Испытание сварного соединения на статический изгиб и сплющивание

Испытания на изгиб служат для определения металла и сварных соединений выдерживать заданную степень пластической деформации, характеризуемую углом изгиба, или для оценки предельной пластичности металла в сварных конструкциях при изгибе, характеризуемой углом изгиба до образования первой трещины.

Испытания проводят при комнатной температуре. При испытании определяют способность соединения принимать заданный по размеру и форме изгиб. Эта способность характеризуется углом изгиба (рис. 24.15), при котором в растянутой зоне образца образуется первая трещина, развивающаяся в процессе испытания. Если длина трещин, возникающих в процессе испытания в растянутой зоне образца, не превышает 20 % его ширины, но не более 5 мм, то они не являются браковочным признаком. Определяется также место образования трещины или разрушения (по металлу шва, металлу околошовной зоны или основному металлу). В зависимости от требований нормативно-технической документации испытания проводят до достижения нормируемого угла изгиба или угла изгиба, при котором образуется первая браковочная трещина, до параллельности или соприкосновения сторон образца. Угол изгиба при испытании до образования первой трещины замеряют в ненапряженном состоянии с погрешностью до 2°. Образцы типов ХХVIа, ХХVIIIа, толщина которых меньше толщины основного металла, допускается вырезать в различных участках поперечного сечения сварного соединения.

 

Рис.24.15. Образец сварного соединения для испытания на изгиб: б - угол загиба образца.

Данный вид испытаний проводится в соответствии с ГОСТ 6996-66 и ИСО 7438-2005.

Выпуклость шва по обеим сторонам образца снимается механическим способом до уровня основного металла. Строгать утолщение c образцов типов ХХVI и ХХVIа следует вдоль, а c образцов типов ХХVII, ХХVIIа, ХХVIII и ХХVIIIа – поперек шва.

Форма и размеры плоских образцов должны соответствовать указанным на рис. 24.16. Ось расположенного поперек сварного шва образца после окончательной обработки должна находиться на его середине.

Рис. 24.16. Сварные соединения; плоские образцы типов XXVI (a) и XXVII (б) для испытания на изгиб; L - общая длина образца, мм; l - длина рабочей части образца, мм; a - толщина образца, мм; b - ширина образца, мм. Стрелками показаны сварные швы.

Испытания образцов типа ХХVI проводят, как указано на рис. 24.17, а, типа ХХVII – на рис. 24.17, б. Расстояние между опорами К для образцов типа ХХVII должно быть 2,5 D, для образцов типа ХХVI указано на рис. 24.17, а.

Рис. 24.17. Сварные соединения; схема испытания на изгиб образцов типов ХХVI (а) и ХХVII (б); D - диаметр оправки, мм; K - расстояние между опорами, мм; a - толщина образцa, мм; r - радиус закругления опор, мм.

Обязательным условием проведения испытаний является плавность возрастания нагрузки на образец (со скоростью не более 15 мм/мин) на испытательных машинах или прессах с использованием опорных роликов. Диаметр оправки обычно принимают равным двум толщинам основного металла.

Для стыковых односторонних швов обычно в растянутой зоне располагают поверхностный наиболее широкий или корневой участок шва.

При двусторонних стыковых швах для образцов всех типов, кроме ХХVIIIа, в растянутой зоне располагают шов, выполненный вторым. Для образцов типа ХХVIIIа в растянутую зону попадает все сечение шва. При сварке многослойных двусторонних стыковых швов с поперечным наложением проходов в растянутой зоне располагают сторону, где был выполнен последний проход.

Соединения с внутренним подварным швом также относятся к односторонним.

Испытания стыковых соединений труб на изгиб при поперечном (круговом) расположении шва проводят на образцах со снятым с наружной стороны утолщением.

При диаметре трубы 20 мм применяют образцы в виде отрезков трубы, при диаметре трубы свыше 20 до 45 мм - в виде отрезка труб или плоские (сегментные) образцы, при диаметре трубы свыше 45 мм - плоские (сегментные) образцы типов ХХVII и ХХVIII.

Испытание труб диаметром 60 мм и менее с поперечным (круговым) и продольным швами можно проводить на образцах, показанных на рис. 24.18. Утолщение шва с наружной стороны трубы снимается механическим путем до уровня основного металла.

Рис.24.18. Сварные соединения; образцы типов XXIX и XXX для испытания на изгиб труб с поперечным (а) и продольным (б) расположением швов; D - наружный диаметр трубы, мм; L - длина образца, мм.

Соединения с внутренним подварным швом также относятся к односторонним.

Испытания стыковых соединений труб на изгиб при поперечном (круговом) расположении шва проводят на образцах со снятым с наружной стороны утолщением.

При диаметре трубы 20 мм применяют образцы в виде отрезков трубы, при диаметре трубы свыше 20 до 45 мм - в виде отрезка труб или плоские (сегментные) образцы, при диаметре трубы свыше 45 мм - плоские (сегментные) образцы типов ХХVII и ХХVIII.

Испытание труб диаметром 60 мм и менее с поперечным (круговым) и продольным швами можно проводить на образцах, показанных на рис. 24.18. Утолщение шва с наружной стороны трубы снимается механическим путем до уровня основного металла.

На образцах, вырезанных из труб, выполненных стыковой контактной сваркой, грат должен быть снят с наружной и внутренней сторон трубы до уровня основного металла.

Результаты испытания образцов типов ХХIХ и ХХХ определяются величиной b (рис. 24.19) при появлении на поверхности образца трещины. Если трещина не образуется, то испытание проводят до соприкосновения сторон. Испытание проводят путем деформации образца под прессом сжимающей нагрузкой.

 

Рис. 24.19. Схема испытания образцов сварных соединений типов XXIX и ХХХ на сплющивание; b – величина сплющивания до появления на поверхности образцов трещин, мм.  

При испытании образцов с круговым швом последний располагается по оси приложения сжимающей нагрузки, а при испытании образцов с продольным швом шов располагают в диаметральной плоскости, перпендикулярной действию сжимающей нагрузки.

Если в образце, предназначенном для испытания кругового шва, есть продольный шов, он должен располагаться вне растянутой зоны.

При испытании сварных соединений стержней кругового или многогранного сечения рабочая длина образца должна быть ³ 250 мм, а радиус закругления граней многогранника должен равняться 0,1 толщины образца, но не более 2 мм.

Дата добавления: 2013-12-12