Eng Ru
Отправить письмо

Механические испытания сварных соединений. Проведение механических испытаний

$direct1

Механические испытания деталей и оборудования

Испытательный центр проводит испытания на воздействие линейного ускорения по программам и методикам заказчиков, а также по ГОСТ Р 51805-2001, ГОСТ 16962.2-89, ГОСТ 20.57.406-81, ГОСТ РВ 20.57.305-98.

Испытания проводят с целью проверки способности изделий противостоять разрушающему действию и (или) выполнять свои функции в процессе воздействия линейного ускорения.

Испытания на воздействие линейного ускорения (метод 107-1)Крепление изделий при проверке прочности их конструкции в процессе производства осуществляют за корпус, с принятием мер по предохранению корпуса и внешних выводов от разрушения.

Изделия располагают на столе центрифуги или устройстве, предназначенном для установки изделий, таким образом, чтобы отклонение значений ускорения в любой точке изделия относительно его центра масс или геометрического центра вращения не превышало плюс 10% от значения ускорения в контрольной точке для изделий наибольшим габаритным размером менее 100 мм и от минус 10% до плюс 30% — для изделий наибольшим габаритным размером 100 мм и более.

Испытания проводят путем воздействия на изделия линейным ускорением, значение которого должно соответствовать техническим требованиям, установленным в стандартах и ТУ на изделия, с учетом условий их эксплуатации и (или) транспортирования, а также в ТУ на изделия или программах испытаний (ПИ) при проверке прочности конструкции изделий в процессе производства.

Продолжительность испытания — 3 мин в каждом направлении при значении ускорения до 5000 м·с (500 ) и 1 мин — при значении свыше 5000 м·с (500 ), если большее время не требуется для контроля и (или) измерения параметров изделия, или же большее время не установлено в технических требованиях, стандартах и ТУ на изделия согласно условиям их применения.

В процессе испытания, если иное не указано в стандартах и ТУ на изделия или ПИ, проводят контроль параметров изделий. Перечень проверяемых параметров, их значения и методы проверки указывают в стандартах, ТУ на изделия и ПИ.

kipsal.ru

Механические испытания сварных соединений и швов металлоконструкций

Когда шов сварного соединения изготовлен, то он приобретает определенные свойства, в зависимости от того, каким методом производилась сварка, какие материалы соединялись между собой, какие условия этому сопутствовали и так далее. Естественно, что для каждой сферы применения важным может оказаться свой параметр. Чтобы определить, какими именно характеристиками обладает шов того или иного типа, проводятся механические испытания сварных соединений.

Как понятно из названия, они помогают определить механические свойства испытуемых образцов. Испытания проводятся на отдельно взятых деталях и измеряются показатели, которые показывает взятый образец. Как правило, такие процедуры проводятся при серийном производстве, когда все детали изготавливаются одним и тем же методом и можно по одному образцу понять, какие свойства есть у других изделий этой серии.

Испытания проводятся при помощи различных машин, которые могут не только дать необходимый уровень воздействия силы, но и зафиксировать результат. Это очень важно для составления характеристик изготовленной металлоконструкции. Чтобы сделать более точные измерения, могут проводиться анализы нескольких заготовок. К сожалению, практически ни один метод испытания сварочных швов на механическую прочность не относится к неразрушающему контролю сварных соединений, за редким исключением.

Преимущества механических испытаний

  • Имеется возможность получить все необходимые данные о свойствах соединений, в том числе и на предельную прочность.

Недостатки

  • Образцы часто разрушаются и не подлежат восстановлению.

Нормативные документы

Механические испытания сварных соединений проходят по ГОСТ 6996-66. К нормативным документам также можно отнести РД 26-11-08-86., которые непосредственно относятся к механическим испытаниям.

Принцип проведения испытания сварочных швов

Практически все механические свойства характеризуют возможности металла сопротивляться деформации. Чтобы провести то или иное испытание, требуется подвергнуть образец такому воздействию, чтобы он деформировался. Сила воздействия и будет максимальным пределом, с которым может столкнуться заготовка. Среди основных свойств, которые помогают выявить испытания сварных соединений, имеются:

  • Пластичность – способность детали к изменению формы, когда не нее воздействует нагрузка, но при этом не разрушаясь;
Схема растяжения для проверки пластичности

Схема растяжения для проверки пластичности

  • Твердость – способность заготовки противостоять проникновению в нее других предметов, которые более твердые, чем она;
Схема испытания на твердость

Схема испытания на твердость

  • Прочность – способность заготовки противостоять разрушению при воздействии нагрузки;
Схема испытания на прочность

Схема испытания на прочность

  • Ударная вязкость – способность заготовки к сопротивлению динамическим ударам, при этом не разрушаясь.

Виды и условия испытаний

Разрушающий метод контроля сварных соединений может происходить при помощи нескольких различных способов. Это могут быть:

  • Измерение твердости;
  • Испытания на изгиб от механического удара;
  • Испытания на изгиб от статических нагрузок;
  • Испытание на растяжение.

Стоит отметить, что в то время, когда проходят мех испытания сварных швов, фиксируются условия, при которых они проводились. Необходимо знать температуру окружающей среды, характер и вид нагрузок, а также прочие данные.

Технология проведения

Механические испытания сварных соединений металлоконструкций имеют свои особенности, которые зависят от своего конкретного типа.

Изгиб от удара. Это динамические испытания, которые обладают довольно высокой скоростью деформирования. Она намного выше, чем при статических нагрузках. Благодаря данным испытаниям можно выявить склонность металла к хрупкому разрушению. В основу метода входит разрушение образца с надрезом. На месте надреза происходит концентрация напряжения. Удар осуществляется при помощи копра маятникового типа.

Схема испытания соединения ударным изгибом

Схема испытания соединения ударным изгибом

Благодаря такому способу можно рассчитать ударную вязкость материала. В данном случае это понятие воспринимается как работа удара, относящуюся к изначальной площади сечения образца в месте концентратора. Иными словами, чтобы вычислить ударную вязкость, необходимо величину работы удара разделить площадь поперечного сечения исследуемого образца. Результаты испытания можно определить по шкале, которая нанесена на маятниковый копр. Площадь сечения необходимо измерить еще до испытаний.

Определение твердости. Твердые тела способны оказывать сопротивление при пластической деформации. В их поверхностный слой вдавливается шарик, пирамида или конус, в зависимости машины испытания. Это простой и быстрый способ измерения. Разрушение изделие происходит далеко не всегда.

Схема определения твердости соединения

Схема определения твердости соединения

Существует несколько методов определения твердости:

  • По Роквеллу —  здесь используется специальный наконечник, у которого контактный конус сделан из алмаза. Этот конус вдавливается в образец. На исследуемую деталь воздействует два типа нагрузок. Сначала идет предварительная, а затем основная. Чтобы определить, насколько твердый металл, необходимо измерить глубину проникновения. Для контроля на приборе имеется специальная шкала. Алмазный наконечник сделан для того, чтобы прибор можно было использовать многократно. Форма наконечника выполнена в виде правильной пирамиды с четырьмя ровными гранями. Такой метод отлично подходит для того, чтобы измерять детали с относительно небольшой толщиной. Это могут быть тонкие листы с высокой твердостью.
  • По Бриннелю — в данном случае вдавливается стальной шарик диаметром в 1 см. после окончания воздействия нагрузки снимается отпечаток. Чем больше диаметра полученного отпечатка, тем больше шар вдавился, а значит, тем меньше твердость. При увеличении твердости снижается пластичность материала. Нагрузка, которая устанавливается на приборе, зависит от мягкости металла. К примеру, при анализе олова, нагрузка ставится в 250 Н, а при анализе чугуна – 1000 Н.

Испытания на изгиб. Благодаря данной технологии можно определить, насколько способен металл воспринимать механические изгибы, по заданной форме и размерам. При достижении определенных усилий, когда деталь смещается до критического угла, происходит разрушение. Для сварных соединений, которые будут эксплуатироваться при динамических нагрузках, это очень важный параметр. Процедура проводится для контроля  листовых и фасонных заготовок. Но если при работе с фасонными деталями они берутся полностью, то для листовых достаточно лишь части.

Изгиб можно поделить на несколько разновидностей, среди которых выделяют:

  • Изгиб вокруг оправки до тех пор, пока не будет достигнута параллельность сторон;
  • Изгиб до угла определенной величины, чаще всего, пока не произойдет разрушение;
  • Изгиб до сплющивания обеих сторон.
Схема испытания на статический изгиб

Схема испытания на статический изгиб

Механические испытания сварных соединений трубопроводов и прочих конструкций во многом зависит от того, в каком состоянии они находятся. Ведь если сравнивать показания обыкновенного образца и того, на котором есть дефекты, то они будут заметно отличаться. Поэтому, перед основным испытанием проводится дефектоскопия сварных швов, а также может потребоваться несколько образцов, чтобы получить более точные данные.

svarkaipayka.ru

Физико-механические испытания - Испытательный центр ВИАМ

Статические испытания неметаллических материалов

Растяжение при 20°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z400

 

ГОСТ 11262-80, ГОСТ 25.601-82

 

Растяжение при 20°C с определениеммодуля упругости

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z5.0

 

ГОСТ 11262-80, ГОСТ 25.601-82, ГОСТ 9550-82

 

Растяжение при температуре от -80°C до + 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 11262-80, ГОСТ 25.601-82

Растяжение при температуре от -80°C до + 250°C с определениеммодуля упругости

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

ГОСТ 11262-80, ГОСТ 25.601

 

Растяжение образцов с открытымотверстием

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z400

 

СТО 1-595-30-417-2012

Растяжение образцов с заполненнымотверстием

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z400

 

СТО 1-595-30-417-2012

 

Сжатие при 20°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

ГОСТ 4351,ГОСТ 25.602-80, СТО 1-595-30-406-2011

Сжатие при температуре от - 80°C до+ 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

ГОСТ 4351, ГОСТ 25.602-80, СТО 1-595-30-406-2011

Сжатие после удара

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z400

 

СТО 1-595-30-409-2011

 

Смятие

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

 

ММ 1.595-30-186-2003, РТМ 1.2.011-80

Изгиб при температуре 20°C

Электромеханическаямашина LFM-L 10kH(Valter+Bai AG)

ГОСТ 4648-71

Изгиб при температуре от - 80°C до+ 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 4648-71

Сдвиг в плоскости листа(полимерные композиционныематериалы)

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 24778-81

Сдвиг методом короткой балки(полимерные композиционныематериалы) при 20°C

Электромеханическаямашина LFM-L 10kH(Valter+Bai AG)

ОСТ 1 90199-75, РД 50-675-88

Сдвиг методом короткой балки притемпературе от - 80°C до + 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ОСТ 1 90199-75

Ударная вязкость

Копер маятниковый

ГОСТ 4647

Ударная вязкость при температуре от Копер маятниковый- 70°C до +250°C

Копер маятниковый

ГОСТ 4647

Срез при 20°C

 

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

 

ГОСТ 17302-71

Срез при температуре от - 80°C до +250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 17302-71

Удельная работа расслоения(вязкость межслойного разрушения) вусловиях отрыва (G1)

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

СТП 1-595-60-357-2001

Коэффициент Пуассона

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 25.601

Удельная работа расслоения(вязкость межслоевого разрушения) вусловиях отрыва при температуре от-80°C до +250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

СТО 1-595-30-421-2012

Определение упруго-высокоэластичных характеристикполимерных материалов притемпературе от -80°C до +250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

СТО 1-595-30-425-2012,СТО 1-595-30-424-2012

Определение усадочных напряженийв ориентировочных органическихстеклах при температуре от -80°C до+250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

СТО 1-595-30-423-2012

Статические испытания металлических материалов

Растяжение при 20°C

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ГОСТ 1497

Растяжение при 20°C с определениеммодуля

 

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ГОСТ 1497

Растяжение при температуре от -80°C до + 400°C

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

 

ГОСТ 1497, ГОСТ 11150, ГОСТ 9651

Растяжение при температуре от -80°C до + 400°C с определениеммодуля упругости

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ГОСТ 1497, ГОСТ 11150, ГОСТ 9651

Растяжение при температуре от 20°Cдо + 1200°C

Сервогидравлическиеиспытательные машиныMTS (США)-5 т.

 

ГОСТ 9651, ГОСТ 1497

Статическая чувствительность кнадрезу

Сервогидравлическиеиспытательные машиныMTS (США)-100 т.

ГОСТ 1497, ОСТ 1 90052-72

Статическая чувствительность кнадрезу при температуре от - 80°C до+ 400°C

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ГОСТ 1497, ОСТ 1 90052-72

Сжатие

Сервогидравлическиеиспытательные машиныMTS (США)-25 т.

ГОСТ 25.503

Сжатие при температуре от - 80°C до+ 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 25.503

Осадка/сжатие при температуре до1300°C

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS (США)-50 т.

ГОСТ 25.503, ГОСТ 8817,РТМ 1.2.204-2012

Смятие

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ММ 1.595-30-186-2003

Изгиб при 20°C

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ГОСТ 4648

Изгиб при температуре от - 80°C до+ 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 4648-71
Ударная вязкость Копер маятниковый ГОСТ 4647

Ударная вязкость при температуре от - 70°C до + 250°C

Копер маятниковый ГОСТ 4647

Срез при 20°C

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS(США)-5 т.

ОСТ 1 90148-74

Срез при температуре от - 80°C до +250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100Срез при температуре от - 80°C до +250°C

ГОСТ 17302-71

 Статические испытания клеевых соединений

Сдвиг и равномерный отрыв при 20°C

Электромеханическаямашина LFM-L 10kH(Valter+Bai AG)

ГОСТ 14759-69, ГОСТ14760-69

Сдвиг и равномерный отрыв притемпературе от - 80°C до + 250°C

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

ГОСТ 14759-69, ГОСТ14760-69

Отслаивание при 20°C

 

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

РТМ 1.2А.015-99

Отслаивание при темперауре от -80°C до + 250°C

 

Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100

 

РТМ 1.2А.015-99

 Расслаивание резин и прорезиненныхтканей при температуре от - 80°C до+ 250°C  Электромеханическаямашина Zwick/Roell Z100  ГОСТ 410-75
 Испытания на усталость металлических и неметаллических материалов
МЦУ на базе 10? цикл

Сервогидравлическиеиспытательные машиныMTS (США)-25 т.

ГОСТ 25.502
МнЦУ на базе 2х10? цикл

Высокочастотныйпульсатор Zwick/RoellAmsler 100HFP 5100

ГОСТ 25.502
Испытания на трещиностойкость металлических и неметаллических материалов

Вязкость разрушения -Кс(критический коэффициентинтенсивности напряжений)

Сервогидравлическиеиспытательные машиныMTS (США)-25 т.

ГОСТ 25.506-85

Вязкость разрушения -Кс в степени у(условный коэффициентинтенсивности напряжений приплоском напряженном состоянии)

Сервогидравлическиеиспытательные машиныMTS (США)-25 т.

ГОСТ 25.506-85

Вязкость разрушения - К?с(критический коэффициентинтенсивности напряжений) приплоскодеформационном состоянии

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS (США)-50 т.

ГОСТ 25.506-85

Скорость роста трещины усталости(СРТУ)

Сервогидравлическаяиспытательная машинаMTS (США)-250 т.

ГОСТ 25.506, ОСТ 1 90268

Испытания на длительную прочность металлических и неметаллических материалов (при температурах 6 от 20 до 500)

Испытания на длительную прочностьна базе 100ч.

Испытательная машина наползучесть и длительнуюпрочность ЦСТ 3/3

ОСТ 1 90068, ГОСТ 10145-81

Испытания на длительную прочностьна базе 500ч.

Испытательная машина наползучесть и длительнуюпрочность ЦСТ 3/3

ОСТ 1 90068, ГОСТ 10145-81

Испытания на ползучесть металлических и неметаллических материалов (при температурах от 20 до 500)

Испытания на ползучесть на базе100ч.

Испытательная машина наползучесть и длительнуюпрочность ЦСТ 3/3

ОСТ 1 90075, ГОСТ 3248-81

Испытания на ползучесть на базе500ч.

Испытательная машина наползучесть и длительнуюпрочность ЦСТ 3/3

ОСТ 1 90075, ГОСТ 3248-81

www.isp.viam.ru

Контроль структуры и свойств металла

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться деформации и разрушению под действием приложенных нагрузок.

По характеру изменения во времени действующей нагрузки механи­ческие испытания могут быть статическими (на растяжение, сжатие, изгиб, кручение), динамическими (на ударный изгиб) и циклическими (на усталость).

По воздействию температуры на процесс их делят на испытания при комнатной температуре, низкотемпературные и высокотемпературные (на длительную прочность, ползучесть).

 

Статические испытания  проводятся при воздействии на образец с определенной скоростью постоянно действующей нагрузки. Скорость деформации составляет от 10-4 до 10-1 с-1. Статические испытания на растяже­ние относятся к наиболее распространенным. Свойства, определяемые при этих испытаниях, приведены в многочисленных стандартах по техническим условиям на материалы. К статическим относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение.

 

Динамические испытания  характеризуются приложением к образцу ударной нагрузки и значительной скоростью деформации. Длительность ис­пытания не превышает сотен долей секунды. Скорость деформации состав­ляет около 102 с-1. Динамические испытания чаще всего проводят по схеме ударного изгиба образцов с надрезом.

 

Циклические испытания  характеризуются многократными измене­ниями нагрузки по величине и по направлению. Примером испытаний явля­ются испытания на усталость, они длительны и по их результату определяют число циклов до разрушения при разных значениях напряжения. В конечном итоге находят предельные напряжения, который образец выдерживает без разрушения в течение определенного числа циклов нагружения.

 

Испытания на твердость.

Простейшим механическим свойством является твердость. Методы определения твердости в зависимости от скоро­сти приложения нагрузки делятся на статические и динамические, а по спо­собу ее приложения - на методы вдавливания и царапания. Методы опреде­ления твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу относятся к статическим методам испытания.

 

Твердость - это способность материала сопротивляться вдавливанию в него более твердого тела (индентора) под действием внешних сил.

При испытании на твердость в поверхность материалов вдавливают пирамиду, конус или шарик (индентор), в связи с чем различают методы ис­пытаний, соответственно, по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю. Кроме того, существуют менее распространенные методы испытания твердости: метод упругого отскока (по Шору), метод сравнительной твердости (Польди) и не­которые другие.

При испытании материалов на твердость не изготавливают стандарт­ных специальных образцов, однако к размерам и поверхности образцов и изделий предъявляются определенные требования.

 

Твердость по Виккерсу (ГОСТ 2999-75)  устанавливают путем вдавли­вания в металл индентора - алмазной пирамиды с углом при вершине 136° под действием постоянной нагрузки Р: 1; 2; 2,5; 3; 5; 10; 20; 30; 50 или 100 кгс и выдержки под нагрузкой в течение 10-15 с. Для определения твердости черных металлов и сплавов используют нагрузки от 5 до 100 кгс, медных сплавов - от 2,5 до 50 кгс, алюминиевых сплавов - от 1 до 100 кгс. После снятия нагрузки с помощью микроскопа прибора находят длину диагонали отпечатка, а твердость HVрассчитывают по формуле

 

HV = 1,854*P/d2

 

где Р - нагрузка, кгс; d- диагональ отпечатка, мм.

Имеется таблица зависимости твердости от величины нагрузки и дли­ны диагонали. Поэтому на практике вычислений не производят, а пользуются готовой расчетной таблицей. Твердость по Виккерсу HVизмеряется в кгс/мм2, Н/мм2 или МПа. Значение твердости по Виккерсу может изменяться от HV2060 до HV5 при нагрузке 1 кгс.

 

По методу Бриннелля  вдавливают в образец или изделие стальной закаленный шарик диаметром 10, 5 или 2,5 мм под действием нагрузок 3000, 1000, 750, 500, 250, 62,5 кгс и др. (ГОСТ 9012-59, рис. 1.). Полученный круглый отпечаток на образце измеряют под лупой и по таблицам находят величину твердости по Бринеллю, значение которой не превышает 450 НВ. Твердость по Бринеллю почти совпадает со значениями твердости по Виккерсу.

 

Твердость НВ - это также величина напряжений сопротивления вдавливанию:

 

HB=P/Fot=P/πDt=2P/πD(D-√(D2-d2))

 

где P- нагрузка, кгс;

Fot- площадь отпечатка, мм2;

t- глубина сегмента отпечатка;

D- диаметр шарика, мм;

d- диаметр отпечатка, мм.

 

Твердость по Бринеллю НВ (по умолчанию) имеет размерность кгс/мм2, например, твердость алюминиевого спла­ва равна 70 НВ. При нагрузке, определяе­мой в ньютонах, твердость по Бринеллю измеряется в МПа. Например, твердость отожженной стали равна 207 НВ при на­грузке 3000 кгс, диаметре шарика 10 мм, диаметре отпечатка 4,2 мм или, учитывая коэффициент перевода: 1 Н = 9,8 кгс,

НВ = 2 028 МПа.

 

 

Рис. 1. Схема определения твердости по Бринеллю

 

По методу Роквелла  (ГОСТ 9013-59) вдавливают алмазный конус с углом при вершине 120° (шкалы А и С) или стальной шарик диаметром 1,5875 мм (шкала В).

При этом определяют твердость, соответственно, HRA, HRC и HRB. В на­стоящее время измерение твердости по методу Роквелла является наиболее распространенным методом, потому что при использовании твердомеров Ро­квелла не требуется измерять отпечаток, число твердости считывается со шкалы прибора сразу после снятия основной нагрузки.

Метод заключается во вдавливании в испытуемый образец индентора под действием двух последовательно прикладываемых нагрузок - предвари­тельной Р0 и основной Р1 которая добавляется к предварительной, так что общая нагрузка Р = Р0 + Р1 После выдержки в течение нескольких секунд ос­новную нагрузку снимают и измеряют остаточную глубину проникновения индентора, который при этом продолжает находиться под действием предва­рительной нагрузки. Перемещение основной стрелки индикатора на одно де­ление шкалы соответствует перемещению индентора на 0,002 мм, которое принимается за единицу твердости.

На рис. 2 представлена схема измерения твердости по методу Рок­велла алмазным или твердосплавным конусом. При испытаниях измеряют глубину восстановленного отпечатка. Шкалы А и С между собой совпадают, поскольку испытания проводят одним и тем же индентором - алмазным ко­нусом, но при разных нагрузках: 60 и 150 кгс соответственно. Твердость в этом случае определяется как

HRC= t/0,002=100-(H-h)/0,002

 

По шкале В (нагрузка 100 кгс, шарик)

HRB = 130-(H-h)/0,002

 

 

Рис. 2. Схема определения твердости по Роквеллу (индентор - конус)

 

На практике значения твердости по Роквеллу не рассчитываются по формулам, а считываются с соответствующей (черной или красной) шкалы прибора. Шкалы HRC и HRA используются для высокой твердости, HRB -для низкой. Число твердости по Роквеллу измеряют в условных единицах, оно является мерой глубины вдавливания индентора под определенной на­грузкой.

 

Испытание на растяжение  материалов проводят в соответствии с ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение». Стандарт устанавливает методы статических испытаний на растяжение черных и цветных металлов для определения при температуре 20 °С пределов пропорциональности, уп­ругости, текучести, временного сопротивления разрыву, относительного уд­линения и относительного сужения, модуля упругости.

Для испытаний применяют плоские и цилиндрические образцы, выре­занные из детали или специально изготовленные. Размеры образцов регла­ментированы указанным стандартом, они подчиняются геометрическому по­добию и могут быть короткими и длинными. Для цилиндрического образца берется соотношение начальной рабочей длины l0 и исходного диаметра d0 : l0= 5d0- короткий образец, l0= 10d0 - длинный образец. Для плоского образцаберется соотношение рабочей длины l0 и площади поперечного сечения F0:

l0= 5,65√F0 - короткий образец, l0= 11,3√F0  - длинный образец. Цилиндри­ческие образцы изготавливаются диаметром 3 мм и более. Образцы состоят из рабочей части длиной l0  и головок, форма и размер которых соответствуют захватам машины (рис. 3).

 

 

 

Рис. 3. Цилиндрические и плоские образцы до (а) и после (б) испытания на растяжение

 

 

Растяжение образца проводят на специальных машинах, позволяющих фиксировать величину прилагаемой нагрузки и изменение длины образца при растяжении. Эти же машины дают возможность записывать изменение длины образца при увеличении нагрузки (рис. 4), т.е. первичную диаграмму испытания на растяжение в координатах: нагрузка Р, Н, кН; и абсолютное удлинение образца А, мм.

 

 

Рис. 4. Первичная диаграмма растяжения

 

Измеряя величину нагрузки в характерных точках диаграммы испы­таний на растяжение (рис.4), определяют следующие параметры механиче­ских свойств материалов:

σ пц- предел пропорциональности, точка р;

σ 0,05 - предел упругости, точка е;

σ т - предел текучести физический, точка s;

σ 0,2- предел текучести условный;

σ в - временное сопротивление разрыву, или предел прочности, точка b.

 

Значения 0,05 и 0,2 в записи предела упругости и текучести соответ­ствуют величине остаточной деформации ∆l в процентах от l0 при растяжении образца. Напряжения при испытании на растяжение вычисляют путем деления нагрузки Р, соответствующей характерной точке на диаграмме, на площадь первоначального поперечного сечения F0 рабочей части испытуемо­го образца:

σпц=Pпц / F0 ; σ0,05=P 0,05 / F0 ; σт=Pт / F0 , или σв=P max / F0 ;

 

 

Площадь поперечного сечение F0определяется по следующим формулам:

для цилиндрического образца

 

F0 = πd02/ 4

 

для плоского образца

 

F0 = a0*b0

 

где а0 - первоначальная толщина; b0 - первоначальная ширина образца.

В точке k устанавливают напряжение сопротивления разрушению материала.

Предел пропорциональности и предел упругости определяют с помо­щью тензометра (прибор для определе­ния величины деформации). Предел текучести физический и условный рассчи­тывают, находя нагрузку по диаграмме растяжения. Если на диаграмме нет площадки текучести, то для вычисления условного предела текучести необходи­мо провести графические построения на диаграмме (рис. 1.5). Вначале находят величину остаточной деформации, рав­ную 0,2 % от l0, далее отмечают отрезок на оси деформации, равный 0,2 % от l0, и проводят линию, параллельную пропорциональному участку диаграммы рас­тяжения, до пересечения с кривой растяжения.

 

 

Рис. 5. Определение предела текучести

 

Нагрузка P0,2 соответствует точке их пересечения. Физический и условный предел текучести характери­зуют способность материала к началу пластической деформации, т.е. сопротивление малой пластической деформации.

Предел прочности можно подсчитать, используя показания силоизмерителя, по максимальной нагрузке Рmax при разрыве либо найти Рmax (Рв) по первичной диаграмме растяжения. Характер деформации при растяжении вязких и хрупких материалов существенно различается.

Хрупкие материалы после достижения максимальной нагрузки быстро разрушаются без значительной пластической деформации, поэтому σв для

хрупких материалов является характеристикой сопротивления разрушению, а для пластичных - характеристикой сопротивления деформации.

Напряжение разрушения определяют как истинное. При этом нагруз­ку разрушения делят на конечную площадь поперечного сечения образца после разрушения FK:

 

Sк=Pк/Fк

 

Все рассчитанные таким образом величины являются характеристи­ками прочности материала.

 

Пластичность, т.е. способность деформироваться без разрушения, характеризуется изменениями размеров образца. При испытании на разрыв определяют следующие характеристики пластичности:

относительное удлинение

 

δ=(lk-l0)/ l0*100%

 

относительное сужение

 

Ψ=(F0к-F)/ F0*100%

 

где lк, Fк — соответственно, длина рабочей части и площадь поперечного сече­ния образца после разрыва.

Рассчитанные характеристики механических свойств после испытания на растяжение заносятся в протокол.

 

Испытания на ударный изгиб.

Ударная вязкость  характеризует удельную работу, затрачиваемую на разрушение при ударе образца с надре­зом. Ударная вязкость испытывается на маятниковом копре с постоянным запасом работы маятника по ГОСТ 9454-78 «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах». Стандарт распространяется на черные и цветные металлы и сплавы и уста­навливает метод испытания при температурах от -100 до +1000 °С. Метод основан на разрушении ударом маятникового копра образца с концентрато­ром напряжений. В результате испытания определяют полную работу, затра­ченную при ударе К, или ударную вязкость КС.

Используют образцы прямоугольной формы с концентратором типа U, V, Т (усталостная трещина). Наиболее распространенными образцами являются образцы размерами 55x10x10 мм с U-концентратом 2x2 мм (рис. 6).

 

 

Рис. 6. Стандартный образец с U-образным надрезом для испытаний на ударный изгиб

 

На разрушение ударом образца затрачивается только часть энергии маятника, в связи с чем маятник после разрушения образца продолжает дви­гаться, отклоняясь на определенный угол. Чем больше величина работы, за­трачиваемой на разрушение образца, тем на меньший угол он отклоняется от вертикали после разрушения. По величине этого угла и определяют работу удара К или работу, затраченную на разрушение образца. Работу разрушения К относят к площади поперечного сечения образца Soв месте излома и тем самым находят КС - ударную вязкость:

 

KC = K/S0,

 

где Kизмеряется в Дж (кгс*м), S0— в м2 (см2).

В зависимости от вида концентратора ударная вязкость обозначается

KCU, KCV, КСТ и имеет размерность МДж/м2 (МДж/см2) или кгс*м/см2.

 

 

 

markmet.ru

Система качества. Контроль и испытания. Порядок проведения механических испытаний. Область распространения

СТП

С Т А Н Д А Р Т      П Р Е Д П Р И Я Т И Я

Система   качества

КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ

Порядок проведения механических испытаний

ОАО  «»

                                                                                СТП

С о д е р ж а н и е

1  Цели и задачи………………………………………………………… 3

2  Область распространения………………………… ………………… 4 

3  Нормативные ссылки………………………………………………… 4 

4  Определения ………………………… ……………………………… 6

5  Обозначения и сокращения…………… ……………… …………… 6     

6  Ответственность…………………………………………... ………… 8

7  Требования…………………………………………………………… 8

8  Организация работ…………………… ……………………….…… 14

9  Документация…………………………………………………...…… 14

10 Внесение изменений………………………………..………… 15

11 Рассылка………………………………………..…………………… 15

Приложение А (обязательное)Схема проведения механических испытаний.….……………………..................… 16

Приложение Б (обязательное)Форма карты – заявки….……….........18

Приложение В (рекомендуемое)Форма регистрационного журнала на материал, поступающий в ЦЛ для проведения механических испытаний…………....………………….…................... 19

Приложение Г (обязательное) Испытательные цилиндрические образцы на растяжение..…………………………………………………………… 20

Приложение Д (обязательное)Испытательные образцы на ударный изгиб по ГОСТ 9454

(DiN 50115)..…………………………………………….……… 21

СТП   С.2

Приложение Е (рекомендуемое) Форма журнала  испытаний на ударный изгиб….…………………….................... 22

Приложение Ж (обязательное) Форма сертификата на поковки..……………………………………………………   23

Приложение И (обязательное) Форма сертификата на отливки..…………………………………………..……......   24

Приложение К (обязательное) Форма контрольного листа…..………………………………………..…………… 25

СТП   С.3

УТВЕРЖДАЮ

Главный инженер 

ОАО «»                                                                                                                 

____________

____  ________

                                                                    Группа  Т 59

С Т А Н Д А Р Т    П Р Е Д П Р И Я Т И Я

Система   качества

КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ                       Взамен  

Порядок проведения механических            СТП

испытаний

___________________________________________________

Введен в действие распоряжением от ________ № ____

                                                   Дата введения -    -   

        1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

1.1 Цель - предотвращение выпуска несоответствующей продукции.

СТП   С.4

1.2 Задачи:

- регламентация требований к процессу подготовки, проведения и оформления результатов механических испытаний  продукции; установление ответственности;

- регламентация требований к используемому оборудованию, методам испытаний.

 2 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на все подразделения  ОАО «», продукция которых требует механических испытаний в ЦЛ.

Стандарт разработан в соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 9001.

3 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте используются ссылки на следующие  документы:

ИСО 9000-2000 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь

ИСО 9001-2000 Системы менеджмента качества. Требования

ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытания на растяжение

СТП   С.5

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 10708-82 Копры маятниковые. Технические условия

ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

СТП 0406-278-2007 Система качества. Контрольное измерительное и испытательное оборудование. 

СТП 0406-326-2007 Система качества. Управление несоответствующей продукцией. Основные положения

СТП 0406-310-2009 Система качества.  Управление нормативной документацией. Общие требования.

ASTM 370 Стандартные методы и определения для механических испытаний стальных изделий

5  - Зам.

СТП   С.6

ТИ 0406.25.350.00028 Технологическая инструкция. Отбор проб и вырезка образцов для испытания поковок на ОАО «»

DIN 50115 Испытания ударом на изгиб

4  ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применены обозначения и термины с соответствующими определениями по ИСО 9000, а также приведенные ниже:

Проба-часть металлопродукции, отобранная для изготовления из нее заготовок для образцов (ГОСТ 7564).

Заготовка-часть пробы, подвергаемая в случае необходимости  термообработке, предназначенная для изготовления образцов (ГОСТ 7564).

Примечание - В некоторых случаях заготовкой служит проба (например, центробежнолитые трубы).

vunivere.ru

Механические испытания - Графо-Логос

ВАЖНО!!!

Обращаем Ваше внимание, что в настоящее время механические испытания не проводятся нашей компанией.

Механические испытания подразумевают проверку и оценку механических свойств приборов и машин. Со временем этот вид испытаний не потерял свой актуальности, потому что и современные материалы вызывают немало нареканий среди потребителей. А это говорит о необходимости проведения тщательных экспертиз. Механические испытания бывают двух видов. Они подразделяются на статические (на изгиб, сжатие, растяжение, кручение) и динамические (на твёрдость, ударную вязкость). Оба вида испытаний проводятся специалистами нашей компании грамотно, недорого и оперативно. Мы проводим испытания с различными материалами, определяя их свойства и делая соответствующие заключения. А помогает нам выполнить эти процедуры точно современное оборудование. А это очень важно в производственной сфере не только с точки зрения качества того или иного материала, но и с точки зрения соблюдения техники безопасности. Эти испытания выявляют эксплуатационные свойства того или иного материала, его способность работать в различных средах. Для того, чтобы заказать эти испытания, достаточно обратиться к нам. Всё остальное грамотно выполнят специалисты нашей компании.

Экспертно-консультационный Центр «Графо-Логос» проводит следующие типы механических испытаний:

Испытание на растяжение. Выявляет сопротивляемость материала к действию постоянного или медленно возрастающего приложенного растягивающего напряжения. 

Позволяет определить:

  • предел текучести – то напряжение, при котором материал начинает испытывать постоянную деформацию;
  • предел прочности на растяжение – напряжение, соответствующее максимальной переносимой нагрузке;
  • модуль упругости – угол наклона части кривой «напряжение-деформация», соответствующей упругой деформации;
  • относительное удлинение и относительное уменьшение поперечного сечения образца в % - обе характеристики как мера ковкости материала.

Испытание на изгиб. Используется для определения стойкости хрупких материалов к действию растягивающего напряжения. В результате определяют модуль упругости и предел прочности на изгиб (подобный пределу прочности на растяжение) материала.

Испытание на твердость. Позволяет определить стойкость материала к деформированию его поверхности, которая служит мерой стойкости к истиранию или абразивному износу. Существует ряд стандартных испытаний на твердость. Часто твердость материала можно соотнести с другими его механическими свойствами – такими как прочность на растяжение или разрыв.

Испытания на ударопрочность. Выявляют отклик испытуемого материала в ответ на приложение импульсной нагрузки (мгновенно возрастающего напряжения). Используются стандартные методы испытаний. Определяемая в результате энергия, требуемая для разрушения образца, используется затем для сравнения различных материалов, испытуемых в идентичных условиях. Дополнительно, можно определить значение температуры, по достижении которой характер разрушения материала меняется с хрупкого на пластичный.

В экспертно-консультационном центре «Графо-Логос» проводятся: лабораторные испытания, исследования состава, характеристик и свойств объектов, климатические испытания, климатические испытания и др.

Различные типы деформации материалов под нагрузкой при механических испытаниях

 деформации материалов

ВАЖНО!!!

По всем интересующим Вас вопросам, связанным с организацией и проведением механических испытаний Вы можете обратиться к специалистам Экспертно-консультационного Центра «Графо-Логос».

grafo-logos.ru

Механические испытания - испытательный центр Сейсмо-гарант, Москва

Испытательный центр проводит механические испытания оборудования по государственным стандартам и Программам Заказчика.

Цель – подтвердить способность изделия сохранять свои параметры в пределах норм, установленных в технических условиях на изделия до (во время) и после механических воздействий.

Виды, значения и сочетания воздействий установлены стандартами. Требования представлены в виде групп механического исполнения.

Выбор групп зависит от места установки и области применения изделий (ГОСТ 30631-99).

Наш центр имеет проводит механические испытания оборудования различного механического исполнения:

Испытания на сейсмостойкость по шкале MSK-64 (до 9 баллов включительно)
Испытания на вибрации: виброустойчивость / вибропрочность
Испытания на удар: удароустойчивость / ударопрочность(механический удар одиночного действия и многократного действия)
Испытания на прочность при транспортировании
Испытания на линейное ускорение
Испытания на длительные наклоны и качку
Испытания на сейсмический удар
Испытания на воздействие внешней ударной волны
Испытания на воздействия падения самолёта
Основное испытательное оборудование Лаборатории механических испытаний:

Картинка с перечнем испытательного оборудования механических испытаний, проводимых ИЦ Сейсмо-гарант.

Массогабаритные характеристики испытуемых образцов:

Масса – до 2 тонн.Габариты – до 2500x2500x4000 (ДxШxВ)

Протоколы механических испытаний

Результатом механических испытаний (на воздействие механических факторов)являются протоколы испытаний,оформленные в соответствии с установленными требованиями.

Результат по каждому виду механических испытаний оформляется отдельным протоколом. При необходимости, возможно оформление Результата в виде Отчёта.

Протокол механических испытаний.

Протоколы признаются:

  • органами по сертификации в системе ОИТ
  • объектами нефтегазовой отрасли: Газпром, Транснефть
  • объектами Морского регистра Судоходства
  • объектами Военного регистра (Министерства обороны)
  • при аттестации оборудования в Федеральной сетевой компании ЕЭС (ФСК ЕЭС)
  • атомными электростанциями (АЭС)

Центр проводит механические испытания:

  • Трансформаторов, аппаратуры, низковольтных комплектных устройств, силовой преобразовательной техники, шкафов релейной защиты и автоматики
  • Светотехнического оборудования
  • Вентиляторов, фильтров, кондиционеров
  • Задвижек, кранов шаровых,клапанов,затворов и другой арматуры
  • Изделий электромонтажных
  • Кабельной продукции
  • Модулей газового пожаротушения
  • Приборов, средств измерения
  • Оборудования для навигации,видеонаблюдения,связи
 

Программа и методика механических испытаний

При необходимости, специалистами нашего центра может быть разработана Программа и Методика испытаний, направленная на испытания конкретного изделия. Программы разрабатываются с учётом требований нормативной документации конкретных объектов, на которых будет эксплуатироваться изделие.

При поставках оборудования на объекты Министерства обороны учитываются требования ГОСТ РВ. При поставках изделий на Атомные станции, учитываются требования НП, ПНАЭ Г. При поставках оборудования на объекты Морского регистра учитываются требования Правил Морского Регистра Судоходства. При поставках оборудования на объекты Газпром, учитываются требования СТО Газпром. При проведении испытаний, с целью сертификации в системе ОИТ, учитываются требования ОИТ соответственно.

Перечень стандартов представлен в разделеСтандарты по испытаниям

Сообщаем, что у нас работает Форум по испытаниям и сертификации.

Возможно там Вы найдёте ответы на интересующие Вас вопросы.

Новости ИЦ "Сейсмо-гарант":

Проведены испытания КРУ на воздействие внешних механических факторов: определение резонанса, виброустойчивость, синусоидальная вибрация с повышенным значением амплитуды ускорения, синусоидальная случайная вибрация длительная, сейсмостойкость...

Проведены испытания на вибропрочность и виброустойчивость сухого трансформатора, группа механического исполнения М17...

Проведены испытания на воздействие механических факторов Реактора сухого токоограничивающего, предназначенного для работы на объектах Атомных станций и ФСК ЕЭС...

 

По всем вопросам Вы можете связываться с нашими специалистами по указанным контактам или через форму обратной связи.

seismo-garant.com


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта