تنش پسماند
تنش‌های پسماند در تعریف تنش‌هایی در بدنه الاستیک هستند که در نتیجه نیروها یا موانع خارجی و شیب حرارتی ایجاد می‌شوند. این نوع تنش‌ها در قطعات جوشکاری شده به واسطه توزیع غیر یکنواخت حرارت در حوزه جوش، انباسط و تغییر شکل موضعی در قطعه به وجود می‌آیند. تاثیر تنش‌های پسماند جوشی بر شکست، خستگی و خوردگی توام با تنش SCC سازه‌های جوشکاری شده در طی سرویس دهی در اکثر مواقع نگران کننده است. لذا کاهش تنش‌های پسماند برای جلوگیری از بروز چنین عیوبی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تنش گیری ارتعاشی قطعات جوشکاری شده یکی از روش‌های کاهش تنش های پسماند است که در سال‌های اخیر به ویژه در مورد قطعاتی که امکان تنش‌گیری حرارتی در آنها وجود ندارد مورد توجه قرار گرفته است. این روش ، تنش‌های پسماند را تا کمترین میزان و نزدیک به تعادل استاتیکی کاهش می‌دهد.
در جریان جوش دادن یک قطعه، تغییرات دمایی پیچیده‌ای رخ می‌دهد که موجب می‌شود تنش‌های حرارتی و کرنش‌های غیر الاستیک در نواحی نزدیک به جوش می‌شوند. پس از کامل شدن جوشکاری، تنش‌های پسماند باقیمانده نتیجه‌ی این کرنش‌ها هستند.
روش‌هایی برای تحلیل تنش‌های پسماند در قطعات جوش
- آنالیز جریان گرما
- آنالیز تنش‌های حرارتی گذار
- تعیین کرنش‌های ناسازگار
آنالیز تنش‌های پسماند
در هنگام تحلیل تنش‌های پسماند گام ۳ از همه مهمتر است. اگر تنش‌های حرارتی ناسازگار کاملاً الاستیک باشند و هیچ کرنش ناسازگاری شکل نگیرد هیچ تنش پسماندی باقی نخواهد ماند. تعیین کرنش‌های ناسازگار دشوار است. وقتی توزیع کرنش های ناسازگار مشخص باشد به روش تحلیلی و در غیر این صورت تنش‌های باقیمانده را می‌توان به عنوان مشکلی از خاصیت ارتجاعی محسوب کرد که شامل کرنش‌های ناپایدار است.
چون تنش‌های پسماند صرفاً از توزیع کرنش‌های ناسازگار هم قابل تعیین است روش دومی که می‌تواند از گام ۱ و ۲ عبور کند و از آنالیز پیچیده‌ی پلاستیسیته اجتناب کند توسعه پیدا کرده است.
متفاوت با روش اول این روش می‌تواند برای تحلیل تنش‌ها در قطعات جوش پیچیده استفاده شود. به بیان دیگر هیچ روش مطمئنی برای برآورد دقیق توزیع کرنش‌های ناسازگار وجود ندارد.
روش سوم ترکیبی از دو مورد اول است، شبیه سازی تحلیل است که برای اصلاح توزیع کرنش‌های ناسازگار ساخته شده است و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تنش‌های پسماند جوشکاری و تنش‌های واکنشی
تنش‌های پسماند تولید شده در جریان ساختن سازه های جوش خورده دو نوع هستند.
- تنش‌های پسماند جوشکاری که در هنگام جوشکاری اعضای مهار نشده تولید می‌شوند.
- تنش‌های واکنشی که به وسیله مهار بیرونی به وجود می‌آیند.
توزیع تنش پسماند
توزیع معمولی تنش پسماند در قطعات جوش زیر رخ می‌دهد.
- جوش انگشتانه
- جوش‌های وصله‌ای دایره‌ای
- شکل ها و ستون‌های جوش داده شده
- لوله‌های جوش داده شده
اثر اندازه نمونه روی تنش‌های پسماند
در هنگام اندازه گیری تنش‌های پسماند در یک قطعه جوش مهم است که نمونه‌ی جوش داده شده برای در برگرفتن تنش‌های پسماند به همان بزرگی که در سازه‌های واقعی وجود دارد، به قدر کافی بزرگ باشد.
