DIN EN ISO 17642-3-2005 Destructive tests on welds in metallic materials - Cold cracking tests for weldments - Arc welding processes - Part 3 Externally loaded tests (ISO 17642-3 2.pdf

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1、September 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Schwei technik (NAS) im DINPreisgruppe 10DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 25.160.409dW 9519381www.din.deXDIN EN

2、 ISO 17642-3Zerst rende Pr fung von Schwei verbindungen an metallischen Werkstoffen Kaltrisspr fungen f r Schwei ungen Lichtbogenschwei prozesse Teil 3: Fremdbeanspruchte Pr fungen (ISO 176423:2005);Deutsche Fassung EN ISO 176423:2005Destructive tests on welds in metallic materials Cold cracking tes

3、ts for weldments Arc welding processes Part 3: Externally loaded tests (ISO 176423:2005);German version EN ISO 176423:2005Essais destructifs des soudures sur matriaux mtalliques Essais de fissuration froid des assemblages souds Procds de soudage l arc Partie 3: Essais sur prouvette soumise une charg

4、e extrieure (ISO 176423:2005);Version allemande EN ISO 176423:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN EN ISO 17642-3:2005-092Nationales VorwortDie vorliegende europisch und international abgestimmte Norm wurde im CEN/TC 121/WG 13 Zerst

5、rendePrfverfahren fr Schweiverbindungen erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist derGemeinschaftsausschuss NAS/NMP NA 092-00-05 GA Zerstrende Prfung von Schweiverbindungen(DVS AG Q 4) im Normenausschuss Schweitechnik (NAS).Die im Abschnitt 2 genannten Europischen Normen sind unter glei

6、cher Nummer als DIN-EN-Normen bzw.DIN-EN-ISO-Normen verffentlicht (auer fr CR ISO 15608 wurde DIN V 1738 verffentlicht).Nationaler Anhang NA(informativ)LiteraturhinweiseDIN V 1738, Schweien Richtlinien fr eine Gruppeneinteilung von metallischen Werkstoffen(ISO/TR 15608:2000)EUROPISCHE NORM EUROPEAN

7、STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 17642-3 Mrz 2005 ICS 25.160.40 Deutsche Fassung Zerstrende Prfung von Schweiverbindungen an metallischen Werkstoffen Kaltrissprfungen fr Schweiungen Lichtbogenschweiprozesse Teil 3: Fremdbeanspruchte Prfungen (ISO 17642-3:2005) Destructive tests on welds in metallic m

8、aterials Cold cracking tests for weldments Arc welding processes Part 3: Externally loaded tests (ISO 17642-3:2005) Essais destructifs des soudures sur matriaux mtalliques Essais de fissuration froid des assemblages souds Procds de soudage larc Partie 3: Essais sur prouvette soumise une charge extri

9、eure (ISO 17642-3:2005) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 9. Februar 2004 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu ge

10、ben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in

11、einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemar

12、k, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden,der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und

13、Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vor

14、behalten.Ref. Nr. EN ISO 17642-3:2005 DEN ISO 17642-3:2005 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .4 4 Benennungen und Symbole .4 5 Grundlagen.4 6 Beschreibung der Prfungen .5 6.1 Allgemeines5 6.2 Implant-Versuch.5 7 Prfbericht. 12 Anhang A (informat

15、iv) Prfbericht fr die Implant-Prfung. 13 Anhang ZA (normativ) Liste der entsprechenden Europischen und Internationalen Normen, fr welche keine vergleichbaren Normen im Text gegeben sind 14 EN ISO 17642-3:2005 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 17642-3:2005) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 12

16、1 Schweien“, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird, in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee ISO/TC 44 Welding and allied processes“ erarbeitet. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennun

17、g bis September 2005, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis September 2005 zurckgezogen werden. EN ISO 17642 besteht aus den folgenden Teilen mit dem allgemeinen Titel Zerstrende Prfung von Schweiverbindungen an metallischen Werkstoffen Kaltrissprfungen fr Schweiungen Lichtbogen-sc

18、hweiprozesse: Teil 1: Allgemeines Teil 2: Selbstbeanspruchende Prfungen Teil 3: Fremdbeanspruchte Prfungen Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finn

19、land, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. EN ISO 17642-3:2005 (D) 4 1 Anwendungsber

20、eich Diese Europische Norm legt die Gre der Einschweiplatten und Proben sowie die Verfahren fr die Durchfhrung der fremdbeanspruchten Kaltrissprfung mittels des Implant-Versuchs fest, um die Kaltrissempfindlichkeit beim Schweien zu bestimmen. Diese Norm gilt hauptschlich jedoch nicht ausschlielich f

21、r Kohlenstoff-Mangan- und niedrig legierte Sthle. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug geno

22、mmenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 1043-1, Zerstrende Prfung von Schweiverbindungen an metallischen Werkstoffen Hrteprfung Teil 1: Hrteprfung fr Lichtbogenschweiverbindungen EN ISO 3690, Schweien und verwandte Prozesse Bestimmung des diffusiblen Wasserstoffgehaltes im ferritischen

23、Schweigut aus Stahl (ISO 3690:2000) CR ISO 15608, Schweien Richtlinien fr eine Gruppeneinteilung von metallischen Werkstoffen (ISO/TR 15608:2000) EN ISO 17642-1:2004, Zerstrende Prfung von Schweiverbindungen an metallischen Werkstoffen Kaltrissprfungen fr Schweiungen Lichtbogenschweiprozesse Teil 1:

24、 Allgemeines (ISO 17642-1:2004) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach EN ISO 17642-1:2004. 4 Benennungen und Symbole Es gelten die in Tabelle 1 angegebenen Benennungen und Symbole. Tabelle 1 Benennung und Symbole Symbol Benennung Einheit Implant-Versuch L Lnge der Prf

25、raupe mm d Implant-Probendurchmesser mm D Bohrungsdurchmesser mm 5 Grundlagen Die fremdbeanspruchten Kaltrissprfungen dienen zur Bestimmung der Kaltrissempfindlichkeit. Entsprechend EN ISO 17642-1:2004, Tabelle 2, ist eine Kaltrissversuchsart mglich. Bei dieser Prfungsart entstehen die Risse nach de

26、m Schweien in den Prfstcken. Die Prfungen ermglichen quantitative Vorwrmtemperatur, Wrmeeinbringung, diffusibler Wasserstoff-gehalt und aufgebrachte Spannung und qualitative Aussagen. EN ISO 17642-3:2005 (D) 5 6 Beschreibung der Prfungen 6.1 Allgemeines 6.1.1 Die fremdbeanspruchte Kaltrissprfung erm

27、glicht die Untersuchung der Kaltrissempfindlichkeit von Grund-werkstoffen fr das Lichtbogenschweien. Diese Prfung wird fr das Lichtbogenschweien mit umhllten Stabelektroden, fr das halbautomatische Schutzgasschweien mit Massiv- und Flldrhten und das Unterpulverschweien angewendet. Das Verfahren ermg

28、licht qualitative Bewertungen (Riss oder kein Riss, Einzelversuch) und die Bestimmung der minimalen Vorwrmtemperatur, der minimalen Wrmeeinbringung, des maximalen Gehalts an diffusiblem Wasserstoff oder der maximal ertragbaren Spannung fr die Rissfreiheit (Riss-/kein Riss-Grenzkurven-ermittlung). 6.

29、1.2 Einzelprfungen Unter fest vorgegebenen Schweibedingungen fr einen bestimmten Werkstoff wird nur eine Prfnaht bewertet. 6.1.3 Riss-/kein Riss-Grenzkurven Wenn bei der Durchfhrung einer Versuchsserie zur Bestimmung der Riss-/kein Riss-Grenzkurve das Ergebnis einer nicht gerissenen Probe zur Festle

30、gung der Grenzkurve verwendet werden soll, ist dieses Ergebnis in einem zweiten Versuch zu besttigen. Ist auch diese Probe rissfrei, sind keine weiteren Versuche erforderlich. Wenn bei der Wiederholung Rissbildung beobachtet wird, sind weitere Versuche erforderlich, um die Grenzkurve festzulegen. AN

31、MERKUNG 1 Wenn die Wrmeeinbringung variiert wird, sollte die Grenzkurve innerhalb eines Bereichs von 0,5 kJ/mm bestimmt und der Wiederholungsversuch innerhalb 0,1 kJ/mm ausgefhrt werden. ANMERKUNG 2 Wenn die Vorwrmung variiert wird, sollte die Grenzkurve innerhalb eines Bereichs von 12,5 C bestimmt

32、werden. 6.2 Implant-Versuch 6.2.1 Versuchswerkstoffe Die Implant-Probe und die Einschweiplatte mssen entsprechend CR ISO 15608 aus der gleichen Gruppe sein. 6.2.2 Abmessungen der Proben Die Abmessungen der Einschweiplatte der Implant-Proben mssen den Angaben in Bild 1, 2 und 3 und Tabelle 2 entsprec

33、hen. Wenn die thermischen Bedingungen des Schweiens die geforderten Abmessungen nicht zulassen, knnen andere Abmessungen verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie im Prfbericht erwhnt sind. EN ISO 17642-3:2005 (D) 6 Mae in Millimeter Legende 1 Temperaturmessung 3 Implant-Probe 2 Schweirichtung 4 Prf

34、kraft F ANMERKUNG 1 Die Lnge der Prfraupe sollte mindestens 150 mm“ betragen. ANMERKUNG 2 Der Mindestabstand zwischen der ersten Prfnaht und der Blechkante sollte 100 mm betragen. Bild 1 Implant-Versuch Mae in Millimeter ANMERKUNG 1 Abmessung M ist von der Prfeinrichtung abhngig. ANMERKUNG 2 Abmessu

35、ng N ist von der Prfeinrichtung abhngig. Bild 2 Implant-Probe (Wendelkerbe) EN ISO 17642-3:2005 (D) 7 Mae in Millimeter Bild 3 Implant-Probe (Umlaufkerbe) 6.2.3 Vorbereitung des Prfstcks Die Herstellung der Implant-Proben muss durch Drehen und die Herstellung der Einschweiplatte durch Bohren erfolge

36、n. Erwrmungen und Verformungen mssen bei der Bearbeitung so gering wie mglich gehalten werden. Die Abmessungen der Einschweiplatte mssen den in Tabelle 2 angegebenen Maen entsprechen. Die allgemeine Anordnung der Einschweiplatte und der Proben soll gem Bild 1 und Bild 2 erfolgen. Die in Tabelle 2 an

37、gegebenen Toleranzen sind zu beachten. Die Implant-Probe muss ausreichend von der Prfraupe bedeckt sein. Normalerweise wird eine Implant-Probe mit 8 mm Durchmesser verwendet. Jedoch kann fr kleine Schweiraupen eine 6-mm-Probe verwendet werden. EN ISO 17642-3:2005 (D) 8 Tabelle 2 Implant-Einschweipla

38、tte/Proben-Abmessungen, Bedingungen und Toleranzen Einschweiplatte Plattendicke 20 mm Breite Lnge 200 mm 300 mm Durchmesser der Bohrungen D D d = (0,05 0,15) mm Werkstoff C-Mn-Stahl oder ein der Implant-Probe hnlicher Stahl Abstand a 33 mm Anzahl der Bohrungen 4 (siehe Bild 1) Implant-Probe Lnge abh

39、ngig von der Prfeinrichtung Durchmesser d 6 + 0 0,05 + 0 8 0,05 Art der Kerbe Wendelkerbe, Umlaufkerbe, V-Kerbe Kerbwinkel (40 2) Kerbtiefe t (0,5 0,05) mm Kerbradius R (0,1 0,01) mm Steigung (1 0,02) mm Die Bohrung und die Implant-Probe mssen so bearbeitet werden, dass der Abstand zwischen Implant-

40、Probe und Einschweiplatte im Bereich zwischen 0,05 mm und 0,15 mm (Gleitsitz) liegt. 6.2.4 Schweien der Prfnhte 6.2.4.1 Vorwrmen Wenn eine Vorwrmung erforderlich ist, sollen Einschweiplatte und Implant-Probe mit einem geeignetem Verfahren erwrmt werden. Vor dem Schweien ist die Temperatur der Einsch

41、weiplatte und der Implant-Probe mit einem kalibrierten Thermoelement zu berprfen. Wenn die Prfung eine bestimmte Vorwrmtemperatur verlangt, sollte mit dem Schweien nicht vor Erreichen der erforderlichen Temperatur begonnen werden. Die Temperaturen der Einschweiplatte und der Implant-Probe drfen nich

42、t mehr als 5 C voneinander abweichen. 6.2.4.2 Schweien Jede Schweiung ist in Wannenlage in einer Richtung und in einer Raupe auszufhren. Der Schweiprozess muss automatisiert oder mechanisiert werden. Schweien per Hand ist nicht zulssig, da eine angemessene Steuerung und berwachung schwierig ist. Der

43、 Einbrand muss so sein, dass die Kerbe in der Grobkorn-Wrmeeinflusszone der Implant-Probe liegt, siehe Bild 4. Der Wert der Wrmeeinbringung ist zu berechnen (in kJ/mm). EN ISO 17642-3:2005 (D) 9 ANMERKUNG Wenn mit umhllten Stabelektroden geschweit wird, so sind diese nach den Empfehlungen des Herste

44、llers fr den spezifizierten Wasserstoffgehalt zu trocknen, es sei denn, andere Wasserstoffgehalte sollen untersucht werden. Mae in Millimeter Legende 1 Einschweiplatte 3 Belastung 2 Wrmeeinflusszone Bild 4 Schweianordnung (Implant-Probe mit Wendel- und Umlaufkerbe) EN ISO 17642-3:2005 (D) 10 6.2.4.3

45、 Belastung der Implant-Probe Die Implant-Probe wird statisch zugbeansprucht. Die Prfkraft F muss nach Beendigung der Schweiung bei der Temperatur TL, abhngig von der Vorwrmtemperatur TV, aufgebracht werden. TV 100 C 100 C 100 C TL = TV+ 50 C Die Probe muss langsam belastet werden, und die spezifisch

46、e Belastung muss innerhalb von 20 s bis 60 s erreicht werden. Dies muss noch vor Erreichen einer Temperatur von 100 C oder bei Erreichen der Haltetemperatur geschehen. Die Belastungsdauer betrgt mindestens 16 h. Die Prfkraft F wird bezogen auf den Querschnitt durch den gekerbten Zylinder. 2)2(4tdFJ=

47、 (N/mm2) Dabei ist Jdie Spannung, bezogen auf den Querschnitt durch den gekerbten Zylinder; F die Prfkraft; d der Probendurchmesser. In vielen Fllen wird Jgleich Rp0,2des Implant-Werkstoffs gewhlt. Fr die Belastungseinrichtung werden folgende Bedingungen gefordert: Die gewhlte Belastung soll mit ein

48、er Genauigkeit von 1 % eingestellt werden und konstant ber die gesamte Prfdauer sein. Die Implant-Probe muss weitgehend frei von Biegung, Torsion oder stoartiger Belastung sein. 6.2.4.4 Abkhlzeit t8/5/t3/1Erfolgt der Implant-Versuch ohne Nachwrmen, so muss der Abkhlzyklus durch Messen und Aufnehmen der Abkhlzeit zwischen 800 C und 500 C (t8/5) und der Abkhlzeit zwischen 300 C und 100 C (t3/1) charakterisiert werden. Im Fall des Nachwrmens bei einer Temperatur von mehr als 100 C soll