تنش پسماند جوشکاری به تنش داخلی ایجاد شده در سازه های جوش داده شده به دلیل تغییر شکل حرارتی محدود در طول فرآیند جوشکاری اشاره دارد. به ویژه، در طول ذوب، انجماد و انقباض خنک کننده فلز جوش، تنش حرارتی قابل توجهی به دلیل محدودیت ها ایجاد می شود و آن را جزء اصلی تنش پسماند می کند. در مقابل، تنش داخلی ناشی از تغییرات در ساختار متالوگرافی در طول فرآیند خنک‌سازی جزء ثانویه تنش پسماند است. هر چه صلبیت سازه بیشتر و درجه محدودیت بیشتر باشد، تنش پسماند بیشتر و در نتیجه تاثیر آن بر ظرفیت باربری سازه بیشتر می شود. این مقاله عمدتاً تأثیر تنش پسماند جوشکاری بر سازه ها را مورد بحث قرار می دهد.
تاثیر تنش پسماند جوشکاری بر سازه ها یا اجزاء
تنش پسماند جوشکاری تنش اولیه ای است که بر سطح مقطع یک جزء حتی قبل از تحمل بار خارجی وارد می شود. در طول عمر قطعه، این تنش‌های پسماند با تنش‌های کاری ناشی از بارهای خارجی ترکیب می‌شوند و منجر به تغییر شکل ثانویه و توزیع مجدد تنش‌های پسماند می‌شوند. این نه تنها سفتی و پایداری سازه را کاهش می دهد، بلکه تحت تأثیرات ترکیبی دما و محیط، به طور قابل توجهی بر مقاومت سازه در برابر خستگی، مقاومت در برابر شکست شکننده، مقاومت در برابر ترک خوردگی تنشی و ترک خوردگی خزشی در دمای بالا تأثیر می گذارد.
تاثیر بر سختی سازه
هنگامی که تنش ترکیبی ناشی از بارهای خارجی و تنش پسماند در ناحیه خاصی از سازه به نقطه تسلیم می رسد، ماده در آن ناحیه دچار تغییر شکل پلاستیک موضعی شده و توانایی خود را برای تحمل بارهای بیشتر از دست می دهد و باعث کاهش سطح مقطع موثر می شود. مساحت و در نتیجه سختی سازه. به عنوان مثال، در سازه هایی با جوش های طولی و عرضی (مانند جوش های صفحه دنده ای روی تیرهای I)، یا سازه هایی که تحت صاف شدن شعله قرار گرفته اند، ممکن است تنش کششی پسماند قابل توجهی در مقاطع عرضی بزرگتر ایجاد شود. اگرچه دامنه توزیع این تنش ها در طول جزء ممکن است گسترده نباشد، تأثیر آنها بر سختی هنوز می تواند قابل توجه باشد. به ویژه برای تیرهای جوشی که در معرض شعله صاف کردن گسترده قرار می گیرند، ممکن است کاهش محسوسی در سختی در حین بارگذاری و کاهش برگشت در حین تخلیه وجود داشته باشد که برای سازه هایی با نیازهای بالا برای دقت ابعادی و پایداری قابل چشم پوشی نیست.
تاثیر بر قدرت بار استاتیک
برای مواد شکننده، که نمی‌توانند تحت تغییر شکل پلاستیک قرار گیرند، تنش درون جزء نمی‌تواند به طور یکنواخت با افزایش نیروی خارجی توزیع شود. پیک های تنش تا زمانی که به حد تسلیم مواد برسند به افزایش ادامه خواهند داد و باعث شکست موضعی و در نهایت منجر به شکستگی کل قطعه می شود. وجود تنش پسماند در مواد شکننده ظرفیت باربری آنها را کاهش می دهد و منجر به شکستگی می شود. برای مواد انعطاف پذیر، وجود تنش پسماند کششی سه محوری در محیط های با دمای پایین می تواند مانع از وقوع تغییر شکل پلاستیک شود و در نتیجه ظرفیت باربری قطعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
در نتیجه، تنش پسماند جوشکاری تاثیر بسزایی بر عملکرد سازه دارد. طراحی منطقی و کنترل فرآیند می تواند تنش پسماند را کاهش دهد و در نتیجه قابلیت اطمینان و دوام سازه های جوش داده شده را افزایش دهد.
زمان ارسال: آگوست-01-2024
