GOST 28830-90

GOST 28830-90 (ISO 5187-85) Connexions soudées. Méthodes d'essai pour la traction et la résistance à la traction

GOST 28830−90
(ISO 5187-85)

Groupe B09

NORME INTER-ÉTATS

RACCORDS BRASÉS

Méthodes d'essai pour la traction et la résistance à la traction

Joints soudés et brasés.
Méthodes d'essai pour la tension et la résistance à long terme

ISS 25.160.50
OKSTU 0072

Date de lancement 1992-01-01

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Comité d'État de l'URSS pour la gestion de la qualité des produits et les normes

2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État de l'URSS pour la gestion de la qualité des produits et les normes du 28 décembre 1990 N 3466

Cette norme a été élaborée par application directe de la norme internationale ISO 5187-85 avec des exigences supplémentaires qui reflètent les besoins de l'économie nationale

3. AU LIEU DE GOST 23047–78 , GOST 25200–82 , GOST 26102–84

4. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

5. REPUBLICATION. Février 2005


Cette norme s'applique aux joints brasés de métaux et alliages et établit des méthodes d'essai de traction statique et de résistance à long terme à des températures normales, élevées et basses de moins 269 ° C à 1200 °C.

Les exigences et recommandations supplémentaires sont en italique.

0. PRÉSENTATION

Un joint de soudure est formé de matériaux aux propriétés physiques et chimiques différentes. Il se compose de matériau soudable et de soudure. Sur les surfaces de contact des échantillons lors du brasage, des processus de diffusion se produisent avec la formation de nouveaux alliages dans le joint.

La place de la théorie de l'élasticité, appliquée à des corps métalliques homogènes dans le calcul des contraintes provoquées par des efforts extérieurs transmis uniformément d'un élément de surface ou de volume aux éléments voisins, n'est pas utilisée pour étudier la résistance de ces joints hétérogènes. La résistance d'un joint de soudure diffère de la résistance des matériaux soudés, des soudures et dépend de divers facteurs. Les tests de résistance doivent être effectués en tenant compte :

 composition chimique et résistance du matériau brasé ;

- forme de l'échantillon ;

— géométrie et état de la surface du joint ;

- flux;

– technologie de brasage à basse température (tendre) et à haute température (solide) (source de chaleur, température de brasage, vitesse de chauffe , etc. );

- temps de maintien à température de brasage ;

- espace entre les pièces soudées ;

— nombre d'éprouvettes ;

— utilisé des méthodes de présentation des résultats ;

- la nature et la taille des défauts sur la surface de rupture.

La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques suivantes pour les structures brasées :

a) pour le brasage à haute température :

- résistance à la traction temporaire à basses, hautes et températures ambiantes ;

- résistance au cisaillement à basses, hautes et températures ambiantes ;

— limite de résistance à long terme à température élevée ;

b) pour le brasage à basse température :

- résistance au cisaillement à basses, hautes et températures ambiantes ;

– résistance ultime à basses, hautes et températures ambiantes ;

- résistance à la traction temporaire à basses, hautes et températures ambiantes.

Remarques:

1. Les basses températures doivent être considérées comme des températures comprises entre moins 269 °C et plus 15 °C.

2. La température ambiante doit être considérée comme la température (20±5) °C.

3. Les températures comprises entre (20 ± 5) °С et (1200 ± 50) °С doivent être considérées comme des températures élevées.


Afin d'obtenir des résultats reproductibles et comparables des essais de traction et de cisaillement, la norme prévoit une procédure d'essai et des échantillons d'un certain type.

1. PÉRIMÈTRE DE DISTRIBUTION

Cette norme établit la base et la procédure de test pour déterminer les caractéristiques mécaniques standard des joints de soudure à haute et basse température, suggère une méthode de traitement des résultats obtenus.

La norme établit des exigences pour les essais statiques à court et à long terme des joints brasés fabriqués à partir de matériaux brasés, de soudures et de flux par brasage à haute et basse température de métaux et alliages ferreux et non ferreux.

La norme doit être utilisée pour les tests de contrôle et de recherche.

2. MÉTHODES D'ESSAI

2.1. Types d'échantillons

2.1.1. Résistance au cisaillement standard

Pour déterminer la résistance au cisaillement standard, un spécimen télescopique avec un espace donné est utilisé et le joint de soudure est soumis à une contrainte de cisaillement si une force de traction est appliquée au spécimen. Des échantillons des types I et II sont présentés aux figures 1 et 2.

Merde.1. Éprouvettes de type I pour essais de cisaillement

Éprouvettes de type I pour essais de cisaillement

Merde.1

Merde.2. Ébauches de type I pour essai de cisaillement

Ébauches de type I pour essai de cisaillement

Merde.2

Le type d'échantillon sélectionné est indiqué dans le rapport d'essai (Annexe 1).

2.1.2. Résistance à la traction standard

Pour déterminer la résistance à la traction standard, des connexions d'extrémité de deux éprouvettes cylindriques avec un jeu prédéterminé dans la tolérance sont utilisées. Les dimensions de l'éprouvette d'essai de traction sont indiquées sur la Fig.3.

Merde.3. Éprouvettes d'essai de traction de type II

Éprouvettes d'essai de traction de type II

Merde.3

2.1.3. Les modèles donnés dans l'ISO 5187 sont basiques, mais ils ne couvrent pas tous les types de joints de soudure et les types de chargement. Afin de déterminer plus complètement les propriétés des joints de soudure, des types et tailles d'échantillons supplémentaires sont autorisés.

Pour les essais de traction, des échantillons de types II et III peuvent être utilisés, pour le cisaillement - types I, IV et V, pour la résistance à long terme - types IV.

La forme et les dimensions des échantillons supplémentaires doivent correspondre à celles indiquées dans la Fig. 9-13 et dans les Tableaux 5-7 de l'Annexe 2.

Avec épaisseur de matériau moins de 3 mm, on utilise des éprouvettes de type IV, avec plus de 3 mm - échantillons de type V.

La forme et les dimensions des têtes d'échantillons plats et cylindriques, ainsi que les dimensions des pièces de transition des têtes de l'échantillon à sa partie travaillante, ne sont pas obligatoires et sont déterminées par la méthode de fixation dans les poignées du test machine. Les options de tête sont illustrées à la Fig. 14−16 et au Tableau 8 de l'Annexe 2.

Lors du test d'échantillons de types III et IV (sans têtes) d'une épaisseur inférieure à 3 mm, il est permis d'utiliser des coussinets de renforcement dans les parties de préhension des échantillons.

Les éprouvettes à tester à l'état traité thermiquement doivent être traitées thermiquement après brasage avant le traitement final des éprouvettes.

2.1.4. Exigences pour les blancs

Les échantillons à tester sont fabriqués à partir d'ébauches soudées à cet effet.

Il est recommandé de prendre la longueur des pièces en prévoyant une coupe d'au moins trois échantillons de types II, III et IV.

Les échantillons à blanc sont découpés mécaniquement. Il est permis d'utiliser d'autres méthodes de coupe, tandis qu'une tolérance doit être prévue pour assurer l'élimination de la zone affectée thermiquement ou l'écrouissage.

Lors du soudage d'ébauches, la marque du matériau soudé, la préparation de surface, la soudure, le support ou le flux, l'écart entre les ébauches soudées, la méthode et le mode de soudage doivent être les mêmes que dans le processus technologique développé.

Largeur de recouvrement sont sélectionnés de sorte que lors du test des échantillons, la destruction se produise le long du joint brasé.

Il est recommandé de fournir la largeur de l'espace de soudure à l'aide de dispositifs appropriés. Il est permis de ménager un espace à l'aide de joints. Il est recommandé que les joints soient en matériau brasé. La zone du joint brasé avec les joints doit être retirée lors de la préparation des échantillons.

2.2. Choix du métal brasé et de l'écart

Lors du test, la résistance à la traction du joint de soudure doit être inférieure ( ou égale à celle-ci ) la limite d'élasticité du matériau brasé. Le matériau des échantillons et l'espace dans le joint de soudure doivent correspondre aux conditions de fonctionnement réelles.

Le métal soudé et l'écart dans le joint de soudure sont indiqués dans le rapport d'essai (voir annexe 1).

2.3. Préparation de surface

Les surfaces avant le soudage doivent être nettoyées de la poussière, des oxydes, de la graisse, de l'huile, de la peinture , etc. En fonction des propriétés du matériau soudé, des méthodes de nettoyage et de lavage sont établies.

La surface des échantillons de soudure doit avoir un paramètre de rugosité 1,6-3,2 µm pour les échantillons de cuivre et ses alliages et 1,6-6,3 microns - pour les échantillons d'acier non allié.

Si les tests sont effectués sur des échantillons à des fins spéciales, la surface des échantillons doit être conforme aux exigences établies.

Le rapport d'essai indique la méthode de nettoyage et le produit de nettoyage, ainsi que l'état de surface au niveau des joints.

2.4. L'utilisation de soudures et de flux lors du soudage

Les éléments constitutifs des échantillons (types I et II) sont collectés en position verticale, et les soudures et flux de la forme appropriée (fil, poudre , etc. ) sont placés d'un côté du joint en quantité suffisante pour remplir le joint après soudure.

Si nécessaire, appliquez un flux qui correspond à la soudure donnée et au métal à souder. Le flux est appliqué selon les instructions du fabricant. Les caractéristiques du flux doivent être indiquées dans le rapport d'essai.

Les échantillons doivent être produits par des méthodes aussi proches que possible des procédés technologiques spécifiques pour la fabrication de structures brasées. Dans le cas d'essais de recherche, les modalités de fabrication des échantillons soudés doivent être établies en accord avec le client.

2.5. Conditions de chauffage

Un dispositif de support est utilisé pour maintenir les éprouvettes (types I et II) dans la position verticale indiquée aux figures 1 à 3 afin d'éviter toute contrainte sur le joint pendant le refroidissement. Le dispositif de support ne doit pas interférer avec la contraction et l'expansion de l'échantillon.

Les échantillons de soudure des types III-V peuvent être réalisés dans n'importe quelle position.

Les conditions de chauffage doivent correspondre à la méthode de préparation de l'échantillon choisie.

Dans le cas d'un chauffage avec une flamme oxyacétylénique, il est permis d'utiliser le dispositif représenté sur la Fig. 4. Le dispositif se compose d'une plaque de base 1 , sur laquelle est installé un support d'échantillon 2 , un dispositif de serrage 3 , un support oscillant 4 pour le brûleur 5 représenté schématiquement. D'autres attaches peuvent être utilisées selon la méthode de chauffage.

Merde.4. Exemple de dispositif de soudage

Exemple de dispositif de soudage

Merde.4

L'ensemble est porté à température de brasage selon le mode de chauffe choisi (chalumeau, four, induction...). Si l'ensemble ne chauffe pas uniformément sur toute sa longueur (par exemple, lorsqu'il est chauffé par un brûleur ou par induction), il faut alors assurer la même température de chauffe à une distance de 10 mm de chaque côté.

Noter. Si l'échantillon est chauffé au chalumeau ou par induction, le cycle de chauffage doit être tel que la température de soudage soit atteinte en 40-60 s ; l'exposition à cette température est de 5 s. Dans des cas particuliers, les échantillons doivent être conservés à une température de brasage de 10 à 30 s. Les conditions de fonctionnement doivent être consignées dans le rapport d'essai. Si les échantillons sont fabriqués pour obtenir des informations spéciales, les modes de chauffage sont définis lors des tests de contrôle préliminaires.

2.6. Nombre d'échantillons

2.6.1. Cinq échantillons chacun pour les tests de résistance à température ambiante et à basse température.

2.6.2. Cinq à dix éprouvettes pour courbe de fluage ou essai à haute température.

2.6.3. Lors de la réalisation de tests de recherche, le nombre d'échantillons est déterminé par la méthode suivante :

a) dans la plupart des cas, les données expérimentales sur les propriétés mécaniques des joints soudés ont une distribution normale ou proche de celle-ci ;

b) sur la base de la loi de distribution normale, pour obtenir des données fiables avec une précision donnée, le nombre d'échantillons est déterminé comme suit :

- définir la valeur de l'erreur relative de la valeur moyenne de la caractéristique à déterminer et probabilité de confiance unilatérale . Sens choisissez parmi une plage de 0,90 ; 0,95 ; 0,99. Pour des raisons techniques générales, la probabilité de confiance est le plus souvent prise égale à 0,95 ;

— définir le coefficient de variation attendu ;

- pour des valeurs données , et selon le tableau 1 déterminer le nombre d'échantillons .


Tableau 1

Nombre d'essais sous la loi de distribution normale

Le nombre d'échantillons est spécifié lors du traitement statistique des résultats d'essai obtenus ;

c) dans des cas justifiés, il est permis d'appliquer d'autres lois de distribution.

Tableau 2

Nombre d'essais avec une distribution log-normale

Tableau 3

Nombre d'essais de traction Weibull

2.7. Traitement des échantillons et exigences en matière d'échantillons

2.7.1. Après le brasage, les éprouvettes pour les essais de traction et de cisaillement sont traitées conformément aux dessins 1 à 3 sans violer les propriétés de résistance du joint brasé.

2.7.2. Pour les éprouvettes à tester à l'état traité thermiquement, les ébauches doivent être traitées thermiquement après brasage avant le traitement final des éprouvettes.

2.7.3. L'édition et le redressement des ébauches brasées ne sont pas autorisés.

2.7.4. Les échantillons d'ébauches brasées doivent être fabriqués sur des machines à découper les métaux ou à l'aide d'une découpe mécanique par anode. Des échantillons de matériaux en feuilles minces peuvent être coupés avec des disques volcaniques. Les bavures sur les bords des éprouvettes doivent être enlevées par sciage léger avec un rayon d'arrondi d'au moins 1 mm.

2.7.5. Avant le test, mesurez avec une erreur ne dépassant pas 0,1 mm :

- coupe transversale d'échantillons cylindriques à l'emplacement du joint brasé ;

- la longueur et la largeur du joint brasé des échantillons plats ;

- largeur de chevauchement.

Sur la base des résultats obtenus, la surface du joint brasé est calculée en arrondissant les valeurs jusqu'à 0,5 mm .

Lors du calcul de la surface d'un joint brasé, la section transversale du congé ne doit pas être prise en compte.

2.7.6. Chaque échantillon doit être marqué aux endroits indiqués aux Fig. 9, 11, 13, 14, 15.

2.7.7. Les échantillons présentant un gauchissement, des dommages mécaniques, des contre-dépouilles, des inclusions étrangères à la surface, des pores, des non-soudures et des non-soudures, des délaminations, des coquilles, des fissures sur le joint soudé ou la pièce de travail ne sont pas autorisés pour les tests de recherche.

Lors des tests de contrôle, le type et le nombre de défauts dans les échantillons ne doivent pas dépasser les valeurs admissibles établies pour les produits brasés.

2.7.8. Écarts admissibles par rapport à la longueur calculée spécifiée des échantillons, la longueur de la section de la partie travaillante de l'échantillon, sur laquelle l'allongement est mesuré, ne doit pas dépasser ± 1%.

2.7.9. Le faux-rond d'un échantillon cylindrique lors de la vérification des centres ne doit pas dépasser 0,02 mm.

2.7.10. L'écart admissible dans la section transversale ne doit pas dépasser ± 0,5 %.

2.7.11. Les exigences relatives à la précision des échantillons de mesure avant les tests doivent être conformes à GOST 9651 , à moins que des exigences plus strictes ne soient imposées.

2.7.12. La tolérance de planéité de l'éprouvette de type IV ne doit pas dépasser 2 % de l'épaisseur de l'éprouvette.

2.7.13. Lors de la fabrication d'échantillons des types I, IV et V, un rayon de congé ne dépassant pas 0,3 mm doit être assuré. L'usinage du congé est autorisé.

2.8. Réalisation d'essais de cisaillement, de traction et de résistance à long terme

2.8.1. Les essais sont effectués dans des montages spécialement traités pour réduire les contraintes de flexion dans les éprouvettes. Les essais de cisaillement des échantillons illustrés aux figures 1 et 2 sont effectués dans les montages illustrés aux figures 5 et 6.

Merde.5. Testeur de cisaillement d'échantillons de type I

Testeur de cisaillement d'échantillons de type I

Merde.5

Merde.6. Testeur de traction de type II

Testeur de traction de type II

Merde.6

La résistance d'un joint de soudure, exprimée en mégapascals, est déterminée en divisant la force de rupture, exprimée en newtons, par la surface du joint de soudure, exprimée en millimètres carrés. Les résultats de l'étude des dommages doivent être indiqués dans le rapport d'essai.

Pour obtenir des caractéristiques comparatives des soudures testées lors d'essais de cisaillement et de traction de courte durée à basse et haute température, ainsi qu'à température ambiante, il est nécessaire de charger les échantillons sur une machine d'essai avec une vitesse de déplacement réglable en micromètres par seconde ou une force réglable en Newtons par seconde.

Les éprouvettes destinées aux essais de cisaillement ou de traction à chaud doivent être soumises à des charges dans une machine d'essai de traction équipée d'une étuve. La température de l'échantillon doit être stabilisée pendant 1 heure avant l'application de la charge et le contrôle de la température du four doit être inférieur à ± 1 %.

Les éprouvettes de résistance à la traction sont testées dans des machines d'essai de traction dans lesquelles la température d'essai doit être stable pendant 2 heures avant l'application de la charge, et la température du four doit être ajustée à moins de ± 1 %.

Si les essais de fluage sont effectués à température ambiante, la machine est sélectionnée sans étuve.

Les surfaces de fracture des échantillons détruits sont examinées à la recherche de défauts et les résultats des études sont consignés dans le journal des tests.

2.8.2. En tant que machines d'essai pour les essais de traction et de cisaillement à court terme, des machines d'essai de traction et universelles selon GOST 28840 doivent être utilisées.

2.8.3. Le choix des vitesses de déplacement de la poignée active selon GOST 1497 .

2.8.4. Les éprouvettes de type I doivent être testées dans le montage illustré à la figure 5. Les dimensions des appareils doivent être recalculées en fonction des dimensions des échantillons (la résistance à la traction des matériaux de l'appareil n'est pas inférieure à 700 MPa).

2.8.5. Le cryostat (ou un récipient contenant un liquide de refroidissement) doit assurer le refroidissement des échantillons et la capacité de maintenir une température spécifiée constante de l'échantillon pendant le test.

La conception et la disposition des échantillons dans le cryostat sont illustrées aux figures 19 et 20 de l'annexe 3.

2.8.6. Pour refroidir les échantillons en tant que refroidisseurs, les éléments suivants peuvent être utilisés :

- jusqu'à moins 70 ° C - alcool éthylique mélangé à du dioxyde de carbone solide;

— de moins 70 °C à moins 100 °C — alcool éthylique avec azote liquide ;

- de moins 100 °C à moins 196 °C - mélange vapeur-liquide d'azote ;

— de moins 196 °C à moins 269 °C — mélange vapeur-liquide d'hélium.

Comme réfrigérants, d'autres liquides d'origine organique et inorganique ou des mélanges de réfrigérants peuvent être utilisés, qui ne doivent pas être toxiques, agressifs, explosifs. La teneur en oxygène dans l'azote liquide utilisé pour refroidir les échantillons est conforme à GOST 9293 .

L'utilisation d'oxygène liquide ou d'air liquide comme liquide de refroidissement est interdite.

2.8.7. Pour mesurer la température du fluide de refroidissement, on utilise des thermomètres à liquide avec un échelon inférieur à 1 °C ou des thermomètres à résistance thermoélectrique ou des convertisseurs thermoélectriques avec des dispositifs secondaires qui satisfont aux exigences spécifiées pour l'échelon.

2.8.9*. Écart admissible de la température du liquide de refroidissement par rapport à la température d'essai :

±2 °С dans la plage de 0 à moins 100 °C ;

±4 °С dans la plage de moins 100 °C à moins 269 °C.
_______________
* La numérotation correspond à l'original. - Notez "CODE".

Le niveau de liquide de refroidissement dans le cryostat est mesuré par des capteurs de résistance à semi-conducteur, des jauges de niveau et d'autres dispositifs. L'erreur dans la détermination de la position du niveau de liquide de refroidissement n'est pas supérieure à 5 mm.

2.8.10. La température du milieu de refroidissement dans un cryostat non pressurisé est maintenue au niveau requis en ajoutant de petites portions du liquide de refroidissement tout en agitant le mélange.

2.8.11. Le temps d'exposition lors du test d'échantillons dans l'azote liquide doit correspondre à 5 min après la fin de l'ébullition rapide du liquide, et dans l'hélium et l'hydrogène liquides - 5 min après avoir fixé le niveau de remplissage requis dans le cryostat.

Lorsqu'il est testé dans d'autres refroidisseurs ou dans un mélange de réfrigérants, le temps de maintien est d'au moins 10 minutes après avoir atteint la température de test. Le sous-refroidissement des échantillons pendant l'exposition est autorisé dans les limites établies par la présente norme.

2.8.12. Le dispositif de chauffage doit assurer un chauffage uniforme de la partie travaillante de l'échantillon à une température prédéterminée et le maintien de cette température pendant toute la durée du test.

L'écart par rapport à la température de consigne établie ne doit pas dépasser :

±3 °С — à une température de chauffage jusqu'à 600 °C ;

±4 °С — à une température de chauffage de 600 °C à 900 °C ;

±6 °С — à une température de chauffage de 900 °C à 1200 °C.

2.8.13. Pour protéger l'échantillon de l'oxydation pendant la période de chauffage, il est permis d'utiliser des atmosphères protectrices ou autres ou le vide dans les appareils de chauffage.

2.8.14. L'erreur de mesure de la température lors de l'utilisation de convertisseurs thermoélectriques avec des dispositifs secondaires de classe de précision 0,5 ne doit pas dépasser ±1 %.

2.8.15. Pour mesurer la température des échantillons, au moins deux convertisseurs thermoélectriques doivent être installés aux extrémités de leur partie travaillante.

Les convertisseurs thermoélectriques sur les échantillons de type I doivent être fixés à une distance maximale de 5 mm de la surface écrous de montage (Fig. 5) après avoir placé l'échantillon dans le montage d'essai.

2.8.16. Les extrémités de travail des convertisseurs thermoélectriques doivent être fixées sur l'échantillon par calfatage, soudage par contact ou autres méthodes garantissant un contact thermique fiable avec la surface de l'échantillon. Il est nécessaire de protéger les extrémités de travail des convertisseurs thermoélectriques de l'influence des appareils de chauffage.

2.8.17. La durée de chauffage à la température d'essai et le temps de maintien à une température donnée doivent être indiqués dans la documentation réglementaire et technique du produit. S'il n'y a pas de telles instructions, la durée du chauffage à la température de test ne doit pas dépasser 1 heure et le temps de maintien doit être de 20 à 30 minutes.

Pour les échantillons de type I, le temps de maintien peut être porté à 1 heure.

2.8.18. Les tests sont considérés comme invalides dans l'une des conditions suivantes :

2.8.18.1. Lorsque l'échantillon se brise dans les poignées de la machine d'essai.

2.8.18.2. En cas de rupture de l'échantillon de chevauchement le long du métal de base dans la partie travaillante ou la zone de congé.

Lorsque l'éprouvette en bout se rompt le long du métal de base dans la partie travaillante, l'essai est considéré comme valide, tandis que la résistance du joint brasé doit être considérée comme égale à la résistance du métal de base.

2.8.18.3. Lorsque des défauts dans un joint soudé sont découverts dans une fracture de l'échantillon (inclusions étrangères, pores, non-soudure, non-soudure) lors d'essais de recherche.

2.8.18.4. Lorsqu'au moins un convertisseur thermoélectrique ou un thermomètre tombe en panne pendant la période de chauffage ou de refroidissement.

2.8.18.5. En cas de violation du régime de température du test (arrêt de l'installation, chute de tension dans le réseau, etc.).

2.8.19. Dans ces cas, le test doit être répété. Le nombre d'éprouvettes nouvellement testées doit correspondre au nombre d'essais invalides si l'essai est répété sur des éprouvettes prélevées sur le même lot, ou au double du nombre d'éprouvettes prélevées sur un autre lot réalisé selon un procédé de fabrication identique.

3. TRAITEMENT DES RÉSULTATS

3.1. Résultats des tests de traction et de cisaillement à température ambiante

Il est permis d'utiliser le traitement statistique des résultats des essais de traction et de cisaillement à température ambiante en calculant les valeurs moyennes de la résistance à la traction et les écarts types de la résistance à la traction à partir des résultats des essais.

Résistance moyenne à la traction et écart type de la résistance à la traction défini comme suit :

Les résultats sont donnés pour un matériau brasé spécifique, par conséquent, la valeur minimale admissible de la moyenne ( ).

Le présent traitement des résultats peut être justifié comme suit :

— la relation entre les changements provoqués par la méthode d'essai et les changements provoqués par le matériau brasé est inconnue ;

- pour fixer les « tolérances minimales », un certain nombre d'essais préalables sont nécessaires pour tous les types de matériaux brasés existants ;

— le nombre d'essais nécessaires pour évaluer les "tolérances minimales" est généralement supérieur au nombre nécessaire pour évaluer les moyennes. Compte tenu des résultats des essais, une règle est établie pour accepter le matériau brasé s'il est caractérisé par la valeur moyenne minimale admissible .

Par conséquent:

est la probabilité d'accepter un matériau brasé dont la résistance moyenne est inférieure à , doit être égal à une valeur relativement faible — risque consommateur ;

est la probabilité d'accepter un matériau brasé dont la résistance moyenne est supérieure à , doit être égal à une valeur relativement grande 1- , où — risque constructeur.

Ces conditions doivent être respectées quels que soient les écarts types qui caractérisent le comportement du matériau brasé lors des essais.

Chaque matériau brasé est considéré comme satisfaisant à cette valeur. si la moyenne résultats de mesure -ème nombre d'essais remplissant la condition

. (3)

Si le risque est donné 0,10 pour 10%, puis, en utilisant les différentes tables de valeurs échantillonnées existantes, peut être obtenu pour 5, 0,68.

Dans ces conditions, pour la relation

. (quatre)

Calcul et basé sur la loi de la distribution normale. variable indéfinie

(5)

correspond à la distribution centrale de Student (si - la valeur moyenne minimale acceptable) ou distribution non centrale de Student 1,2816 (lorsque 10 %), et les valeurs et défini de deux manières :

(6) pour la distribution centrale ;

(7) pour la distribution non centrale.

Une certaine valeur du risque prévu est justifiée pour les régimes d'essai établis, puisque en même temps, un petit nombre de tests sont nécessaires, ce qui est important d'un point de vue économique

.

3.2. Résistance à court terme lors d'essais de cisaillement à haute température d'éprouvettes

Ces essais permettent de construire une courbe de contrainte à la rupture dans les coordonnées : résistance en mégapascals - température en degrés Celsius.

La figure 7 montre un exemple de courbes obtenues à partir des valeurs de trois tests de température.

Merde.7. Courbes de résistance typiques pour les essais de cisaillement à haute température

Courbes de résistance typiques pour les essais de cisaillement à haute température

1 - échantillon réalisé par brasage à basse température ;

2 - un échantillon réalisé par soudure à haute température

Merde.7

3.3. Essais de résistance au cisaillement à long terme des éprouvettes

L'essai à une ou plusieurs températures a pour but de tracer une ou plusieurs courbes en coordonnées : contrainte à la rupture en mégapascals - temps de rupture en heures.

Les contraintes doivent être choisies de manière à obtenir un temps de claquage compris entre 0,1 et 10 h) Pour des cas particuliers, il est possible d'étudier les contraintes qui fournissent un temps de destruction de 10 ou 10 h) La figure 8 montre un exemple de présentation des résultats.

Merde.8. Courbes de résistance typiques pour les essais de cisaillement à la résistance à long terme

Courbes de résistance typiques pour les essais de cisaillement à la résistance à long terme

1 - échantillons réalisés par brasage à basse température à 20 et 200 °C ;
2 - échantillons réalisés par brasage haute température à 500 °C

Merde.8

3.4. Le traitement statistique des résultats des tests pour des échantillons de tous types peut être effectué par une autre méthode qui garantit l'exactitude et la comparabilité des résultats.

L'une des bonnes méthodes de traitement des résultats est celle donnée en annexe 4.

3.5. Il n'est pas permis de comparer les résultats des tests d'échantillons de types différents.

3.6. Résistance à la traction ( ), MPa (kgf/mm ), calculé par la formule

, (8)

où — charge de rupture maximale, N (kgf) ;

— surface du joint brasé, mm .

3.7. Résistance au cisaillement , MPa (kgf/mm ), calculé par la formule

. (9)

3.8. La limite de résistance à long terme est notée et , où , - la quantité de stress qui cause la destruction dans un temps donné à température fixe .

ANNEXE 1. Rapport d'essai des éprouvettes de traction brasées lors d'essais de courte et de longue durée

ANNEXE 1

PROTOCOLE N
essais de traction d'éprouvettes brasées à court terme
et de longs essais

Tableau 4

Résultats des essais de traction dans les essais à court terme et à long terme

Dans la colonne "Note", les défauts trouvés dans le joint brasé et la zone affectée thermiquement après la destruction de l'échantillon doivent être indiqués.

ANNEXE 2 (recommandé). FORME ET DIMENSIONS DES ÉCHANTILLONS

ANNEXE 2
Recommandé

Merde.9. Type I

Merde.9

Tableau 5

Dimensions des échantillons télescopiques, mm

Merde.10. Type II

Merde.10

Tableau 6

Dimensions des échantillons cylindriques, mm

Merde.11. Type III

— épaisseur du cordon de soudure

Merde 11

Merde.12. Type IV

Diable 12

Merde.13. Type V

Épaisseur de matériau 3 millimètres ; ;
;

Merde.13

Tableau 7

Dimensions des échantillons plats, mm

_______________
* Entre parenthèses, la taille des échantillons pour les tests à basse température.

Diable 14−15. Options de tête d'échantillonnage

Options de tête d'échantillonnage

Diable 14

Merde.15

Tableau 8

Dimensions des têtes d'échantillon, mm

Diable 16−17. Exécution des têtes d'échantillons de type II utilisés dans les essais avec un cryostat

Exécution des têtes d'échantillons de type II utilisés dans les essais avec un cryostat

Diable 16

Lors des essais de joints brasés dont la résistance est égale ou supérieure à la résistance du matériau brasé, il est permis d'utiliser des échantillons cruciformes (Fig. 17). (Les données de test pour les spécimens cruciformes sont des estimations et ne peuvent prétendre à la fiabilité des valeurs réelles de la résistance des joints).

Dix; quinze; 20 millimètres

Merde.17

Merde.18. La forme et les dimensions des ébauches d'échantillons cruciformes

La forme et les dimensions des ébauches d'échantillons cruciformes

Merde.18

ANNEXE 3 (recommandé)

ANNEXE 3
Recommandé

Schéma de placement des échantillons dans un cryostat scellé

Merde.19. Schéma de placement des échantillons dans un cryostat scellé

1 - échantillon d'essai ; 2 - cryostat ; 3 - capturer; 4 - capteur de niveau de liquide de refroidissement ; 5 - écrou d'étanchéité

Merde.19

Merde.20. Schéma de placement des échantillons dans un cryostat non scellé

Schéma de placement des échantillons dans un cryostat non scellé

1 - échantillon d'essai ; 2 - biellette supérieure (tige d'extension); 3 - poussée inférieure; 4 - liquide de refroidissement ;
5 - isolation thermique; 6 - garniture (graphite ciré avec amiante); 7 - enveloppe du cryostat ;
8 - écrou de bouchon

Merde.20

ANNEXE 4 (recommandé). PROCÉDURE DE TRAITEMENT STATISTIQUE DES RÉSULTATS D'ESSAI

ANNEXE 4
Recommandé

1. Pour le traitement statistique des résultats des tests, une série variationnelle de caractéristiques est compilée ou .

Résistance à la traction ( ), MPa (kgf/mm ), calculé par la formule

, (Dix)

où — charge de rupture maximale, N (kgf) ;

— surface du joint brasé, mm .

Résistance au cisaillement ( ), MPa (kgf/mm ), calculé par la formule

. (Onze)

Procéder ensuite au traitement statistique primaire des valeurs obtenues et . Le résultat du test est pris comme la moyenne arithmétique des caractéristiques obtenues et , écart-type caractéristiques, bornes de l'intervalle de confiance erreurs aléatoires de caractéristiques.

Calculer la moyenne arithmétique des caractéristiques ( et ) selon les formules :

, (12)

, (13)

où - résistance à la traction -ième échantillon, MPa ;

- résistance au cisaillement -ième échantillon, MPa ;

— nombre de valeurs caractéristiques ou dans la série des variations ;

1, 2, 3...

.

2. L'écart type des caractéristiques est déterminé par les formules :

; (Quatorze)

. (quinze)

3. Pour déterminer le type de distribution des résultats des tests, il est nécessaire de tracer la distribution des données expérimentales dans les coordonnées probabilité - valeur caractéristique.

Puis comparez-le avec les lois de distribution connues données dans le tableau 9.

Tableau 9

Ensuite, l'accord entre la distribution des données expérimentales et la distribution théorique attendue est vérifié selon les critères d'accord.

4. La loi de distribution la plus couramment utilisée est la loi normale.

Formules de calcul des résultats des tests :

- pour des mesures égales

; (16)

; (17)

; (dix-huit)

; (19)

- avec des mesures inégales

- moyenne pondérée; (vingt)

— écart-type pondéré, (21)

où — nombre de résultats d'essais ;

- la fréquence d'apparition d'une valeur aléatoire dans l'intervalle ;

est la valeur de la variable ;

— valeur moyenne arithmétique ;

— nombre d'intervalles ;

— valeur efficace ;

- dispersion;

— bornes de l'intervalle de confiance de l'erreur aléatoire ;

- Coefficient de distribution de Student, déterminé à partir des tableaux 10 et 11.

Tableau 10

La valeur du coefficient de Student avec probabilité de confiance unilatérale

est le nombre de degrés de liberté,

Tableau 11

La valeur des coefficients de Student à un niveau de confiance bilatéral

5. Détermination de l'estimation impartiale de l'écart type

. (22)

Tableau 12

Valeurs des coefficients à

est le nombre de degrés de liberté.


Les limites de l'intervalle de confiance d'une erreur aléatoire avec une distribution normale sont trouvées par la formule

; (23)

détermination des limites de confiance de l'écart type

; (24)

. (25)

Sens déterminé selon le tableau 13.

Tableau 13

6. Dispersion obtenue avec des mesures inégales (calcul - par intervalles basés sur leurs points médians), surestimés. Pour affiner la variance, la correction de Sheppard est appliquée.

, (26)

où - la taille de l'intervalle.

7. Ensuite, vous devez vérifier la propriété des caractéristiques ou série variationnelle à une distribution normale.

8. Déterminer le coefficient de variation calculé et le comparer avec la valeur acceptée .

(27)

ou . (28)

Si le coefficient de variation calculé est supérieur à celui accepté, le volume de tests est recalculé pour le coefficient de variation trouvé.

9. Si dans la série variationnelle de caractéristiques ou , obéissant à la loi de distribution normale, une ou plusieurs valeurs soulèvent des doutes sur leur appartenance à cette série, alors les règles d'évaluation de l'anormalité des résultats des tests sont utilisées pour rejeter les valeurs aberrantes (outlier).

Noter. Si la valeur anormale, qui caractérise la limite inférieure des propriétés du joint soudé et est minime, est répétée, et selon l'analyse fractographique, le joint est de haute qualité, alors un tel résultat ne doit pas être exclu, et les tests doit être répété sur un double lot d'échantillons.

10. Lors de la détermination des erreurs grossières pour d'autres lois de distribution, d'autres critères sont utilisés pour rejeter les valeurs aberrantes. Le critère utilisé doit être spécifié dans le rapport d'essai.

11. Lors de l'exclusion d'une ou plusieurs valeurs caractéristiques ou à partir de la série variationnelle, la moyenne arithmétique des résultats de mesure, l'écart-type et les limites de confiance de l'erreur aléatoire pour les valeurs de la nouvelle série doivent être recalculés.

12. Les valeurs obtenues sont les résultats finaux des essais effectués et sont établies sous la forme du tableau 14, joint au rapport d'essai.

Tableau 14

Résultats du traitement statistique (annexe au protocole N)

EXEMPLES DE TRAITEMENT STATISTIQUE DES RÉSULTATS DE TESTS

Le nombre d'échantillons requis pour l'expérience est déterminé conformément à l'annexe 2.

Selon le tableau 1 pour 10 % = 0,1 ; 0,95 et 10%=0.1 en cas de distribution normale 5.

Exemple 1

Lors du traitement des résultats des tests de cinq échantillons brasés, la série de valeurs variationnelles suivante a été obtenue 18,7 ; 18.2 ; 17.4 ; 16.2 ; 16,0 kgf/mm .

La valeur moyenne arithmétique est calculée par la formule (12)

kgf/mm .

Pour déterminer l'écart type, trouvez la valeur (voir tableau 15).

Tableau 15

kgf/mm

________________
* Correspond à l'original. - Notez "CODE".


Selon la formule (14) déterminer l'écart type

kgf/mm .

Les bornes de l'intervalle de confiance de l'erreur aléatoire sont calculées par la formule (19)

kgf/mm .

Sens se trouvent dans les tableaux 10 ou 11. Pour à 0,95.

Le coefficient de variation est vérifié, pour lequel, selon la formule (27), sa valeur est trouvée , et le résultat est comparé au coefficient accepté.

Le coefficient de variation résultant est inférieur à celui donné, par conséquent, défini correctement.

Pour évaluer l'appartenance d'une valeur nettement distinguée (décrochage) série variationnelle donnée et prendre la décision d'exclure ou de laisser kgf/mm dans le cadre de la série, l'écart type est déterminé sans valeur aberrante

; (29)

kgf/mm .

Trouvez le rapport de la différence entre la valeur aberrante et la moyenne arithmétique à l'écart type :

; (trente)

.

Le résultat obtenu est comparé à tiré du tableau 16 ou 17 pour un nombre donné d'échantillons et niveau de confiance accepté .

Tableau 16

Valeurs limites à 21

.

Noter. Les valeurs marquées d'un astérisque appartiennent à la nouvelle série variationnelle sans valeurs anormales ("outliers").

Si un , alors le résultat suspecté d'être anormal peut être exclu, sinon il appartient à la série variationnelle donnée et n'est pas exclu.

À 21 valeurs se trouvent dans le tableau 16.

Tableau 17

Valeurs limites à 21

où .

À partir du tableau 16 pour 4 et 0,95 trouver 1,46 soit

.

Sens , obtenue lors du test du premier échantillon, n'est pas une erreur grossière et appartient à cette série variationnelle.

Par conséquent, les valeurs obtenues à partir du traitement statistique des résultats des tests sont définitives :

17,3 kgf/mm , 1,19 kgf/mm ; 0,95 1,13 kgf/mm .

Exemple 2

Lors du traitement des résultats des tests de cinq échantillons brasés, la série de valeurs variationnelles suivante a été obtenue 18,7 ; 17,8 ; 17.1 ; 16,7 ; 16,2 kgf/mm .

Valeur moyenne 17,3 kgf/mm .

Tableau 18

Selon la formule (14) déterminer l'écart type

kgf/mm ,

par la formule (19) trouver

kgf/mm .

Déterminer par la formule (27) le coefficient de variation calculé

.

estimé moins donnée, donc, défini correctement.

Détermination d'un résultat anormal (aberrant) dans un échantillon

kgf/mm ,

kgf/mm ,

pourquoi, selon la formule (14), on calcule , et 18,7 kgf/mm ne sont pas pris en compte

kgf/mm .

Par la formule (30) on trouve

.

Avec une valeur tabulaire 1.46

,

d'où la valeur , obtenue lors du test du premier échantillon, est une erreur grossière et peut être exclue de cette série de variation.

Dans ce cas, de nouvelles valeurs sont calculées , et :

kgf/mm ;

kgf/mm ;

kgf/mm .

Enregistrez le résultat final du test :

17 kgf/mm , 0,68 kgf/mm , 0,95 0,72 kgf/mm .