin w materiałach metalowych – próba rozciągania poprzecznego

Podczas badania próbkę pobraną poprzecznie ze spoiny poddaje się stale rosnącemu obciążeniu rozciągającemu, aż do momentu pęknięcia. O ile nie określono inaczej, badanie przeprowadza się w temperaturze otoczenia od 10°C do 35°C. Badania w warunkach kontrolowanych przeprowadza się w temperaturze 23°C plus/minus 5°C. Temperaturę badania należy podać. O ile nie określono inaczej w odniesieniu do poszczególnych punktów niniejszego dokumentu, obowiązują ogólne zasady określone w normach ISO 6892-1 „Materiały metalowe – Badanie wytrzymałości na rozciąganie – Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej” oraz ISO 6892-2 „Materiały metalowe – Badanie wytrzymałości na rozciąganie – Część 2: Metoda badania w podwyższonej temperaturze”.

Próbkę do badań pobiera się poprzecznie od spoiny, dbając o to, aby oś spoiny po obróbce mechanicznej znajdowała się w środku równoległej długości próbki. W przypadku rur o małej średnicy badanie można przeprowadzić na całej długości rury. O ile nie określono inaczej w normach dotyczących zastosowania lub nie uzgodniono inaczej między stronami umowy, małe średnice oznaczają maksymalnie 50 mm.

Każdy element badawczy jest oznaczany w celu określenia jego dokładnego położenia w wytworzonym produkcie lub w złączu, z którego został wyjęty. Jeśli wymaga tego odpowiednia norma, oznaczany jest kierunek obróbki (np. walcowanie lub wytłaczanie). Każdy element badawczy jest oznaczany w celu określenia jego dokładnego położenia w próbce, z której został wyjęty. Każdy element badawczy jest oznaczany w momencie wyjęcia z próbki.

Nie należy stosować żadnej obróbki cieplnej spoiny ani próbki do badań, chyba że jest to określone lub dozwolone przez odpowiednią normę dotyczącą badanego złącza spawanego. Szczegóły dotyczące obróbki cieplnej są odnotowywane w raporcie z badań. W przypadku wystąpienia naturalnego starzenia stopów aluminium, odnotowuje się czas między spawaniem a badaniem. Obecność wodoru w spoinach żelaznych może negatywnie wpłynąć na wyniki badań i może być konieczne zastosowanie odpowiedniej obróbki uwalniającej wodór.

Zastosowane procesy mechaniczne lub termiczne w celu usunięcia próbki testowej nie mogą w żaden sposób zmieniać właściwości próbki testowej.

Cięcie jest wykluczone dla grubości co najmniej 8 mm. Jeżeli do odcięcia próbki do badań z płyty spawanej lub elementu badanego stosuje się cięcie termiczne lub inne metody cięcia, które mogą wpływać na powierzchnie cięcia, cięcia muszą być wykonane w odległości co najmniej 8 mm od powierzchni ostatniego równoległego odcinka próbki. Cięcia termicznego nie należy stosować do cięć równoległych do pierwotnej powierzchni płyty spawanej lub elementu badanego.

W przypadku innych materiałów metalowych cięcie i cięcie termiczne są wykluczone. Należy stosować wyłącznie obróbkę mechaniczną (np. piłowanie, cięcie strumieniem wody lub frezowanie).

Próba rozciągania poprzecznego to niszcząca próba mechaniczna służąca do oceny wytrzymałości na rozciąganie złącza spawanego poprzez rozciąganie próbki prostopadle (poprzecznie) do osi spoiny, aż do jej pęknięcia. Badanie to wykonuje się w celu:

  • Ocena integralności i trwałości połączenia spawanego
  • Określ, czy spoina jest mocniejsza czy słabsza od materiału bazowego
  • Określenie kwalifikacji w zakresie procedur spawania i kwalifikacji spawacza

Próbka do badań to płaski lub okrągły pręt przecięty wzdłuż spoiny prostopadle do kierunku obciążenia spoiny. Próbka zawiera metal spoiny, strefy wpływu ciepła oraz metale bazowe.

Próbka badawcza jest obrabiana mechanicznie do wymaganych wymiarów. Spoina powinna być umieszczona w środku próbki. Uzyskano gładką powierzchnię, bez wyszczerbień i ostrych krawędzi. Próbka jest umieszczana w uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej. Jednoosiowe obciążenie rozciągające jest przykładane stopniowo i równomiernie, aż do pęknięcia próbki. Rejestruje się maksymalne obciążenie w momencie pęknięcia. Wytrzymałość na rozciąganie to stosunek maksymalnego obciążenia do pola przekroju poprzecznego.

Zaznaczono miejsce złamania:

  • Metal spoiny: Dopuszczalny, jeśli wytrzymałość spełnia wymagania materiałowe.
  • Metal podstawowy: Ogólnie rzecz biorąc wskazuje, że spoina jest mocniejsza od metalu podstawowego.
  • Strefy wpływu ciepła: potencjalne zagrożenie dla jakości spoiny.

Minimalna wytrzymałość na rozciąganie musi być taka sama lub większa od minimalnej wytrzymałości określonej dla materiału bazowego.

Próba rozciągania poprzecznego jest ważna, ponieważ dostarcza bezpośredniego i obiektywnego dowodu na odporność złącza spawanego na siły rozciągające. Jest to jedno z najważniejszych naprężeń w zastosowaniach konstrukcyjnych i mechanicznych. Główne powody, dla których ta próba jest tak ważna, to:

  • Weryfikuje wytrzymałość spoiny: Mierzy rzeczywistą wytrzymałość na rozciąganie złącza spawanego. Potwierdza, czy spoina jest co najmniej tak wytrzymała, jak materiał bazowy. Zapewnia również, że spoina nie ulegnie zniszczeniu pod normalnym obciążeniem eksploatacyjnym.
  • Zapewnia zgodność z normami: wymaganymi przez normy spawalnicze, takie jak EN ISO 4136, ISO 9606 i ISO 15614. Część dokumentacji kwalifikacji procedur i kwalifikacji spawacza.
  • Wykrywa słabe punkty spoiny: Identyfikuje punkty uszkodzenia, takie jak metal spoiny, strefa wpływu ciepła lub materiał bazowy. Jeśli spoiny ulegną uszkodzeniu, może to wskazywać na problemy, takie jak niepełne wtopienie, słaby materiał spoiwa, podtopienia lub porowatość.
  • Wspomaga kontrolę jakości: Stosowany podczas testowania spoin produkcyjnych w celu zachowania spójności. Pomaga producentom zweryfikować, czy każda partia lub spoina spełnia specyfikacje.
  • Zapewnia wgląd w zachowanie materiału: Ocenia zachowanie się złącza spawanego pod wpływem naprężeń. Można go stosować w połączeniu z innymi testami (np. zginania, udarności, makro/mikro) w celu pełnej charakterystyki spoiny.
  • Istotne dla integralności konstrukcyjnej: W zastosowaniach konstrukcyjnych, w zbiornikach ciśnieniowych, rurociągach i lotnictwie, uszkodzenie spoiny może skutkować zawaleniem się konstrukcji, wybuchami lub przeciekami, kosztownymi naprawami lub zagrożeniem bezpieczeństwa.

Krótko mówiąc, badanie to jest jednym z najbardziej wiarygodnych wskaźników przydatności spoiny do użytku oraz zapewnia bezpieczeństwo, kompatybilność i wydajność konstrukcji spawanych.

Nasza organizacja, która od lat wspiera przedsiębiorstwa z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i techniki oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą EN ISO 4136 „Badania niszczące spoin metali – Próba rozciągania w kierunku poprzecznym”.

WhatsApp