Pingete suhe
Pingete suhe R on võnkekoormuse minimaalse pinge σ_min ja maksimaalse pinge σ_max jagatis. See iseloomustab keskmise pinge olekut: R = -1 tähendab puhast vahelduvkoormust, R = 0 tähendab puhast tõmbe-tsüklilist koormust. Keevitatud konstruktsioonides suurendavad jääkpinged lokaalset R-i ja vähendavad vastupidavat väsimustugevust.
Füüsikalis-keemiline mõjumehhanism
Võnkkoormuse korral kõigub pinge perioodiliselt ülemise väärtuse σ_max ja alumise väärtuse σ_min vahel. Pingesuhe R = σ_min / σ_max (koos märgiga) kirjeldab, kui tugev on see kõikumine keskmise pinge ümber. Kui R on negatiivne, muudab pinge suunda (tõmme-surve vaheldumine). Kui R on null või positiivne, jääb pinge tõmbe- või survepiirkonda. Mida suurem on R, seda kõrgemal on keskmine pinge sama võnkeamplituudi juures. See kiirendab väsimuspraegude kasvu, sest prao tipud vabanevad vähem.
Metallurgiline tähtsus ja riskid keevitamisel
Keevisõmblustes on pärast jahtumist suured jääkpinged, mis võivad olla lähedased voolavuspiirile. Need jääkpinged liituvad töökoormusega. Seetõttu nihkub lokaalne pingesuhe keevisõmbluses märgatavalt ülespoole. Isegi kui detaili kontrollitakse väliselt R = -1, võngub kriitiline õmbluspiirkond sageli R ≈ 0,3 kuni 0,5. See alandab oluliselt väsimuspiiri. Kui tegelik lokaalne R on alahinnatud, tekivad enneaegsed praod keevisõmbluse üleminekutel, eriti kõrgtugevatel terastel või paksematel plekkidel.
Töökoja praktika ja tegevusjuhised
Määrake pingesuhe alati detaili tegelikust koormusjärjestusest, mitte idealiseeritud eeldustest. Keevitatud konstruktsioonide puhul, kus jääkpingeid ei ole kõrvaldatud, kasutage eluea arvutuses vähemalt R = 0,5, isegi kui väliskoormus vaheldub. Vähendage lokaalseid tõmbepinge tippe õmbluse üleminekute lihvimise, kuulhaamerdamise või TIG-järeltöötlusega. Nii alandate keskmist pinget ja efektiivset R-i. Kriitiliste detailide puhul mõõtke jääkpingeid röntgenograafiliselt või augu meetodiga, et määrata tegelik R.