Metināšanas atlikušais spriegums attiecas uz iekšējo spriegumu, kas rodas metinātajās konstrukcijās metināšanas procesa laikā ierobežotas termiskās deformācijas dēļ. Jo īpaši metinātā metāla kušanas, sacietēšanas un dzesēšanas saraušanās laikā ierobežojumu dēļ rodas ievērojams termiskais spriegums, padarot to par galveno atlikušā sprieguma sastāvdaļu. Turpretim iekšējais spriegums, kas rodas no metalogrāfiskās struktūras izmaiņām dzesēšanas procesā, ir sekundāra atlikušā sprieguma sastāvdaļa. Jo lielāka ir konstrukcijas stingrība un augstāka ierobežojuma pakāpe, jo lielāks ir atlikušais spriegums un līdz ar to arī tā ietekme uz konstrukcijas nestspēju. Šajā rakstā galvenokārt apskatīta metināšanas atlikušā sprieguma ietekme uz konstrukcijām.
Metināšanas atlikušā sprieguma ietekme uz konstrukcijām vai sastāvdaļām
Metināšanas atlikušais spriegums ir sākotnējais spriegums, kas atrodas uz detaļas šķērsgriezuma pat pirms tam ir jebkāda ārēja slodze. Detaļas kalpošanas laikā šie atlikušie spriegumi apvienojas ar ārējo slodžu radītajiem darba spriegumiem, izraisot sekundāru deformāciju un atlikušā sprieguma pārdali. Tas ne tikai samazina konstrukcijas stingrību un stabilitāti, bet arī temperatūras un vides kombinētajā ietekmē būtiski ietekmē konstrukcijas noguruma izturību, trausluma lūzumu izturību, izturību pret sprieguma korozijas plaisāšanu un augstas temperatūras šļūdes plaisāšanu.
Ietekme uz strukturālo stingrību
Kad kombinētais spriegums no ārējām slodzēm un atlikušais spriegums noteiktā konstrukcijas apgabalā sasniedz tecēšanas robežu, materiāls šajā zonā tiks pakļauts lokālai plastiskai deformācijai un zaudēs spēju izturēt turpmākas slodzes, izraisot efektīvā šķērsgriezuma samazināšanos. platība un līdz ar to arī konstrukcijas stingrība. Piemēram, konstrukcijās ar garenvirziena un šķērseniskām šuvēm (piemēram, ribu plākšņu šuvēm uz I veida sijām) vai tām, kurām ir veikta liesmas iztaisnošana, lielākos šķērsgriezumos var rasties ievērojams atlikušais stiepes spriegums. Lai gan šo spriegumu sadalījuma diapazons visā komponenta garumā var nebūt plašs, to ietekme uz stingrību joprojām var būt ievērojama. Īpaši metinātām sijām, kas pakļautas plašai liesmas iztaisnošanai, var būt ievērojama stingrības samazināšanās slodzes laikā un samazināta atsitiens izkraušanas laikā, ko nevar neievērot konstrukcijām, kurām ir augstas prasības attiecībā uz izmēru precizitāti un stabilitāti.
Ietekme uz statiskās slodzes izturību
Trausliem materiāliem, kuri nevar tikt pakļauti plastiskai deformācijai, spriegums komponentā nevar tikt vienmērīgi sadalīts, palielinoties ārējam spēkam. Sprieguma maksimumi turpinās pieaugt, līdz sasniegs materiāla tecēšanas robežu, izraisot lokālu bojājumu un galu galā visas sastāvdaļas lūzumu. Atlikuma sprieguma klātbūtne trauslos materiālos samazina to nestspēju, izraisot lūzumus. Kaļamiem materiāliem trīsasu stiepes atlikušais spriegums zemas temperatūras vidē var kavēt plastisko deformāciju rašanos, tādējādi būtiski samazinot detaļas nestspēju.
Noslēgumā jāsaka, ka metināšanas atlikušais spriegums būtiski ietekmē konstrukciju veiktspēju. Saprātīga konstrukcija un procesa kontrole var samazināt atlikušo spriegumu, tādējādi uzlabojot metināto konstrukciju uzticamību un izturību.
Ievietošanas laiks: 01.08.2024
