Feszültségviszony
Az R feszültségviszony a minimális feszültség σ_min és a maximális feszültség σ_max hányadosa egy váltakozó terhelésnél. A középfeszültség állapotát jellemzi: R = -1 tiszta váltakozó terhelést jelent, R = 0 tiszta húzó-lüktető terhelést jelent. Hegesztett alkatrészeknél a sajátfeszültségek növelik a helyi R értéket, és csökkentik az elviselhető fáradási szilárdságot.
Fizikai-kémiai hatásmechanizmus
Váltakozó igénybevételnél a feszültség periodikusan ingadozik egy felső σ_max és egy alsó σ_min érték között. Az R = σ_min / σ_max feszültségtényező (előjellel) megmutatja, hogy ez az ingadozás milyen mértékben tér el a középfeszültségtől. Ha R negatív, a feszültség irányt vált (húzó-nyomó váltakozás). Ha R nulla vagy pozitív, a feszültség a húzó- vagy nyomó tartományban marad. Minél nagyobb R, annál magasabb a középfeszültség azonos amplitúdó mellett. Ez ösztönzi a fáradási repedések növekedését, mert a repedéscsúcsok kevésbé tehermentesülnek.
Kohászati jelentőség és hegesztési kockázatok
A hegesztési varratok lehűlés után magas húzó sajátfeszültségeket tartalmaznak, amelyek közel lehetnek a folyáshatárhoz. Ezek a sajátfeszültségek rárakódnak az üzemi terhelésre. Ennek következtében a helyi feszültségtényező a varratban jelentősen megnő. Még ha egy alkatrészt külsőleg R = -1 értékkel vizsgálnak is, a kritikus varratzóna gyakran R ≈ 0,3 és 0,5 közötti értékkel rezeg. Ez jelentősen csökkenti a kifáradási szilárdságot. Ha a valódi helyi R értékét alábecsülik, idő előtt repedések jelenhetnek meg a varratátmeneteknél, különösen nagy szilárdságú acéloknál vagy vastag lemezeknél.
Műhelygyakorlat és utasítások
A feszültségtényezőt mindig a tényleges terhelési sorozatból határozza meg az alkatrészen, nem idealizált feltételezésekből. Hegesztett szerkezeteknél sajátfeszültség-mentesítés nélkül az élettartam-számításnál legalább R = 0,5 értéket vegyen figyelembe, még akkor is, ha a külső terhelés váltakozó. Csökkentse a helyi húzófeszültség-csúcsokat a varratátmenetek polírozásával, szemcseszórással vagy TIG-utókezeléssel. Így csökkenti a középfeszültséget és a hatásos R értéket. Kritikus alkatrészeknél mérje meg a sajátfeszültségeket röntgendiffrakcióval vagy furatfúrásos módszerrel a valós R meghatározásához.