Spriegumu attiecība
Spriegumu attiecība R ir minimālā sprieguma σ_min un maksimālā sprieguma σ_max attiecība cikliskā slodzē. Tā raksturo vidējo spriegumu: R = -1 nozīmē tīru maiņslodzi, R = 0 nozīmē tīru stiepes pulsa slodzi. Metinātās konstrukcijās iekšējie spriegumi palielina lokālo R un samazina pieļaujamo ciklisko izturību.
Fizikāli ķīmiskais iedarbības mehānisms
Pie svārstību slodzes spriegums periodiski svārstās starp augšējo vērtību σ_max un apakšējo vērtību σ_min. Sprieguma attiecība R = σ_min / σ_max (ar zīmi) raksturo, cik liela ir šī svārstība ap vidējo spriegumu. Ja R ir negatīvs, spriegums maina virzienu (stiepes-spiedes maiņa). Ja R ir nulle vai pozitīvs, spriegums paliek stiepes vai spiedes apgabalā. Jo lielāks kļūst R, jo augstāks ir vidējais spriegums pie tādas pašas svārstību amplitūdas. Tas veicina noguruma plaisu augšanu, jo plaisu gali tiek mazāk atslogoti.
Metalurģiskā nozīme un riski metināšanā
Metinātās šuves pēc atdzišanas satur augstus stiepes iekšējos spriegumus, kas var būt tuvu tecēšanas robežai. Šie iekšējie spriegumi pārklājas ar ekspluatācijas slodzi. Tādēļ lokālā sprieguma attiecība metinātajā šuvē ievērojami nobīdās uz augšu. Pat ja detaļa ārēji tiek pārbaudīta ar R = -1, kritiskā šuves zona bieži svārstās ar R ≈ 0,3 līdz 0,5. Tas ievērojami samazina ilgizturības robežu. Ja patiesais lokālais R tiek novērtēts par zemu, rodas priekšlaicīgi plaisas metināto šuvju pārejās, īpaši augstas stiprības tēraudiem vai biezām loksnēm.
Darbnīcas prakse un norādījumi
Sprieguma attiecību vienmēr nosakiet no faktiskās slodzes secības uz detaļas, nevis no idealizētiem pieņēmumiem. Metinātām konstrukcijām bez iekšējo spriegumu mazināšanas kalpošanas laika aprēķinā iestatiet vismaz R = 0,5, arī tad, ja ārējā slodze mainās. Samaziniet lokālos stiepes sprieguma maksimumus, slīpējot šuvju pārejas, ar lodīšu strūklu apstrādi vai TIG pēcapstrādi. Tā jūs samazināt vidējo spriegumu un efektīvo R. Kritiskiem elementiem izmēriet iekšējos spriegumus ar rentgenogrāfijas metodi vai urbuma metodi, lai noteiktu reālo R.