Akumulacija oštećenja
Akumulacija oštećenja opisuje postupno povećanje mikroskopskih oštećenja uslijed ponavljanog mehaničkog ili toplinskog opterećenja. Svaki ciklus opterećenja ili topline stvara sitne pukotine ili promjene strukture koje se zbrajaju. Kada oštećenje dosegne kritičnu veličinu, komponenta puca bez prethodnog upozorenja.
Fizikalno-kemijski mehanizam djelovanja
Svaki ciklus opterećenja stvara sićušne plastične deformacije na zarezima, uključcima ili greškama u zrnu. Te deformacije kidaju kristalnu rešetku i stvaraju mikropukotine. Na vrhu pukotine nastaje visoka koncentracija naprezanja koja omogućuje pukotini da raste malo po malo sa svakim daljnjim ciklusom. Toplinske izmjene dodatno opterećuju strukturu širenjem i skupljanjem. Tako se šteta kontinuirano akumulira.
Metalurška važnost i rizici pri zavarivanju
Zavareni šavovi gotovo uvijek sadrže male greške poput pora, uključaka troske ili zareza od urona. Te greške djeluju kao koncentratori naprezanja i pokreću akumulaciju štete. Dodatno, zaostala naprezanja od zavarivanja stvaraju predopterećenje koje se zbraja s radnim opterećenjima i ubrzava štetu. U zoni utjecaja topline grubo zrno ili krhki martenzit mogu dodatno poticati širenje pukotine. Time se smanjuje podnošljivi broj ciklusa i dio prije popušta.
Radionička praksa i upute za postupanje
Izbjegavajte oštre zareze i zareze od urona na prijelazu šava. Izbrusite prijelaze šava glatko kako biste smanjili koncentraciju naprezanja. Odaberite dodatni materijal s dovoljnom žilavošću za osnovni materijal. Kod velikog broja promjena opterećenja preporučuje se toplinska obrada nakon zavarivanja za smanjenje zaostalih naprezanja. Dokumentirajte broj i visinu ciklusa opterećenja kako biste procijenili preostali životni vijek. Redovito kontrolirajte kritične zavarene šavove na početne pukotine.