Испытание на изгиб сварных швов по стандарту ASTM E190 для определения пластичности

Стандарт ASTM E190 «Стандартный метод испытаний на пластичность при направленном изгибе сварных швов», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод испытаний на направленный изгиб для определения прочности и пластичности сварных швов изделий из черных и цветных металлов. Дефекты, не видимые рентгеновскими лучами, могут появиться на поверхности образца при постепенном локальном перенапряжении.

Образец изгибается в U-образной матрице, прикладывая силу к центру сварного шва на плоском образце, установленном в двух точках, равноудалённых от линии приложения силы. Образец вдавливается в матрицу поршнем, имеющим форму, соответствующую заданному контуру. Выпуклая поверхность изогнутого образца проверяется на наличие трещин и других явных дефектов.

Испытание на направленный изгиб, описанное в этом методе испытаний, используется для оценки качества сварных швов с точки зрения пластичности, которая подтверждается их способностью противостоять растрескиванию при изгибе.

Образцы, обычно используемые для испытаний на управляемый изгиб, представляют собой прямоугольные образцы, изготовленные из листов и труб. Сварной шов плоского образца содержит большую часть свариваемого материала, а противоположная сторона называется поверхностью корня шва. Существуют следующие типы образцов:

• Поперечный боковой изгиб: Сварной шов располагается поперечно продольной оси образца, а образец изгибается таким образом, что одна из боковых поверхностей становится выпуклой поверхностью изогнутого образца.
• Поперечный изгиб поверхности: Сварной шов располагается поперечно продольной оси изогнутого образца, так что поверхность сварного шва становится выпуклой поверхностью изогнутого образца.
• Поперечный изгиб корня шва: Сварной шов располагается поперечно продольной оси изогнутого образца, так что поверхность корня шва становится выпуклой поверхностью изогнутого образца.
• Изгиб продольной поверхности: Сварной шов параллелен продольной оси изогнутого образца, так что поверхность сварного шва становится выпуклой поверхностью изогнутого образца.
• Продольный изгиб корня шва: Сварной шов параллелен продольной оси изогнутого образца, так что поверхность корня шва становится выпуклой поверхностью изогнутого образца.

В ходе испытаний образцы для направленного изгиба изгибаются в испытательном приспособлении, форма которого в основном соответствует форме, указанной в стандарте. Поперечные образцы помещаются в формовочный элемент приспособления сварным швом посередине. Образцы для лицевого изгиба размещаются сварным швом к полости; образцы для корневого изгиба размещаются корнем шва к полости; образцы для бокового изгиба размещаются стороной с более крупными дефектами к полости. При отсутствии существенных дефектов можно выбрать любую сторону.

Для перемещения поршня относительно матрицы можно использовать любые подходящие средства, но он должен быть неподвижен и не должно быть значительных боковых перемещений. Усилие прикладывается до тех пор, пока образец не примет U-образную форму, и между образцом и любой точкой изгиба поршневого элемента кондуктора не будет возможности вставить проволоку диаметром 3,2 мм. Однако это возможно в случае преждевременного разрушения образца.

Пластичность сварных швов определяется способностью сварного соединения пластически деформироваться (изгибаться или изгибаться) без разрушения под действием напряжения. Это важнейшее механическое свойство, определяющее, насколько хорошо сварной материал способен выдерживать деформацию под действием растягивающих или изгибающих усилий, особенно в динамических или высоконапряжённых условиях.

В сварке пластичность определяет, насколько сильно сварное соединение может растягиваться или изгибаться до разрушения. Более высокая пластичность указывает на лучшую способность поглощать напряжение без образования трещин.

Пластичность сварных швов важна по следующим причинам:

• Предотвращает хрупкое разрушение в строительных конструкциях.
• Помогает сварным деталям поглощать удары, толчки и вибрации.
• Это свидетельствует о хорошем сплавлении основного металла с металлом шва.
• Важно в условиях циклической нагрузки или сейсмичности.

Факторы, влияющие на пластичность сварного шва:

• Процесс сварки: некоторые процессы обеспечивают более высокую пластичность, чем другие (например, сварка электродами).
• Присадочный материал: Очень важно использовать присадочный металл, пластичность которого совместима с основным металлом.
• Зона термического влияния: область около сварного шва может стать хрупкой из-за быстрого нагрева и охлаждения.
• Дефекты сварных швов: пористость, включения или трещины снижают пластичность.
• Термическая обработка после сварки: может снять напряжения и улучшить пластичность.

Для определения пластичности сварных швов обычно используются следующие методы испытаний:

• Испытание на растяжение: измеряет удлинение и сужение в области сварного шва.
• Испытание на изгиб: проверяется, можно ли согнуть сварной шов без образования трещин.
• Испытание на вязкость разрушения: оценивает устойчивость к распространению трещин.

Этот стандарт широко применяется к мостам, кораблям, трубопроводам, самолетам и сосудам под давлением, где деформация без разрушения имеет решающее значение, а также в средах, где решающее значение имеют тепловое расширение или большие динамические нагрузки.

Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех отраслей, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, располагает сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со «Стандартным методом испытаний ASTM E190 на пластичность при направленном изгибе сварных швов».