Próba spłaszczania i roztłaczania rur

W dzisiejszych czasach 60 – 80% światowej produkcji stali jest wykorzystywanych do wytwarzania elementów spawanych. Różnorodne metody spawania są wykorzystywane do produkcji oraz montażu produktów metalowych – od drobnych detali wykorzystywanych w elektronice, aż po olbrzymie prasy hydrauliczne.

Obecny rozwój technik spawalniczych skupia się przede wszystkim na poprawieniu jakości spawu – o metodach spawania elementów tytanowych można przeczytać w artykule spawanie tytanu. Większość poważnych producentów wysokiej jakości rur spawanych przeprowadza takie testy bardzo regularnie, pomijając już fakt, że normy ASTM wymuszają certyfikowanie produktów końcowych. Należy również pamiętać, że dzięki nowoczesnym technologiom produkcyjnym, ponad 80% produkowanych rur jest spawanych.

W przypadku rur spawanych, aby sprawdzić jakość spawu oraz jego plastyczność, wybraną partię produktów poddaje się dwóm rodzajom testów: próbie spłaszczania oraz próbie roztłaczania. Próby wykonuje się na danej partii rur, gdzie partię stanowią rury jednego wymiaru, z jednego wytopu oraz jednakowo obrobione cieplnie.

Próba spłaszczania

Testowi poddaje się rury o średnicy zewnętrznej do 400 mm włącznie oraz grubości ścianki do 15% średnicy zewnętrznej. Próbkę spłaszcza się w kierunku prostopadłym do osi rury aż do osiągnięcia przepisanej wysokości lub do styku, następnie sprawdza się czy nie wystąpiły pęknięcia lub naderwania. Prędkość spłaszczania nie powinna przekraczać 25mm/min.

Próbę spłaszczania wykonuje się:

  • do określonej wysokości – próbkę umieszcza się w prasie tak, aby oś wzdłużna rury była prostopadła do osi działania siły ściskającej. Próbę przeprowadza się do osiągnięcia określonej wysokości (odległości pomiędzy płytami prasy) lub do wystąpienia pierwszego pęknięcia.
  • do styku – analogicznie jak w poprzednim punkcie z tym, że próbę wykonuje się do momentu zetknięcia się ścianek rury, chyba że wcześniej pojawi się pęknięcie – wtedy próbę należy przerwać. W przypadku próby spłaszczania do styku dopuszczalne są szczeliny, których wysokość nie przekracza 1/4 grubości ścianki testowanej rury.
  • na rurach spawanych lub zgrzewanych – próbę przeprowadza się do określonej wysokości lub do styku. Złącze powinno być umieszczone w płaszczyźnie nachylonej do kierunku spłaszczania o 45°.

Testowany element

Próbę wykonuje się na obu końcach wybranej do badania rury z tym, że fragment rury przeznaczony do testów powinien mieć określone wymiary – tradycyjnie testy przeprowadza się na fragmencie o długości 1,5 raza jego średnicy lecz nie krótszym niż 10 mm oraz nie dłuższym niż 100 mm.

Rezultat

Po wykonaniu testu, element musi być dokładnie zbadany. Zazwyczaj badanie nieuzbrojonym okiem jest wystarczające, aby znaleźć ewentualne pęknięcia, naderwania, odpryski lub rozwarstwienia.

Próba roztłaczania

Próbę roztłaczania wykonuje się na rurach o średnicy zewnętrznej do 150 mm i grubości ścianki do 9 mm. Próba polega na wtłoczeniu trzpienia stożkowego do momentu osiągnięcia pożądanego stopnia roztłoczenia, zazwyczaj sięgającego 115% oryginalnej średnicy. Trzpień wtłacza się z prędkością 20 – 50mm/min. Po wykonaniu próby, sprawdza się czy próbka nie wykazuje pęknięć, rys, rozdwojeń, pęcherzy, naderwań lub objawów kruchości.

Trzpień

Trzpień stożkowy może mieć różne kąty zbieżności: 30°, 40°, 60° lub 120°. Przed rozpoczęciem próby trzpień należy obficie posmarować gęstym olejem.

Próby spłaszczania i roztłaczania rur należą do grupy badań niszczących (ang. Destructive Testing) czyli takich, w trakacie których próbki ulegają zniszczeniu.

Pozostałe wpisy

Kształtowanie blach tytanowych

Kształtowanie blach tytanowych

W ostatnich latach zmniejszenie ciężaru konstrukcji staje się sprawą priorytetową dla wielu gałęzi przemysłu. Kwestia ta jest szczególnie ważna dla przemysłu transportowego, a zwłaszcza lotniczego, gdyż obniżenie ciężaru pojazdów…

czytaj dalej
Tytan w profesjonalnym tuningu

Tytan w profesjonalnym tuningu

Wykorzystanie w układzie wydechowym elementów wykonanych z tytanu pozwala na znaczne obniżenie wagi układu, zwiększenie jego trwałości oraz wzmocnienie wydobywającego się dźwięku. Dlaczego tytan? Tytan to metal niezwykle wytrzymały, elastyczny, a przy tym lekki. Jest...

czytaj dalej
Spawanie tytanu

Spawanie tytanu

O tytanie Tytan i jego stopy oferują najlepszy stosunek wytrzymałości do masy. Cechuje je wysoka odporność na korozję (działanie kwasów, chlorków i soli) oraz bardzo szeroki zakres temperatur pracy od -196 do 590 stopni Celsjusza. Jest on metalem alotropowym, który w...

czytaj dalej