Коефіцієнт концентрації напружень
Коефіцієнт концентрації напружень порівнює втомну міцність гладкого зразка з втомною міцністю зразка з надрізом. Він показує, наскільки сильно надріз, наприклад перехід зварного шва, знижує межу витривалості. Чим вище значення, тим більша втрата міцності.
Фізико-хімічний механізм дії
На надрізі силові лінії збираються в пучок. Пік напруження в корені надрізу значно вищий за номінальне напруження. При змінному навантаженні там виникають крихітні пластичні деформації. Ці мікродеформації стають початком втомних тріщин.
Металознавча актуальність і ризики при зварюванні
Зварні шви мають природні надрізи: перехід шва, підрізи, кореневі щілини або дефекти сплавлення. Ці надрізи сильно підвищують коефіцієнт концентрації напружень. Втомна міцність конструкції через це падає до частки значень гладких зразків. Загрожують втомні тріщини в зоні шва, навіть при низькому навантаженні.
Практика в майстерні та вказівки до дій
Зменшуй кожен надріз у зоні зварного шва. Зашліфуй перехід шва плоско і без тріщин. Уникай підрізів, гострих кромок і місць приступу. Гладка форма переходу значно знижує коефіцієнт концентрації напружень. Для високої довговічності радіус переходу не повинен бути меншим за 1 mm. Перевіряй критичні шви капілярним методом на надрізи та тріщини.