J-Integral
J-Integrali mat energjinë që lirohet në majën e një çarjeje kur çarja rritet. Ai vlen për materiale të fortë me deformim të madh plastik përpara thyerjes. Në teknologjinë e saldimit, me të vlerësohet në mënyrë realiste rreziku i thyerjes së saldimeve.
Mekanizmi fiziko-kimik i veprimit
Në majën e plasaritjes përqendrohet tensioni. Në materialet e fortë materiali deformohet plastikisht përpara se plasaritja të vazhdojë. Integrali J është një integral vije rreth majës së plasaritjes. Ai llogarit energjinë potenciale që lirohet kur plasaritja zgjatet për një njësi sipërfaqeje. Është i pavarur nga rruga e integrimit, për sa kohë rruga ndodhet në materialin elastik-plastik. Integrali J përfshin energjinë e deformimit elastik dhe plastik. Ai zgjeron konceptin e shkallës së lirimit të energjisë nga mekanika lineare-elastike e thyerjes në sjelljen jolineare të materialit.
Rëndësia metalurgjike & rreziqet gjatë saldimit
Saldimet shpesh kanë tensione të mbetura dhe ndryshime strukture. Futja e nxehtësisë ndryshon fortësinë. Në materialet e fortë (p.sh. çelik konstruksioni) zona plastike në majën e plasaritjes është e madhe. Mekanika lineare-elastike e thyerjes nënvlerëson rrezikun e thyerjes. Integrali J jep vlera më të sakta për fortësinë ndaj thyerjes. Një vlerë kritike JIc shënon fillimin e rritjes së paqëndrueshme të plasaritjes. Nëse ngarkesa është aq e lartë sa integrali J tejkalon JIc, saldimi çahet pa paralajmërim. Në zonën e saldimit fortësia ndaj thyerjes mund të bjerë ndjeshëm për shkak të ndryshimeve strukturore (p.sh. formimi i kokrrizave të mëdha, martensiti). Atëherë JIc është i ulët dhe saldimi dështon më herët.
Praktika në punishte & udhëzimet e veprimit
Integrali J nuk matet drejtpërdrejt në punishte. Ai përcaktohet në laborator me mostra të standardizuara (p.sh. sipas ASTM E1820). Për praktikuesin e rëndësishme: materiali duhet të ketë fortësi të mjaftueshme ndaj thyerjes JIc. Vlerat tipike për çelik konstruksioni janë, në varësi të cilësisë së çelikut dhe temperaturës, rreth 50–200 kJ/m². Në bashkimet e salduara kontrollohen veçmas zona e ndikimit të nxehtësisë dhe metali i saldimit. Nëse zgjidhen parametra saldimi me futje shumë të lartë nxehtësie, kokrrizat trashen dhe JIc bie. Futja shumë e ulët e nxehtësisë mund të krijojë martensit dhe gjithashtu përkeqëson fortësinë. Prandaj: respekto udhëzimin e saldimit, mbaj parangrohjen dhe temperaturën ndërmjet shtresave. Kur një saldim duhet të përballojë ngarkesa të larta, porositësi shpesh kërkon një provë të fortësisë ndaj thyerjes përmes JIc. Atëherë duhet të merren mostra nga saldimi dhe të kontrollohen.