ASTM E190 Kiểm tra uốn có hướng dẫn về độ dẻo của mối hàn

Tiêu chuẩn "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM E190 để Kiểm tra Độ dẻo của Mối hàn bằng phương pháp uốn có hướng dẫn" do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử uốn có hướng dẫn để xác định độ bền và độ dẻo của mối hàn trong các sản phẩm sắt và phi sắt. Các khuyết tật không nhìn thấy được trên tia X có thể xuất hiện trên bề mặt mẫu khi chịu ứng suất cục bộ tăng dần.

Mẫu vật được uốn cong trong khuôn hình chữ "U" bằng cách tác dụng một lực vào tâm mối hàn trên một mẫu vật phẳng được đỡ tại hai vị trí cách đều nhau từ đường tác dụng lực. Mẫu vật được ép vào khuôn bằng một piston được định hình để tạo ra đường viền mong muốn. Bề mặt lồi của mẫu vật uốn cong được kiểm tra xem có vết nứt hoặc các khuyết tật rõ ràng khác không.

Thử nghiệm uốn có hướng được mô tả trong phương pháp thử nghiệm này được sử dụng để đánh giá chất lượng mối hàn về độ dẻo được chứng minh bằng khả năng chống nứt trong quá trình uốn.

Mẫu thường được sử dụng để thử uốn có dẫn hướng là mẫu hình chữ nhật được gia công từ tấm và ống. Mặt hàn của mẫu phẳng chứa phần lớn vật liệu hàn, trong khi mặt đối diện được gọi là bề mặt chân mối hàn. Các loại mẫu như sau:

• Uốn ngang: Mối hàn cắt ngang với trục dọc của mẫu và mẫu được uốn cong sao cho một trong các bề mặt bên trở thành bề mặt lồi của mẫu uốn cong.
• Uốn mặt ngang: Mối hàn vuông góc với trục dọc của mẫu uốn, do đó bề mặt mối hàn trở thành bề mặt lồi của mẫu uốn.
• Uốn gốc ngang: Mối hàn vuông góc với trục dọc của mẫu uốn cong, do đó bề mặt mối hàn-gốc trở thành bề mặt lồi của mẫu uốn cong.
• Uốn mặt dọc: Mối hàn song song với trục dọc của mẫu uốn, do đó bề mặt mối hàn trở thành bề mặt lồi của mẫu uốn.
• Uốn gốc dọc: Mối hàn song song với trục dọc của mẫu uốn, do đó bề mặt gốc mối hàn trở thành bề mặt lồi của mẫu uốn.

Trong quá trình thử nghiệm, các mẫu uốn dẫn hướng được uốn trong một thiết bị thử nghiệm về cơ bản tuân thủ hình dạng được quy định trong tiêu chuẩn. Các mẫu ngang được đặt trong bộ phận khuôn của thiết bị với mối hàn ở giữa nhịp. Các mẫu uốn mặt được đặt với mối hàn hướng vào khoang; các mẫu uốn gốc được đặt với gốc mối hàn hướng vào khoang; và các mẫu uốn cạnh được đặt với mặt cho thấy các khuyết tật lớn hướng vào khoang. Nếu không có khuyết tật đáng kể nào, có thể chọn cả hai mặt.

Có thể sử dụng bất kỳ phương tiện phù hợp nào để di chuyển piston so với khuôn, nhưng piston phải đứng yên và không được có chuyển động ngang đáng kể. Lực được tác dụng cho đến khi mẫu tạo thành hình chữ "U" và không thể luồn dây có đường kính 3,2 mm vào giữa mẫu và bất kỳ điểm nào trên độ cong của bộ phận piston gá. Tuy nhiên, điều này có thể thực hiện được nếu mẫu bị hỏng sớm.

Độ dẻo của mối hàn là khả năng của mối hàn biến dạng dẻo (uốn cong hoặc bẻ cong) mà không bị gãy khi chịu ứng suất. Đây là một đặc tính cơ học quan trọng, cho biết vật liệu hàn có thể chịu được biến dạng như thế nào dưới tác dụng của lực kéo hoặc lực uốn, đặc biệt là trong môi trường động hoặc ứng suất cao.

Trong hàn, độ dẻo đo lường mức độ mối hàn có thể kéo giãn hoặc uốn cong trước khi gãy. Độ dẻo càng cao thì khả năng chịu ứng suất mà không bị nứt càng tốt.

Độ dẻo trong mối hàn rất quan trọng vì những lý do sau:

• Ngăn ngừa gãy giòn trong các ứng dụng kết cấu.
• Nó giúp các thành phần hàn hấp thụ các cú sốc, va chạm và rung động.
• Nó cho thấy sự kết hợp tốt giữa kim loại cơ bản và kim loại hàn.
• Quan trọng trong điều kiện tải trọng tuần hoàn hoặc địa chấn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dẻo của mối hàn là:

• Quy trình hàn: Một số quy trình tạo ra độ dẻo cao hơn những quy trình khác (ví dụ: hàn que).
• Vật liệu độn: Điều rất quan trọng là phải sử dụng kim loại độn có độ dẻo tương thích với kim loại nền.
• Vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt: Khu vực gần mối hàn có thể trở nên giòn do quá trình làm nóng và làm nguội nhanh.
• Lỗi hàn: Độ xốp, tạp chất hoặc vết nứt làm giảm độ dẻo.
• Xử lý nhiệt sau khi hàn: Có thể giảm ứng suất và cải thiện độ dẻo.

Các phương pháp thử nghiệm sau đây thường được sử dụng để xác định độ dẻo của mối hàn:

• Kiểm tra độ kéo: Đo độ giãn dài và độ co lại ở khu vực mối hàn.
• Kiểm tra độ uốn: Kiểm tra xem mối hàn có thể uốn cong mà không bị nứt hay không.
• Kiểm tra độ bền nứt: Đánh giá khả năng chống lại sự lan truyền vết nứt.

Tiêu chuẩn này được áp dụng rộng rãi cho cầu, tàu, đường ống, máy bay và bình chịu áp lực, những nơi mà biến dạng mà không bị hỏng là rất quan trọng, cũng như môi trường mà sự giãn nở vì nhiệt hoặc tải trọng động lớn là rất quan trọng.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM E190 về Thử uốn có Hướng dẫn của Mối hàn để Kiểm tra Độ dẻo".