Dislokaatioiden katoaminen

Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi

Dislokaatiot ovat viivamaisia hilavirheitä. Ne syntyvät plastisessa muodonmuutoksessa. Korkeassa lämpötilassa atomit saavat tarpeeksi energiaa järjestyäkseen uudelleen. Dislokaatiot voivat liukua ja kiivetä. Kun kaksi vastakkaismerkkistä dislokaatiota kohtaa, ne kumoavat toisensa – ne häviävät. Se on kuin plus ja miinus: ne neutraloituvat. Hilaan varastoitunut vääristymäenergia vapautuu. Hilasta tulee säännöllisempi.

Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa

Hitsauksessa syntyy muutosvyöhyke. Siellä perusaine kuumennetaan hetkellisesti. Kylmämuovatuissa teräksissä (esim. kylmävalssatut levyt) kuumennus johtaa dislokaatioiden palautumiseen. Juuri sauman ja muuttumattoman perusaineen välisellä siirtymävyöhykkeellä syntyy pehmeä vyöhyke. Tällä pehmeällä vyöhykkeellä on pienempi lujuus kuin muulla osalla. Kuormituksessa siellä voi tapahtua muodonmuutosta tai murtuma. Tämä on tyypillinen ongelma kylmämuovattujen materiaalien hitsauksessa. Myös monipalkkihitsauksessa seuraavan palkeen lämpö voi aiheuttaa palautumista edellisessä palkeessa. Kovuus laskee.

Työpajakäytäntö ja toimintaohjeet

• Tarkista ennen hitsausta: Onko perusaine kylmämuovattu? (Esim. kylmävalssauksella tai vetämällä.)

• Jos on: suunnittele pehmeä vyöhyke. Tee lujuustarkastelu pienennetyillä arvoilla muutosvyöhykkeellä.

• Rajoita hitsauslämpöä: Valitse pieni lämmöntuonti (esim. lyhyet valokaariajat, pieni palkoenergia, vältä esikuumennusta, jos ei tarvita). Vähemmän lämpöä = vähemmän palautumista.

• Jos mahdollista: Suorita hitsauksen jälkeen lämpökäsittely koko rakenteen homogenisoimiseksi – mutta muista silloin, että koko lujuus laskee, ei vain paikallisesti.

• Vaihtoehto: Käytä materiaalia, jolla on korkeampi rekristallisaatiolämpötila, tai korvaa kylmämuovattu tila dispersiokovettumisella.