Τάσεις σε συγκολλήσεις

Question 1

Ορισμός παραμενουσών τάσεων

Answer 1

• Δημιουργία θερμικών παραμορφώσεων πολύπλοκης κατανομής σε ΜΣ και ΒΜ
• Παραμορφώσεις αρκετά υψηλές που το μέταλλο διαρρέι πλαστικά στην περιοχή του ΜΣ
• Όταν τα τεμάχια έρθουν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος δεν επανέρχονται σε μηδενική εντατική κατάσταση

Question 2

Αίτια παραμενουσών τάσεων

Answer 2

• κατά την εξέλαση, χύτευση κλπ
• κατά τη διάρκεια διαμόρφωσης μεταλλικών τεμαχίων με κάμψη, τόρνευση κλπ
• σε διαδικασίες ανέγερσης, πχ συγκολλήσεις- επηρεάζεται από τις θερμικές κατεργασίες

Question 3

Ταξινόμηση ΠΤ

Answer 3

• ΠΤ λόγω κακής συναρμογής (structural mismatching)

- ΠΤ λόγω ανομοιόμορφης κατανομής μη ελαστικών παραμορφώσεων

Question 4

Τεχνικές μέτρησης ΠΤ

Answer 4

Α)Τεχνικές χαλάρωσης τάσεων (πχ επιμηκυνσιόμετρα )
Β)Τεχνικές διάθλασης ακτίνων Χ
Γ)Τεχνικές βασιζόμενες σε ιδιότητες εξαρτώμενες από την τιμή των τάσεων
Δ)Τεχνικές ρηγμάτωσης

Question 5

Τεχνική κοπής με επιμηκυνσιόμετρα ηλεκτρικής αντίστασης

Answer 5

• Strain gages στην επιφάνεια του δοκιμίου
• Κόψιμο του τμήματος που τα περιέχει
• Χαλάρωση των τάσεων άρα αλλαγή της ηλεκτρικής αντίστασης
• Λόγω υπέρθεσης καμπτικών τάσεων και τάσεων από συγκόλληση γίνεται τοποθέτηση πάνω και κάτω και ο μέσος όρος δίνει την τάση λόγω συγκόλλησης

Question 6

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κοπής με electric resistance strain gages

Answer 6

+Αξιόπιστα και ακριβή αποτελέσματα

• καταστρεπτική μέθοδος
• δίνει μέση τάση στην επιφάνεια του αποχωριζόμενου δοκιμίου
• ακριβή και χρονοβόρα κοπή

Question 7

Τεχνική διάτρησης των Matar-Soete

Answer 7

-Όταν διατρηθεί μικρη κυκλική οπή σε έλασμα με ΠΤ ανακουφιζονται τασεις σε περιοχες εκτος οπης αρα μετρωνται οι ΠΤ στην περιοχη της οπης
-Πλεονεκτήματα:
+οριζοντιες, κατακορυφες, οροφιαιες επιφανειες
+απλοτητα
+μη ολικη καταστροφη του δοκιμιου

Μειονεκτήματα
-πιθανη η δημιουργια προσθετων πλαστικων παραμορφωσεων λογω της οπης

Question 8

Τεχνική διάτρησης του Gunnert

Answer 8

• 3-4 αντιδιαμετρικά ζεύγη εσοχών στην επιφάνεια του δοκιμίου σε περιφέρεια τυποποιημένου κύκλου και μετρηση αντιδιαμετρικων αποστασεων
• αποχωρισμός τεμαχιου που περιεχει τις εσοχες και επαναμετρηση αντιδιαμετρικων. Η διαφορά των μετρήσεων δειχνει ενδειξη της ανακουφισης τασεων.

Question 9

Διάτρηση του Gunnert- Πλεονεκτήματα-Μειονεκτήματα

Answer 9

Πλεονεκτήματα
+απλοτητα
+δυνατοτητα επιδιορθωσης του δοκιμιου

Μειονεκτήματα

• μονο σε οριζοντιες επιφανειες
• πιθανοτητα λαθους απο μη καταλληλο χρηστη

Question 10

Τεχνική κοπής των Rosenthal-Norton

Answer 10

• Σε παχιά ελάσματα κοπή δύο λωρίδων, μία ΙΙ και μία κάθετη στη γραμμή συγκόλλησης.
• Υπολογισμός τάσεων με μαθηματικές σχέσεις μεσω των μεταβολων των παραμορφωσεων κατα τον αποχωρισμω των λωριδων και των τασεων που ειναι στις ελευθερες λωριδες

Question 11

Τεχνική Rosenthal-Norton-Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα

Answer 11

+ Ακριβή αποτελέσματα

• τελείως καταστρεπτική
• μόνο για το εργαστήριο
• χρονοβόρα

Question 12

Επιλογή κατάλληλης μεθόδου μέτρησης παραμενουσών τάσεων

Answer 12

• έκταση βλάβης στην κατασκευή (καταστρεπτική ή μη μέθοδος)
• ποιότητα της μέτρησης (ακρίβεια, κατανομή των τάσεων κλπ)
• επίδραση μεταβολών ιδιοτήτων του υλικού στα αποτελέσματα
• μέτρηση στο εργαστήριο ή στο χώρο κατασκευής;
• κόστος και διάρκεια μέτρησης

Question 13

Είδη παραμενουσών τάσεων σε συγκολλητές κατασκευές

Answer 13

• τάσεις κατά τη συγκόλληση μελών χωρίς εξωτερικούς περιορισμούς
• τάσεις αντίδρασης λόγω εξωτερικών περιορισμών

Question 14

Πώς επηρεάζει το υλικό τις παραμένουσες τάσεις

Answer 14

1) θερμοκρασιακή κατανομή
2) χαρακτηριστικά θερμικής διαστολής
3) μηχ. ιδιοτητες σε υψηλες Τ

Στα περισσοτερα υλικα (συμπ. St, Al) σmax=σo. Σε ανοξείδωτους ακόμα μελετάται.

Question 15

Πώς επηρεάζει το μέγεθος του δοκιμίου τις παραμένουσες τάσεις

Answer 15

• μεγεθος αρκετα μεγάλο ώστε να περιέχει παραμένουσες τάσεις ίσες με τις μέγιστες δυνατές
• η διαμήκης ΠΤ πρέπει να είναι 0 στα ακρα και max κεντρικά. Απαίτηση μήκους >460 mm για ανάπτυξη μέγιστων εφελκυστικών ΠΤ
• η εγκάρσια ΠΤ εφελκυστική κεντρικά, θλιπτική στα άκρα και δεν επηρεάζεται από το μήκος
• το πλατος ειναι αμελητεο

Question 16

Πώς επηρεάζει το πάχος των ελασμάτων τις παραμένουσες τάσεις;

Answer 16

Σε πάχη >25mm πρεπει να μελετηθουν τασεις κατα το παχος

Οι εγκαρσιες ΠΤ ειναι εφελκυστικες κοντα στις επιφανειες και θλιπτικες στο εσωτερικό

Οι τάσεις κατά το πάχος είναι μηδέν στις επιφάνειες.

Question 17

Πώς επηρεάζει η ακολουθία συγκόλλησης τις παραμένουσες τάσεις;

Answer 17

Η επίδραση της ακολουθίας στις ΠΤ κατά μήκος είναι αμελητέα. Στο ΜΣ μετρήθηκαν υψηλές εφελκυστικές τάσεις.
Αλλαγές της ακολουθίας συγκόλλησης έφερε σημαντικές αλλαγές στην εγκάρσια συστολή και τη συνολική ενέργεια παραμόρφωσης που παράγεται σε ραφές υπο περιορισμό και τις τάσεις αντίδρασης στο εσ. έλασμα σε κυκλικές συγκολλήσεις. Η ακολουθία κατά τομείς έχει μικρότερες τιμές στις αναφερόμενες ποσότητες.

Question 18

Είδη ακολουθιών συγκολλήσεων

Answer 18

• οπισθοδρόμησης
• κατά τομείς
• συνεχούς απόθεσης
• καταρράκτη

Question 19

Επίδραση των παραμενουσών τάσεων

Answer 19

1) Επηρεάζουν σημαντικά μόνο τα φαινόμενα που γινονται υπό χαμηλές εξ. φορτίσεις (π.χ. ψαθυρή θραύση, stress corrosion cracking)
2) Η επίδραση των ΠΤ μειώνεται με αύξηση της εξωτερικής φόρτισης
3) Η επίδραση των ΠΤ είναι αμελητέα όταν οι εξωτερικές τάσεις προκαλούν πλαστική διαρροή
4) Η επίδραση των ΠΤ μειώνεται μετά από επαναλαμβανόμενες φορτίσεις
5) Η ύπαρξη ΠΤ μειώνει το κρίσιμο φορτίο λυγισμού