GOST R 56143-2014

GOST R 56143-2014 (ISO 17642-3:2005) Essais destructifs de soudures sur matériaux métalliques. Essais de résistance à la formation de fissures à froid dans les joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 3 : Tests de charge externe

GOST R 56143−2014
(ISO 17642-3:2005)

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

ESSAIS DESTRUCTIFS DES JOINTS SOUDÉS DE MATÉRIAUX MÉTALLIQUES

Essais de résistance à la formation de fissures à froid dans les joints soudés

Procédés de soudage à l'arc

Partie 3

Tests de charge externe

Essais destructifs sur soudures de matériaux métalliques. Essais de fissuration à froid pour les soudures. Procédés de soudage à l'arc. Partie 3. Tests chargés en externe

OKS 25.160.40

Date de lancement 2016-01-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ PAR FSUE "Institut panrusse de recherche scientifique pour la normalisation et la certification en génie mécanique" (VNIINMASH) sur la base de sa propre traduction authentique de la norme spécifiée au paragraphe 4

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 364 "Soudage et procédés annexes"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 30 septembre 2014 N 1242-st

4 Cette norme est une modification de la norme internationale ISO 17642-3:2005* Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques. Essais de résistance à la formation de fissures à froid dans les joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 3 : Essais sous charge externe (ISO 17642-3:2005 "Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques - Essais de fissuration à froid des ensembles soudés - Procédés de soudage à l'arc - Partie 3 : Essais sous charge externe") en remplaçant les références aux normes internationales qui ne sont pas acceptées comme normes nationales de la Fédération de Russie, par des références aux normes en vigueur dans la Fédération de Russie, ou par la formulation de l'exigence de la norme, ainsi qu'en supprimant l'annexe ZA, qui contient des informations obsolètes. Les modifications sont mises en évidence dans le texte en italique**.
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après peut être obtenu en cliquant sur le lien vers shop.cntd.ru. — Note du fabricant de la base de données.

** Dans l'original papier, les désignations et numéros des normes et documents normatifs dans les sections "Avant-propos", "Introduction" et "Principes" sont donnés en caractères réguliers, le reste dans le texte du document est en italique. — Note du fabricant de la base de données.


L'introduction de ces écarts techniques est due à l'opportunité d'utiliser les normes en vigueur dans la Fédération de Russie au lieu des normes internationales de référence

5 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS


Les règles d'application de cette norme sont établies dans GOST R 1.0-2012 (section 8). Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'information annuel (au 1er janvier de l'année en cours) "Normes nationales", et le texte officiel des modifications et modifications - dans l'index d'information mensuel "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans le prochain numéro de l'index d'information mensuel "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet (gost.ru)

Introduction

L'ISO 17642-3 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 44, Soudage et procédés connexes, sous-comité SC 5, Essais et contrôles des soudures, conformément à l'accord de coopération technique entre l'ISO et CEN (Accord de Vienne).

L'ISO 17642 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Essais destructifs des soudures des matériaux métalliques. Essais de résistance à la formation de fissures à froid dans les joints soudés. Procédés de soudage à l'arc":

— Partie 1 : Dispositions générales ;

— Partie 2 : Essais avec sévérité naturelle ;

— Partie 3 : Essais de charge externe.

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale spécifie les dimensions des éprouvettes et les modes opératoires pour la réalisation d'essais d'implants pour la résistance à la fissuration à froid dans les assemblages soudés sous chargement externe.

Cette norme s'applique aux aciers au carbone, au manganèse et faiblement alliés.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes.

GOST 2999−75 Métaux et alliages. Méthode de dureté Vickers

GOST 23338–91 Soudage des métaux. Méthodes de détermination de la teneur en hydrogène diffusible dans le métal déposé et le métal fondu

GOST R ISO 17642-1-2011 Essais destructifs des soudures dans les matériaux métalliques. Essais de résistance à la formation de fissures à froid dans les joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 1. Dispositions générales

Remarque - Lors de l'utilisation de cette norme, il est conseillé de vérifier la validité des normes de référence dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie pour la normalisation sur Internet ou selon l'index d'information publié annuellement " Normes nationales », qui a été publié au 1er janvier de l'année en cours, et selon les éditions de l'index d'information mensuel « Normes nationales » pour l'année en cours. Si une norme de référence référencée non datée a été remplacée, il est recommandé d'utiliser la version actuelle de cette norme, en tenant compte des modifications apportées à cette version. Si la norme de référence à laquelle la référence datée est donnée est remplacée, il est recommandé d'utiliser la version de cette norme avec l'année d'approbation (acceptation) indiquée ci-dessus. Si, après l'approbation de la présente norme, une modification est apportée à la norme référencée à laquelle une référence datée est donnée, affectant la disposition à laquelle la référence est donnée, il est alors recommandé d'appliquer cette disposition sans tenir compte de cette modification. Si la norme de référence est annulée sans remplacement, il est recommandé d'appliquer la disposition dans laquelle la référence à celle-ci est donnée dans la partie qui n'affecte pas cette référence.

3 Termes et définitions

Cette norme utilise les termes et définitions donnés dans GOST R ISO 17642-1.

4 Indicateurs et symboles

Les indicateurs et désignations utilisés dans la norme sont donnés dans le tableau 1.

Tableau 1 - Indicateurs et symboles

5 Principes

Le but de l'essai de charge externe est de déterminer la résistance à la fissuration à froid des joints soudés. Selon le tableau 2 de GOST R ISO 17642-1, une procédure de test est appliquée. Lors de son utilisation, des fissures dans les éprouvettes se produisent après le soudage.

Les tests fournissent des informations quantitatives sur les conditions dans lesquelles il n'y a pas de fissures et des informations qualitatives (pas de fissures / il y a des fissures).

6 Description des essais

6.1 Général

6.1.1 L'essai de fissuration à froid sous charge externe est destiné à évaluer les matériaux de base utilisés en soudage à l'arc.

Cette procédure d'essai s'applique au soudage à l'arc à l'électrode enrobée, au soudage à l'arc à l'électrode consommable sous protection gazeuse entièrement et partiellement mécanisé avec des fils pleins et fourrés et au soudage à l'arc submergé.

L'essai permet d'apprécier qualitativement (fissures ou absence de fissures, essai unique) et de déterminer les conditions d'absence de fissures : température de préchauffage la plus basse, apport calorifique le plus faible, teneur en hydrogène diffusible la plus élevée ou contrainte la plus élevée (déterminant la frontière entre la présence et l'absence de fissures).

6.1.2 Essai unique

Pour des conditions de soudage données et un certain matériau de base, un seul essai est évalué.

6.1.3 Détermination de la frontière entre la présence et l'absence de fissures

Si une série d'essais est prévue pour déterminer la limite des conditions conduisant à la présence/absence de fissures, l'essai correspondant aux conditions dans lesquelles aucune fissure ne se forme doit être répété. S'il n'y a pas de fissures lors du second essai, aucun autre essai n'est nécessaire. Si des fissures sont observées lors du deuxième essai, les essais sont poursuivis jusqu'à ce que la frontière soit établie.

NOTE 1 Si la variable est l'apport de chaleur, il est préférable de définir une limite de ±0,5 kJ/mm et de retester après ±0,1 kJ/mm.

NOTE 2 Si la variable est le préchauffage, il est préférable de définir une limite dans la plage de ±12,5°C.

6.2 Essai d'implantation

6.2.1 Matériaux d'essai

L'implant et la plaque sont fabriqués à partir du même matériau ou de matériaux de composition chimique et de structure similaires.

6.2.2 Dimensions des éprouvettes

Les dimensions de l'implant et de la plaque doivent correspondre aux figures 1, 2, 3 et au tableau 2.

Il est permis d'utiliser d'autres tailles avec une indication dans le rapport d'essai.

Figure 1 - Essai d'implantation

Dimensions en mm

1 - lieu de mesure de la température ; 2 - sens de soudage; 3 - implanter; 4 - charge d'essai F

NOTE 1 La longueur de la soudure à tester doit être d'au moins 150 mm.

NOTE 2 Il convient que la distance entre la première soudure à essayer et le bord de la tôle soit d'au moins 100 mm.

Figure 1 - Essai d'implantation

Figure 2 - Implant vissé

Dimensions en mm

Remarque - Les dimensions M et N dépendent de l'équipement d'essai.

Figure 2 - Implant vissé

Figure 3 - Implant annulaire

Figure 3 - Implant annulaire

6.2.3 Préparation des éprouvettes

L'implant est réalisé par tournage, des trous dans la plaque sont percés. Des précautions doivent être prises pour minimiser la chaleur et la déformation pendant le traitement. La taille de la plaque doit correspondre au tableau 2. La position mutuelle de la plaque et des implants doit correspondre à la figure 1 et au tableau 2, les écarts admissibles - tableau 2.

L'implant doit être entièrement recouvert par la suture testée. Habituellement, un implant d'un diamètre de 8 mm est utilisé. Lors de la réalisation de petites sutures, il est permis d'utiliser un implant d'un diamètre de 6 mm.

Tableau 2 - Paramètres de la plaque et des implants

Le trou et l'implant doivent être usinés de manière à ce que l'écart entre celui-ci et la plaque soit compris entre 0,05 mm et 0,15 mm (ajustement glissant).

6.2.4 Soudage des joints d'essai

6.2.4.1 Préchauffage

Si le test nécessite un préchauffage, la plaque et l'implant doivent être préchauffés par toute méthode appropriée. Avant de souder, vérifier la température de la plaque de base et de l'implant à l'aide d'un thermocouple calibré. Si l'essai nécessite une température de préchauffage spécifique, le soudage ne doit pas commencer avant que cette température n'ait été atteinte. Les températures de la plaque et de l'implant dans la zone d'essai ne doivent pas différer de plus de 5 °C.

6.2.4.2 Soudage

Chaque soudure doit être réalisée en position basse, dans un sens et en une seule passe. Le processus de soudage doit être entièrement ou partiellement mécanisé. Le soudage n'est pas autorisé, dans lequel il est difficile de contrôler et de surveiller le processus.

La pénétration doit être telle que l'entaille se trouve dans la zone affectée thermiquement à gros grains. Voir figure 4.

Calculez la valeur de l'apport de chaleur (en kJ/mm).

REMARQUE Si des électrodes enrobées pour le soudage à l'arc manuel sont utilisées pour effectuer les soudures d'essai dans le test d'implantation, elles doivent être préparées conformément aux recommandations du fabricant pour établir une teneur en hydrogène spécifique, à moins qu'un test à différentes teneurs en hydrogène ne soit prévu.

Figure 4 - Surfaçage d'un implant annulaire et vissé

1 - assiette;

2 - zone d'influence thermique; 3 - charge

Figure 4 - Surfaçage d'un implant annulaire et vissé

6.2.4.3 Mise en charge de l'implant

L'implant est chargé d'une charge statique de traction. La charge F est appliquée une fois le soudage terminé à une température T , en fonction de la température de préchauffage T .

La charge réglée doit être atteinte dans les 20 à 60 s avant que la température n'atteigne 100 °C ou au moment où la valeur réglée est atteinte.

L'éprouvette peut être trempée au moins 16 heures après le chargement.

La charge F fait référence à la section orthogonale du cylindre passant par le fond de l'entaille.

, (N/mm ) (une)

où est la contrainte attribuable à la section transversale au niveau de l'entaille ;

F est la charge ;

d est le diamètre de l'implant.

Dans de nombreux cas choisir égale à la limite d'élasticité conditionnelle R matériel implantaire.

Les dispositifs de chargement doivent remplir les conditions suivantes :

— la charge sélectionnée doit être réglée avec une précision de ±1 % et maintenue constante tout au long de l'essai ;

— l'éprouvette ne doit pas être soumise à une flexion, une torsion ou un choc.

6.2.4.4 Temps de refroidissement dans les intervalles de température t / t

Si la chaleur post-soudage n'est pas utilisée dans l'essai d'implantation, le cycle thermique doit être caractérisé en mesurant et en enregistrant le temps de refroidissement sur la plage de température de 800 °C à 500 °C ( t ) et le temps de refroidissement dans la plage de température de 300 °C à 100 °C ( t ).

Si un chauffage supérieur à 100 °C est appliqué après le soudage, le temps de refroidissement est mesuré dans la plage de température t , et le temps de refroidissement dans la plage de température t ne sont pas mesurés.

Le temps de refroidissement est déterminé par l'une des méthodes suivantes :

— en plaçant un thermocouple dans la zone d'influence thermique de l'implant de sorte que la température la plus élevée enregistrée ne soit pas inférieure à 1100 °C ;

- en plaçant un thermocouple dans le métal de la soudure en cours.

Une corrélation doit être établie entre les mesures dans la zone affectée thermiquement de l'implant et dans le métal fondu. La corrélation doit être vérifiée périodiquement.

6.2.4.5 Détermination de la teneur en hydrogène

La teneur en hydrogène diffusible dans le consommable de soudage (en ml/100 g de métal déposé) est déterminée conformément à GOST 23338 et à la norme relative aux consommables de soudage.

Il convient de s'assurer que les conditions atmosphériques pour déterminer la teneur en hydrogène du consommable de soudage sont représentatives des conditions atmosphériques au moment de l'essai.

6.2.5 Résultats des tests

6.2.5.1 Destruction

L'implant peut se casser pendant la mise en charge. Dans ce cas, la charge et le temps jusqu'à la défaillance doivent être enregistrés.

6.2.5.2 Examen métallographique des fissures

Si la rupture ne se produit pas, les fissures qui peuvent se former près de l'entaille sous la charge appliquée peuvent être détectées en effectuant des examens métallographiques à des grossissements de 400 à 600 fois dans trois coupes longitudinales situées dans le sens de la soudure selon la figure 5.

Figure 5 - Emplacement des coupes longitudinales 1, 2 et 3 pour examen métallographique et mesure de dureté

Dimensions en mm

Figure 5 - Emplacement des coupes longitudinales 1, 2 et 3 pour examen métallographique et mesure de dureté

6.2.5.3 Examen après oxydation des fissures

Une fissure qui peut s'être formée près de l'entaille sous la charge appliquée, non détectée par un examen métallographique, peut être détectée en utilisant la méthode d'oxydation.

L'oxydation d'une fissure induite par l'hydrogène (1 h à des températures de 250°C à 300°C) et la fatigue de l'éprouvette sous l'action d'une charge longitudinale appliquée à l'implant jusqu'à la rupture se produisent sans décollement de l'implant de la plaque jusqu'à ce que l'échantillon se rompe sous l'action de la fatigue. L'étude de l'aspect de la surface de rupture permet de distinguer une fissure oxydée à froid de la propagation ultérieure d'une rupture de fatigue.

6.2.5.4 Mesure de dureté

La dureté Vickers (HV) de la zone affectée thermiquement est déterminée selon GOST 2999 à une charge de 98,07 N (10 kgf).

7 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes :

a) une référence à la présente Norme internationale ;

b) identification plaque/implant ;

c) matériau de la plaque et de l'implant (composition chimique et propriétés mécaniques) ;

d) diamètre de l'implant ;

e) type d'encoche (vis, annulaire) ;

f) conditions de soudage et d'essai (procédé de soudage, consommable de soudage, teneur en hydrogène diffusible, paramètres de soudage, température de préchauffage, tension) ;

g) nombre, longueur des fissures et méthodes de détection ;

h) temps et charge jusqu'à la rupture ou temps de maintien ;

i) résultat de l'essai : fissuration ou rupture ;

j) t / t ;

k) valeurs de dureté.

Un exemple de protocole type est donné en annexe A.

Annexe, A (informative). Protocole de test implantaire

Annexe A
(référence)

Fabricant:

Objet de la vérification :

___________________________________________________________________________

UDC 621.791.053:006.354 OKS 25.160.40

Mots-clés : soudures, soudage à l'arc, fissures à froid, essais