🔩 Próba zginania złączy spawanych — zginanie od lica, od grani i boczne
Krótko: o co chodzi
Próbkę wyciętą ze złącza odkształca się plastycznie przez zginanie bez zmiany kierunku, tak aby jedna z powierzchni lub przekrojów złącza była rozciągana; ujawnia to niezgodności na powierzchni lub w jej pobliżu i pozwala ocenić ciągliwość. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 5173:2023-06; Rodzaje prób: Zginanie poprzeczne od lica, od grani i zginanie boczne; dla napoin także próby z rozciąganą warstwą napawaną. Procedura obejmuje 8 kroków; stosuje się je m.in. do: Zatwierdzanie technologii spawania i egzaminowanie spawaczy (badanie złączy próbnych), Ocena ciągliwości złącza i ujawnianie niezgordności powierzchniowych: pęknięć, przyklejeń, braku przetopu, Badanie złączy doczołowych, spoin w blachach platerowanych i napoin.
W skrócie
- Norma: PN-EN ISO 5173:2023-06
- Kategoria: Materiały i NDT
- Kroków procedury: 8
- Rodzaje prób: Zginanie poprzeczne od lica, od grani i zginanie boczne; dla napoin także próby z rozciąganą warstwą napawaną
- Symbole próbek: TFBB — poprzeczna próbka do zginania od lica dla złącza doczołowego; próbka do zginania od grani — rozciągana grań
- Wymiary próbki: b — szerokość, Lt — długość całkowita, ts — grubość próbki, r — promień krawędzi, t — grubość materiału
Przegląd
Norma określa metodę wykonywania poprzecznych prób zginania od strony grani, od strony lica i prób zginania bocznego na próbkach pobranych ze złączy doczołowych, złączy doczołowych z napawaniem (spoin w blachach platerowanych i napoin) oraz napoin bez złączy doczołowych — w celu ujawnienia niezgodności na powierzchni próbki lub w jej pobliżu, która podczas zginania jest rozciągana, oraz oceny ciągliwości. Norma podaje także wymiary próbek.
Dodatkowo określa metody stosowane zamiast poprzecznych prób zginania z trzpieniem dla złączy spawanych, w których materiały rodzime, strefy wpływu ciepła lub stopiwo różnią się istotnie właściwościami fizycznymi i mechanicznymi w odniesieniu do zginania. Norma dotyczy materiałów metalowych we wszystkich postaciach wyrobu, ze złączami wykonanymi dowolnym procesem spawania. Trzecie wydanie ISO 5173:2023 zastąpiło wydanie z 2009 r.
Rodzaje próbek mają własne oznaczenia, m.in. TFBB — poprzeczna próbka do zginania od lica dla złącza doczołowego (rozciągane lico) i próbka do zginania od grani (rozciągana grań). Wymiary opisują symbole: b — szerokość próbki, Lt — całkowita długość próbki, ts — grubość próbki, t — grubość materiału, d — średnica trzpienia lub wewnętrznej rolki, l — odległość między rolkami, R — promień rolek, α — kąt gięcia. Próba zginania należy do standardowego zestawu badań złączy próbnych: w prezentacji Politechniki Lubelskiej dla złącza doczołowego przewidziano 4 próbki do zginania poprzecznego.
Zasada metody
Próbkę pobraną poprzecznie lub wzdłużnie ze złącza spawanego poddaje się odkształceniu plastycznemu przez zginanie, bez zmiany kierunku gięcia, w taki sposób, aby jedna z powierzchni lub przekrojów złącza była rozciągana. Temperaturę, w której wykonuje się badanie, zapisuje się w sprawozdaniu; prędkość badania powinna być stała i — jeżeli jest znana — również zapisana. Badanie wykonuje się jedną z metod opisanych w rozdziale 7 normy (m.in. zginanie z trzpieniem oraz metody alternatywne dla złączy o dużej różnicy właściwości stref). Próbki przygotowuje się tak, aby przygotowanie nie wpłynęło ani na materiał rodzimy, ani na stopiwo.
Zastosowania
- Zatwierdzanie technologii spawania i egzaminowanie spawaczy (badanie złączy próbnych)
- Ocena ciągliwości złącza i ujawnianie niezgordności powierzchniowych: pęknięć, przyklejeń, braku przetopu
- Badanie złączy doczołowych, spoin w blachach platerowanych i napoin
- Kontrola odbiorcza konstrukcji spawanych i rurociągów
- Ocena złączy z materiałów o różnych właściwościach stref (metody alternatywne wobec zginania z trzpieniem)
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Rodzaje prób | Zginanie poprzeczne od lica, od grani i zginanie boczne; dla napoin także próby z rozciąganą warstwą napawaną |
| Symbole próbek | TFBB — poprzeczna próbka do zginania od lica dla złącza doczołowego; próbka do zginania od grani — rozciągana grań |
| Wymiary próbki | b — szerokość, Lt — długość całkowita, ts — grubość próbki, r — promień krawędzi, t — grubość materiału |
| Parametry gięcia | d — średnica trzpienia lub rolki wewnętrznej, l — odległość między rolkami, R — promień rolek, α — kąt gięcia |
| Warunki badania | Zginanie bez zmiany kierunku; temperatura badania zapisywana, prędkość stała i zapisywana, gdy znana |
| Liczba próbek (przykład) | Dla złącza doczołowego w badaniach złączy próbnych — 4 próbki do zginania poprzecznego (materiały Politechniki Lubelskiej) |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 5173:2023-06
- Tytuł (PL)
- Badania niszczące spoin w materiałach metalowych — Badanie na zginanie
- Title (EN)
- Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests
Procedura krok po kroku
-
Pobranie próbek
Pobrać próbki poprzecznie lub wzdłużnie ze złącza doczołowego, złącza z napawaniem albo z napoiny; rodzaj próbki (lico, grań, boczna) dobrać do celu badania i grubości materiału.
-
Przygotowanie próbek
Przygotować próbki tak, aby przygotowanie nie wpłynęło na materiał rodzimy ani na stopiwo; zachować wymiary i promienie krawędzi wg rysunków i tablic normy.
-
Dobór metody
Wybrać metodę badania spośród opisanych w rozdziale 7 normy — zginanie z trzpieniem albo metodę alternatywną, gdy materiały rodzime, SWC lub stopiwo różnią się istotnie właściwościami przy zginaniu.
-
Ustawienie oprzyrządowania
Dobrać średnicę trzpienia lub rolki wewnętrznej d, rozstaw rolek l i promień rolek R zgodnie z wymaganiami dla badanego materiału i grubości.
-
Zginanie
Zginać próbkę bez zmiany kierunku gięcia, aż jedna z powierzchni lub przekrojów złącza zostanie rozciągnięta do wymaganego kąta α; prędkość badania utrzymywać stałą.
-
Zapis warunków
Zapisać temperaturę badania oraz — jeżeli jest znana — prędkość badania (wymóg rozdziału 9 normy).
-
Ocena
Obejrzeć rozciąganą powierzchnię próbki i odnotować ujawnione niezgodności (pęknięcia, przyklejenia, braki przetopu) oraz ich położenie i wielkość.
-
Sprawozdanie
Podać identyfikację złącza i próbek, rodzaj próby, parametry gięcia (d, l, R, α), temperaturę i prędkość badania oraz wynik oceny.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Maszyna wytrzymałościowa lub prasa do zginania | Umożliwiająca gięcie ze stałą prędkością i pomiar kąta gięcia | — |
| Oprzyrządowanie z trzpieniem i rolkami | Trzpień (lub rolka wewnętrzna) o średnicy d, rolki o promieniu R, rozstaw l | — |
| Przecinarka i frezarka | Do wycięcia i obróbki próbek bez wpływu na materiał rodzimy i stopiwo | — |
| Przyrządy pomiarowe | Do sprawdzenia szerokości, grubości i promienia krawędzi próbki oraz kąta gięcia | — |
| Lupa do oceny powierzchni | Do oględzin rozciąganej powierzchni po zgięciu | — |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Duże siły gięcia i możliwe pęknięcie próbki — osłona strefy roboczej, okulary ochronne
- Wyrzut odłamków przy złączach kruchych — nie stawać w osi gięcia
- Ostre krawędzie próbek po cięciu — rękawice, stępianie krawędzi zgodnie z wymaganiem promienia r
- Cięcie i frezowanie próbek — osłony, chłodzenie, odciąg wiórów
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 5173:2023-06 — „Badania niszczące spoin w materiałach metalowych — Badanie na zginanie”. Tytuł angielski: „Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests”.
Na czym polega ta metoda?
Próbkę pobraną poprzecznie lub wzdłużnie ze złącza spawanego poddaje się odkształceniu plastycznemu przez zginanie, bez zmiany kierunku gięcia, w taki sposób, aby jedna z powierzchni lub przekrojów złącza była rozciągana. Temperaturę, w której wykonuje się badanie, zapisuje się w sprawozdaniu; prędkość badania powinna być stała i — jeżeli jest znana — również zapisana.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Rodzaje prób: Zginanie poprzeczne od lica, od grani i zginanie boczne; dla napoin także próby z rozciąganą warstwą napawaną; Symbole próbek: TFBB — poprzeczna próbka do zginania od lica dla złącza doczołowego; próbka do zginania od grani — rozciągana grań; Wymiary próbki: b — szerokość, Lt — długość całkowita, ts — grubość próbki, r — promień krawędzi, t — grubość materiału; Parametry gięcia: d — średnica trzpienia lub rolki wewnętrznej, l — odległość między rolkami, R — promień rolek, α — kąt gięcia.
Ile trwa wykonanie badania?
Procedura obejmuje 8 kroków. Norma nie podaje czasu trwania dla wszystkich etapów — decyduje procedura laboratorium.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Maszyna wytrzymałościowa lub prasa do zginania, Oprzyrządowanie z trzpieniem i rolkami, Przecinarka i frezarka, Przyrządy pomiarowe, Lupa do oceny powierzchni.
Gdzie stosuje się to badanie?
Zatwierdzanie technologii spawania i egzaminowanie spawaczy (badanie złączy próbnych); Ocena ciągliwości złącza i ujawnianie niezgordności powierzchniowych: pęknięć, przyklejeń, braku przetopu; Badanie złączy doczołowych, spoin w blachach platerowanych i napoin; Kontrola odbiorcza konstrukcji spawanych i rurociągów; Ocena złączy z materiałów o różnych właściwościach stref (metody alternatywne wobec zginania z trzpieniem).
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Duże siły gięcia i możliwe pęknięcie próbki — osłona strefy roboczej, okulary ochronne; Wyrzut odłamków przy złączach kruchych — nie stawać w osi gięcia; Ostre krawędzie próbek po cięciu — rękawice, stępianie krawędzi zgodnie z wymaganiem promienia r; Cięcie i frezowanie próbek — osłony, chłodzenie, odciąg wiórów.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 5173.