Kaj je varilni stres?
Med postopkom varjenja povišanje lokalne temperature povzroči toplotno raztezanje v območju zvara, vendar je to raztezanje omejeno z okoliškimi hladnejšimi območji in se ne more prosto raztezati. Nato se med postopkom ohlajanja ta omejena območja skrčijo in deformirajo, kar povzroči preostalo napetost v zvaru in okoli njega. Ta zaostala napetost nastane zaradi mehanske nezdružljivosti med območjem zvara in območjem, na katerega ne vpliva toplota. Ta pojav se običajno razloži z "inherentno deformacijo", ki pomaga pri analizi in napovedovanju napetosti in deformacije po varjenju.
Učinki stresa
Prvič, napetost pri varjenju pogosto povzroči deformacijo strukture.
Zaradi visoke temperature v območju varjenja se debela plošča segreje neenakomerno, med ohlajanjem pa zlahka pride do deformacij, kot sta upogibanje in zvijanje. Ta deformacija ne vpliva samo na dimenzijsko natančnost in videz izdelka, temveč tudi poveča težavnost naknadne montaže, saj nepravilne oblike pogosto zahtevajo dodatne postopke korekcije.
Drugič, prisotnost varilne napetosti lahko povzroči zmanjšanje trdnosti materiala.
V zvaru in na območju blizu zvara bo varilna napetost vplivala na notranjo strukturo materiala in oslabila njegovo nosilnost. Ta problem je še posebej očiten pri strukturah, ki so izpostavljene dinamičnim obremenitvam ali v težkih okoljih, saj je po zmanjšanju trdnosti materiala večja verjetnost, da se razpoke razširijo in celo povzročijo popolno odpoved konstrukcije. To ne vpliva le na vzdržljivost konstrukcije, ampak prinaša tudi večja varnostna tveganja.
Poleg tega lahko varilna obremenitev povzroči tudi razpoke v območju zvarnega spoja.
Zaradi visoke koncentracije napetosti med varjenjem debele plošče se lahko v bližini zvara pojavijo vroče in hladne razpoke. Vroče razpoke običajno nastanejo med varjenjem ali takoj po njem, predvsem zaradi hitrega ohlajanja kovine v območju varjenja, hladne razpoke pa lahko nastanejo nekaj časa po končanem varjenju. Te razpoke bodo znatno oslabile celovitost in zanesljivost strukture, povečale tveganje okvare in lahko celo povzročile nenadne zlome na ključnih področjih.
Kako odpraviti varilno napetost zvarjenih delov
Uporabite zabijanje
Namenjen je nadzoru preostalega stresa. V tem primeru nastane zaostala varilna napetost, ko se zvar ohladi in skrči. Zato lahko uporaba majhnega kladiva za udarjanje po zvaru in okoliški površini med varjenjem razširi kovino in zmanjša ustvarjeno napetost.
Uporabite vibracije
Gre za odpravo ustvarjenega stresa. Ko obremenitev komponente doseže določeno vrednost in po več ciklih obremenitve, se lahko napetost v konstrukciji zmanjša. In ta metoda zahteva relativno preproste stroške, kratek čas in relativno nizke stroške.
Ogrejte cono za zmanjšanje stresa
Gre za odpravo ustvarjenega stresa. To pomeni, da se med postopkom varjenja z oviranjem segrevanja ekspanzijskega položaja varilnega območja lahko razširi in razširi, da se doseže namen odprave varilne napetosti. Vendar je treba izbrati pravi položaj ogrevanja.
Zmanjšajte lokalno togost komponente
Namenjen je nadzoru varilne napetosti. Med varjenjem je mogoče togost varilnega položaja ustrezno zmanjšati s profesionalnimi procesnimi ukrepi za odpravo nastale napetosti.
Metoda predgretja
Je doseči namen zmanjšanja stresa. Temperaturna razlika na komponenti je razmeroma velika, kar povzroči večjo obremenitev, zato se lahko izvede predgretje za nadzor temperaturne razlike, kar pomeni zmanjšanje obremenitve pri varjenju.
Visoko temperaturno kaljenje
Gre za zmanjšanje ali odpravo stresa. Preostala napetost komponente je lahko največ enaka vrednosti tečenja materiala, vrednost tečenja kovine pa se bo zmanjšala s povišanjem temperature, kar pomeni, da lahko povečanje temperature zmanjša napetost.
