Schadeaccumulatie
Schadeaccumulatie beschrijft de geleidelijke groei van microscopische schade door herhaalde mechanische of thermische belasting. Elke belasting- of warmtecyclus genereert kleine scheuren of structuurveranderingen die zich opstapelen. Bereikt de schade een kritieke grootte, dan breekt het onderdeel zonder waarschuwing.
Fysisch-chemisch werkingsmechanisme
Elke belastingscyclus veroorzaakt bij kerfjes, insluitsels of korrelfouten kleine plastische vervormingen. Deze vervormingen scheuren het kristalrooster open en vormen microscheuren. Aan de scheurtip ontstaat een hoge spanningsconcentratie die de scheur bij elke volgende cyclus een stukje laat groeien. Thermische wisselingen belasten het materiaal extra door uitzetten en krimpen. Zo hoopt de schade zich continu op.
Metallurgische relevantie & risico's bij het lassen
Lasmaden bevatten bijna altijd kleine fouten zoals poriën, slakinsluitsels of inkartelingen. Deze fouten werken als spanningsconcentratoren en starten de schadeaccumulatie. Daarnaast veroorzaken lasspanningen een voorbelasting die samen met de bedrijfslasten de schade versnelt. In de warmtebeïnvloede zone kan grove korrel of bros martensiet de scheurgroei verder bevorderen. Hierdoor daalt het aantal toelaatbare lastwisselingen en faalt het onderdeel eerder.
Werkplaatspraktijk & instructies
Vermijd scherpe kerfjes en inkartelingen bij de naadovergang. Slijp de naadovergangen glad om de spanningsconcentratie te verminderen. Kies een toevoegmateriaal met voldoende taaiheid voor het basismateriaal. Bij hoge lastwisselingen is een warmtebehandeling na het lassen om spanningen te verminderen aan te raden. Documenteer het aantal en de hoogte van de belastingscycli om de restlevensduur in te schatten. Controleer kritieke lasnaden regelmatig op beginscheuren.