Ang welding residual stress ay tumutukoy sa panloob na stress na nabuo sa mga welded na istruktura dahil sa pinipigilan na thermal deformation sa panahon ng proseso ng hinang. Lalo na, sa panahon ng pagtunaw, solidification, at paglamig ng pag-urong ng weld metal, ang makabuluhang thermal stress ay nabuo dahil sa mga hadlang, na ginagawa itong pangunahing bahagi ng natitirang stress. Sa kaibahan, ang panloob na stress na nagmumula sa mga pagbabago sa metallographic na istraktura sa panahon ng proseso ng paglamig ay isang pangalawang bahagi ng natitirang stress. Kung mas malaki ang higpit ng istraktura at mas mataas ang antas ng pagpilit, mas malaki ang natitirang stress, at dahil dito, mas makabuluhang epekto nito sa kapasidad na nagdadala ng pagkarga ng istruktura. Pangunahing tinatalakay ng artikulong ito ang epekto ng welding residual stress sa mga istruktura.
Epekto ng Welding Residual Stress sa mga Structure o Mga Bahagi
Ang welding residual stress ay ang paunang stress na naroroon sa cross-section ng isang component bago pa man ito magdala ng anumang panlabas na load. Sa panahon ng buhay ng serbisyo ng bahagi, ang mga natitirang stress na ito ay pinagsama sa mga gumaganang stress na dulot ng mga panlabas na pagkarga, na humahantong sa pangalawang pagpapapangit at muling pamamahagi ng natitirang stress. Hindi lamang nito binabawasan ang katigasan at katatagan ng istraktura ngunit pati na rin, sa ilalim ng pinagsamang mga epekto ng temperatura at kapaligiran, ay makabuluhang nakakaapekto sa lakas ng pagkapagod ng istraktura, malutong na paglaban sa bali, paglaban sa stress corrosion crack, at high-temperature creep cracking.
Epekto sa Structural Stiffness
Kapag ang pinagsamang stress mula sa mga panlabas na load at natitirang stress sa isang tiyak na lugar ng istraktura ay umabot sa yield point, ang materyal sa lugar na iyon ay sasailalim sa localized plastic deformation at mawawalan ng kakayahang magdala ng karagdagang mga load, na magdudulot ng pagbawas sa epektibong cross-sectional lugar at, dahil dito, ang higpit ng istraktura. Halimbawa, sa mga istrukturang may longitudinal at transverse welds (tulad ng rib plate welds sa I-beams), o ang mga sumailalim sa flame straightening, ang makabuluhang natitirang tensile stress ay maaaring mabuo sa mas malalaking cross-section. Kahit na ang saklaw ng pamamahagi ng mga stress na ito sa kahabaan ng bahagi ay maaaring hindi malawak, ang epekto nito sa paninigas ay maaari pa ring malaki. Lalo na para sa mga welded beam na napapailalim sa malawak na pag-straightening ng apoy, maaaring may kapansin-pansing pagbaba sa higpit sa panahon ng paglo-load at pagbawas ng rebound sa panahon ng pagbabawas, na hindi maaaring palampasin para sa mga istrukturang may mataas na kinakailangan para sa dimensional na katumpakan at katatagan.
Epekto sa Static Load Strength
Para sa mga malutong na materyales, na hindi maaaring sumailalim sa plastic deformation, ang stress sa loob ng bahagi ay hindi maaaring pantay na ipamahagi habang tumataas ang panlabas na puwersa. Ang mga taluktok ng stress ay patuloy na tataas hanggang sa maabot nila ang limitasyon ng ani ng materyal, na nagdudulot ng lokal na pagkabigo at kalaunan ay humahantong sa pagkabali ng buong bahagi. Ang pagkakaroon ng natitirang stress sa mga malutong na materyales ay binabawasan ang kanilang kapasidad na nagdadala ng pagkarga, na humahantong sa mga bali. Para sa mga ductile na materyales, ang pagkakaroon ng triaxial tensile residual stress sa mababang temperatura na mga kapaligiran ay maaaring hadlangan ang paglitaw ng plastic deformation, at sa gayon ay makabuluhang binabawasan ang kapasidad ng pagkarga ng bahagi.
Sa konklusyon, ang welding residual stress ay may malaking epekto sa pagganap ng mga istruktura. Ang makatwirang disenyo at kontrol sa proseso ay maaaring mabawasan ang natitirang stress, at sa gayon ay mapahusay ang pagiging maaasahan at tibay ng mga welded na istruktura.
Oras ng post: Ago-01-2024
