Slīpuma eksponents
Slīpuma eksponents m raksturo Vēlera līknes slīpumu divkārši logaritmiskajā diagrammā. Tas norāda, cik stipri samazinās pieļaujamais slodzes ciklu skaits, palielinoties sprieguma svārstību amplitūdai. Liela m vērtība nozīmē: pat neliels sprieguma pieaugums dramatiski saīsina kalpošanas laiku.
Fizikāli ķīmiskais iedarbības mehānisms
Vēlera līkne apraksta sakarību starp sprieguma svārstību amplitūdu Δσ un pieļaujamo slodzes ciklu skaitu N. Divkārši logaritmiskā attēlojumā tā kļūst par taisni: log N = log C - m · log Δσ. Slīpuma eksponents m ir šīs taisnes slīpums. Tas parāda, cik jutīgs materiāls ir pret sprieguma izmaiņām. Liela m vērtība nozīmē stāvu taisni: ja spriegums pieaug tikai nedaudz, kalpošanas laiks strauji samazinās. Fizikāli aiz tā slēpjas: augstāki spriegumi mikropleišus ātrāk virza cauri struktūrai. Pleiša gals saņem vairāk enerģijas uz katru slodzes ciklu, tāpēc pleišs aug nevienmērīgi.
Metalurģiskā nozīme un riski metināšanā
Metinātajiem savienojumiem ir citas m vērtības nekā tīram pamatmateriālam. Tipiskās vērtības: m = 3 metinātām šuvēm normālspriegumā, m = 5 pamatmateriālam. Mazākā šuves m vērtība nozīmē: kalpošanas laiks, spriegumam pieaugot, samazinās lēzenāk nekā pamatmateriālam. Tomēr visa metinātās šuves Vēlera līkne atrodas ievērojami zemāk. Iemesli ir koncentratori šuves pārejā, metināšanas iekšējie spriegumi un struktūras izmaiņas termiskās ietekmes zonā. Šie faktori darbojas kā iepriekšēji bojājumi. Tāpēc metinātā šuve arī pie zema sprieguma iztur tikai ierobežotu slodzes ciklu skaitu. Nepareizi izvēlēta m vērtība aprēķinā noved pie bīstamiem kļūdainiem kalpošanas laika novērtējumiem.
Darbnīcas prakse un rīcības norādījumi
Nosakiet atbilstošo m vērtību no spēkā esošā standarta (piem., Eurocode 3 tērauda konstrukcijām). Metinātām šuvēm normālspriegumā izmantojiet m = 3, bīdes spriegumā m = 5. Mainīgām amplitūdām aprēķiniet ar lineāro bojājumu uzkrāšanos pēc Palmgren-Miner. Aktīvi samaziniet sprieguma svārstību amplitūdu: sprieguma samazināšana uz pusi pagarina kalpošanas laiku pie m = 3 par koeficientu 8, pie m = 5 par koeficientu 32. Apstrādājiet šuves pāreju ar slīpēšanu vai TIG pārkausēšanu, lai samazinātu koncentratorus. Kontrolējiet metināšanas iekšējos spriegumus ar sprieguma mazināšanas atlaidināšanu vai mehānisko iztaisnošanu. Tā jūs pārvietojat Vēlera līkni uz augšu un iegūstat kalpošanas laiku.