DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY SVARŮ II. Mgr. Ladislav Blahuta Střední škola, Havířov-Šumbark, Sýkorova 1/613, příspěvková organizace Tento výukový materiál byl zpracován v rámci akce EU peníze středním školám - OP VK 1.5. Výuková sada ZÁKLADNÍ KURZ SVAŘOVÁNÍ - MAG, DUM č. 18-1
OBSAH PREZENTACE: Zkoušky tvrdosti Makroskopická kontrola svarů Zkouška rozlomením
ZKOUŠKY TVRDOSTI Zkoušky tvrdosti se provádějí na příčných řezech svarových spojů obloukově svařovaných kovových materiálů. Zkoušky tvrdosti se provádějí za účelem stanovení nejvyšší a nejnižší hodnoty tvrdosti základního materiálu a svarového kovu. Pro tvrdost se používá značky H. Ke kontrole svarů se používají vnikací zkoušky tvrdosti.
ZKOUŠKY TVRDOSTI Při vnikací zkoušce tvrdosti se zatlačuje do zkušebního materiálu velmi tvrdé těleso (kulička, kužel nebo jehlan) a měřítkem tvrdosti je velikost vzniklého vtisku. Existují vnikací zkoušky podle BRINELLA, ROCKWELLA a VICKERSE.
Zkouška tvrdosti podle Brinella Zkouška spočívá ve vtlačování vnikacího tělesa do povrchu materiálu a změření vtisku o průměru d (aritmetický průměr dvou na sebe kolmých rozměrů d 1 a d 2 ) ; d = (d 1 + d 2 )/2 Do zkušebního materiálu se zatlačuje buď kalená ocelová kulička (HBS) nebo kulička z tvrdokovu (HBW). Používají se kuličky o průměru 1; 2,5; 5 nebo 10 mm. Zkušební zatížení musí být takové, aby průměr vtisku d byl v rozmezí 0,24 0,6 D průměru kuličky.
Zkouška tvrdosti podle Brinella Zkušební zatížení F se volí s ohledem na zkoušený materiál. U zkoušky svarů se používá zatížení F = 2,5 kn nebo F = 15,625 kn. Doba zatížení 10 až 15 sekund. Tvrdost podle Brinella se určuje jako poměr zkušebního zatížení a povrchu vtisku. Hodnota tvrdosti se zjistí v příslušných tabulkách tvrdosti. Příklad označení zkoušky: 350 HBS 5/750 tvrdost podle Brinella 350 stanovená ocelovou kuličkou o průměru 5 mm při zkušebním zatížení 7,355 kn.
Zkouška tvrdosti podle Brinella
Zkouška tvrdosti podle Brinella Nejjednodušším a nejpohotovějším tvrdoměrem je ruční přenosný tvrdoměr POLDI (POLDI kladívko). Pracuje na principu porovnání známé pevnosti materiálu porovnávací tyčinky s pevností zkoušeného materiálu. Tvrdoměr přiložíme ke zkoušenému materiálu a kladívkem udeříme na úderník. Ocelová kulička se současně zatlačí do zkoušeného materiálu i porovnávací tyčinky. Porovnáním průměrů vtisků na etalonu a zkoušeném materiálu se z tabulky určí tvrdost zkoušeného materiálu.
Ruční tvrdoměr POLDI
Zkouška tvrdosti podle Rockwella Zkouška spočívá v postupném (dva stupně zatížení) vtlačování vnikacího tělesa do povrchu materiálu a změření hloubky vtisku t. Vnikacím tělesem je diamantový kužel o vrcholovém úhlu 120 o nebo ocelová kulička o průměru 1,5857 nebo 3,175 mm. Celkové zkušební zatížení F se skládá z předběžného zatížení (F 0 = 98,07 N) a přídavného zatížení (F 1 je různé podle stupnice tvrdosti); F = F 0 + F 1 Pro materiály různé tvrdosti se používají stupnice A, B, C, D, E, F, G, H, K, N nebo T.
Zkouška tvrdosti podle Rockwella Zkouška se skládá z několika fází: - vnikací těleso se zatíží předběžnou silou F 0 a siloměr se vynuluje, - pak se síla zvětšuje o přídavné zatížení F 1, až se dosáhne celkového zatížení F, - následně se přídavné zatížení odlehčí na předběžné zatížení a zjistí se hloubka vtisku t. Příklad označení zkoušky: 59 HRC tvrdost podle Rockwella 59 stanovená na stupnici C.
Zkouška tvrdosti podle Rockwella
Zkouška tvrdosti podle Vickerse Zkouška spočívá ve vtlačování diamantového vnikacího tělesa do povrchu materiálu pod zkušebním zatížením F po stanovenou dobu a změření úhlopříček vtisku (aritmetický průměr délek úhlopříček d 1 a d 2 ) ; d = (d 1 + d 2 )/2 Vnikacím tělesem je diamantový čtyřboký jehlan o vrcholovém úhlu 136 o. Doba působení 10 až 15 sekund.
Zkouška tvrdosti podle Vickerse Tvrdost podle Vickerse se určí ze vztahu: HV = 0,189 F d 2 U zkoušek svarů se používá zkušební zatížení 49 N nebo 98 N (HV 5 nebo HV 10). Příklad označení zkoušky: HV 10 tvrdost podle Vickerse 10 stanovená při zkušebním zatížení 98 N.
Zkouška tvrdosti podle Vickerse
MAKROSKOPICKÁ KONTROLA SVARŮ Účelem makroskopické kontroly je stanovení makroskopického charakteru svarového spoje prohlídkou řezu zkušebního vzorku. Kontrola se obvykle provádí na vzorcích orientovaných příčně k ose svaru (příčný řez), protože zahrnují svarový kov a tepelně ovlivněnou oblast na obou stranách svaru. Prohlídka se provádí pouhým okem nebo za pomocí lupy.
ZKOUŠKA ROZLOMENÍM Zkouška rozlomením je nejjednodušší zkouškou pro zjištění typů, rozměrů a rozmístění vnitřních vad (např. dutin, trhlin, studených spojů, neprůvarů a pevných vměstků) na ploše lomu. Podstata zkoušky spočívá v rozlomení spoje ve svarovém kovu tak, aby bylo možno pozorovat lomovou plochu.
ZKOUŠKA ROZLOMENÍM Lom může být vyvolán statickým nebo dynamickým ohybem nebo krutem. Rozlomení se provádí těmito způsoby: - dynamickým rázem, např. kladivem - stlačením ve svěráku, v ohýbacím stroji nebo v dílenském lisu - roztržením v trhacím stroji
POUŽITÁ LITERATURA: MALINA, Z. Základní kurz svařování MIG/MAG. 5. vydání. Ostrava: ZEROSS, 2000. ISBN 80-85771-76-4. HLUCHÝ, M., KOLOUCH, J. Strojírenská technologie 1 1. díl, Nauka o materiálu. Praha: Scientia, 1999. ISBN 80-7183-150-6. DILLINGER, J. a kol. Moderní strojírenství pro školu i praxi. Praha: Europa-Sobotáles, 2007. ISBN 978-80-86706-19-1.