Испытание на изгиб стальной трубы основное испытание механически свойства используемое для того чтобы оценить пластическую емкость деформации и поверхностную/внутреннюю целостность стальных труб под гнуть нагрузками. Он напрямую не измеряет показатели прочности (такие как прочность на разрыв), но фокусируется на проверке пластичности и качества изготовления материала. Это один из ключевых пунктов проверки в производстве и приемке стальных труб.
I. Цель и значение теста
** Проверка пластической деформации: ** Оценка способности стальной трубы подвергаться постоянному изгибу под воздействием внешней силы без растрескивания или разрыва. Это имеет решающее значение для стальных труб, требующих последующей обработки (например, холодной гибки, развальцовки) или тех, которые могут выдерживать нагрузки на изгиб во время службы.
** Выявление дефектов материала: ** Выставляет поверхностные или приповерхностные дефекты, которые могут существовать в стальной трубе во время процессов плавки, прокатки или сварки, такие как трещины, включения, складки и неполное проникновение. Эти дефекты будут распространяться и проявляться преждевременно в точках концентрации напряжений изгиба.
** Оценка качества сварных швов: ** Для сварных стальных труб (таких как сварные трубы с прямым швом и спиральные сварные трубы) испытание на изгиб является важным средством проверки характеристик сцепления между сварным швом и основным материалом, вязкости сварного шва и наличия дефектов сварки (таких как пористость, шлаковых включений, трещин). Стандарты контроля качества и приемки: как обязательные или согласованные требования многочисленных отечественных и международных стандартов на продукцию (таких как API, ASTM, GB, EN, JIS), эти стандарты являются основой заводской инспекции производителей и принятия пользователями.
II. Основные стандарты тестирования
Испытания должны соответствовать конкретным международным, национальным или отраслевым стандартам. Эти стандарты определяют ключевые параметры как размеры образца, угол изгиба, диаметр индентера (оправки), и скорость. Общие стандарты включают:
Общее материальное испытание: АСТМ Э190 (направить гнуть), АСТМ Э290, ИСО 7438, ГБ/Т 244 (металлический материал-метод испытания на изгиб).
Стальные трубы Стандарты продукции: API 5L (линия трубы), ASTM a53/a106 (трубы из углеродистой стали для структурных и жидкости транспорта), ГБ/Т 3091 (сварные стальные трубы для низкого давления жидкости транспорта), EN 10219 (холодной штамповки сварные стальные трубы для структурного использования).
III. Классификация методов испытаний
Основанный на типе стальной трубы (безшовной/сваренной) и фокусе осмотра, тесты главным образом разделены в следующие 2 типа:
Сплющивая тест:
Применимые объекты: в основном используется для сварных стальных труб, особенно сварных труб малого диаметра.
Описание метода: Указанная длина образца кольца трубы отрезана от стальной трубы. На испытательной машине под давлением или универсальной испытательной машине он сплющивается до заданного расстояния (H) между двумя параллельными нажимными пластинами в направлении, перпендикулярном оси трубы.
Толкование результата: В ходе испытания проверяются такие дефекты, как трещины, трещины или неполное соединение сварного шва в зоне сварки, а также основной материал при деформации под давлением. Расстояние сплющивания H обычно связано с толщиной стенки и наружным диаметром стальной трубы.
Испытание на изгиб:
Применимые объекты: Соответствующий для всех типов стальных труб, более обыкновенно используемых для того чтобы оценить пластичность основного вещества или подготовленных образцов плиты/прокладки.
Формы образца:
Полный гнуть раздела: Для небольшого диаметра, тонкостенных труб, раздел трубы можно согнуть сразу.
Изгиб образца полосы: чаще. Образцы полос с прямоугольными сечениями вырезаются из стальной трубы осевым или поперечным образом (ширина обычно в 1,5-2 раза превышает толщину стенки трубы, а длина соответствует требованиям гибочного устройства).
Гнуть типы:
Наведенный гнуть: Используя рифленый умирает, образец направлен для произведения равномерной деформации с специфическим радиусом загиба.
Трехточечный гнуть: Образец помещен на 2 роликах поддержки, с головой давления прикладывая вниз давление в середине согнуть его. Диаметр оправки (D) является параметром ядра, обычно выраженным как кратное толщине образца (a) (например, D = 3a).
В оболочке гнуть: Образец плотно обернут вокруг оправки определенного диаметра для того чтобы испытать свою способность выдержать строгую пластичную деформацию.
IV. Процедура испытания (на примере трехточечного испытания на изгиб)
Подготовка образца: Согласно стандартным требованиям, отрежьте, обработайте, и отметьте образец от обозначенного положения на стальной трубе (например, примите образец сварки на 90 ° или 180 ° сварки, или образец основного металла от зоны основного металла). Удалите заусенцы.
Установка параметра: Определите и установите угол изгиба (обычно 180 °), диаметр дорна (д), и дистанционирование поддержки согласно стандартам или протоколам.
Установка оборудования: Установите оправку и опорные ролики соответствующего диаметра на универсальной испытательной машине или специальной машине для испытания на изгиб.
Тестирование:
Установите образец ровно на 2 поддержки, обеспечивающ гнуть действие силы на центре образца.
Начните машину испытания, позволяющ дорн спуститься на равномерной скорости, прикладывая давление к образцу медленно согнуть его.
Продолжайте загрузку до тех пор, пока не будет достигнут указанный угол изгиба (например, 180 °, т. е. образец не будет согнут в форму «U»).
Разгружать и замечание: Извлеките нагрузку и осторожно извлеките согнутый образец.
V. Оценка результата и суждение
Результаты испытаний-это прежде всего качественные оценки, а не численные результаты.
Визуальный осмотр: Тщательно осмотрите внешнюю сторону изогнутого образца (сторону под растяжимым напряжением) невооруженным глазом или увеличительным стеклом не больше чем 5кс, особенно зону сварки, зону термического влияния, и основной материал.
Критерии приемки:
Пропуск: После гнуть, никакие отказы, трещины, или дефекты сварки не появляются на растяжимую поверхность образца. Допускаются отдельные трещины определенной длины и глубины, вызванные незначительными дефектами на кромке образца (допустимые значения обычно указываются в стандартах).
Fail: На поверхности растяжения появляются очевидные трещины, расслоение или трещины сварного шва, превышающие стандартный допустимый диапазон. Это свидетельствует о недостаточной пластичности стальной трубы или наличии внутренних дефектов.
Показания и отчеты: Запишите параметры теста (диаметр дорна, угол изгиба), данные по образца, и все наблюдаемые дефекты. Доклад об окончательном решении.
VI. Области применения
Нефтяные и газовые трубопроводы: убедитесь, что трубопроводы имеют достаточную деформацию при прокладке, движении грунта или внешнем воздействии.
Конструкции здания: Обеспечьте что трубы лесов и структурные трубы безопасны и надежны под нагрузкой.
Механическое производство: проверьте пригодность обработки стальных труб, используемых при производстве несущих компонентов, таких как валы и рамы.
Сосуды под давлением и котлы: Проверьте технологичность соответствующих стальных труб во время формования и обработки.
Автомобильная и аэрокосмическая промышленность: испытания на изгиб проводятся на высокопрочных стальных трубах для оценки их поглощения энергии и ударопрочности при легкой конструкции.
