روش‌های آزمایش کیفیت متداول - برای بخش‌های HOLLOW ASTM A500 چیست؟

ASTM A500 یک مشخصات استاندارد پرکاربرد برای لوله‌های سازه‌ای فولادی کربنی بدون درز و جوشی سرد (بخش‌های توخالی) در شکل‌های گرد، مربع و مستطیل است که عمدتاً در ساختمان‌ها، پل‌ها و پروژه‌های سازه‌ای عمومی استفاده می‌شود. برای اطمینان از مطابقت بخش‌ها با الزامات استاندارد برای مواد، ابعاد و عملکرد، یک سری روش‌های تست کیفیت استاندارد اتخاذ شده‌اند که عمدتاً به انواع زیر دسته‌بندی می‌شوند:

این روش بر بررسی اینکه آیا پارامترهای ابعادی و هندسی کلیدی مقاطع توخالی با تلورانس های مشخص شده در ASTM A500 مطابقت دارند یا خیر، تمرکز می کند و از تناسب سازه و پایداری بار- اطمینان می دهد. موارد و الزامات تشخیص اصلی به شرح زیر است:

• ابعاد خارجی: برای مقاطع مربع و مستطیل, the tolerance varies by the length of the longest side (h) and shortest side (b): ±0.5mm for h≤63.5mm, ±0.6mm for 63.5mm＜h≤88.9mm, ±0.8mm for 88.9mm＜h≤139.7mm, and ±1% for h>139.7 میلی متربرای مقاطع گرد، تحمل قطر خارجی ± 0.5٪ (به 0.005 اینچ یا 0.1 میلی متر گرد شده) برای قطرهای کمتر یا مساوی 48 میلی متر و ± 0.75٪ برای قطرهای بزرگتر یا مساوی 50 میلی متر است. اندازه گیری ها باید حداقل 2 اینچ (5 سانتی متر) از انتهای لوله انجام شود و از اندازه گیری مستقیم روی خط جوش اجتناب شود.

• ضخامت دیوار: تلورانس مجاز برای ضخامت دیوار 10% ± مقدار تعیین شده است که با استفاده از ابزارهای مناسب مانند میکرومترهای بیرونی برای اطمینان از ضخامت یکنواخت و استحکام سازه اندازه گیری می شود.

• پارامترهای هندسی: شامل مربع بودن اضلاع (الزام به 90 درجه ± 2 درجه)، شعاع گوشه خارجی (که بیش از 3 برابر ضخامت دیوار نباشد)، پیچ و تاب و صافی. تحمل صافی 10.4 میلی متر در هر 1 متر طول است، و تحمل پیچش بر اساس اندازه بخش متفاوت است، بسته به طولانی ترین طول ضلع، از 1.3 میلی متر بر متر تا 2.8 میلی متر در متر متغیر است.

همه اندازه‌گیری‌های ابعادی باید با دستورالعمل‌های ASTM A500 بخش 11 مطابقت داشته باشند و ابزارهای اندازه‌گیری باید برای اطمینان از دقت کالیبره شوند.

ASTM A500 بر اساس ترکیب شیمیایی، استحکام کششی و نیازهای عملیات حرارتی، مقاطع توخالی را به چهار درجه (B، C، D) طبقه‌بندی می‌کند که درجه C بیشترین استفاده را دارد. آزمایش ترکیب شیمیایی برای تأیید محتوای عناصر کلیدی انجام می شود و اطمینان حاصل می شود که آنها با محدودیت های استاندارد مطابقت دارند:

• کربن (C): حداکثر 0.26٪ برای درجه های B، D. حداکثر 0.23٪ برای درجه C؛

• منگنز (Mn): حداکثر 1.35٪ برای همه گریدها.

• فسفر (P) و گوگرد (S): حداکثر 0.035٪ هر کدام برای همه گریدها.

• مس (مس): حداقل 0.20% (اختیاری برای همه گریدها).

روش‌های آزمایش متداول شامل آنالیز طیفی و تیتراسیون شیمیایی است که تضمین می‌کند خواص شیمیایی ماده با درجه مشخص شده مطابقت داشته باشد و پایه‌ای را برای عملکرد مکانیکی آن ایجاد کند.

آزمایش خواص مکانیکی برای تأیید ظرفیت باربری{0} و شکل‌پذیری بخش‌های توخالی ASTM A500، با روش‌های آزمایشی مطابق با ASTM A370 و ASTM A751، حیاتی است. موارد کلیدی آزمون به شرح زیر است:

• تست کشش: این آزمایش استحکام کششی، استحکام تسلیم و ازدیاد طول ماده را اندازه گیری می کند. به عنوان مثال، درجه C به حداقل استحکام کششی 425MPa (62ksi)، حداقل استحکام تسلیم 345MPa (50ksi) برای مقاطع شکل دار و 315MPa (46ksi) برای مقاطع گرد، و حداقل کشیدگی 21% نیاز دارد. نمونه‌های آزمایشی از بخش‌های توخالی بریده می‌شوند و آزمایش با استفاده از دستگاه تست جهانی انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که مواد می‌توانند بارهای طراحی را بدون شکست تحمل کنند.

• تست صاف کردن: به طور خاص برای مقاطع توخالی طراحی شده است، این آزمایش شامل صاف کردن بخش بین دو صفحه موازی تا زمانی است که فاصله بین صفحات به مقدار مشخصی (مربوط به ضخامت دیوار و قطر خارجی) برسد. این آزمایش وجود ترک، شکاف یا سایر عیوب روی سطح مقطع و جوش را بررسی می کند و شکل پذیری و کیفیت جوش مواد را تأیید می کند.

• تست خم شدن: برای ارزیابی شکل پذیری و چقرمگی مواد به ویژه ناحیه جوش استفاده می شود. این آزمایش، نمونه را به یک زاویه مشخص (معمولاً 90 درجه یا 180 درجه) بدون ایجاد ترک خم می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که بخش می‌تواند نیروهای خمشی را در کاربردهای عملی تحمل کند.

• تست ضربه (اختیاری): اگرچه برای الزامات اولیه ASTM A500 اجباری نیست، آزمایش ضربه چارپی ممکن است برای کاربردهایی که به چقرمگی بریدگی دمای پایین- نیاز دارند (به عنوان مثال، سازه‌های بارگذاری شده دینامیکی) انجام شود. این آزمایش انرژی جذب شده توسط نمونه را در هنگام ضربه اندازه گیری می کند و اطمینان حاصل می کند که در محیط های سخت شرایط سختی را برآورده می کند.

آزمایش غیرمخرب برای تشخیص عیوب داخلی و سطحی بدون آسیب رساندن به بخش‌های توخالی استفاده می‌شود و عمدتاً بر کیفیت جوش (برای بخش‌های جوش‌شده) و یکپارچگی سطح تمرکز می‌کند:

• بازرسی بصری (VI): ابتدایی ترین و پرکاربردترین روش NDT. بازرسان به صورت بصری سطح مقاطع را از نظر عیوب مانند ترک، خراش، فرورفتگی، خوردگی و جوش ناهموار بررسی می کنند. برای بخش های جوش داده شده، شکل، اندازه و تداوم جوش نیز برای اطمینان از انطباق با الزامات ASTM A500 تأیید می شود.

• تست اولتراسونیک (UT): برای تشخیص عیوب داخلی (به عنوان مثال، تخلخل جوش، آخال ها، ترک ها) که به صورت بصری قابل مشاهده نیستند استفاده می شود. امواج اولتراسونیک از طریق بخش منتقل می‌شود و سیگنال‌های منعکس‌شده برای شناسایی عیوب و مکان‌های آنها تجزیه و تحلیل می‌شوند و از یکپارچگی داخلی مواد و جوش‌ها اطمینان حاصل می‌شود.

• تست نفوذ مایع (LPT): مناسب برای تشخیص ترک های سطحی و عیوب باز. یک ماده نافذ رنگی بر روی سطح مقطع اعمال می شود، به عیوب نفوذ می کند و مازاد نافذ حذف می شود. سپس یک توسعه دهنده اعمال می شود تا ماده نافذ را از عیوب بیرون بکشد و آنها را برای بازرسان قابل مشاهده کند.

• تأیید تراکم: مقاطع توخالی ASTM A500، مانند سایر فولادهای کربنی، دارای وزن مخصوص تقریباً 7.85 است که مربوط به چگالی حدود 7850 کیلوگرم بر متر مکعب (0.284 پوند بر اینچ مکعب) است. آزمایش چگالی تضمین می کند که مواد فاقد حفره یا ناخالصی بیش از حد هستند.

• بازرسی عملیات حرارتی (برای درجه D): مقاطع درجه D نیاز به عملیات حرارتی اجباری دارند. بازرسی شامل تأیید پارامترهای فرآیند عملیات حرارتی (دما، زمان) و آزمایش خواص مکانیکی پس از عملیات حرارتی برای اطمینان از مطابقت با الزامات استاندارد است.

روش‌های رایج تست کیفیت{0}}برایمقاطع توخالی ASTM A500دقت ابعاد، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و تشخیص عیب را پوشش می دهد. این روش ها مطابق باASTM A500استانداردهای ASTM A370 و ASTM A751، تضمین می کند که بخش ها ایمن، قابل اعتماد و مناسب برای کاربردهای سازه ای هستند.