Испытание на статический изгиб оценивает пластичность материала и качество сварного соединения. Образец плавно изгибают на заданный угол и проверяют, не появились ли трещины и надрывы. Метод обязателен при аттестации технологии сварки и входит в программы контроля проката, труб и металлоконструкций.
Испытание образцов на изгиб проводится по ГОСТ 14019 для основного металла и по ГОСТ 6996 для сварных соединений — стандарт выбирается по тому, что именно проверяется.
Образцы изготавливаем из вашей заготовки, включая снятие усиления шва там, где это требует методика.
Изгиб выполняется на оправке заданного диаметра до нормированного угла.
Фиксируется угол, при котором появились первые трещины, либо подтверждается отсутствие дефектов при заданном угле загиба.
Что устанавливает ГОСТ 14019-2003 для испытания на изгиб
ГОСТ 14019-2003 устанавливает метод определения способности металлических материалов выдерживать пластическую деформацию при изгибе (разд. 1). Испытание заключается в изгибе образца круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения без изменения направления действия силы до достижения заданного угла изгиба (разд. 4). Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, стандарт даёт в пунктах А.1–А.13 обязательного приложения.
Способы испытания
Один из способов задаёт нормативный документ на металлопродукцию: изгиб до заданного угла, до параллельности сторон образца, отстоящих друг от друга на заданном расстоянии, или до соприкосновения сторон образца (п. 7.2).
При изгибе на 180° боковые поверхности, в зависимости от требований стандарта на металлопродукцию, могут соприкасаться или быть параллельными на заданном расстоянии; для контроля этого расстояния применяют прокладку (разд. 4). При испытании до параллельности сторон прокладку можно применять или не применять; её толщина должна быть равна диаметру оправки (п. 7.4).
Если нормативные документы на металлопродукцию это предусматривают, испытание ведут до появления первой трещины в растянутой зоне образца с определением угла изгиба (п. А.7). Момент появления трещины устанавливают невооружённым глазом, угол измеряют без снятия усилия (п. А.10); допускается измерять угол и после снятия усилия (п. А.11).
Оборудование
Испытание проводят на универсальных испытательных машинах или прессах (ГОСТ 28840), снабжённых изгибающими устройствами: с двумя опорами и оправкой, с V-образной выемкой и оправкой, с тисками (п. 5.1).
Длина опор и ширина оправки должны превышать ширину или диаметр образца; диаметр оправки определяет нормативный документ на металлопродукцию (п. 5.2.1). Расстояние между опорами в течение всего испытания не должно изменяться (п. 5.2.2).
Кромки V-образной выемки закругляют радиусом, в 1–10 раз превышающим толщину образца (п. 5.3).
Если указаний нет, диаметр оправки равен двум толщинам (диаметрам) образца, а радиус закругления опор — не менее толщины (диаметра) образца (п. А.2). Рабочие поверхности оправки и опор изгибающих устройств не должны иметь смятия, а их твёрдость — не менее 50 HRC (п. А.3).
Образцы и их подготовка
Пробы, заготовки и образцы отбирают по нормативным документам на металлопродукцию (п. 6.1). Если указаний нет, места вырезки, количество образцов, направление продольной оси и припуски определяют по ГОСТ 7564 или другому нормативному документу по согласованию потребителя и изготовителя (п. А.1).
Участки материала, подвергавшиеся при отборе проб резке ножницами, пламенной резке или аналогичным операциям, должны быть удалены; если они не удалены, испытание допускается, когда результаты соответствуют нормативным документам на металлопродукцию (п. 6.2).
Толщина образцов от листов, полос и фасонных профилей равна толщине изделия. Если она больше 25 мм, её можно уменьшить механической обработкой одной стороны до толщины не менее 25 мм; необработанная поверхность при изгибе должна быть на растягиваемой стороне (п. 6.5).
Как проводят испытание
Температура окружающей среды — от 10 °C до 35 °C; при разногласиях в оценке качества металлопродукции испытание проводят при (23±5) °C (п. 7.1).
Образец устанавливают на опорах или на изгибающем устройстве с V-образной выемкой и изгибают посередине между опорами под действием непрерывно возрастающего усилия, которое прикладывают постепенно, чтобы обеспечить свободное пластическое течение металла; если сразу до заданного угла образец не изгибается, догиб выполняют сжатием концов образца (п. 7.3).
Для испытания до параллельности сторон образец сначала изгибают, затем помещают между двумя параллельными плоскостями пресса и сгибают при постоянно возрастающем усилии (п. 7.4); при испытании до соприкосновения сторон образец после предварительного изгиба изгибают дальше между такими же плоскостями (п. 7.5).
При любом методе скорость перемещения оправки или опор не должна превышать 15 мм/мин (п. А.10).
Оценка результата и протокол
Результаты оценивают по нормативным документам на металлопродукцию. Если указаний нет, отсутствие трещин, видимых невооружённым глазом, служит доказательством того, что образец выдержал испытание (п. 8.1).
Угол изгиба, указанный в нормативных документах, всегда считается минимальным, а внутренний радиус изгиба — максимальным (п. 8.2).
В протоколе приводят ссылку на стандарт, идентификацию образца (тип материала, номер плавки, направление оси образца относительно изделия), форму и размеры образца, метод испытания и результаты (разд. 9); дополнительно указывают толщину или диаметр металлопродукции, для многоугольного сечения — диаметр вписанной окружности (п. А.13).
Метод, угол изгиба и диаметр оправки задаёт ваша документация на металлопродукцию — укажите их в заявке на испытание основного металла на изгиб.
Сроки, цена и документы
Стоимость — от 2 690 ₽ за испытание, расчёт бесплатный. Срок — 1–3 рабочих дня с момента поступления образцов. Результат оформляется протоколом установленной формы, который принимают надзорные и экспертные организации.
Лаборатория в Москве; образцы из других регионов принимаем транспортной компанией — +7 (499) 490-66-00, контакты.
Угол и диаметр оправки задаются стандартом на метод и вашей технологической документацией — сообщите их при заказе.
Что считается положительным результатом?
Отсутствие трещин и надрывов при достижении нормированного угла загиба. Если трещины появились раньше, фиксируется соответствующий угол.
Нужно ли снимать усиление сварного шва?
В большинстве методик — да, усиление удаляется заподлицо с основным металлом. Эту подготовку выполняем сами.
Требования к образцам
Стандарт
Форма образца
Размеры, мм
Требования к поверхности
ГОСТ 14019-2003
Образцы круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения
При ширине изделия не более 20 мм ширина образца равна ширине изделия; при ширине более 20 мм — ширина образца (20±5) мм для изделий толщиной менее 3 мм и от 20 до 50 мм для изделий толщиной 3 мм и более; металлопродукцию толщиной более 30 мм допускается испытывать на цилиндрических образцах диаметром 25 мм
Кромки образцов прямоугольного сечения закруглены радиусом не более 0,1 толщины образца; шероховатость после механической обработки Rz не более 40 мкм
Требования приведены по текстам стандартов: ГОСТ 14019-2003. Если у вас заготовка, из которой образец ещё надо вырезать, — напишите нам, подскажем по подготовке.
Заявка на испытание: Испытания на статический изгиб
Нужно испытание из этого раздела? Оставьте телефон, а в комментарии опишите задачу — материал, число образцов, стандарт — и мы рассчитаем срок и стоимость.