ГОСТ Р 55142-2012

ГОСТ Р 55142-2012 Випробування зварних з'єднань листів та труб із термопластів. Методи випробувань

ГОСТ P 55142-2012

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ВИПРОБУВАННЯ ЗВАРНИХ СПОЛУКІВ ЛИСТІВ І ТРУБ З ТЕРМОПЛАСТІВ

Методи випробувань

Testing welded joints of thermoplastic sheets and pipes. Test methods

ГКС 25.160.40

Дата введення 2014-01-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Федеральною державною автономною установою «Науково-навчальний центр «Зварювання та контроль» при МДТУ ім. Н. Е. Баумана (ФДАУ НУЦЬК при МДТУ ім. Н.Е. Баумана), Національним агентством контролю зварювання (НАКС), ТОВ «Група ПОЛІПЛАСТИК"

2 ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 364 «Зварювання та споріднені процеси"

3 ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 22 листопада 2012 р. N 1008-ст

4 У цьому стандарті реалізовано основні положення стандартів Німецького союзу зі зварювання та суміжних технологій* (ДВС 2203−1, 2, 3, 4, 5, 6 “Випробування зварних з'єднань листів та труб з термопластів. Методи випробувань – Вимоги” (DVS 2203 1,2,3,4,5,6 « von an Tafeln und Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen - Anforderungen »)
________________
* Доступ до міжнародних та зарубіжних документів, згаданих тут і далі за текстом, можна отримати, перейшовши за посиланням на сайт shop.cntd.ru. - Примітка виробника бази даних.

5 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ


Правила застосування цього стандарту встановлені в ГОСТ Р 1.0-2012 (розділ 8). Інформація про зміни до цього стандарту публікується у щорічному (станом на 1 січня поточного року) інформаційному покажчику «Національні стандарти», а офіційний текст змін та поправок — у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковано у найближчому випуску щомісячного інформаційного покажчика «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет (www.gost.ru)

Вступ

Розробку національного стандарту було здійснено з метою створення сучасної вітчизняної нормативної бази у галузі зварювання полімерних матеріалів. Його запровадження дозволить підвищити конкурентоспроможність вітчизняного обладнання, сумісність та взаємозамінність продукції, процесів та послуг, підвищити рівень гармонізації вітчизняної нормативної бази з міжнародними та регіональними стандартами.

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює загальні принципи оцінки якості зварювання з'єднань пластмасових листів та труб.

Вказівки щодо випробувань зварних з'єднань необхідні переробнику напівфабрикатів та заготовок із термопластів та споживачеві виробів. Процедури зварювання мають відповідати міжнародним, національним правилам або галузевим керівним документам.

Стандарт враховує використовувані матеріали та компоненти, процедури зварювання, обладнання та оцінки якості зварного з'єднання. Його можна застосовувати у поєднанні з відповідними національними нормами та стандартами.

Розміри заготовок, що зварюються, і випробуваних зразків наведені у відповідних частинах. Якщо розміри заготовок, що зварюються, і випробуваних зразків виходять за рамки цього стандарту, то вимоги до зварних з'єднань слід визначати шляхом спеціальних досліджень.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 166 (ІСО 3599-76) Штангенциркулі. Технічні умови

ГОСТ 4648 Пластмаси. Метод випробування на статистичний вигин

ГОСТ 11262 Пластмаси. Метод випробування на розтягування

ГОСТ 12423 Пластмаси. Умови кондиціювання та випробування зразків (проб)

ГОСТ 14782 Контроль неруйнівний. З'єднання зварені. Методи ультразвукові

ГОСТ 18197 (ІSO 899-1:2003) Пластмаси. Метод визначення повзучості при розтягуванні

ГОСТ 18599 Труби напірні із поліетилену. Технічні умови

ГОСТ 24157 Труби із пластмас. Метод визначення стійкості при постійному внутрішньому тиску

ГОСТ 26277 Пластмаси. Загальні вимоги до виготовлення зразків способом механічної обробки

ДЕРЖСТАНДАРТ Р 50838 (ІСО 4437:2007) Труби з поліетилену для газопроводів. Технічні умови

ГОСТ Р 51613 Напірні труби з непластифікованого полівінілхлориду. Технічні умови

ГОСТ Р 52134 Труби напірні з термопластів та сполучні деталі до них для систем водопостачання та опалення. Загальні технічні умови

ГОСТ Р 52779-2007 (ІСО 8085-2:2001, ІСО 8085-3:2001) Деталі сполучні з поліетилену для газопроводів. Загальні технічні умови

ГОСТ Р 54792 Дефекти у зварних з'єднаннях термопластів. Опис та оцінка

Примітка — При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію посилальних стандартів в інформаційній системі загального користування — на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет або за щорічним інформаційним покажчиком «Національні стандарти», що видається, станом на 1 , та за випусками щомісячного інформаційного покажчика «Національні стандарти» за поточний рік. Якщо замінений стандарт посилання, на якому дано недатоване посилання, рекомендується використовувати діючу версію цього стандарту з урахуванням усіх внесених до цієї версії змін. Якщо замінений стандарт, на який дано датоване посилання, то рекомендується використовувати версію цього стандарту із зазначеним вище роком затвердження (прийняття). Якщо після затвердження цього стандарту до посилального стандарту, на який дано датоване посилання, внесено зміну, що стосується положення, на яке дано посилання, то це положення рекомендується застосовувати без урахування цієї зміни. Якщо стандарт посилається без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, рекомендується застосовувати в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Загальні вимоги

3.1 Область застосування

Вибір методів випробувань приймається залежно від технології виробництва та умов експлуатації. При цьому необхідно звернути увагу на те, що результати випробувань залежать від умов виготовлення зразків, що випробовуються, і від самих умов випробування. Результати випробувань повинні підтверджувати відповідність розрахункових властивостей зварних з'єднань реальним навантаженням, що виникають у процесі експлуатації.

3.2 Матеріали та властивості

Цим стандартом охоплюються матеріали, наведені в таблиці 1, які застосовуються при виготовленні труб, сполучних деталей та листів.


Таблиця 1 - Матеріали та скорочення

Пластмаси мають специфічні властивості з точки зору технічного застосування та обробки. При застосуванні напівфабрикатів з термопластів, в основному для несучих елементів, необхідно враховувати специфіку властивостей пластмас, особливо при одночасному механічному, термічному навантаженні та дії хімічних факторів.

Властивості заготовок (труб, листів, профілів, фітингів) з відповідною методикою випробувань наведені в ГОСТ Р 50838, ГОСТ 18599 , ГОСТ Р 51613, ГОСТ Р 52134, ГОСТ Р 52779, [1] та ін. стандартів.

3.3 Випробування

Для оцінки якості зварних з'єднань застосовують різноманітні методи. При виборі методу враховують встановлені вимоги до зварних з'єднань або бажані результати та можливості.

Насправді прийнято, що з випробування зварних з'єднань, отриманих з допомогою присадочних матеріалів, необхідно додатково перевірити зварюваність основного і присадочного матеріалів.

Заготівлі, які застосовуються для зварювання з'єднань, повинні відповідати вимогам ГОСТ 11262 та [2].

При випробуванні зразків слід керуватися вимогами ГОСТ 11262 , [1], [3]. Визначення дефектів проводять відповідно до вимог ГОСТ Р 54792 та [1].

Вимоги до зварних з'єднань викладені у відповідних розділах цього стандарту. При цьому необхідні величини представлені мінімальними значеннями.

3.3.1 Випробування без руйнування зразка

Неруйнівні методи випробувань зразків, такі як контроль розмірів, візуальний контроль, перевірка герметичності, перевірка за допомогою ультразвуку, а також рентгеноскопія, описані у відповідних нормативних документах (ГОСТ Р 52134, ГОСТ 14782 , [1], [3], [4] та ін. .) і можуть застосовуватися відповідно до них.

Для перевірки зварних з'єднань, отриманих зварюванням нагрітим інструментом встик, рекомендується візуально-вимірювальний контроль, що не руйнує, а для укрупнених вузлів з труб і фітингів, а також трубопроводів — перевірка герметичності внутрішнім тиском згідно з діючими галузевими нормами.

3.3.2 Випробування з руйнуванням зразка

Область застосування методів випробування, порядок проведення випробування, оцінка результатів наведено у відповідних розділах цього стандарту. Методи випробувань наведено у таблиці 2.


Таблиця 2 - Методи випробувань

4 Випробування зварних з'єднань на осьове розтягування

Випробування на осьове розтягування може використовуватися з метою оцінки якості зварного з'єднання термопластичних матеріалів у поєднанні з іншими випробуваннями. Зразки зварних з'єднань повинні випробовуватися за тієї ж швидкості розтягування, що і зразки основного матеріалу.

Характер руйнування при розриві дає інформацію про здатність зварного з'єднання до пластичної деформації і, таким чином, якість зварювання.

Результати короткочасних випробувань на розтяг не поширюються на довготривалі властивості зварної конструкції.

4.1 Прилади та пристрої

Випробування проводять на машині (рисунок 1), яка при розтягуванні зразка повинна забезпечувати вимірювання навантаження з похибкою не більше 1% величини, що вимірювається, постійну швидкість розсування затискачів в межах, необхідних цим стандартом (таблиця 4). Машина повинна бути оснащена засобами для запису застосовуваної сили та пристроєм для виявлення руйнування зразка.

Рисунок 1 - Схема випробування на розривній машині

1 - затискач; 2 - пристосування для випробування; 3 - зразок

Рисунок 1 - Схема випробування на розривній машині

4.2 Відбір та кількість випробуваних зразків, вид та форма

Випробування розтягування проводиться виходячи з ГОСТ 11262 .

Випробовуються зразки зі зварним з'єднанням та еталонні зразки з того ж виробу без зварного з'єднання.

Досліджувані зразки не повинні піддаватися ні тепловому, ні механічному впливу.

При виготовленні вісь зразка має бути паралельна осі труби. Зварний шов має бути розташований посередині зразка з точністю ±1 мм. Зразки-лопатки повинні мати гладку рівну поверхню, без здуття, сколів, тріщин, раковин та інших видимих дефектів. Схема виготовлення зразків-лопаток наведена малюнку 2.

Рисунок 2 — Схема вирізки зразків із зварного з'єднання для випробування на осьове розтягування

1 - патрубок зі звареним з'єднанням; 2 - розташування зразків

Рисунок 2 — Схема вирізки зразків із зварного з'єднання для випробування на осьове розтягування

Для виготовлення випробуваного зразка вирізують із зварного з'єднання смуги в поздовжньому напрямку, з яких механічною обробкою за ГОСТ 26277 виготовляють випробувані зразки, що відповідають розмірам:

а) тип 1 - відповідає зразкам типу 2 за ГОСТ 11262 - для труб товщиною стінки 10 мм (тип 1);

б) тип 2 - відповідає таблиці 3 і малюнку 3 - для труб товщиною стінки 25 мм;

в) тип 3 - відповідає таблиці 3 і малюнку 4 - для труб товщиною стінки 25 мм.


Таблиця 3 - Розміри випробуваних зразків

Малюнок 3 - Випробуваний зразок, тип 2

Малюнок 3 - Випробуваний зразок, тип 2

Малюнок 4 - Випробуваний зразок, тип 3

Малюнок 4 - Випробуваний зразок, тип 3

Слід відібрати щонайменше шість зразків зварних з'єднань і шість еталонних зразків з вихідного виробу. По можливості зразки повинні бути відібрані відповідно до розмірів виробів, що зварюються. Для труб діаметром 63 мм кількість зразків можна зменшити до чотирьох.

Кожен зразок для випробування повинен бути промаркований, щоб встановити вихідне положення в межах контрольного зварного з'єднання.

Не допускається наносити на зразок маркування дряпанням, перфоруванням, тисненням або іншим способом, що ушкоджує матеріал. Застосовувана маркувальна рідина також має надавати руйнівного на випробуваний зразок.

Перед випробуванням слід візуально оцінити зовнішній вигляд випробуваних зразків, особливо виконання зварювання, та записати у протоколі випробувань. Грати, що утворилися при зварюванні, допускається видалити.

Примітка — Для отримання додаткової інформації про якість зварного шва допускається послабити зразок у місці зварного шва, просвердливши отвір діаметром, наприклад, 3 мм, але не більше ніж 1/3 ширини зразка. Це спеціальне випробування рекомендується, коли при випробуванні не досягається розрив області зварного шва. Для оцінки слід проводити випробування з отворами на відповідних еталонних зразках виробів, з яких було отримано зварне з'єднання.

4.3 Підготовка до випробування

4.3.1 Швидкість випробування

Швидкість розтягування зразків для відібраних матеріалів наведена у таблиці 4.

У разі необхідності швидкість розтягування для інших матеріалів вибирається під час проведення попереднього випробування таким чином, щоб межа плинності еталонного звареного звареного досягалася за 1 хв, і потім вибирається найближче розташована стандартна швидкість згідно з ГОСТ 11262 .


Таблиця 4 - Швидкість проведення випробування для деяких пластмас

Якщо застосовують іншу швидкість, має бути встановлена кореляція між даними, отриманими при застосовуваній та встановленій швидкостях. У разі розбіжностей застосовують встановлену швидкість.

4.4 Проведення випробування

Перед випробуванням кожен випробуваний зразок кондиціонують не менше 4 год за ГОСТ 12423 при температурі (23±2)°З відносної вологості (50±5)%, якщо в нормативно-технічній документації на матеріал немає інших вказівок.

Випробування проводять не раніше ніж через 24 години після проведення зварювання. Кожен випробуваний зразок слід маркувати таким чином, щоб його початкове положення у виробі під час випробувань можна було визначити.

Вимірюють ширину та мінімальну товщину стінки на центральній частині зразка між контрольними мітками з точністю до 0,01 мм. Розраховують мінімальну площу поперечного перерізу.

Встановлюють зразок у випробувальну машину (див. рисунок 1) таким чином, щоб вісь зразка збігалася з напрямком застосування навантаження, що розтягує. Затискачі рівномірно затягують так, щоб унеможливити прослизання зразка в процесі випробування.

Встановлюють швидкість проведення випробування на задане значення і наводять машину у рух.

Записують криву напругу/подовження до розриву зразка і відзначають на цій кривій навантаження при межі плинності і розрахункову довжину при розриві або безпосередньо записують значення навантаження в момент досягнення межі плинності і розрахункової довжини зразка в момент розриву.

Зразки, які вислизнули із затискачів під час випробування, зруйнувалися в одній із головок або деформувалися таким чином, що це призвело до зміни її ширини, замінюють іншими в тій же кількості і знову випробовують.

Визначають тип руйнування - тендітний або пластичний.

Крихке руйнування - в зоні руйнування не виявляється деформація плинності, видима без збільшувальних приладів. Пластична руйнація - поза зоною руйнування має місце деформація плинності, видима без збільшувальних приладів.

4.5 Обробка даних

Результат випробування вважають позитивним, якщо:

- Відсутнє руйнування зварного шва;

- руйнування сталося по деталі або привареній трубі;

тип руйнування по зварному шву пластичний.

За негативний результат випробування приймають тендітне руйнування зварного шва.

4.6 Звіт про випробування

У звіті про випробування необхідно зазначити:

— вид, форму постачання та позначення виробу;

— дату та спосіб виготовлення випробуваних зразків;

- Зовнішній вигляд випробуваних зразків до випробування;

- Зовнішній вигляд валика;

- подряпини або канавки, якщо є;

- становище випробуваних зразків у виробі;

- Форму випробуваних зразків;

- Товщину випробуваних зразків, мм;

- Ширину випробуваних зразків, мм;

- Кількість випробуваних зразків;

- кліматичні умови, в яких проводили випробування, якщо вони відрізняються від зазначених вище норм;

- Візуальну оцінку характеру руйнування;

— дату проведення випробування, місце проведення випробування, прізвище випробування.

Для зразків із ослаблюючим отвором складається окремий протокол

5 Випробування зварних з'єднань на тривале розтягування

Для оцінки якості зварних з'єднань у поєднанні з іншими випробуваннями цінні результати дають випробування на тривалий розтяг у режимі повзучості. Особливо важливими є тривалі випробування для з'єднань, що несуть навантаження тривалий час. Великий досвід таких випробувань накопичено для поліолефінів ПЕ та ПП (поліетиленів та поліпропіленів). Для НПВХ та ПВДФ також є подібні експериментальні дані.

Висновок про якість виконаного зварного з'єднання можна дати за величиною коефіцієнта тривалої міцності зварного шва та характером руйнування. Результати можуть бути використані для розрахунку параметрів зварювальних конструкцій при статичному навантаженні.

Як порівняльні випробування допускається застосовувати метод, зазначений у додатку Г

5.1 Прилади та пристрої

Випробування на повзучість під час розтягування проводиться згідно з ГОСТ 18197 . Для цього необхідний стенд, в якому зразки зазнають статичного навантаження при постійній температурі.

Схематично стенд представлений на малюнку 5. Стенд повинен забезпечувати постійний додаток сили до зразка та стабільну температуру зразка. Залежно від випробувального середовища, як правило, потрібна циркуляція теплоносія у ванні. Для реєстрації тривалості випробувань зразків та у разі необхідності для реєстрації подовження зразків слід передбачити відповідні пристрої.

Рисунок 5 — Стенд для випробувань на повзучість під час розтягування

Рисунок 5 — Стенд для випробувань на повзучість під час розтягування

5.2 Відбір та число контрольних зразків, вид та форма

Форми та розміри зразків наведені в таблиці 3 та ГОСТ 11262 .

Випробування зварних з'єднань проводять з гратом або без нього у місці зварювання. З'єднання має бути в середині випробуваного зразка.

Перед випробуванням слід оцінити зовнішній вигляд випробуваного зразка. На поверхні зразків не повинно бути подряпин. У разі потреби поверхня зразків допрацьовується в поздовжньому напрямку. Під час проведення випробувань термічний вплив на зразок не допускається. Порівнюючи основний матеріал та зварне з'єднання, необхідно перевіряти по шість зразків, орієнтованих в одному напрямку.

5.3 Проведення випробування

Перед випробуванням кожен випробуваний зразок кондиціонують не менше 4 год за ГОСТ 12423 при температурі (23±2)°З відносної вологості (50±5)%, якщо в нормативно-технічній документації на матеріал немає інших вказівок.

5.4 Умови випробування

Умови випробування залежать від матеріалу та умов експлуатації виробу. Випробування на повзучість при розтягуванні проводиться у водяній ванні при підвищених температурах та у відповідних середовищах, що прискорюють руйнування. Допускається використання середовищ, які не викликають набухання та не змінюють матеріал хімічно.

Застосовуване середовищем випробування на тривале розтягування є розчин поверхнево-активної речовини (ПАР) у дистильованій воді. Як ПАР може використовуватися ОП-7 або ОП-10 у вигляді 2%-ного розчину. Для цього ПАР накопичено великий обсяг експериментальних даних, що дозволяє порівнювати результати та встановлювати вимоги. З іншого боку, слід враховувати можливість використання інших ПАР, зокрема російського виробництва.

Навантаження під час проведення випробування вибирається таким чином, щоб характер руйнування зразка був крихкий. Зусилля розраховується з мінімального поперечного перерізу зразка. Умови випробування при застосуванні вищезазначеного випробувального середовища наведено у таблиці 5. За цих умов досягаються найкоротші терміни проведення випробувань.


Таблиця 5 — Рекомендована напруга та температура випробувань, при яких спостерігається крихке руйнування зразків у двовідсотковому водному розчині ПАР (ОП-7 або ОП-10)

5.5 Режим

Випробування на повзучість при розтягуванні проводять за різних температур і різних навантажень залежно від матеріалу. Час випробування та напруга необхідно вибирати для кожного матеріалу відповідно до вказівок, наведених у 5.6.

Зразки зазнають навантаження при постійних температурах ±1°С і за однакових зусиль ±1%, а також постійних умов навколишнього середовища. Постійна концентрація ПАР [наприклад, ОП-7 або ОП-10 (2±0,5)%] повинна бути гарантована. При навантаженні у зразку не повинні виникати моменти, що крутять і згинають. Досягши необхідної температури зразки поміщаються у ванну для випробувань. Навантажуватися вони мають швидко та без поштовхів. Необхідне зусилля розтягування має бути постійним протягом усього часу випробування (режим повзучості). Тривалість дії навантаження відраховується з досягнення зусилля і реєструється з допомогою приладів.

Значення навантаження вибирається таким чином, щоб характер руйнування був крихкий: тобто деформації повинні бути мінімальними і щонайменше 30% зони руйнування мають виглядати гладкими (рисунок 6). Якщо цього не досягається, слід вибирати нижчі значення навантаження. Руйнування в області затискачів зразка не оцінюють.

Малюнок 6 - Вид поверхні руйнування ПНД звареного методом екструзійного зварювання

а — зона поверхні руйнування, яка зазнала крихкої руйнації (не менше 30%);

b — зона поверхні руйнування, яка зазнала пластичного руйнування

Малюнок 6 - Вид поверхні руйнування ПНД звареного методом екструзійного зварювання

Для того, щоб визначити нахил кривих часу руйнування у подвійних логарифмічних координатах, проводять випробування, як мінімум, при двох значеннях навантаження. Для кожної напруги відчувають мінімум по шість зварних та еталонних зразків. Значення часу до руйнування обчислюється як середнє геометричне.

5.6 Обробка результатів

Для визначення коефіцієнта міцності зварного шва при тривалому розтягуванні в режимі повзучості необхідно отримати залежності часу до руйнування зварних та еталонних зразків від напруги, причому особливо важливим є нахил прямих. Криві регресії мають бути розраховані із геометричних середніх значень довговічності t для індивідуальних зразків.

.

З використанням графіків, подібних до малюнку 7, коефіцієнт тривалої міцності зварювання при розтягуванні має бути розрахований як відношення напруги у зварних з'єднаннях до напруги в еталонних зразках без зварювання при тому самому часу руйнування.

.

Побудувавши криві регресії для основного матеріалу та зварних з'єднань, можна визначити коефіцієнт тривалої міцності зварного шва при розтягуванні за всіх рівнів навантаження.

На малюнку 8 показаний альтернативний метод визначення . В цьому випадку необхідно мати криву регресії для зварних з'єднань та одне середнє значення часу руйнування для еталонного зразка. Отриманий коефіцієнт можна використовувати лише із зазначенням напруги в еталонному зразку.

Рисунок 7 - Схема визначення коефіцієнта міцності зварного шва f(s) при тривалих випробуваннях на повзучість при розтягуванні

В - еталонний зразок;

S - випробуваний зразок;

Малюнок 7 - Схема визначення коефіцієнта міцності зварного шва при тривалих випробуваннях на повзучість при розтягуванні

Поряд із наведеними вище методиками допускається застосовувати спрощену методику випробування для підтвердження необхідного коефіцієнта міцності зварного шва при тривалому розтягуванні. Остання методика не використовує регресійні криві та застосовується для зменшення часу випробування та кількості випробуваних зразків. Розрахунок обмежується випробуванням основного матеріалу (еталонний зразок) за одного рівня напруги (рисунок 9), а розраховується множенням на нормативний коефіцієнт тривалої міцності зварювання при розтягуванні .

Рисунок 8 - Схема визначення коефіцієнта міцності зварного шва f(s) при тривалих випробуваннях на повзучість при розтягуванні з урахуванням однієї випробувальної напруги еталонного зразка

S - випробуваний зразок;

і

В - еталонний зразок;

Малюнок 8 - Схема визначення коефіцієнта міцності зварного шва при тривалих випробуваннях на повзучість при розтягуванні з урахуванням однієї випробувальної напруги еталонного зразка

Рисунок 9 - Спрощений метод підтвердження необхідного коефіцієнта зварного шва при випробуванні на повзучість при розтягуванні

S - випробуваний зразок;

В - еталонний зразок

Рисунок 9 - Спрощений метод підтвердження необхідного коефіцієнта зварного шва при випробуванні на повзучість при розтягуванні

Наприклад:

- Напруга при випробуванні для основного матеріалу (еталонний зразок) - 4 Н/мм ;

- напруга при випробуванні для зварних зразків, наприклад, при коефіцієнті =0,8, розраховується за формулою

H/мм =3,2 H/мм .

Зварні зразки при цьому повинні мати не меншу довговічність, ніж основний матеріал. При такому випробуванні неможливо будувати висновки про залежності міцності з'єднання від навантаження. Застосовність на практиці за спрощеною методикою підтверджується відповідністю мінімальної стійкості основного матеріалу до встановлених норм (таблиця 6).


Таблиця 6 - Мінімальна стійкість основного матеріалу при тривалому розтягуванні. Випробувальне середовище: двовідсотковий водний розчин ПАР (ОП-7 або ОП-10)

5.7 Звіт про випробування

У звіті слід зазначити:

— вид, форму постачання та позначення виробу;

- дату та спосіб виготовлення випробуваного зразка;

- Зовнішній вигляд зразка до проведення випробування, візуальну оцінку зварювання;

- Положення випробуваного зразка у виробі;

- Форму випробуваного зразка;

- Товщину випробуваного зразка, мм (середнє значення);

- Ширину випробуваного зразка, мм (середнє значення);

- Кількість випробуваних зразків;

- Попередню обробку випробуваного зразка (наприклад, зі зварним валиком або без);

- температуру випробування;

- Середовище випробування;

- Випробувальне зусилля або напруга;

- Тривалість випробування до руйнування;

- Коефіцієнт тривалої міцності зварного шва при розтягуванні із зазначенням значення напруги еталонного зразка;

- Зміна довжини після розриву, якщо вона вимірювалася;

- Зовнішній вигляд зразка після випробування, візуальна оцінка характеру руйнування;

- Дату проведення випробування.

6 Технологічне випробування на вигин

6.1 Область застосування

p align="justify"> Технологічне випробування на вигин у поєднанні з іншими пробами характеризує якість зварного шва в з'єднаннях листів. Відповідно до цього стандарту можуть також випробовуватися зварні з'єднання інших виробів, наприклад, труб і профільованих деталей.

По досягнутих кутах вигину виявляється деформованість зварного з'єднання. Разом з оцінкою виду зламу дається оцінка якості зварної сполуки. Здатність матеріалу до деформації, спосіб зварювання, що застосовується, геометрія проби впливають на досягнутий кут вигину і вид зламу і повинні бути враховані при оцінці якості зварного шва. Результати, досягнуті в процесі випробування на вигин, лише умовно застосовні до втомних властивостей зварної конструкції.

Випробування на згин можна використовувати для пошуку оптимальних параметрів зварювання. При цьому з метою кращої диференціації допускається при необхідності змінювати умови випробування, наприклад температуру або швидкість випробування.

6.2 Методика та схема навантаження

Технологічне випробування на згин проводиться відповідно до ГОСТ 4648 . Зварні шви випробовують на вигин не раніше 8 год з моменту закінчення зварювання. Термічна обробка випробуваних зразків заборонена.

На малюнку 10 зображено експериментальну установку.

Малюнок 10 - Схема навантаження

S - Товщина зразка; - Кут вигину; а - товщина пуансона, кінець має форму півкола; - Відстань між осями роликів

Малюнок 10 - Схема навантаження

У таблиці 7 представлені параметри експериментальної установки та зразків. Вказана товщина зразків та задане значення для їх ширини відносяться до номінального розміру заготовок.


Таблиця 7 - Розміри експериментальної установки та зразків

Для зразків товщиною понад 30 мм рекомендовано обробку зразків з одного боку (у труб — зовнішня сторона) до товщини 30 мм. При обробці труб, включаючи зняття фасок, має враховуватись максимальна товщина на краях зразків.

При такому способі випробування згинальний пуансон встановлюється на оброблену сторону зразка. Для зразків товщиною понад 30 мм, які мають бути випробувані без обробки, визначається розрахунковий проліт за формулою

,

де D = 50 мм, a = 25 мм, S = товщина зразка.

Пуансон і ковзанки повинні бути ширшими за зразок. Пуансон встановлюється посеред зварного шва. З метою зменшення усунення проб у момент випробування використовується рифлений згинальний пуансон або наждаковий папір, розміщений у місці упору пуансона.

При випробуванні зварних з'єднань труб зразки зварних з'єднань рівномірно розподіляються по периметру труби. Зразки вирізають, як зображено на малюнку 11, у радіальному напрямку, або вони повинні мати паралельні сторони.

Малюнок 11 - Способи вирізування зразків із труби

Малюнок 11 - Способи вирізування зразків із труби

В останньому випадку ширина проби є середнім значенням між найбільшою і найменшою шириною.

В області контакту пуансона грат має бути видалено. З зворотного боку зразка грат зберігається. У поздовжніх кромок сторін, що знаходяться під впливом напруг, що розтягують, повинна бути знята фаска 1 мм під кутом 45°. Фаску знімають також у сфері шва.

6.3 Підготовка до випробування

6.3.1 Вимоги до обладнання

Момент торкання поверхні зразка пуансоном має бути зафіксовано. При руйнуванні або утворенні тріщини на зразку вимір повинен бути зупинений автоматично або вручну. Результат має бути зафіксований та записаний.

6.3.2 Вимірювання кута

Точність вимірювань та показань приладів має становити ±1°. Тому необхідно, щоб обладнання мало електронний або механічний вимірник з достатньою точністю відліку.

Крапка зіткнення проби з роликами-опорами під час випробування постійно зсувається. Це необхідно враховувати, використовуючи коефіцієнт поправки або спеціально відградуйовану вимірювальну шкалу.

6.3.3 Вимірювання переміщення

Точність вимірювань та показань датчика переміщення пуансона повинна становити не менше ніж 0,1 мм.

6.4 Проведення випробування

Перед випробуванням кожен випробуваний зразок кондиціонують не менше 4 год за ГОСТ 12423 при температурі (23±2)°З відносної вологості (50±5)%, якщо в нормативно-технічній документації на матеріал немає інших вказівок.

Випробовуються не менше шести зразків. Для труб розтягується внутрішня сторона.

Швидкість деформації представлена таблиці 8.


Таблиця 8 - Швидкість деформації для деяких полімерних матеріалів

6.4.1 Аналіз результатів

Технологічне випробування на вигин не дає значень розрахункових величин для проектування конструкцій із термопластів. Проте випробування на вигин дає можливість фахівцеві оцінити якість зварних з'єднань за їх деформаційними властивостями.

Результати технологічного випробування на вигин можуть оцінюватися двома способами: за кутом вигину або переміщення пуансона, які є незалежними величинами.

6.4.1.1 Визначення кута вигину

Кут вигину визначається як різницю між кутом вигину при руйнуванні (або утворенні тріщини) та початковим кутом з'єднання заготовок. Вимірювання кута здійснюється з обох боків зразка за межами роликів. Кут вигину визначається підсумовуванням цих двох величин, при цьому можливе відхилення кута до горизонталі до початку випробування має бути встановлене та враховане (рисунок 12).

Продавлювання зразків без руйнування та розтріскування розцінюється як «без руйнування», а при визначенні середнього значення приймається кут 160 °.

Малюнок 12 — Схематичне зображення процесу визначення кута вигину та переміщення пуансону

Положення зразків перед початком випробування

Кут вигину , переміщення пуансону

Кут вигину , переміщення пуансону

Положення проб наприкінці випробування

Малюнок 12 — Схематичне зображення процесу визначення кута вигину та переміщення пуансону

6.4.1.2 Визначення переміщення пуансону

Визначається шлях, який проходить пуансон з позиції встановлення його на зразок до утворення тріщини чи руйнування. Продавлювання зразків без руйнування та розтріскування розцінюється як «без руйнування», а при визначенні середнього значення приймається переміщення згідно з таблицею 9.


Таблиця 9 - Приймається в розрахунках (при визначенні середнього значення) величина переміщення пуансона f у випадках коли руйнування та розтріскування не відбувається, а кут вигину приймається 160°

6.4.1.3 Оцінка результатів випробування

Для підсумкової оцінки враховуються результати випробування кожного зразка окремо. Значення параметрів f та для кожного зразка повинні дорівнювати або більше мінімальних значень, наведених у додатку, що є ознакою позитивних результатів випробування. Якщо один або два зразки не відповідають нормам, повторюють випробування на двох додаткових зразках з того ж з'єднання. Додаткові зразки повинні задовольняти вимоги, інакше результати випробування визнаються негативними.

6.4.1.4 Застосування середніх значень під час оптимізації процедури зварювання

У таких випадках, як дослідження з метою оптимізації технології зварювання, рекомендується застосовувати середні арифметичні значення параметрів f та , обчислені без урахування результатів випробувань додаткових зразків

6.4.2 Критерії руйнування

Випробувані зразки можуть руйнуватися шляхом раптового розриву або з утворенням тріщин, що безперервно ростуть.

Коли розтріскування відбулося або поява тріщини виявлено візуально, неозброєним оком, визначаються величини, що вимірюються f і . Стартує тріщина має глибину приблизно 0,5 мм. Для виявлення тріщин критична зона повинна добре висвітлюватись і спостерігатися, наприклад, із застосуванням дзеркала.

6.5 Звіт про випробування

Звіт про випробування має містити такі дані:

- матеріал, вид постачання, призначення товару;

- дата та метод зварювання з'єднання;

- орієнтація випробуваного зразка у виробі;

- профіль випробуваного зразка (радіальний або паралельний різ);

- Номінальна товщина випробуваного зразка, мм;

- Ширина випробуваного зразка, мм;

- Число випробуваних зразків;

- температурні умови у приміщенні протягом випробувань;

- Швидкість деформації, мм / хв;

- Кут вигину та переміщення пуансона;

- вид руйнування, розвиток тріщини (якщо потрібно);

- Дата випробування.

7 Визначення стійкості до відриву сідлових відводів із заставними нагрівачами

7.1 Область застосування

Сідловий відвід, зварений з поліетиленовою трубою, випробовують на відрив від труби при розтягуванні і визначають характер руйнування за ГОСТ Р 52779. Необхідні величини представлені мінімальними значеннями.

7.2 Прилади та пристрої

Для проведення випробування можливе використання машин для випробування на стиск типу ІП 6010-100-1 з найбільшим граничним навантаженням 100 кН, що забезпечує швидкість розсування затискачів (25±2) мм/хв. Випробувальна машина повинна бути забезпечена оснасткою, виготовленою за кресленнями, затвердженими в установленому порядку, та забезпечує додаток навантаження за однією з двох схем (рисунок 13).

Малюнок 13 - Схеми випробування сідлових поліетиленових відводів на відрив

а - при розтягуванні; б - при стисканні

Малюнок 13 - Схеми випробування сідлових поліетиленових відводів на відрив

7.3 Відбір і кількість випробуваних зразків, вид та форма

Випробуваний зразок являє собою зварне з'єднання сідлового відведення із заставними нагрівачами з поліетиленовою трубою довжиною, що дорівнює його довжині. Зварювання зразків проводять за інструкцією виробника.

Всередину поліетиленового патрубка зразка для передачі зусилля необхідно вводити металевий сердечник із зовнішнім діаметром, відповідним внутрішнім діаметрам випробуваних труб (таблиця 10).


Таблиця 10 - Розміри діаметра сердечника

7.4 Підготовка до випробування

Перед випробуванням кожен випробуваний зразок кондиціонують не менше 4 год за ГОСТ 12423 при температурі (23±2)°З відносної вологості (50±5)%, якщо в нормативно-технічній документації на матеріал немає інших вказівок.

Випробування проводять не раніше ніж через 24 години після проведення зварювання.

7.5 Проведення випробування

Випробуваний зразок закріплюють у затискний пристрій (див. малюнок 13), встановлюють у випробувальну машину і навантажують зі швидкістю (25±2) мм/хв до повного відриву від поліетиленової труби або деформації деталей вузла з'єднання та зниження випробувального навантаження до нуля. Потім визначають тип руйнування: тендітний чи пластичний.

7.6 Обробка результатів

Результат випробування вважають позитивним, якщо:

- Відсутнє руйнування зварного шва;

- Тип руйнування пластичний по всій поверхні відриву, допускаються локальні ділянки крихкого руйнування.

За негативний результат випробування приймають тендітне руйнування по всій поверхні відриву.

8 Визначення стійкості до удару сідлових Т-подібних відводів при зварюванні із заставними нагрівачами

8.1 Область застосування

Метод полягає в нанесенні удару вантажем, що падає з постійної висоти, по кришці Т-подібного сідлового відведення з заставними нагрівачами, привареного до труби. Випробовують на герметичність, оцінюють наявність руйнування і герметичність за ГОСТ Р 52779.

8.2 Прилади та пристрої

Вертикальний копер, що направляють дозволяють бойку падати вертикально і вільно зі швидкістю в момент удару по відводу не менше ніж 95% заданої. Бойок (циліндричної форми) зі сферичним наконечником діаметром 50 мм, маса бойка - (2500 ± 20) р.

Утримувач зразка, що є жорстко закріплений сталевий сердечник, здатний утримувати зразок, що випробуваний, в положенні, показаному на малюнку 14, не допускає обертання зразка протягом випробування.

Рисунок 14 - Зразок випробуваного з'єднання

1 - сталевий сердечник; 2 - труба; 3 - кришка відведення; ; ; Р - місце завдання удару

Рисунок 14 - Зразок випробуваного з'єднання

8.3 Відбір і кількість випробуваних зразків, вид та форма

Випробуваний зразок являє собою зварне з'єднання сідлового відведення із заставними нагрівачами з поліетиленовою трубою з довжиною вільних кінців L приблизно рівною номінальному діаметру труби . Зварювання зразків проводять за інструкцією виробника.

8.4 Підготовка до випробування

Випробування на удар проводять не менше ніж через 24 години після зварювання зразка.

Перед випробуванням на удар зразки кондиціонують при температурі (0±2)°С протягом не менше 4 годин у повітряному середовищі або не менше 2 годин у рідкому середовищі.

8.5 Проведення випробування

Встановлюють випробуваний зразок на сталевий осердя відповідного розміру, як показано на малюнку 14. Випробування проводять протягом не більше 30 с після вилучення випробуваного зразка з середовища, що кондиціонується. Якщо цей час перевищується, випробуваний зразок піддають повторному кондиціювання протягом не менше 5 хв, якщо він перебував поза кондиціонованим середовищем не більше 3 хв.

Наносять удар бойком по кришці з висоти (2000±10) мм вздовж осі, паралельної осі труби, до якої приварено сідлове відведення. Точка удару повинна бути розташована наскільки можна на циліндричної частини кришки в її середині.

Повертають зразок, щоб завдати удару по протилежній частині кришки.

Після першого удару зразок розгортають на 180°, щоб наступний удар нанести з протилежної сторони. Після нанесення двох ударів зразок візуально оглядають наявність видимих руйнувань без застосування збільшувальних приладів.

Після випробування на удар зразки випробовують на герметичність при тиску повітря 0,25·10 МПа (25 мбар) та температурі води (23±2)°С. Апаратура, що використовується для випробувань на герметичність, повинна відповідати ГОСТ 24157 .

Установка для випробування на герметичність складається із джерела тиску, запірного вентиля, манометра, ванни з водою.

Випробуваний зразок приєднують до джерела тиску, занурюють у ванну з водою, подають випробувальний тиск повітря від джерела тиску через запірний вентиль, перекривають його в момент досягнення випробувального тиску і витримують протягом не менше 15 хв.

Порушення герметичності визначають падіння тиску або бульбашками газу, що виходять з випробуваного зразка.

8.6 Обробка результатів

За позитивний результат випробування приймають відсутність тріщин та руйнування при випробуванні на удар та збереження герметичності після випробування на удар.

За негативний результат випробування приймають наявність тріщин та руйнувань при випробуванні на удар та порушення герметичності при випробуванні на герметичність.

9 Визначення стійкості до відриву при сплющуванні деталей з розтрубним кінцем при зварюванні із заставними нагрівачами

9.1 Область застосування

Зразок у вигляді сектора розтрубної деталі, попередньо звареної з трубою, і розрізаний уздовж осі, випробувають на сплющування між плитами. Визначають тип руйнування та відсоток відриву (у вигляді крихкого руйнування).

9.2 Прилади та пристрої

Випробувальна машина з плитами, що забезпечує постійну швидкість стиснення (100±10) мм/хв. При узгодженні із замовником допускається випробування зразків з'єднань труб діаметром до 63 мм включно проводити в слюсарних лещатах плавним деформуванням зразка.

9.3 Відбір і кількість випробуваних зразків, вид та форма

Зразок являє собою сектор, вирізаний уздовж осі звареного з'єднання деталі з двома відрізками труб, форма і розміри якого повинні відповідати таблиці 11 і малюнку 15. Випробовують два зразка.


Таблиця 11 - Форма та розмір зразків

Рисунок 15 - Підготовка зразків, що випробовуються.

Рисунок 15 - Підготовка зразків, що випробовуються.

9.4 Підготовка до випробування

Перед випробуванням випробувані зразки кондиціонують не менше 2 годин у стандартній атмосфері (23±2)°З ГОСТ 12423 , при цьому випробування проводять не раніше ніж через 24 годин після закінчення зварювання з'єднання, включаючи час кондиціювання.

9.5 Проведення випробування

Випробуваний зразок встановлюють між плитами, як показано на малюнку 16, і здійснюють зближення плит зі швидкістю (100±10) мм/хв доти, доки відстань між ними не скоротиться до подвоєної товщини стінки труби внаслідок її повного сплющування.

Рисунок 16 - Розташування зразків між плитами випробувальної машини

1 - труба; 2 - деталь; 3 - плита

Рисунок 16 - Розташування зразків між плитами випробувальної машини

Після зняття навантаження зразок візуально оглядають, визначаючи тип руйнування - крихкий або пластичний (див. 2) - і місце руйнування, наприклад, по трубі, деталі, між витками або по межі розділу. За наявності відриву вимірюють штангенциркулем за ГОСТ 166 відстань між першим та останнім витками заставного нагрівача у зоні зварювання, яке приймають за довжину шва і довжину тендітного руйнування зварного шва у . Для зручності вимірювання допускається додаткове розрізання зразка будь-яким різальним інструментом у поздовжньому та поперечному напрямках.

Стійкість до відриву при сплющуванні , %, обчислюють за формулою

,

де у - Довжина крихкого відриву зварного шва, мм;

- Довжина зварного шва - відстань між першим і останнім витками заставного нагрівача, мм.

9.6 Обробка результатів

Результат випробування вважають позитивним, якщо:

- Відсутнє руйнування зварного шва;

- Тип руйнування - пластичний по всій поверхні;

- Довжина крихкого відриву складає 33,3%.

Додаток, А (довідковий). Вимоги до випробувань на зсув та розшаровування для зварювання із заставними нагрівачами

Додаток А
(довідкове)

А.1 Область застосування

У цьому додатку викладено вимоги до частці бездоганних поверхонь зварювання, що виявляються при випробуваннях на зсув та розшаровування з'єднань труб та фітингів. З'єднання повинні виконуватися муфтовим зварюванням із заставними нагрівачами.

У поєднанні з іншими випробуваннями ці вимоги можуть бути застосовані як оціночні критерії зварних з'єднань. Оцінка зварних з'єднань відповідно до цих технічних вимог може проводитися лише спеціально підготовленим експертом (фахівцем у галузі зварювання пластмас).

Ці технічні правила застосовуються до таких матеріалів: ПНД (ПЕ 63, ПЕ 80, ПЕ 100).

Вимоги цього додатка мають бути пов'язані зі стандартами на зварювання, їх змінами, а також узгоджені з технічними нормами виробників.

А.2 Вимоги

А.2.1 З'єднання, виконані зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ)

При оцінці якості враховується таке:

- Оцінка проводиться з урахуванням поверхні руйнування і труби, і фітингу;

- для оцінки зварного з'єднання має значення зона, розташована між першою та останньою нагрівальними спіралями;

- у сідельних вузлах можуть бути оцінені лише зразки, взяті із зони зварювання;

- Дефекти в площині зварювання (такі як пори, сторонні включення, зміщення спіралей) повинні бути описані та оцінені відповідно до ГОСТ Р 54792 [1] та іншими аналогічними російськими нормативними документами. У разі зварних з'єднань діаметром понад 250 мм велика кількість дефектів (пори та повітряні включення) можуть спостерігатися з фізичних причин.

Вимоги до з'єднань, виконаних зварюванням із заставними нагрівачами, наведено нижче.

Для будь-якого зразка частка бездоганного зварювання не повинна бути меншою за 75% загальної довжини зони зварювання L . Довжина бездоганної зони обчислюється як різниця між L та загальною довжиною всіх дефектів ( , ) малюнку А.1.

А.2.2 З'єднання, виконані зварюванням нагрітим інструментом (НІ) в розтруб

При оцінці якості враховується таке:

- оцінюють сполуки, які виконані зварюванням нагрітим інструментом (НІ) у розтруб відповідно до ГОСТ Р 54792;

— оцінка проводиться з урахуванням поверхні руйнування та труби та фітингу;

- Як глибина введення приймається довжина В по рисунку А.2;

- дефекти (такі як пори та сторонні включення) повинні бути описані та оцінені відповідно до ГОСТ Р 54792.

Для будь-якого зразка частка бездоганного зварювання не повинна бути меншою за 90% загальної довжини зони зварювання В . Довжина бездоганної зони обчислюється як різницю між В та загальною довжиною всіх дефектів ( , ) малюнку А.2.

Малюнок А.1 — Довжина зони з'єднання L та приклади дефектів для зразків з'єднань, виконаних муфтовим зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ)

Малюнок А.1 — Довжина зони з'єднання L та приклади дефектів для зразків з'єднань, виконаних муфтовим зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ)

Таблиця А.1 - Приклади видів руйнування зразків з'єднань, виконаних муфтовим зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ)

Малюнок А.2 — Оціночна довжина і приклади дефектів (a (1) і a (2)) у разі зразків, які виконані зварюванням нагрітим інструментом (НІ) в розтруб

Малюнок А.2 — Оціночна довжина та приклади дефектів ( і ) у разі зразків, які виконані зварюванням нагрітим інструментом (НІ) у розтруб

Таблиця А.2 - Приклади видів руйнування зразків з'єднань, виконаних зварюванням нагрітим інструментом

Додаток Б (довідковий). Зсув крученням та радіальне розшаровування для з'єднань, виконаних зварюванням із заставними нагрівачами та нагрітим інструментом у розтруб

Додаток Б
(довідкове)

Б.1 Область застосування

У поєднанні з іншими випробування на зсув характеризують якість зварних з'єднань, виконаних зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ) та нагрітим інструментом (НІ) у розтруб. Оцінка характеру руйнування дозволяє робити висновки щодо технології виконання та якості зварних з'єднань. Випробування на зсув крученням вручну, зрушення крученням, механізоване та радіальне розшаровування також можуть бути використані на місці зварювання.

Оцінюючи слід враховувати особливості матеріалів та його властивості, що впливають якість зварювання і характер руйнації. ПЕ (ПЕ 63, 80 та 100) зазвичай використовуються при виконанні зварювання із заставними нагрівачами (ДТ). Можливі комбінації матеріалів, наприклад труб ПЕ З фітингами з ПЕ 100.

Результати, отримані зсувними випробуваннями, не можна перенести тривалі властивості зварних з'єднань.

Б.2 Відбір та кількість випробуваних зразків, вид та форма

Підготовка зразків істотно впливає результати випробувань. До випробувань з поверхні зразків слід видалити всі дефекти, такі як тріщини та подряпини. Обрізані поверхні мають бути паралельними (рисунок Б.1).

Малюнок Б.1 - Зразки з паралельними поверхнями

b - ширина зразка; s - Товщина стінки труби; d - діаметр труби

Зразок, виконаний розтрубним зварюванням із заставними нагрівачами

Зразок, виконаний нагрітим інструментом в розтруб

Малюнок Б.1 - Зразки з паралельними поверхнями

Зразки слід виготовляти не раніше, ніж через 12 годин після зварювання. З метою орієнтовної оцінки зразки можна виготовляти та випробовувати негайно після зварювання. У цьому випадку необхідно гарантувати охолодження зразка до температури навколишнього середовища.

Малюнки Б.2 та Б.3 показують, як слід відбирати зразки зі з'єднань, виконаних зварюванням із заставними нагрівачами та нагрітим інструментом у розтруб. Зразки слід вирізати рівномірно розподіляючи по колу. Розміри та кількість зразків вказані в таблиці Б.1. У разі сідлових з'єднань зразки можуть бути відібрані відповідно до рисунка Б.3.

Малюнок Б.2 - Позиції (від, а до d) відбору зразків зі сполук, виконаних розтрубним зварюванням із заставними нагрівачами (не застосовується для сіделок)

Рисунок Б.2 - Позиції (від а до d ) відбору зразків зі сполук, виконаних розтрубним зварюванням із заставними нагрівачами (незастосовно для сіделок)

Таблиця Б.1 — Розміри та мінімальна кількість зразків із сполук, виконаних розтрубним зварюванням із заставними нагрівачами

Малюнок Б.3 — Відбір зразків (від, а до d) у разі сіделок для випробувань на зсув зі скручуванням: вручну, механізованим методом та радіальним розшаровуванням

Малюнок Б.3 — Відбір зразків (від а до d ) у разі сіделок для випробувань на зсув зі скручуванням: вручну, механізованим методом та радіальним розшаровуванням

Б.3 Методи випробувань

Зразки можуть бути виготовлені та випробувані за кімнатної температури. З метою орієнтовної оцінки зразки можна виготовляти та випробовувати за температури навколишнього середовища. У процесі оцінки з'єднань це слід враховувати та документувати.

Б.3.1 Зсув крученням

Зсув крученням може бути проведений вручну та механізовано.

Б.3.1.1 Зсув крученням вручну

Для випробувань зразок закріплюється в слюсарних лещатах так, щоб поверхня зварювання розміщувалася зовні, паралельно губкам лещат. Окремі сегменти, розташовані вище затискачів, за допомогою відповідного інструменту без гострих граней повертають як мінімум на 90° в площині з'єднання (рисунок Б.4). Швидкість обертання повинна бути рівномірною та дуже низькою (приблизно 5-10 с на 90°). Це робиться зменшення впливу швидкості кручення на характер руйнації. Поверхні затискачів повинні бути злегка проточені (не більше 2°) з метою дислокації моменту, що скручує, в площині з'єднання.

Малюнок Б.4 - Зсув крученням вручну

Малюнок Б.4 - Зсув крученням вручну

Малюнок Б.5 - Принцип установки для механізації випробування на зсув крученням

Малюнок Б.5 - Принцип установки для механізації випробування на зсув крученням

Б.3.1.2 Зсув крученням, механізований

Випробування зрушення крученням можуть бути механізовані (рисунок Б.5). Випробування може бути реалізовано обертанням затиску на кут не менше 90 ° зі швидкістю приблизно 1 ° в сек.

Затискач має бути влаштований так, щоб зразки кріпилися надійно та безпечно. Центр обертання повинен збігатися з центром поверхні, що розігрівається для зварювання. Якщо довжина розігрітої поверхні більша за довжину затискачів, зразки можуть бути випробувані в обрізаному вигляді. Відстань між затискачами може бути відрегульована для різних діаметрів. При випробуваннях слід враховувати відмінності між сполуками та поверхнями, що розігріваються.

Б.3.2 Радіальне розшаровування (RPT)

Для випробувань зразок закріплюється в слюсарні лещата так, щоб поверхня зварювання розміщувалася зовні зони затискачів (рисунок Б.6). Окремі сегменти, розташовані вище затискачів, за допомогою відповідного інструменту без гострих граней (наприклад, кліщі, плоскогубці або пасатижі) відшаровують у радіальному напрямку з постійною, наскільки можливо, швидкістю (приблизно 2 с для 90°). За потреби інструмент застосовують кілька разів.

Малюнок Б.6 — Випробування на радіальне розшаровування (RPT) для з'єднань, виконаних зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ) та нагрітим інструментом (НІ) у розтруб

Малюнок Б.6 — Випробування на радіальне розшаровування (RPT) для з'єднань, виконаних зварюванням із заставними нагрівачами (ДТ) та нагрітим інструментом (НІ) у розтруб

Поверхні затискачів повинні бути злегка проточені (не більше 2°) з метою дислокації моменту, що скручує, в площині з'єднання.

Б.4 Оцінка

У процесі огляду зовнішнього вигляду поверхні руйнування має бути зроблено оцінку з'єднання. У принципі слід розрізняти тендітну (гладку) та пластичну (деформовану) поверхню руйнування (малюнки Б.7 та Б.8).

Малюнок Б.7 - Зразок П. Е. з пластичною поверхнею руйнування

Малюнок Б.7 - Зразок П. Е. з пластичною поверхнею руйнування

Малюнок Б.8 - Зразок П. Е. з гладкою поверхнею руйнування

Малюнок Б.8 - Зразок П. Е. з гладкою поверхнею руйнування

Слід визначити відсоткову частку типів руйнування (не враховуючи зони спіралей). Вимоги встановлені у додатку, А до цього стандарту.

Дефекти (наприклад, бульбашки, усадкові раковини, сторонні включення та зміщення спіралей) оцінюються відповідно до ГОСТ Р 54792 та [1]. Типові поверхні руйнування різних матеріалів наведені в додатку, а до цього стандарту.

Б.5 Звіт про випробування

У звіті про випробування мають бути зазначені такі дані:

- Тип, форма постачання та ідентифікація компонентів;

— інформація про дату зварювання, розташування зразка, організацію — виконавця зварювання, зварювальника, зварювальний процес та параметри зварювання (витяг зі зварювального журналу);

- Число і позиція зразків;

- розміри зразків (товщина стінки, довжина та ширина поверхні зварювання);

- температура та вологість повітря протягом випробувань;

- Оцінка поверхні руйнування (визначення відсотків типів руйнування без урахування зони нагрівальних спіралей) та висновок про якість відповідно до додатка, А до цього стандарту;

— дата випробування, прізвище та підпис випробувача.

Б.6 Приклад звіту про випробування

Додаток (довідковий). Технологічне випробування на вигин. Кут вигину, переміщення пуансону

Додаток
(довідкове)

В.1 Область застосування

Ця програма застосовується спільно з частиною 6 цього стандарту. Оцінка якості зварювання може бути проведена шляхом вимірювання кута вигину або переміщення пуансону.

В.2 Вимоги

Мінімальний кут вигину для ПНД, ПП, ПВХ та ПВДФ залежно від товщини матеріалу вказаний на малюнках В.1-В.6, а мінімальне переміщення пуансону – на малюнках В.7-В.12.

Малюнок В.1 — Мінімальний кут вигину для ПНД (ПЕ 63, ПЕ 80, ПЕ 100) залежно від товщини для різних методів зварювання (НГ, Е)]

Малюнок В.1 — Мінімальний кут вигину для ПНД (ПЕ 63, ПЕ 80, ПЕ 100) в залежності від товщини для різних методів зварювання (НГ, Е)]

Мал.

Мал.

Малюнок В.3 — Мінімальний кут вигину для ПП-Р (тип 3) залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для газового пруткового зварювання та екструзійного зварювання)

Малюнок В.3 — Мінімальний кут вигину для ПП-Р (тип 3) залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для газового пруткового зварювання та екструзійного зварювання)

Малюнок В.4 — Мінімальний кут вигину для ПВДФ залежно від товщини для різних методів зварювання (нижня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, верхня — для пруткового зварювання нагрітим газом)

Малюнок В.4 — Мінімальний кут вигину для ПВДФ залежно від товщини для різних методів зварювання (нижня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, верхня — для пруткового зварювання нагрітим газом)

Малюнок В.5 — Мінімальний кут вигину для НПВХ залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Малюнок В.5 — Мінімальний кут вигину для НПВХ залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Малюнок В.6 — Мінімальний кут вигину для УПВХ залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Малюнок В.6 — Мінімальний кут вигину для УПВХ залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Малюнок В.7 — Мінімальне переміщення пуансону для ПНД в залежності від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Малюнок В.7 — Мінімальне переміщення пуансону для ПНД в залежності від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Малюнок В.8 — Мінімальне переміщення пуансону для ПП-В, ПП-Г та електропровідного ПЕ залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та …

Малюнок В.8 — Мінімальне переміщення пуансону для ПП-В, ПП-Г та електропровідного ПЕ залежно від товщини для різних методів зварювання (верхня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, нижня — для пруткового зварювання нагрітим газом та екструзійного зварювання)

Мал.

Мал.

Малюнок В.10 — Мінімальне переміщення пуансону для ПВДФ залежно від товщини для різних методів зварювання (нижня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, верхня — для пруткового зварювання нагрітим газом)

Малюнок В.10 — Мінімальне переміщення пуансону для ПВДФ залежно від товщини для різних методів зварювання (нижня крива — для зварювання нагрітим інструментом встик, верхня — для пруткового зварювання нагрітим газом)

Мал.

Мал.

Мал.

Мал.

Додаток Р (довідковий). Випробування на повзучість під час розтягування. Визначення стійкості до повільного зростання тріщин у зразках із чотиристороннім надрізом

Додаток Г
(довідкове)

Г. 1 Область застосування

Цей метод застосовується визначення стійкості до повільного зростання тріщин заготовок. Результати випробувань можна використовувати як порівняльні.

Р. 2 Число та відбір зразків

Статистична оцінка результатів вимагає випробування щонайменше 6 зразків. Однак тенденція може бути виявлена шляхом випробування меншої кількості зразків завдяки малому розкиду результатів випробувань.

Г. 3 Форма та підготовка зразків

Форма та розміри зразків представлені на малюнку Г. 1.

Рисунок Г.1 - Зразки для випробувань

- Товщина зразка; b - ширина зразка; с - глибина надрізу - (17±2)% ; I - зразок з квадратним перетином; II - зразок з неквадратним перетином (наприклад, із стінки труби). Переважно, якщо = b

Рисунок Г.1 - Зразки для випробувань

Типові зразки мають номінальну товщину 10 мм та загальну довжину - 100 мм.

Зразки повинні бути надрізані з чотирьох сторін в одній площині. Глибина надрізів повинна бути однакова з усіх чотирьох сторін і складатиме від 15% до 19% номінальної товщини. Надрізи виробляються лезом бритви або іншим подібним інструментом. Зразки надрізають при температурі (23±1)°С після кондиціювання не менше 24 год.

Для отримання відтворюваних результатів після виготовлення 20 зразків інструмент надрізання повинен перевірятися, наприклад, за допомогою мікроскопа.

Р. 4 Випробування

Зразки встановлюються в затискачі випробувального обладнання так, щоб приблизно 50% довжини зразка розташовувалося між затискачами, а надрізи опинилися в середині між затискачами. Зразки поринають у випробувальне середовище.

Зразки товщиною 10 мм повинні кондиціонуватись 2 ч±30 хв до навантаження.

Випробувальне навантаження ( ) обчислюють за формулою

,

де - Навантаження, Н;

А - площа перерізу надрізаного зразка, мм ;

- Розтягує напруга, МПа.

Г. 5 Оцінка

Мінімальна частка крихкої руйнації має становити 30% перерізу надрізаного зразка. Інакше слід знижувати напругу.

Для оцінки розраховуються геометричні середні часи руйнування окремих зразків. Ці дані використовують із метою порівняння.

Р. 6 Звіт про випробування

Звіт аналогічний 5.7 цього стандарту, виключаючи коефіцієнт тривалої міцності зварювання.

Бібліографія