EN ISO 4136 Deštruktívne skúšky zvarov kovových materiálov - Skúška priečnym ťahom

Norma „EN ISO 4136 Deštruktívne skúšanie zvarov kovových materiálov - Priečne skúšanie ťahom“, pôvodne európska norma a následne publikovaná Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu (ISO), opisuje rozmery skúšobnej vzorky a postup vykonávania priečnych skúšok ťahom na určenie pevnosti v ťahu a miesta lomu zvarového spoja. Táto norma sa vzťahuje na kovové materiály vo všetkých formách výrobkov, ktoré majú spoje vytvorené akýmkoľvek typom zvarového spoja.

Počas skúšky sa na skúšobnú vzorku odobratú priečne zo zvarového spoja pôsobí kontinuálne rastúce ťahové zaťaženie, až kým nedôjde k lomu. Pokiaľ nie je uvedené inak, skúška sa vykonáva pri teplote okolia medzi 10 a 35 stupňami Celzia. Skúšky vykonávané za kontrolovaných podmienok sa vykonávajú pri teplote 23 stupňov Celzia plus/mínus 5 stupňov Celzia. Skúšobná teplota sa musí uviesť. Pre konkrétne body v tomto dokumente, pokiaľ nie je uvedené inak, platia všeobecné zásady noriem „ISO 6892-1 Kovové materiály - Skúšanie ťahom - Časť 1: Skúšobná metóda pri izbovej teplote“ a „ISO 6892-2 Kovové materiály - Skúšanie ťahom - Časť 2: Skúšobná metóda pri vysokej teplote“.

Skúšobná vzorka sa odoberá priečne zo zvarového spoja tak, aby os zvaru po opracovaní ležala v strede rovnobežnej dĺžky skúšobnej vzorky. Pri rúrach s malým priemerom sa skúška môže vykonať na celej rúre. Pokiaľ nie je v aplikačných normách uvedené inak alebo ak nie je medzi zmluvnými stranami dohodnuté inak, malé priemery znamenajú maximálne 50 mm.

Každá skúšobná vzorka je označená tak, aby sa presne určila jej poloha vo vyrobenom výrobku alebo v spoji, z ktorého bola vybratá. Ak to vyžaduje príslušná aplikačná norma, je označený smer operácie (napr. valcovanie alebo extrúzia). Každá skúšobná vzorka je označená tak, aby sa presne určila jej poloha v skúšobnom telese, z ktorého bola vybratá. Každá skúšobná vzorka je označená hneď po vybratí zo skúšobného telesa.

Na zvarový spoj alebo skúšobnú vzorku by sa nemalo aplikovať žiadne tepelné spracovanie, pokiaľ to nie je špecifikované alebo povolené príslušnou aplikačnou normou pre skúšaný zvarový spoj. Podrobnosti o akomkoľvek tepelnom spracovaní sa zaznamenajú v skúšobnom protokole. Ak dôjde k prirodzenému starnutiu hliníkových zliatin, zaznamená sa čas medzi zváraním a skúšaním. V prípade železných zvarových kovov môže prítomnosť vodíka nepriaznivo ovplyvniť výsledky skúšok a môže byť potrebné vhodné ošetrenie na uvoľnenie vodíka.

Mechanické alebo tepelné procesy použité na extrakciu skúšobnej vzorky nesmú žiadnym spôsobom zmeniť vlastnosti skúšobnej vzorky.

Rezanie je vylúčené pri hrúbkach najmenej 8 mm. Ak sa na vyrezanie skúšobnej vzorky zo zvareného plechu alebo skúšobného kusu použije tepelné rezanie alebo iné metódy rezania, ktoré môžu ovplyvniť rezané povrchy, rezy musia byť vykonané najmenej 8 mm od povrchov konečnej rovnobežnej dĺžky skúšobnej vzorky. Tepelné rezanie by sa nemalo používať na rezy rovnobežné s pôvodným povrchom zvareného plechu alebo skúšobného kusu.

Rezanie a tepelné rezanie sú pre ostatné kovové materiály vylúčené a malo by sa použiť iba obrábanie (napr. pílenie, rezanie vodným lúčom alebo frézovanie).

Priečna skúška ťahom je deštruktívna mechanická skúška používaná na hodnotenie pevnosti v ťahu zvarového spoja ťahaním vzorky kolmo (priečne) na os zvaru, kým sa nerozlomí. Táto skúška sa vykonáva na nasledujúce účely:

• Vyhodnotiť integritu a trvanlivosť zvarového spoja.
• Určenie, či je zvar pevnejší alebo slabší ako základný materiál.
• Určiť kvalifikáciu postupu zvárania a kvalifikáciu zvárača.

Na skúšku sa vzorka pripraví odrezaním rovnej alebo zaoblenej tyče pozdĺž zvaru tak, aby zvar prebiehal kolmo na smer zaťaženia. Vzorka obsahuje: zvarový kov, tepelne ovplyvnené zóny a základné kovy.

Skúšobná vzorka sa opracuje na požadované rozmery. Zvar by mal byť umiestnený v strede vzorky. Je zabezpečený hladký povrch bez zárezov alebo ostrých hrán. Vzorka sa umiestni do univerzálneho testovacieho stroja. Postupne a rovnomerne sa aplikuje jednoosové ťahové zaťaženie, až kým sa vzorka nerozlomí. Zaznamená sa maximálne zaťaženie pri lome. Pevnosť v ťahu je pomer maximálneho zaťaženia k ploche prierezu.

Je zaznamenaná poloha zlomeniny:

• Zvarový kov: Prijateľný, ak spĺňa špecifikácie pevnosti materiálu.
• Základný kov: Zvyčajne znamená, že zvar je pevnejší ako základný kov.
• Zóny ovplyvnené teplom: Potenciálny problém ohľadom kvality zdrojov.

Minimálna pevnosť v ťahu musí spĺňať alebo prekročiť minimum stanovené pre základný materiál.

Priečne skúšky ťahom sú dôležité, pretože poskytujú priamy a objektívny dôkaz o schopnosti zvarového spoja odolávať ťahovým silám. Ide o jedno z najkritickejších namáhaní v konštrukčných a mechanických aplikáciách. Hlavné dôvody, prečo je táto skúška dôležitá, sú nasledovné:

• Overuje pevnosť zvaru: Meria skutočnú pevnosť v ťahu zvarového spoja. Potvrdzuje, že zvar je aspoň taký pevný ako základný kov. Taktiež zaručuje, že zvar sa nezrúti pri bežnom prevádzkovom zaťažení.
• Zabezpečuje súlad s normami: Vyžaduje sa podľa noriem zvárania, ako sú EN ISO 4136, ISO 9606 a ISO 15614. Je súčasťou záznamov o kvalifikácii postupu a kvalifikácií zváračov.
• Detekuje slabé miesta vo zvare: Identifikuje miesta zlyhania, ako je zvarový kov, tepelne ovplyvnená zóna alebo základný kov. Ak sa vo zvaroch vyskytnú poruchy, môžu naznačovať problémy, ako je neúplné tavenie, zlý prídavný materiál, podrezanie alebo pórovitosť.
• Podporuje kontrolu kvality: Používa sa počas testovania výrobných zdrojov na udržanie konzistentnosti. Pomáha výrobcom overiť, či každá dávka alebo zvar zodpovedá špecifikáciám.
• Poskytuje prehľad o správaní materiálu: Hodnotí, ako sa zvarový spoj správa pri namáhaní. Môže sa použiť v spojení s inými testami (napr. ohybom, nárazom, makro/mikro) pre kompletnú charakterizáciu zvaru.
• Kritické pre štrukturálnu integritu: V konštrukčných aplikáciách, aplikáciách v tlakových nádobách, potrubných systémoch a leteckom priemysle môže zlyhanie zvaru viesť k zrúteniu konštrukcie, výbuchom alebo únikom, čo vedie k nákladným opravám alebo bezpečnostným rizikám.

Stručne povedané, táto skúška je jedným z najspoľahlivejších ukazovateľov toho, či je zvar vhodný na prevádzku, a zaručuje bezpečnosť, kompatibilitu a výkonnosť zváraných konštrukcií.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky zo všetkých sektorov svojou širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný tím, ktorý pozorne sleduje vývoj vedy a techniky na celom svete a neustále sa zlepšuje. V tomto rámci poskytujeme podnikom aj testovacie služby v súlade s normou „EN ISO 4136 Deštruktívne skúšanie zvarov kovových materiálov - Skúšanie ťahom“.