Spänningsintensitetsfaktor
Spänningsintensitetsfaktorn K beskriver spänningskoncentrationen vid en sprickspets. Den beror på dragspänning, spricklängd och komponentgeometri. Överskrider K materialvärdet K_IC, fortplantar sig sprickan snabbt.
Fysikalisk-kemisk verkningsmekanism
Vid en sprickspets koncentreras spänningarna. Spänningen blir där teoretiskt oändligt hög. Spänningsintensitetsfaktorn K anger styrkan på denna spänningsförhöjning. Man beräknar K från nominell spänning, spricklängd och en geometrifaktor. Enheten är MPa·√m. Varje material tål upp till ett kritiskt värde K_IC. Om K är mindre än K_IC förblir sprickan stabil eller växer bara långsamt. Om K är större än K_IC spricker materialet vidare tvärt.
Metallurgisk relevans & risker vid svetsning
Svetsfogar innehåller ofta små sprickor eller ansprickningar. Dessutom skapar svetsrestspänningar höga dragspänningar. Båda ökar spänningsintensitetsfaktorn K. I värmepåverkade zonen kan martensit bildas. Martensit har låg brottseghet K_IC. Då räcker redan en liten spricka för att få K över K_IC. Sprickan växer sprött och utan förvarning. Väte i svetsgodset förstärker denna fara.
Verkstadspraxis & åtgärder
Undvik sprickor genom ren fogberedning och lämpliga tillsatsmaterial. Håll den föreskrivna förvärmningstemperaturen. Det saktar ner avkylningen och förhindrar hård martensit. Minska svetsrestspänningarna genom genomtänkt svetsföljd eller spänningsutglödgning. Hittar du en spricka efter svetsning, mät dess längd och bedöm den enligt en brottmekanisk metod. Om K överstiger det tillåtna värdet måste sprickan tas bort helt och svetsas om.