testene beskrevet nedenfor er udviklet til at kontrollere svejseoperatørens dygtighed såvel som kvaliteten af svejsemetallet og styrken af det svejsede led for hver type metal, der anvendes i ordnance materiale.

mange tests registrerer defekter, der ikke er synlige for det blotte øje.

destruktive Tests

nogle af disse tests, såsom træk-og bøjningstest, er destruktive, idet testprøverne indlæses, indtil de mislykkes, så den ønskede information kan opnås.

destruktive Tests er i to kategorier:

• Værkstedsbaserede test
• laboratorietest (ætsende, kemisk, mikroskopisk, makroskopisk / forstørrelsesglas)

ikke-destruktive Tests (NDT)

andre testmetoder, såsom røntgen-og hydrostatiske tests, er ikke destruktive (NDT).

denne type test kaldes også NDE eller ikke-destruktiv undersøgelse og NDI eller ikke-destruktiv inspektion.

målet med disse metoder er at undersøge svejsningerne uden at forårsage nogen skade.

hver svejsefysisk testmetode er beskrevet nedenfor.

destruktiv fysisk Svejsetest

syre Ætsetest

denne type eller fysisk svejsetest bruges til at bestemme en svejses soliditet. Syren angriber eller reagerer med kanterne af revner i basen eller svejsemetallet og afslører svejsefejl, hvis de er til stede. Det fremhæver også grænsen mellem basen og svejsemetallet og viser på denne måde størrelsen på svejsningen, som ellers kan være utydelig. Denne test udføres normalt på et tværsnit af leddet.

opløsninger af saltsyre, salpetersyre, ammoniumpersulfat eller jod og kaliumiodid anvendes almindeligvis til ætsning af kulstof og lavlegeret stål.

guidet Bøjningstest

kvaliteten af svejsemetallet ved svejsningens overflade og rod samt graden af penetration og fusion til uædle metaller bestemmes ved hjælp af guidede bøjningstest. Det viser også effektiviteten af svejsningen.

denne type fysisk svejsetest foretages i en jig (fig 13-1). Disse testprøver er bearbejdet af svejsede plader, hvis tykkelse skal ligge inden for bøjningsjigens kapacitet. Prøveemnet placeres på tværs af understøtningerne af matricen, som er den nedre del af jiggen. Stemplet, der betjenes ovenfra af en hydraulisk donkraft eller andre enheder, får prøven til at blive tvunget ind i og for at sikre formen på matricen.

for at opfylde kravene i denne test skal prøverne bøjes 180 grader og, for at blive accepteret som acceptabel, ingen revner større end 1/8 tommer. (3,2 mm) i enhver dimension skal vises på overfladen. Ansigtsbøjningstestene foretages i jiggen med svejsens overflade i spænding (dvs.på ydersiden af bøjningen) (A – fig 13-2). Rodbøjningstestene er lavet med svejsens rod i spænding (dvs. , på ydersiden af bøjningen) (B – fig 13-2). Guidede bøje testprøver er også vist i figur 13-3.

Noter:

• T=Testpladetykkelse
• hærdede ruller kan anvendes på skuldre, hvis det ønskes
• specifikke dimensioner for 3/7 plade
• Alle viste dimensioner er i tommer

fri Bøjningstest

den frie bøjnings fysiske svejsetestmetode er udtænkt til at måle svejsemetallets duktilitet deponeret i en svejseforbindelse. En fysisk svejsetestprøve bearbejdes fra den svejsede plade med svejsningen placeret som vist på A, figur 13-4.

hvert hjørne i længderetningen af prøveemnet afrundes i en radius, der ikke overstiger en tiendedel af prøveemnets tykkelse. Eventuelle værktøjsmærker skal være i længderetningen af prøven. To scribed linjer er placeret på ansigtet 1/16 in. (1,6 mm) ind fra kanten af svejsningen. Afstanden mellem disse linjer måles i tommer og registreres som den indledende afstand H (B, figur 13-4). Enderne af prøveemnet bøjes derefter gennem vinkler på ca. 30 grader, idet disse bøjninger er ca.en tredjedel af længden ind fra hver ende. Svejsningen er således placeret centralt for at sikre, at al bøjning sker i svejsningen.

prøven bøjet oprindeligt placeres derefter i en maskine, der er i stand til at udøve en stor trykkraft (C, figur 13-4) og bøjes indtil en revne større end 1/16 in. (1,6 mm) i en hvilken som helst dimension vises på svejsens overflade. Hvis der ikke forekommer revner, fortsættes bøjningen indtil prøverne 1/4 in. (6,4 mm) tyk eller under kan testes i en skruestik. Den tungere plade testes normalt i en presse-eller bøjningsjig.

uanset om der anvendes en skruestik eller en anden type komprimeringsanordning ved den frie bøjningstest, tilrådes det at bearbejde bøjningsudstyrets øvre og nedre kontaktplader for at præsentere overflader parallelt med enderne af prøven (E, figur 13-4). Dette forhindrer prøven i at glide og snappe ud af testmaskinen, når den er bøjet.

efter bøjning af prøven til det punkt, hvor testbøjningen er afsluttet, måles afstanden mellem de skrevne linjer på prøven igen og registreres som afstanden Y. for at finde procentdelen af forlængelse trækkes initialen fra den endelige afstand, divideres med den indledende afstand og multipliceres med 100 (figur 13-4). De sædvanlige krav til at bestå denne test er, at minimumsforlængelsen er 15 procent, og at ingen revner er større end 1/16 in. (1.6 mm) i enhver dimension findes på svejsens overflade.

den frie bøjningstest erstattes stort set af den guidede bøjningstest, hvor det krævede testudstyr er tilgængeligt.

Back Bend Test

back bend test er en type fysisk svejsetest, der bruges til at bestemme kvaliteten af svejsemetallet og graden af indtrængning i roden af Y af den svejsede stødforbindelse. De anvendte prøver svarer til dem, der kræves til den frie bøjningstest, bortset fra at de er bøjet med svejsens rod på spændingssiden eller udenfor. De testede prøver skal bøjes 90 grader uden at bryde fra hinanden. Denne test erstattes stort set af den guidede bøjningstest.

Nick Break-test

nick break-testen er udtænkt til at bestemme, om svejsemetallet i en svejset stødforbindelse har interne defekter, såsom slaggeindeslutninger, gaslommer, dårlig fusion og/eller iltet eller brændt metal. Prøven opnås fra en svejset stødforbindelse enten ved bearbejdning eller ved skæring med en iltacetylenbrænder. Hver kant af svejsningen ved samlingen er slidset ved hjælp af en savskæring gennem midten (figur 13-5). Det således fremstillede stykke Broes over to stålblokke (figur 13-5) og sidder fast med en tung hammer, indtil svejsesektionen mellem slidserne går i stykker.

det således eksponerede metal skal være fuldstændigt smeltet og fri for slaggeindeslutninger. Størrelsen af enhver gaslomme må ikke være større end 1/16 in. (1,6 mm) på tværs af den større dimension og antallet af gaslommer eller porer pr.kvadratcentimeter (64,5 kvm) bør ikke overstige 6.

en anden pausetestmetode bruges til at bestemme lyden af filetsvejsninger. Dette er filet svejsning pause test. En kraft ved hjælp af en presse, en testmaskine eller slag af en hammer påføres toppen af den V-formede prøve, indtil filetsvejsningen brister. Overfladerne på bruddet undersøges derefter for soliditet.

Trækstyrketest

denne type fysisk svejsetest bruges til at måle styrken af en svejset samling. En del af a for at lokalisere den svejsede plade er at lokalisere svejsningen midt imellem prøvemaskinens kæber (figur 1306). Testprøvens bredde tykkelse måles før test , og arealet i kvadratcentimeter beregnes ved at multiplicere disse før test, og arealet i kvadratcentimeter beregnes ved at multiplicere disse to figurer (se Formel, figur 13-6).

den trækfysiske svejsetestprøve monteres derefter i en maskine, der vil udøve tilstrækkelig træk på stykket til at bryde prøven. Testbearbejdningen kan enten være en stationær eller en bærbar type. En maskine af den bærbare type, der opererer på det hydrauliske princip og er i stand til at trække såvel som bøjningstestprøver, er vist i figur 13-7.

da prøven testes i denne maskine, registreres belastningen i pund på måleren. I de stationære typer kan den påførte belastning registreres på en afbalanceringsbjælke. I begge tilfælde registreres belastningen ved brudpunktet. Prøveeksemplarer, der er brudt ved trækstyrketesten, er vist i figur 13-3.

trækstyrken, der defineres som spænding i pund pr.kvadratcentimeter, beregnes ved at dividere prøveemnets brudbelastning med prøveemnets originale tværsnitsareal. De sædvanlige krav til trækstyrken af svejsninger er, at prøven skal trække mindst 90 procent af uædle metaller trækstyrke.

forskydningsstyrken af tværgående og langsgående filetsvejsninger bestemmes af trækspænding på testprøverne. Prøvens bredde måles i tommer. Prøven brydes under trækbelastning, og den maksimale belastning i Pund bestemmes. Lineær tomme bestemmes ved at dividere den maksimale belastning med længden af filetsvejsning, der bristede. Kvadratcentimeter opnås ved at dividere forskydningsstyrken i pund pr.lineær tomme med den gennemsnitlige halsdimension af svejsningen i tommer. Testprøverne gøres bredere end krævet og bearbejdes ned til størrelse.

relateret læsning: almindelige typer svejsefejl

ikke-destruktive Tests

hydrostatisk Test

dette er en ikke-destruktiv type fysisk svejsetest, der bruges til at kontrollere kvaliteten af svejsninger på lukkede beholdere såsom trykbeholdere og tanke. Testen består normalt af at fylde beholderen med vand og påføre et tryk, der er større end beholderens arbejdstryk. Nogle gange er store tanke fyldt med vand, som ikke er under pres for at detektere mulig lækage gennem defekte svejsninger. En anden metode er at teste med olie og derefter dampe beholderen ud. Bagudsivning af olie bag foringen viser sig synligt.

magnetisk partikeltest

dette er en fysisk svejsetest eller inspektionsmetode, der anvendes på svejsninger og dele fremstillet af magnetisk legeret stål. Det gælder kun for ferromagnetiske materialer, hvor den deponerede svejsning også er ferromagnetisk. Et stærkt magnetfelt er oprettet i det stykke, der inspiceres ved hjælp af elektriske strømme med høj strømstyrke.

et lækagefelt vil blive oprettet ved enhver diskontinuitet, der opfanger dette felt i delen. Lokale poler produceres af lækagefeltet. Disse poler tiltrækker og holder magnetiske partikler, der er placeret på overfladen til dette formål. Partikelmønsteret produceret på overfladen indikerer tilstedeværelsen af en diskontinuitet eller defekt på eller tæt på overfladen af delen.

Røntgenprøvning

dette er en radiografisk fysisk svejsetestmetode, der bruges til at afsløre tilstedeværelsen og arten af interne defekter i en svejsning, såsom revner, slagger, blæsehuller og områder, hvor korrekt fusion mangler. I praksis placeres et røntgenrør på den ene side af den svejsede plade og en røntgenfilm med en særlig følsom emulsion på den anden side. Når de udvikles, vises manglerne i metallet som mørke pletter og bånd, som kan fortolkes af en operatør, der har erfaring med denne inspektionsmetode.

porøsitet og defekt rodindtrængning som beskrevet ved Røntgeninspektion er vist i figur 13-8.

instruktioner til håndtering af røntgenapparater for at undgå ahrm til driftspersonale findes i: Amerikansk standardkode til industriel brug af røntgenstråler

Gammastråletest

denne test er en radiografisk fysisk svejsetestning og inspektionsmetode svarende til røntgenmetoden beskrevet i afsnittet om syreætsningstest, bortset fra at gammastrålerne stammer fra en kapsel af radiumsulfat i stedet for et røntgenrør.

på grund af de korte bølgelængder af gammastråler er penetration af sektioner med betydelig tykkelse mulig, men den tid, der kræves til eksponering for enhver tykkelse af metal, er meget længere end den, der kræves for røntgenstråler på grund af den langsommere hastighed, hvormed gammastrålerne produceres.

Røntgenprøvning bruges til de fleste radiografiske inspektioner, men gammastråleudstyr har fordelen ved at være ekstremt bærbart.

fluorescerende Penetrantprøve (Farvestofprøve)

fluorescerende penetrantinspektion er en ikke-destruktiv fysisk svejsetestmetode, ved hjælp af hvilken revner, porer, lækager og andre diskontinuiteter kan placeres i faste materialer. Det er især nyttigt til lokalisering af overfladefejl i ikke-magnetiske materialer som aluminium, magnesium og austenitiske stålsvejsninger og til lokalisering af lækager i alle typer svejsninger. Denne metode gør brug af vand vaskbart, meget fluorescerende materiale, der har ekstraordinære penetration kvaliteter.

dette materiale påføres den rene, tørre overflade af metallet, der skal inspiceres ved børstning, sprøjtning eller dypning. Det overskydende materiale fjernes ved skylning, aftørring med rent vand-gennemblødt klud eller ved sandblæsning. En våd eller tør type udvikler anvendes derefter. Diskontinuiteter i overflader, der er blevet ordentligt rengjort, behandlet med penetranten, skyllet og behandlet med udvikleren, viser strålende fluorescerende indikationer under sort lys.

fordele ved denne fysiske svejsetestmetode:

• god til jernholdige og ikke-jernholdige metaller
• lav pris
• let at anvende og fortolke
• Minimal træning

ulemper:

• kan gå glip af problemer under overfladen
• kan ikke arbejde på porøse materialer

typer af farvestof:

• Type A: fluorescerende, der udsender synligt lys, når det ses ved hjælp af et sort lys
• Type B: farvestrålende farvestof, der kan inspiceres i almindeligt lys. Enkel at bruge og god til test i marken.

hårdhedstest

hårdhed kan defineres som et stofs evne til at modstå indrykning af lokal forskydning. Simpelthen sagt, modstand mod indrykning, slid og slid. Den hårdhedstest, der normalt anvendes, er en ikke-destruktiv test, der primært anvendes i laboratoriet og ikke i vid udstrækning i marken. Hårdhedstest anvendes som et middel til at kontrollere egenskaberne af materialer, der anvendes til specifikke formål, efter at den ønskede hårdhed er blevet fastslået til den særlige anvendelse.

en hårdhedstest bruges til at bestemme hårdheden af svejsemetal. Ved omhyggelig afprøvning af en svejset samling kan de hårde områder isoleres, og omfanget af virkningen af svejsevarmen på egenskaberne af uædle metaller bestemmes.

Hårdhedstestudstyr

Filtest:

den enkleste metode til bestemmelse af komparativ hårdhed er filtesten. Det udføres ved at køre en fil under manuelt tryk over det stykke, der testes. Der kan indhentes oplysninger om, hvorvidt det testede metal er hårdere eller blødere end filen eller andre materialer, der har fået den samme behandling.

Hårdhedstestmaskiner:

der findes flere typer hårdhedstestmaskiner. Hver af dem er ental, idet dens funktionelle design bedst egner sig til det bestemte felt eller applikation, som maskinen er beregnet til. Imidlertid kan mere end en type maskine anvendes på et givet metal, og de opnåede hårdhedsværdier kan korreleres tilfredsstillende. To typer maskiner bruges oftest i laboratorietest for metalhårdhed: Brinell hårdhedstester og Stenhårdhedstester.

• Brinell Hårdhedstesteri Brinell-testene monteres prøven på maskinens ambolt, og en belastning på 6620 lb (3003 kg) påføres en hærdet stålkugle, der er i kontakt med overfladen på den prøve, der testes. Stålkuglen er 0,4 tommer. (10,2 mm) i diameter. Belastningen får lov til at forblive 1/2 minut og frigives derefter, og dybden af depressionen lavet af bolden på prøven måles.Det skal bemærkes, at for at lette bestemmelsen af Brinell-hårdhed måles diameteren af depressionen snarere end dybden faktisk. Diagrammer af Brinell hårdhed numre er blevet udarbejdet for en række indtryk diametre. Disse diagrammer bruges ofte til at bestemme Brinell-numre.Det resulterende Brinell-hårdhedsnummer opnås ved hjælp af følgende formel:
  
  HB = Brinell hårdhedsnummer
  D = kuglediameter (mm),
  d = diameter af den resulterende, genvundet cirkulær indrykning (mm)
  P = påført belastning (kg)
• Rockbrøndtesterprincippet for Rockbrøndtesteren er i det væsentlige det samme som Brinell-testeren. Det adskiller sig fra Brinell-testeren, idet en mindre belastning er imponeret på en mindre kugle-eller kegleformet diamant. Dybden af indrykket måles og angives på et urskive, der er fastgjort til maskinen. Hårdheden udtrykkes i vilkårlige tal kaldet “Rockbrøndnumre.”Disse er præfikset med en bogstavnotation som “B” eller “C” for at angive størrelsen på den anvendte bold, den imponerede belastning og den skala, der blev brugt i testen.

andre tests er Vickers diamond pyramid og Scleroscope.

Magnafluksprøvning

dette er en hurtig, ikke-destruktiv fysisk svejsetestmetode til lokalisering af defekter ved eller nær overfladen af stål og dets magnetiske legeringer ved hjælp af korrekt magnetisering og påføring af ferromagnetiske partikler.

grundlæggende principper

til alle praktiske formål kan magnafluksinspektion sammenlignes med brugen af et forstørrelsesglas som en fysisk svejsetestmetode. I stedet for at bruge et glas anvendes der imidlertid et magnetfelt og ferromagnetiske pulvere. Metoden til magnetisk partikelinspektion er baseret på to principper: den ene, at et magnetfelt produceres i et stykke metal, når en elektrisk strøm strømmer gennem eller omkring det; to, at minutpoler er sat op på overfladen af metallet, hvor dette magnetfelt er brudt eller forvrænget.

når ferromagnetiske partikler bringes i nærheden af en magnetiseret del, tiltrækkes de stærkt af disse poler og holdes mere fast til dem end til resten af overfladen af delen og danner derved en synlig indikation.

hvirvelstrøm (elektromagnetisk test)

hvirvelstrøm (elektromagnetisk) test er en ikke-destruktiv testmetode baseret på princippet om, at en elektrisk strøm vil strømme i enhver leder, der udsættes for et skiftende magnetfelt. Det bruges til at kontrollere svejsninger i magnetiske og ikke-magnetiske materialer og er især nyttigt til test af stænger, fileter, svejset rør og rør. Frekvensen kan variere fra 50 HS til 1 MHS afhængigt af typen og tykkelsen af materialets nuværende metoder. Førstnævnte vedrører test, hvor materialets magnetiske permeabilitet er den faktor, der påvirker testresultaterne, og sidstnævnte til test, hvor elektrisk ledningsevne er den involverede faktor.

ikke-destruktiv fysisk svejsetest ved hjælp af hvirvelstrømsmetoder involverer inducering af elektriske strømme (hvirvelstrømme eller Foucault-strømme) i et prøveemne og måling af de ændringer, der frembringes i disse strømme ved diskontinuiteter eller andre fysiske forskelle i prøveemnet. Sådanne test kan ikke kun anvendes til at detektere diskontinuiteter, men også til at måle variationer i prøveemnets dimensioner og resistivitet. Da resistivitet er afhængig af sådanne egenskaber som kemisk sammensætning (renhed og Legering), krystalorientering, varmebehandling og hårdhed, kan disse egenskaber også bestemmes indirekte. Elektromagnetiske metoder klassificeres som magneto-induktive og hvirvelstrømsmetoder. Førstnævnte vedrører test, hvor materialets magnetiske permeabilitet er den faktor, der påvirker testresultaterne, og sidstnævnte til test, hvor elektrisk ledningsevne er den involverede faktor.

en metode til fremstilling af hvirvelstrømme i en testprøve er at gøre prøven til kernen i en vekselstrøm (ac) induktionsspole. Der er to måder at måle ændringer, der forekommer i størrelsen og fordelingen af disse strømme. Den første er at måle den resistive komponent af impedans af den spændende spole (eller af en sekundær testspole), og den anden er at måle den induktive komponent af impedans af den spændende (eller af en sekundær) spole. Elektronisk udstyr er udviklet til måling af enten de resistive eller induktive impedanskomponenter enkeltvis eller begge samtidigt.

hvirvelstrømme induceres i den ledende testprøve ved vekslende elektromagnetisk induktion eller transformatorvirkning. Hvirvelstrømme er elektriske i naturen og har alle de egenskaber, der er forbundet med elektriske strømme. Ved generering af hvirvelstrømme bringes teststykket, som skal være en leder, ind i feltet af en spole, der bærer vekselstrøm. Spolen kan omslutte delen, måske i form af en sonde, eller i tilfælde af rørformede former, måske sår til at passe ind i et rør eller rør. En hvirvelstrøm i metalprøven opretter også sit eget magnetfelt, der modsætter sig det originale magnetfelt. Impedansen af den spændende spole eller af en anden spole koblet til den første i nærheden af prøven påvirkes af tilstedeværelsen af de inducerede hvirvelstrømme. Denne anden spole bruges ofte som en bekvemmelighed og kaldes sensing eller pick up coil. Stien til hvirvelstrømmen er forvrænget af tilstedeværelsen af en diskontinuitet. En revne både afleder og skarer hvirvelstrømme. På denne måde ændres den tilsyneladende impedans af spolen ved tilstedeværelsen af defekten. Denne ændring kan måles og bruges til at give en indikation af defekter eller forskelle i fysisk, kemisk og metallurgisk struktur. Undergrunds diskontinuiteter kan også detekteres, men strømmen falder af med dybden.

akustisk emissionstest

Acoustic emission testing (aet) fysiske svejsetestmetoder betragtes i øjeblikket som supplerende til andre ikke-destruktive testmetoder. De er blevet anvendt, imidlertid, under bevis test, tilbagevendende inspektioner, service, og fabrikation.

akustisk emissionstest består i påvisning af akustiske signaler produceret ved plastisk deformation eller revnedannelse under belastning. Disse signaler er til stede i et bredt frekvensspektrum sammen med omgivende støj fra mange andre kilder. Transducere, strategisk placeret på en struktur, aktiveres ved ankommende signaler. Ved egnede filtreringsmetoder reduceres den omgivende støj i det sammensatte signal markant. Enhver kilde til signifikante signaler afbildes ved triangulering baseret på ankomsttiderne for disse signaler til de forskellige transducere.

Ferrittest

virkninger af Ferritindhold

fuldt austenitiske svejseaflejringer i rustfrit stål har en tendens til at udvikle små sprækker, selv under betingelser med minimal tilbageholdenhed. Disse små sprækker har tendens til at være placeret på tværs af svejsefusionslinjen i svejsepassager og uædle metaller, der blev genopvarmet til nær materialets smeltepunkt ved efterfølgende svejsepassager. Revner er klart skadelige defekter og kan ikke tolereres. På den anden side er effekten af sprækker på svejseydelsen mindre klar, da disse mikrosprækker hurtigt blurtes af den meget hårde austenitiske matrice. Sprækkede svejseaflejringer har fungeret tilfredsstillende under meget svære forhold. Imidlertid går en tendens til at danne sprækker generelt hånd i hånd med en tendens til større revner, så det er ofte ønskeligt at undgå fissurfølsomme svejsemetaller.

tilstedeværelsen af en lille brøkdel af den magnetiske deltaferritfase i en ellers austenitisk (ikke-magnetisk) svejsedepositum har indflydelse på forebyggelsen af både centerlinjesprængning og sprængning. Mængden af delta ferrit i as-svejset materiale styres stort set af en balance i svejsemetalsammensætningen mellem de ferritfremmende elementer (krom, silicium, molybdæn og columbium er de mest almindelige) og de austenitfremmende elementer (nikkel, mangan, kulstof og nitrogen er de mest almindelige). Overdreven delta ferrit kan imidlertid have negative virkninger på svejsemetalegenskaber. Jo større mængden af delta ferrit, jo lavere vil være svejsemetallet duktilitet og sejhed. Delta ferrit er også fortrinsvis angrebet i nogle få ætsende miljøer, såsom urinstof. Ved udvidet eksponering for temperaturer i området fra 900 til 1700 liter F (482 til 927 liter C) har ferrit en tendens til delvis at transformere til en sprød intermetallisk forbindelse, der alvorligt omfavner svejsningen.

bærbare ferritindikatorer er designet til brug på stedet. Ferritindholdet i svejsemængden kan angives i procent ferrit og kan parentes mellem to værdier. Dette giver tilstrækkelig kontrol i de fleste applikationer, hvor minimum ferritindhold eller et ferritområde er specificeret.