Nuolydžio eksponentas
Nuolydžio eksponentas m apibūdina Wöhlerio linijos nuolydį dvigubai logaritminėje diagramoje. Jis parodo, kaip stipriai mažėja leistinas ciklų skaičius, kai didėja įtempių amplitudė. Didelė m reikšmė reiškia: net nedideli įtempių padidėjimai drastiškai sutrumpina tarnavimo laiką.
Fizikinis-cheminis veikimo mechanizmas
Vėlerio kreivė aprašo ryšį tarp įtampų svyravimo amplitudės Δσ ir leistino ciklų skaičiaus N. Dvigubai logaritminėje diagramoje tai tampa tiese: log N = log C - m · log Δσ. Nuolydžio rodiklis m yra šios tiesės nuolydis. Jis parodo, kaip jautriai medžiaga reaguoja į įtampos pokyčius. Didelė m reikšmė reiškia statų nuolydį: įtampai nežymiai padidėjus, ilgaamžiškumas smarkiai krenta. Fiziškai tai reiškia: didesnės įtampos greičiau varo mikrolyšius per struktūrą. Įtrūkio viršūnė gauna daugiau energijos per ciklą, todėl įtrūkis auga neproporcingai.
Metalurginė svarba ir rizika suvirinant
Suvirinimo jungtys turi kitokias m reikšmes nei gryna pagrindinė medžiaga. Tipinės reikšmės: m = 3 suvirinimo siūlėms esant normaliniam įtempimui, m = 5 pagrindinei medžiagai. Mažesnė siūlės m reikšmė reiškia: ilgaamžiškumas krenta ne taip staigiai didėjant įtempimui kaip pagrindinės medžiagos. Vis dėlto visa suvirinimo siūlės Vėlerio kreivė yra žymiai žemiau. Priežastys – įtrūkiai siūlės perėjimo zonoje, suvirinimo liekamieji įtempimai ir struktūros pokyčiai šilumos poveikio zonoje. Šie veiksniai veikia kaip išankstinis pažeidimas. Todėl suvirinimo siūlė net ir esant žemoms įtampoms atlaiko tik ribotą ciklų skaičių. Neteisingai pasirinkta m reikšmė skaičiavime veda prie pavojingų klaidingų ilgaamžiškumo įvertinimų.
Dirbtuvių praktika ir veiksmų nurodymai
Nustatykite tinkamą m reikšmę iš galiojančio standarto (pvz., Eurocode 3 plieninėms konstrukcijoms). Suvirinimo siūlėms esant normaliniam įtempimui naudokite m = 3, esant šlyties įtempimui m = 5. Esant kintamoms amplitudėms skaičiuokite tiesine pažeidimų akumuliacija pagal Palmgren-Miner. Aktyviai mažinkite įtampų svyravimo amplitudę: perpus sumažinus įtampą, ilgaamžiškumas pailgėja esant m = 3 koeficientu 8, esant m = 5 koeficientu 32. Apdorokite siūlės perėjimą šlifuodami arba TIG lydymu, kad sumažintumėte įtrūkius. Kontroliuokite suvirinimo liekamuosius įtempimus atleidžiant nuo įtempimų arba mechaniškai tiesindami. Taip pakelsite Vėlerio kreivę aukštyn ir pailginsite ilgaamžiškumą.