نسبة الإجهاد

آلية التأثير الفيزيائي-الكيميائي

عند تعرض القطعة لحمل اهتزازي يتأرجح الإجهاد دوريًا بين قيمة عليا σ_max وقيمة دنيا σ_min. نسبة الإجهاد R = σ_min / σ_max (مع الإشارة) تصف مدى هذا التأرجح حول الإجهاد المتوسط. إذا كانت R سالبة، يتغير اتجاه الإجهاد (شد-ضغط متبادل). إذا كانت R تساوي صفرًا أو موجبة، يبقى الإجهاد في نطاق الشد أو الضغط. كلما زادت R، ارتفع الإجهاد المتوسط عند نفس سعة التأرجح. هذا يعزز نمو شقوق الإجهاد والتعب، لأن رؤوس الشقوق تتعرض لتفريغ إجهاد أقل.

الأهمية الميتالورجية والمخاطر أثناء اللحام

تحتوي اللحامات بعد التبريد على إجهادات داخلية شد عالية قد تقترب من حد الخضوع. هذه الإجهادات الداخلية تتراكب مع الحمل التشغيلي. وبذلك تنزاح نسبة الإجهاد المحلية في اللحام بشكل واضح نحو الأعلى. حتى لو تم اختبار القطعة خارجيًا بنسبة R = -1، فإن منطقة اللحام الحرجة غالبًا ما تتأرجح بنسبة R ≈ 0,3 إلى 0,5. هذا يقلل مقاومة الإجهاد الدائم بشكل كبير. إذا تم التقليل من تقدير R المحلية الحقيقية، تحدث شقوق مبكرة عند انتقالات اللحام، خاصة في الفولاذ عالي المقاومة أو الألواح السميكة.

ممارسة الورشة وتعليمات العمل

حدد نسبة الإجهاد دائمًا من تسلسل الحمل الفعلي على القطعة، وليس من افتراضات مثالية. بالنسبة للمنشآت الملحومة بدون إزالة الإجهادات الداخلية، استخدم في حساب العمر الافتراضي على الأقل R = 0,5، حتى لو كان الحمل الخارجي متغيرًا. قلل قمم إجهاد الشد المحلية عن طريق تجليخ انتقالات اللحام، أو القذف بالكريات، أو المعالجة اللاحقة بـ TIG. بهذا تخفض الإجهاد المتوسط و R الفعالة. في الأجزاء الحرجة، قس الإجهادات الداخلية بطريقة حيود الأشعة السينية أو طريقة الثقب لتعيين R الحقيقية.