معامل شدة الإجهاد

الآلية الفيزيائية والكيميائية

تتركز الإجهادات عند رأس الشق. يصبح الإجهاد هناك نظريًا لانهائيًا. معامل شدة الإجهاد K يعطي قوة زيادة الإجهاد هذه. يُحسب K من الإجهاد الاسمي، وطول الشق، ومعامل هندسي. الوحدة هي MPa·√m. كل مادة تتحمل حتى قيمة حرجة K_IC. إذا كان K أصغر من K_IC، يبقى الشق مستقرًا أو ينمو ببطء فقط. إذا كان K أكبر من K_IC، يتمزق الشق فجأة ويستمر.

الأهمية المعدنية والمخاطر أثناء اللحام

غالبًا ما تحتوي خطوط اللحام على شقوق صغيرة أو بدايات شقوق. بالإضافة إلى ذلك، تولد إجهادات اللحام الذاتية إجهادات شد عالية. كلاهما يزيد معامل شدة الإجهاد K. في منطقة التأثير الحراري يمكن أن يتكون المارتنسيت. المارتنسيت له صلابة كسر منخفضة K_IC. عندها يكفي شق صغير لدفع K فوق K_IC. ينمو الشق هشًا وبدون إنذار. الهيدروجين في معدن اللحام يعزز هذا الخطر.

ممارسات الورشة وتعليمات العمل

تجنب الشقوق من خلال تحضير خط اللحام بشكل نظيف ومواد إضافة مناسبة. حافظ على درجة حرارة التسخين المسبق المحددة. هذا يبطئ التبريد ويمنع المارتنسيت الصلب. قلل إجهادات اللحام الذاتية من خلال تسلسل لحام موجه أو التلدين لتخفيف الإجهاد. إذا وجدت شقًا بعد اللحام، قس طوله وقيمه وفقًا لطريقة ميكانيكا الكسر. إذا تجاوز K القيمة المسموح بها، يجب إزالة الشق بالكامل وإعادة اللحام.