ASTM E190 Kaynakların Sünekliği için Kılavuzlu Bükme Testi

Amerikan Test ve Malzeme Kurumu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM E190 Kaynakların sünekliği için kılavuzlu bükme testi için standart test yöntemi” standardında, demirli ve demir dışı ürünlerdeki kaynakların sağlamlığını ve sünekliğini belirlemek için rehberli bir bükme test yöntemi açıklanmaktadır. X ışınları ile gösterilmeyen kusurlar, kademeli yerel aşırı gerilime maruz bırakıldığında bir numunenin yüzeyinde görünebilir.

Numune, kuvvet uygulama hattından eşit uzaklıkta iki konumda desteklenen düz bir numunedeki kaynak parçasına merkezi olarak uygulanan bir kuvvet vasıtasıyla “U” şeklinde bir kalıpta bükülür. Numune, istenen konturu üretmek için gerekli şekle sahip bir piston tarafından kalıba zorlanır. Bükülmüş numunenin dışbükey yüzeyi çatlaklar veya diğer açık kusurlar açısından incelenir.

Bu test yönteminde açıklanan yönlendirilmiş bükme testi, bükme sırasında çatlamaya karşı direnç yetenekleri ile kanıtlandığı gibi kaynakların kalitesini sünekliğe bağlı olarak değerlendirmek için kullanılır.

Kılavuzlu bükme testi için genellikle kullanılan numune tipleri, plakalardan ve borulardan işlenmiş dikdörtgen olanlardır. Düz numunenin kaynak yüzü yüzeyi, kaynak malzemesinin daha geniş olanını içerirken, karşı taraf kaynak kökü yüzeyi olarak adlandırılır. Numune tipleri şu şekildedir:

• Enine yan bükme: Kaynak, numunenin uzunlamasına eksenine göre eninedir ve numune bükülür, böylece yan yüzeylerden biri bükülen numunenin dışbükey yüzeyi olur.
• Enine yüz bükme: Kaynak, bükülen numunenin uzunlamasına eksenine göre eninedir, böylece kaynak yüz yüzeyi bükülen numunenin dışbükey yüzeyi olur.
• Enine kök bükme: Kaynak, bükülen numunenin uzunlamasına eksenine göre eninedir, böylece kaynak-kök yüzeyi bükülen numunenin dışbükey yüzeyi olur.
• Uzunlamasına yüz bükme: Kaynak, bükülen numunenin uzunlamasına eksenine paraleldir, böylece kaynak yüzü yüzeyi bükülen numunenin dışbükey yüzeyi haline gelir.
• Uzunlamasına kök bükümü: Kaynak, bükülen numunenin uzunlamasına eksenine paraleldir, böylece kaynak kök yüzeyi bükülen numunenin dışbükey yüzeyi olur.

Test uygulanırken kılavuzlu büküm numuneleri, standart içinde verilen şekil ile büyük ölçüde uyumlu bir test fikstüründe bükülür. Enine numuneler, kaynak orta açıklıkta olacak şekilde fikstürün kalıp elemanına yerleştirilir. Yüz büküm numuneleri, kaynağın yüzü boşluğa bakacak şekilde yerleştirilir, kök büküm numuneleri, kaynağın kökü boşluğa bakacak şekilde yerleştirilir ve yan büküm numuneleri, daha büyük kusurları gösteren tarafı boşluğa bakacak şekilde yerleştirilir. Önemli kusurlar yoksa, her iki taraf da seçilebilir.

Pistonu kalıba göre hareket ettirmek için herhangi bir uygun araç kullanılabilir, ancak sabit olmalı ve önemli bir yanal hareket olmamalıdır. Numune “U” şeklini alana ve 3,2 mm çapındaki bir tel, numune ile jig piston elemanının eğriliği üzerindeki herhangi bir nokta arasına sokulamayana kadar kuvvet uygulanır, ancak numune daha erken bozulursa bu mümkün olur.

Kaynakların sünekliği, kaynaklı bir eklemin gerilime maruz kaldığında kırılmadan plastik olarak deforme olma (esneme veya bükülme) yeteneğini ifade eder. Kaynaklı bir malzemenin özellikle dinamik veya yüksek gerilimli ortamlarda çekme veya bükme kuvvetleri altında deformasyonu ne kadar iyi idare edebileceğini gösteren kritik bir mekanik özelliktir.

Kaynakta süneklik, kaynaklanmış bir eklemin kırılmadan önce ne kadar uzayabileceğini veya bükülebileceğini ölçer. Daha yüksek süneklik, çatlamadan daha fazla gerilme emme yeteneğini ifade eder.

Kaynaklarda süneklik şu nedenlerle önemlidir:

• Yapısal uygulamalarda kırılgan kırılmayı önler.
• Kaynaklı bileşenlerin şokları, darbeleri ve titreşimleri emmesine yardımcı olur.
• Baz metal ile kaynak metali arasında iyi bir füzyon olduğunu gösterir.
• Döngüsel yükleme veya sismik koşullarda önemlidir.

Kaynak sünekliğini etkileyen faktörler şunlardır:

• Kaynak işlemi: Bazı işlemler diğerlerinden (örneğin, çubuk kaynak) daha yüksek süneklik üretir.
• Dolgu malzemesi: Baz metale uyumlu sünekliğe sahip bir dolgu metali kullanmak çok önemlidir.
• Isıdan etkilenen bölge: Kaynağın yakınındaki alan, hızlı ısıtma ve soğutma nedeniyle kırılgan hale gelebilir.
• Kaynak kusurları: Gözeneklilik, kapanımlar veya çatlaklar sünekliği azaltır.
• Kaynak sonrası ısıl işlem: Gerilimleri giderebilir ve sünekliği iyileştirebilir.

Kaynak sünekliğini belirlemede genel olarak şu test yöntemleri kullanılır:

• Çekme testi: Kaynak alanındaki uzamayı ve azalmayı ölçer.
• Eğme testi: Kaynağın çatlamadan bükülüp bükülemeyeceğini kontrol eder.
• Kırılma dayanıklılığı testi: Çatlak yayılmasına karşı direnci değerlendirir.

Bu standardın geniş uygulama alanları, köprüler, gemiler, boru hatları, uçaklar ve arıza olmadan deformasyonun kritik olduğu basınçlı kaplardır. Ayrıca termal genleşme veya ağır dinamik yüklerin olduğu ortamlar kritiktir.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM E190 Kaynakların sünekliği için kılavuzlu bükme testi için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.