Натрупване на щети
Натрупването на щети описва постепенното нарастване на микроскопични щети чрез повтарящо се механично или термично натоварване. Всеки цикъл на натоварване или топлина създава микроскопични пукнатини или промени в структурата, които се сумират. Когато щетата достигне критичен размер, детайлът се чупи без предупреждение.
Физико-химичен механизъм на действие
Всеки цикъл на натоварване създава микроскопични пластични деформации по концентраторите на напрежение, включванията или дефектите в зърната. Тези деформации разкъсват кристалната решетка и образуват микропукнатини. На върха на пукнатината се създава висока концентрация на напрежение, която при всеки следващ цикъл кара пукнатината да нарасне с малко. Термичните промени натоварват допълнително структурата чрез разширяване и свиване. Така щетата се натрупва непрекъснато.
Металургична значимост и рискове при заваряване
Заваръчните шевове почти винаги съдържат малки дефекти като пори, шлакови включвания или подрези. Тези дефекти действат като концентратори на напрежение и стартират натрупването на щети. Освен това остатъчните напрежения от заваряване създават предварително натоварване, което се добавя към експлоатационните натоварвания и ускорява щетата. В зоната на термично влияние едрото зърно или чупливият мартензит могат допълнително да насърчат разпространението на пукнатината. По този начин допустимият брой цикли на натоварване намалява и детайлът се разрушава по-рано.
Практика в цеха и указания за действие
Избягвайте остри концентратори на напрежение и подрези в прехода на шева. Шлифовайте преходите на шева гладко, за да намалите концентрацията на напрежение. Изберете допълнителен материал с достатъчна жилавост за основния материал. При висок брой цикли на натоварване е препоръчителна термична обработка за намаляване на остатъчните напрежения. Документирайте броя и големината на циклите на натоварване, за да оцените остатъчния живот. Проверявайте редовно критичните заваръчни шевове за начални пукнатини.