Gerilme oranı
Gerilme oranı R, bir titreşimli yüklemede minimum gerilme σ_min ile maksimum gerilme σ_max arasındaki orandır. Ortalama gerilme durumunu karakterize eder: R = -1 saf çift yönlü (tam değişken) zorlamayı, R = 0 saf çekme titreşimli zorlamayı ifade eder. Kaynaklı parçalarda iç gerilmeler yerel R'yi artırır ve dayanılabilir yorulma mukavemetini düşürür.
Fiziko-kimyasal etki mekanizması
Dinamik yüklemede gerilim, üst değer σ_max ile alt değer σ_min arasında periyodik olarak değişir. Gerilim oranı R = σ_min / σ_max (işaretli), bu değişimin ortalama gerilime göre ne kadar güçlü olduğunu tanımlar. R negatifse, gerilim yön değiştirir (çekme-basma değişimi). R sıfır veya pozitifse, gerilim çekme veya basma bölgesinde kalır. R büyüdükçe, aynı genlikte ortalama gerilim artar. Bu, çatlak uçları daha az rahatladığı için yorulma çatlaklarının büyümesini hızlandırır.
Metalurjik önemi ve kaynak sırasındaki riskler
Kaynak dikişleri soğuduktan sonra akma sınırına yakın yüksek çekme iç gerilimleri içerir. Bu iç gerilimler işletme yüküne eklenir. Bu nedenle, kaynak dikişindeki yerel gerilim oranı belirgin şekilde yükselir. Bir parça dışarıdan R = -1 ile test edilse bile, kritik dikiş bölgesi genellikle R ≈ 0,3 ila 0,5 ile salınım yapar. Bu, yorulma dayanımını önemli ölçüde düşürür. Gerçek yerel R küçümsenirse, özellikle yüksek dayanımlı çeliklerde veya kalın saclarda kaynak geçişlerinde erken çatlaklar oluşabilir.
Atölye pratiği ve uygulama talimatları
Gerilim oranını her zaman parçadaki gerçek yük döngüsünden belirleyin, idealize varsayımlardan değil. İç gerilim giderilmemiş kaynaklı yapılar için, dış yük değişse bile ömür hesaplarında en az R = 0,5 kullanın. Kaynak geçişlerini taşlayarak, kumlama veya TIG son işlemi ile yerel çekme gerilimi tepelerini azaltın. Böylece ortalama gerilimi ve etkili R'yi düşürürsünüz. Kritik parçalarda gerçek R'yi belirlemek için iç gerilimleri radyografik veya delik delme yöntemiyle ölçün.