A hegesztési maradványfeszültség a hegesztett szerkezetekben a hegesztési folyamat során fellépő korlátozott termikus deformáció következtében keletkező belső feszültségre utal. Különösen a hegesztési varrat olvadása, megszilárdulása és hűtési zsugorodása során keletkezik a korlátok miatt jelentős termikus feszültség, így a maradó feszültség elsődleges összetevője. Ezzel szemben a hűtési folyamat során a metallográfiai szerkezet változásaiból adódó belső feszültség a maradékfeszültség másodlagos összetevője. Minél nagyobb a szerkezet merevsége és minél nagyobb a kényszer, annál nagyobb a maradó feszültség, következésképpen annál jelentősebb a szerkezeti teherbíró képességére gyakorolt hatása. Ez a cikk főként a hegesztési maradékfeszültség szerkezetekre gyakorolt hatását tárgyalja.
A hegesztési maradékfeszültség hatása a szerkezetekre vagy alkatrészekre
A hegesztési maradó feszültség az a kezdeti feszültség, amely az alkatrész keresztmetszetén van még azelőtt, hogy az bármilyen külső terhelést viselne. Az alkatrész élettartama során ezek a maradó feszültségek kombinálódnak a külső terhelések okozta üzemi feszültségekkel, ami másodlagos deformációhoz és a maradó feszültség újraeloszlásához vezet. Ez nemcsak a szerkezet merevségét és stabilitását csökkenti, hanem a hőmérséklet és a környezet együttes hatásai mellett jelentősen befolyásolja a szerkezet kifáradási szilárdságát, rideg törésállóságát, feszültségi korróziós repedésekkel szembeni ellenállását és magas hőmérsékletű kúszórepedésekkel szembeni ellenállását.
A szerkezeti merevségre gyakorolt hatás
Amikor a külső terhelések és a maradó feszültség együttes igénybevétele a szerkezet egy bizonyos területén eléri a folyáshatárt, az adott területen lévő anyag helyi képlékeny deformáción megy keresztül, és elveszíti további terhelések elviselési képességét, ami az effektív keresztmetszet csökkenését okozza. terület és ennek következtében a szerkezet merevsége. Például a hossz- és keresztvarratokkal rendelkező szerkezeteknél (például az I-gerendák bordalemez-hegesztései), vagy a lángegyengetésen átesett szerkezeteknél nagyobb keresztmetszetekben jelentős maradó húzófeszültség keletkezhet. Bár ezeknek a feszültségeknek az eloszlási tartománya az alkatrész hossza mentén nem lehet kiterjedt, a merevségre gyakorolt hatásuk mégis jelentős lehet. Különösen a hegesztett gerendáknál, amelyeket kiterjedt lángegyenesítésnek vetnek alá, észrevehetően csökkenhet a merevség a terhelés során, és csökkenhet a visszapattanás a tehermentesítés során, amit nem lehet figyelmen kívül hagyni olyan szerkezeteknél, amelyeknél magas a méretpontosság és a stabilitás követelménye.
A statikus terhelés erősségére gyakorolt hatás
Azon rideg anyagoknál, amelyek képlékeny alakváltozást nem tudnak alávetni, az alkatrészen belüli feszültség nem oszlik el egyenletesen a külső erő növekedésével. A feszültségcsúcsok tovább emelkednek, amíg el nem érik az anyag folyáshatárát, ami lokális meghibásodást és végül a teljes alkatrész töréséhez vezet. A maradék feszültség jelenléte a rideg anyagokban csökkenti teherbíró képességüket, ami törésekhez vezet. A képlékeny anyagoknál a háromtengelyű húzómaradék feszültség megléte alacsony hőmérsékletű környezetben akadályozhatja a képlékeny deformáció létrejöttét, ezáltal jelentősen csökkentve az alkatrész teherbíró képességét.
Összefoglalva, a hegesztési maradékfeszültség jelentős hatással van a szerkezetek teljesítményére. Az ésszerű tervezés és folyamatszabályozás csökkentheti a maradék feszültséget, ezáltal növelve a hegesztett szerkezetek megbízhatóságát és tartósságát.
Feladás időpontja: 2024. augusztus 01
