Parisov zakon
Parisov zakon opisuje koliko brzo zamorna pukotina raste po ciklusu opterećenja (da/dN). To povećanje dovodi u vezu s amplitudom faktora intenziteta naprezanja (ΔK). Za zavare je to najvažniji alat za izračun preostalog vijeka trajanja i intervala ispitivanja.
Fizikalno-kemijski mehanizam djelovanja
Na vrhu pukotine pri svakoj promjeni opterećenja nastaje mala plastična zona. Pukotina se otvara i zatvara, a pritom raste za sićušni iznos. Parisov zakon opisuje taj proces formulom: da/dN = C * (ΔK)^m. ΔK je razlika između maksimalnog i minimalnog faktora intenziteta naprezanja. U dvostruko logaritamskom prikazu dobiva se pravac. Nagib m kod čelika je najčešće između 2 i 4. Ispod granične vrijednosti ΔK_th pukotina praktički ne raste.
Metalurška važnost i rizici pri zavarivanju
Zavareni šavovi gotovo uvijek sadrže male greške: pore, uključke troske, greške nalijeganja. One djeluju kao zarezi. Osim toga, zaostala naprezanja od zavarivanja stvaraju vlačna naprezanja koja drže pukotinu otvorenom. Zbog toga se granična vrijednost ΔK_th smanjuje, a rast pukotine počinje ranije. Koncentracija naprezanja na zavarenom šavu povećava lokalno naprezanje, a time i ΔK. Ako se rast zanemari, mala greška može postati kritična pukotina i iznenada dovesti do loma.
Radionička praksa i upute za postupanje
Odredi početnu veličinu pukotine nerazornim ispitivanjem: ultrazvukom (UT) ili magnetnim česticama (MT). Procijeni ΔK pomoću analize naprezanja ili tabličnih vrijednosti. Izračunaj životni vijek integracijom da/dN od početne do kritične veličine pukotine. Tipična granična vrijednost za čelik: ΔK_th ≈ 5–6 MPa√m (pri R = 0,1). Ako je ΔK ispod granične vrijednosti, pukotina ne raste. Smanji ΔK manjim oscilacijama naprezanja, boljom geometrijom šava (brušenje prijelaza šava, TIG naknadna obrada) i tlačnim zaostalim naprezanjima (npr. postupkom čekićanja). Odredi intervale ispitivanja proračunski, a ne proizvoljno. Intervali moraju biti kraći od vremena u kojem prepoznatljiva pukotina naraste do kritične veličine. Konstante materijala: za konstrukcijski čelik m ≈ 3, C je ovisno o jedinici u području 10^-11 do 10^-13 (pri da/dN u m/ciklus, ΔK u MPa√m). Koristi samo vrijednosti iz provjerenih izvora.