Spänningsvidd
Spänningsvidden är skillnaden mellan högsta och lägsta spänning vid en växlande belastning. Den avgör direkt hur snabbt en utmattningsspricka uppstår i svetsen. Stor spänningsvidd förkortar livslängden drastiskt.
Fysikalisk-kemisk verkningsmekanism
Vid växlande belastning varierar spänningen ständigt mellan ett övre och ett nedre värde. Skillnaden mellan dessa värden kallas spänningsvidd. Den beskriver intensiteten i belastningsvariationen. I materialet uppstår lokala spänningstoppar vid anvisningar eller defekter. Dessa toppar driver tillväxten av en mikrospricka när spänningsvidden överstiger ett tröskelvärde.
Metallurgisk relevans och risker vid svetsning
Svetsfogar har nästan alltid anvisningar: smältdjup, rotränder eller slagginneslutningar. Vid dessa ställen förstärks den yttre spänningsvidden. Redan små spänningsvidder kan efter många lastväxlingar skapa en ansprickning. Höga spänningsvidder leder mycket snabbt till utmattningsbrott, ofta utan synlig varning. Särskilt utsatta är detaljer med dragspänningar och växlande belastning.
Verkstadspraxis och åtgärder
• Håll spänningsvidden så låg som möjligt genom konstruktionen. Undvik skarpa tvärsnittsförändringar och plötsliga styvhetssprång.
• Slipa fogövergångarna anvisningsfritt. Ta bort smältdjup och stänk.
• Använd efterbehandlingsmetoder som kulblästring eller hamring för att införa tryckegenspänningar. De minskar den effektiva spänningsvidden.
• Kontrollera den faktiska belastningen. En halvering av spänningsvidden kan förlänga livslängden med faktor 5 till 10 (beroende på anvisningsfall).
• Använd oförstörande provning för att upptäcka ansprickningar tidigt. Vid en spricklängd på några millimeter hjälper bara reparationssvetsning.