أس المنحدر

آلية التأثير الفيزيوكيميائي

يصف منحنى فولر العلاقة بين مدى إجهاد التذبذب Δσ وعدد الدورات المحتمل N. في التمثيل اللوغاريتمي المزدوج يصبح خطاً مستقيماً: log N = log C - m · log Δσ. الأس m هو ميل هذا الخط. يوضح مدى حساسية المادة لتغيرات الإجهاد. قيمة m الكبيرة تعني خطاً شديد الانحدار: إذا ارتفع الإجهاد قليلاً، ينخفض العمر بشكل كبير. فيزيائياً: الإجهادات الأعلى تدفع الشقوق الدقيقة أسرع عبر البنية المجهرية. رأس الشق يتلقى طاقة أكبر لكل دورة حمل، لذلك ينمو الشق بشكل غير متناسب.

الأهمية المعدنية والمخاطر في اللحام

وصلات اللحام لها قيم m مختلفة عن المادة الأساسية العارية. القيم النموذجية: m = 3 لحامات تحت إجهاد عادي، m = 5 للمادة الأساسية. قيمة m الأصغر للحام تعني: العمر ينخفض بشكل أقل حدة عند ارتفاع الإجهاد مقارنة بالمادة الأساسية. ومع ذلك، فإن منحنى فولر الكامل للحام يقع بشكل ملحوظ أدنى. الأسباب هي الشقوق عند انتقال اللحام، إجهادات اللحام الذاتية وتغيرات البنية في منطقة التأثير الحراري. هذه العوامل تعمل مثل أضرار مسبقة. وبالتالي يتحمل اللحام دورات حمل محدودة حتى عند الإجهادات المنخفضة. اختيار قيمة m خاطئة في الحساب يؤدي إلى تقديرات خاطئة خطيرة للعمر.

ممارسة الورشة وتعليمات العمل

حدد قيمة m المناسبة من المعيار الساري (مثل يوروكود 3 للمنشآت الفولاذية). استخدم للحامات تحت إجهاد عادي m = 3، وتحت إجهاد قص m = 5. عند السعات المتغيرة احسب بتراكم الضرر الخطي وفق Palmgren-Miner. اخفض مدى إجهاد التذبذب بشكل فعّال: خفض الإجهاد إلى النصف يطيل العمر عند m = 3 بمعامل 8، وعند m = 5 بمعامل 32. عالج انتقال اللحام بالتجليخ أو إعادة الصهر بـ TIG لتقليل الشقوق. تحكم في إجهادات اللحام الذاتية عن طريق التلدين لتخفيف الإجهاد أو التسوية الميكانيكية. وهكذا ترفع منحنى فولر للأعلى وتكسب عمراً أطول.