jännitysvaihteluväli
Jännitysvaihteluväli on korkeimman ja matalimman jännityksen ero vaihtelevassa kuormituksessa. Se määrittää suoraan, kuinka nopeasti väsymishalkeama syntyy hitsaussaumaan. Suuri jännitysvaihteluväli lyhentää käyttöikää rajusti.
Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi
Värähtelevässä kuormituksessa jännitys vaihtelee jatkuvasti ylä- ja ala-arvon välillä. Näiden kahden arvon erotus on jännitysvaihteluväli. Se kuvaa kuormituksen vaihtelun voimakkuutta. Materiaaliin syntyy lovien tai epäjatkuvuuskohtien kohdalle paikallisia jännityshuippuja. Nämä huiput ajavat mikrosärön kasvua, kun jännitysvaihteluväli ylittää kynnysarvon.
Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa
Hitsisaumoissa on lähes aina lovia: rajaviiluja, juurirakoja tai kuonasulkeumia. Näissä kohdissa ulkoinen jännitysvaihteluväli vaikuttaa voimistuneena. Pienetkin jännitysvaihteluvälit voivat aiheuttaa särön synnyn monien kuormitusvaihtojen jälkeen. Suuret jännitysvaihteluvälit johtavat hyvin nopeasti väsymismurtumaan, usein ilman näkyvää ennakkovaroitusta. Erityisen alttiita ovat osat, joissa on vetojännityksiä ja vaihtelevaa kuormitusta.
Korjaamokäytäntö ja toimintaohjeet
• Pidä jännitysvaihteluväli rakenteellisin keinoin mahdollisimman pienenä. Vältä teräviä poikkileikkausmuutoksia ja äkillisiä jäykkyyseroja.
• Hio sauman siirtymät lovettomiksi. Poista rajaviilut ja roiskeet.
• Käytä jälkikäsittelymenetelmiä kuten kuulapuhallusta tai vasarointia puristusjännitysten aikaansaamiseksi. Ne pienentävät tehollista jännitysvaihteluväliä.
• Tarkista todellinen kuormitus. Jännitysvaihteluvälin puolittaminen voi pidentää käyttöikää kertoimella 5 – 10 (loviluokasta riippuen).
• Käytä rikkomattomia aineenkoetuksia säröjen varhaiseen havaitsemiseen. Muutaman millimetrin särö pituudesta eteenpäin auttaa vain korjaushitsaus.