شکست ترد و شکست چقرمه در نمونه‌های جوش لب به لب لوله‌های پلی‌اتیلن

شکست ترد و شکست چقرمه در نمونه‌های جوش لب به لب لوله‌های پلی‌اتیلن

استفاده از لوله‌های پلیمری در سال های اخیر به دلیل مزایای قابل توجه آن ها از جمله چگالی کمتر، مقاومت در برابر فرسودگی بالاتر، افت فشار کمتر و... نسبت به لوله‌های چدنی و فولادی به صورت فزاینده ای رشد داشته است. در این میان، لوله‌های پلیمری برپایه پلی اتیلن در مقایسه با دیگر لوله­‌های پلیمری به دلیل مقاومت سایش و ضربه خوب، مقاومت به خزش بالا، انعطاف پذیری مناسب و خاصیت جوش پذیری عالی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. لوله ها و اتصالات تک جداره پلی اتیلن به چندین روش به یکدیگر متصل می شوند که انتخاب نحوه اتصال آنها با توجه به امکانات موجود و نیازمندی ها صورت می گیرد ولی اغلب در خطوط انتقال آب و فاضلاب و شبکه های توزیع آب برای کشاورزی و مزارع، جوشکاری لوله و اتصالات پلی اتیلن به شیوه لب به لب یا بات فیوژن انجام می پذیرد. تولید کنندگانی که برای اتصالات لوله های پلی اتیلن دستگاه های جوش تولید می کنند همیشه در رابطه با نحوه ی بکارگیری و نگهداری دستگاه ها، توصیه هایی رابه مصرف کنندگان ارائه می دهند که رعایت آنها بسیار ضروری است.

به منظور بررسی تعیین استحکام کششی و بررسی حالت نقیصه کششی مجموعه لوله و اتصالات به روش جوش لب به لب پلی اتیلن از استاندارد ملی 17304 و یا ISO 11414 استفاده می شود. در این استاندارد یک آزمونه از اتصالات جوشی لب به لب لوله پلی اتیلن برای به دست آوردن یک برش میانی تراش داده می شود تا در سرعت ثابت در معرض تنش کششی قرار گیرد. به هنگام بارگذاری آزمونه در ماشین آزمون کشش، تنش در ناحیه اتصالی متمرکز می شود و نقیصه نهایی در نزدیکی اتصال صورت می گیرد. حالت نقیصه و استحکام کششی به عنوان معیاری  برای ارزیابی اتصال جوشی لب به لب استفاده می شود.

نمودار تنش – کرنش آزمونه های جوش لب به لب نمونه های مورد آزمون در آزمایشگاه آریانام در شکل های بالا قابل مشاهده است. نمونه ای که به صورت شکننده دچار شکست شده است(شکل سمت چپ) در محل جوش دارای سطح کاملا صاف بوده و نمودار آن در کرنش های کم دارای افت نیرو (حدودا 470 کیلوگرم نیرو) شده است. در حالیکه نمونه های دارای شکست چقرمه، در کرنش های بالاتر و با نیروی بیشتر (حدودا 1400 کیلوگرم نیرو) دچار شکست شده و سطح آن ها ناصاف و دارای اعوجاج می باشد(شکل سمت راست). از عوامل موثر بر فرایند جوش پذیری لوله های پلی اتیلن می توان به درجه حرارت صفحه ی داغ شده، فشار و زمان در خلال مرحله اول و دوم و مرحله آخر، زمان برداشتن و جابجایی صفحه‌ی داغ، خنک شدن و جامد شدن مواد مذاب اشاره کرد.

لازم به ذکر است که این آزمون در آزمایشگاه آریانام بر اساس استاندارد ملی 17304 و یا ISO 11414 صورت می پذیرد.

گردآورنده: میلاد کربلایی


تاریخ

دوشنبه 5 آبان 1399