Cos'è lo stress da saldatura?
Durante il processo di saldatura, l'aumento della temperatura locale provoca un'espansione termica nell'area di saldatura, ma questa espansione è limitata dalle aree circostanti più fredde e non può allungarsi liberamente. Successivamente, durante il processo di raffreddamento, queste aree ristrette si restringono e si deformano, provocando tensioni residue all'interno e intorno alla saldatura. Questa tensione residua si forma a causa dell'incompatibilità meccanica tra la zona di saldatura e la zona non interessata dal calore. Questo fenomeno è solitamente spiegato dalla "deformazione intrinseca" per aiutare ad analizzare e prevedere lo stress e la deformazione dopo la saldatura.
Effetti dello stress
Innanzitutto, lo stress di saldatura spesso causa la deformazione della struttura.
A causa dell'elevata temperatura nell'area di saldatura, la piastra spessa viene riscaldata in modo non uniforme e durante il raffreddamento è facile che si verifichino deformazioni come piegatura e torsione. Questa deformazione non solo influisce sulla precisione dimensionale e sull'aspetto del prodotto, ma aumenta anche la difficoltà del successivo assemblaggio, poiché le forme irregolari spesso richiedono ulteriori processi di correzione.
In secondo luogo, la presenza di stress di saldatura può portare ad una riduzione della resistenza del materiale.
Nella saldatura e nell'area vicina alla saldatura, lo stress di saldatura influenzerà la struttura interna del materiale, indebolendone la capacità portante. Questo problema è particolarmente evidente nelle strutture soggette a carichi dinamici o in ambienti difficili, perché quando la resistenza del materiale diminuisce, è più probabile che le crepe si espandano e causino anche il cedimento generale della struttura. Ciò non solo influisce sulla durabilità della struttura, ma comporta anche maggiori rischi per la sicurezza.
Inoltre, lo stress da saldatura può anche causare crepe nella zona del giunto saldato.
A causa dell'elevata concentrazione di sollecitazioni durante la saldatura di lamiere spesse, è probabile che si verifichino cricche a caldo e cricche a freddo vicino alla saldatura. Le cricche a caldo solitamente si verificano durante o immediatamente dopo la saldatura, principalmente a causa del rapido raffreddamento del metallo nell'area di saldatura, mentre le cricche a freddo possono verificarsi qualche tempo dopo il completamento della saldatura. Queste crepe indeboliranno significativamente l’integrità e l’affidabilità della struttura, aumenteranno il rischio di guasti e potrebbero persino causare fratture improvvise in aree chiave.
Come eliminare lo stress da saldatura delle parti saldate
Usa il martellamento
Serve a controllare lo stress residuo. In questo caso, lo stress residuo della saldatura viene generato quando la saldatura si raffredda e si ritira. Pertanto, utilizzando un piccolo martello per colpire la saldatura e la superficie circostante durante la saldatura è possibile espandere il metallo e ridurre lo stress generato.
Usa la vibrazione
Serve per eliminare lo stress generato. Dopo che il carico del componente raggiunge un certo valore e dopo diversi cicli di carico, la sollecitazione nella struttura può essere ridotta. E questo metodo richiede costi relativamente semplici, tempi brevi e costi relativamente bassi.
Riscalda la zona di riduzione dello stress
Serve per eliminare lo stress generato. Cioè, durante il processo di saldatura, impedendo il riscaldamento della posizione di espansione della zona di saldatura, questa può essere espansa ed espansa per raggiungere lo scopo di eliminare lo stress di saldatura. Tuttavia è necessario selezionare la giusta posizione di riscaldamento.
Ridurre la rigidezza locale del componente
Serve per controllare lo stress di saldatura. Durante la saldatura, la rigidità della posizione di saldatura può essere opportunamente ridotta attraverso misure di processo professionali per eliminare lo stress generato.
Metodo di preriscaldamento
È raggiungere lo scopo di ridurre lo stress. La differenza di temperatura sul componente è relativamente grande, con conseguente maggiore stress, quindi è possibile eseguire il preriscaldamento per controllare la differenza di temperatura, il che significa ridurre lo stress della saldatura.
Rinvenimento ad alta temperatura
È ridurre o eliminare lo stress. Lo stress residuo del componente può essere al massimo uguale al valore di snervamento del materiale e il valore di snervamento del metallo diminuirà con l'aumento della temperatura, ovvero l'aumento della temperatura può ridurre lo stress.
