OVMT
Technologické zkoušky –
Zkoušky svařitelnosti
Technologickými zkouškami zjišťujeme vhodnost zvoleného materiálu pro další
technologické zpracování. Jde o technologické vlastnosti materiálu, které jsou
významné pro strojírenskou výrobu a jsou běžnou součástí charakteristik
strojírenských materiálů. Od mechanických zkoušek se liší tím, že neměří
sledovanou veličinu, ale zahrnují vliv všech činitelů působících během
zpracování materiálu. Jsou to dílenské zkoušky, při kterých nepoužíváme
normalizované vzorky, ale vystačíme si libovolným polotovarem.
Rozdělení zkoušek
1. Zkoušky tvárnosti
Tváření je technologický proces, při kterém dochází ke změně tvaru součástí
působením vnějších sil bez odběru třísky. Tento děj probíhá za vzniku
plastických deformací a dochází k ovlivnění mechanických vlastností materiálu.
Při probíhající deformaci vzrůstá odpor materiálu tzv. přetvárný odpor. Vliv na
tvařitelnost mají charakteristika materiálu (struktura materiálu, teplota,
chemické složení atd.) a technologické podmínky (nástroj, tření, mazání atd.).

Zkoušky lámavosti za studena

Zkoušky jemných plechů
Hluboko tažnost podle Erichsena
Klínová zkouška tažnosti podle Engelhardta
Klínová zkouška tažnosti podle Siebela.
Zkouška střídavým ohýbáním plechů a pásů,
„Kapesníková“ zkouška dvojitým přehýbáním tenkých plechů.
Lemovací zkouška.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
1
OVMT

Zkoušky drátů
Zkouška střídavým ohýbáním
Zkouška kroucením
Zkouška navíjením

Zkouška trubek
Zkoušku ohybem
Zkoušku smáčknutím
Zkoušku rozšiřováním
Zkoušku lemováním
Zkoušku rozšiřováním prstence

Zkouška pěchováním za studena
Ověřuje stupeň zpevnění nebo zkřehnutí po z pěchování až o 50%

Zkoušky kovatelnosti a zpracovatelnosti za tepla
Zkouška děrováním, rozštěpením, rozkováním (tyč 25x5 až 10mm).
Zkouška pěchováním na 1/3 výšky za tepla 900až1000oC.
Zkouška ohybem při teplotě 900až1000oC až po dolehnutí konců
na sebe.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
2
OVMT
Zkoušky lámavosti za studena
Zkouška je vhodná pro zkoušení plechů, tyčového materiálu a těles zhotovených
z litých nebo tvářených polotovarů různých průřezů. Zkouškou se zjišťuje
způsobilost materiálu k deformaci. Provádí se ohybem zkušební tyče kolem trnu.
Obr. 1. Zkouška lámavosti za studena a) celkové uspořádaná
b) ohyb přes trn do určitého úhlu c) ohyb o 180 s vložkou
Zkouška pěchováním za studena
Zkouška slouží k posouzení vhodnosti materiálu do průměru 30mm pro nýty,
šrouby a jiné spojovací součásti. Ověřuje se jí především tvárnost, popřípadě i
dosažený stupeň zpevnění nebo křehkost po pěchování.
Obr. 2. Zkouška pěchováním za studena
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
3
OVMT
Zkouška jemných plechů – Zkouška podle Erichsena
Ověřuje se jí vhodnost plechů tloušťky do 2mm k ohýbání, hlubokému tažení,
lisování. Při zkoušce se vtlačuje kulový průtažník do plechu upnutého
přidržovačem na průtažnici tak dlouho, až se na vytažené kulové části objeví
trhlina. Příslušné prohloubení plechu je měřítkem tažnosti materiálu. Důležitým
vodítkem je i orientace vzniklé trhliny a hladkost vytlačeného kulového
vrchlíku. Drsný a hrbolatý povrch ukazuje na hrubou strukturu, a tím na
nevhodnost plechu k hlubokému tažení.
Obr. 3. Zkouška hloubením podle Erichsena
a) celkový pohled na přístroj
b) Princip zkoušky c) plech s trhlinou
Hlubokotažnost vyhodnocujeme podle dvou kriterií:

Hloubka tahu v závislosti na tloušťce plechu

Podle polohy trhliny
Rozhodující je 1. kriterium – hloubka tahu v závislosti na tloušťce plechu
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
4
OVMT
Obr. 4. Kriterium 1
1. Kriterium:
Pokud trhlina vznikne v určité hloubce tahu – viz všechny body nad křivkou
hluboko tažnosti, pak je plech vhodný pro další technologické zpracování. Body
pod křivkou hluboko tažnosti určují, že plech není vhodný pro technologické
zpracování
Obr. 5. Kriterium 2
2. kritérium
Pokud trhlina vznikne podélně – plech je vhodný pro technologické zpracování.
Pokud trhlina vznikne příčně – plech není vhodný pro technologické zpracování.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
5
OVMT
Zkouška drátů střídavým ohybem
Zkouška se používá pro dráty do průměru 8mm. Vzorek drátu upnutý do čelisti
se ohýbá střídavě o 1800, frekvencí asi 60 ohybů za minutu. Měřítkem tvárnosti
drátů je počet ohybů do porušení.
Obr. 6. Zkouška drátu střídavým pohybem
a) celkový pohled na přístroj b) princip zkoušky
Zkoušky trubek
Během výroby i montáže jsou trubky velmi často tvářeny ohýbáním,
rozháněním, lemováním, a smáčknutím. K posouzení vhodnosti trubek pro
příslušné zpracování se používá různých technologických zkoušek.
Obr. 7. Zkouška trubek a) rozháněním b) lemováním c) smáčknutím (u ocelových trubek)
d) smáčknutím (u trubek / neželezných kovů)
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
6
OVMT
Zkoušky tvárnosti za tepla
Těmito zkouškami se ověřuje vhodnost materiálu pro různé způsoby tváření za
tepla.
Obr. 8. Zkouška děrováním a rozštěpováním
2. Zkoušky kalitelnosti
K ověření schopností oceli dosáhnout zakalením zvýšené tvrdosti se dělají
zkoušky kalitelnosti. Nejsou normalizovány, vyžadují etalony téže značky oceli
stejných rozměrů (např. vrubovaný hranol čtvercového průřezu 20x20mm
k ověření optimálních teplot a ochlazovacích režimů pro dosažení HRCmax a
k vizuálnímu vyšetření příčného lomu, kde sledujeme přehřátí, trhliny,
podkalení, vločky, bublinky a jemnost zrna).
3. Zkoušky svařitelnosti
Svařitelnost se zkouší řadou u nás normalizovaných zkoušek, přestože pojem
tavné svařitelnosti podle ČSN 05 1310 lze vyjádřit jen čtyřmi stupni:
Svařitelnost zaručená – podmíněná – dobrá – obtížná.
S tímto relativním posudkem se musíme spokojit, protože univerzální
laboratorní metodou nelze simulovat všechny různorodé, složité a vzájemně se
ovlivňující činitele tak komplexního procesu.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
7
OVMT
Ohybová návarová zkouška
Zkouška ověřuje statickým ohybem vliv prostorové napjatosti, vyvolané svarem,
na plastické vlastnosti svaru a tepelně ovlivněného základního materiálu.
Zkoušejí se obvykle plechy o tloušťce nad 25 mm. Do drážky délky
šestinásobku tloušťky plechu se nanese jednovrstvá svarová housenka, ohýbaná
pak trnem předepsaného průměru. Svarová housenka se umístí na tažné straně.
Zkouška vyhoví, dosáhne-li se předepsaného úhlu ohybu, aniž nastane náhlý
lom v celém průřezu zkušebního tělesa.
Obr. 9. Ohybová návarová zkouška
Nárazová návarová zkouška
Zkouška ověřuje zkřehnutí tepelně ovlivněné oblasti základního materiálu těsně
u svaru.
Zkouška zkřehnutí
Ověřuje vrubovou houževnatost v různé vzdálenosti od svaru. Odebere se 12
tyčí pro rázovou zkoušku vrubovou a žádná z nich nesmí mít KCU 3 nižší než
50% zaručené hodnoty základního materiálu, nejméně však 35J cm-2.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
8
OVMT
Zkoušky lámavosti svarů
Při zkoušce lámavosti se ohýbá svařená zkušební tyč tak, aby se svar, který je
uprostřed tyče, při ohybu rozevíral.
Obr. 10. Zkouška lámavosti svarů
4. Zkoušky slévárenské
Slévárenské zkoušky jsou početné a nelze je redukovat jen na jedinou
technologickou vlastnost – slévatelnost, jíž rozumíme schopnost slitin tvořit
bezvadné odlitky, což závisí na tavitelnosti, smršťování a tekutosti. Tekutost se
posuzuje zkouškou zabíhavosti. U šedých litin se používá Curyho zkoušky,
založené na stanovení dráhy proběhnuté kovem ve formě spirálovitého tvaru o
průřezu 8 x 8 mm, se středovým vtokem. Slévatelnost jako zdánlivě jednoduchá
záležitost je výslednicí komplexního působení složitých jevů: struktury,
pohlcených plynů, zadržených inkluzí, licí teploty a stavu formy.
5. Zkoušky obrobitelnosti
Zkoušky zahrnují chování materiálu při obrábění řeznými nástroji. Obrobitelnost
posuzujeme nejen podle mechanických vlastností materiálu, ale i podle
snadnosti oddělování třísky, jejího chování k materiálu nástroje (ulpívání třísky,
tvoření nárůstku na ostří nástrojů) a podle odporu. Zkouší se normalizovaným
nástrojem a na měřících suportech při různých rychlostech a konstantních
řezných podmínkách.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
9
OVMT
6. Zkoušky opotřebení
Zkoušky se provádějí napodobováním provozních podmínek tření kluzného či
valivého s možností měření přítlačné síly, kroutícího momentu a teploty vzorku:
a) mazaného, b) nemazaného, c) za přívodu abraziv. Míru opotřebení udává
úbytek hmotnosti materiálu po smluveném počtu otáček, popřípadě změna
chemických a mechanických vlastností po zadření.
Obr. 11. Schéma stroje pro zkoušení valivého opotřebení
1,2 – kotouče zkoušeného materiálu, 3 – pružina, 4 – přítlačný výstředník,
5 – stupnice síly, 6 – výstředník pro příčný pohyb
Obr. 12. Způsoby zkoušení kluzného opotřebení
1 – zkoušený materiál, 2 – standardní materiál
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
10
OVMT
7. Zkoušky koroze
Zkoušky eroze jsou potřebné ke studiu vlivu provozního prostředí na výrobek
s cílem určit nejhospodárnější způsob povrchové ochrany a její životnost.
Protože činitelů urychlujících korozi je velmi mnoho, nelze je sledovat
najednou. To znesnadňuje provádění univerzálních zkoušek a zvyšuje význam
zkoušek speciálních, sledujících jen několik dobře měřitelných činitelů. Protože
rozlišujeme: Dlouhodobé provozní zkoušky, krátkodobé zkoušky korozní
v laboratorních podmínkách a nepřímé zkoušky korozní k sledování jediného
činitele (např. pórovitost, tloušťky povlaku, sklonu k mezikrystalové korozi
apod.).
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
11
OVMT
Název úlohy:
Zkoušky svařitelnosti
Zadání úlohy
a) Proveďte zkoušku lámavosti svaru u daného svařovaného vzorku
Použitá měřidla pomůcky
 Univerzální trhací zařízení
 Posuvné měřítko
Nákres součásti
Součást nakreslete a zakótujte
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
12
OVMT
Postup měření
a) Zkouška lámavosti svaru
Obr. 13. Zkouška lámavosti svaru

Zkušební vzorek má svar tvaru V uprostřed vzorku

Zkušební vzorek vložte na podpěry trhacího zařízení tak, aby svarová
housenka byla na tažné straně.

Zatěžujte vzorek přes horní trn do předepsaného úhlu (90 )

Vytáhněte vzorek z trhacího zařízení a zkontrolujte, zda má svar
praskliny.
Závěr
Zhodnoťte zkoušku.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
13
OVMT
Použité zdroje:
Archiv autora
ŠULC, Jan a kol. Technologická a strojnická měření. Vyd. 2. Praha: SNTL –
nakladatelství technické literatury, 1982, 418 s. ISBN 80-03-00103-X.
Projekt č.: CZ.1.07/1.1.02/04.0004
OVMT – Odborné vzdělávání s moderní technikou
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním
fondem a státním rozpočtem České republiky.
14
Download

OVMT Technologické zkoušky – Zkoušky svařitelnosti