IMG16

Chcąc się wydłużyć, nagrzane obszary odkształcają spoinę. Po ochłodzeniu w osi spoiny powstają dodatkowe naprężenia ściskające (rys. 10.4b), co prowadzi do ogólnego zmniejszenia wielkości naprężeń własnych (rys. 10.4c). Miejscowe nagrzanie zwiększa jednak szerokość strefy wpływu ciepła i choć naprężenia, a głównie spiętrzenia naprężeń, w tej strefie się zmniejszają, to jednak zwiększa się całkowita siła wynikająca z naprężeń i szerokości strefy nagrzania. Może to spowodować zwiększenie ogólnych odkształceń konstrukcji i z tego względu należy dokładnie ustalić technologię wyżarzania. Miejscowe wyżarzanie odprężające stosuje się do konstrukcji z blach o dużych wymiarach (zbiorniki gazu, cieczy, rurociągi, poszycia kadłubów itp.).

Metoda ta ma dwie zasadnicze wady:

1)    wymagane są urządzenia, które z dużą dokładnością pozwolą utrzymać żądaną temperaturę,

2)    zbyt niska przewodność cieplna stali konstrukcyjnych powoduje, że w wypadku elementów o grubości powyżej 25 mm wyniki zastosowania tej metody nie są zadowalające.

10.2.2. Wyżarzanie odprężające całej konstrukcji

Najczęściej stosowaną metodą usuwania naprężeń wewnętrznych jest wyżarzanie odprężające. Istota odprężania cieplnego polega na obniżeniu granicy plastyczności lub pełzania w podwyższonych temperaturach, a tym samym na umożliwieniu zajścia odkształceń plastycznych w tych obszarach, w których naprężenia własne przekraczają te granice.

Wyżarzanie odprężające ma na celu:

1)    wywołanie optymalnej relaksacji naprężeń pozostających (szczątkowych),

2)    doprowadzenie do przywrócenia ciągliwości w kruchych strefach powstałych po spawaniu.

Jeżeli w czasie procesu odprężania oprócz relaksacji naprężeń w SWC zajdą zmiany struktury charakterystyczne dla procesu odpuszczania struktur zahartowanych, proces nazywamy wyżarzaniem odpuszczającym (odpuszczaniem).

Wyżarzanie odprężające (odpuszczanie) składa się z trzech operacji. Są to:

1.    Nagrzew-anie konstrukcji do temperatury poniżej Ac, (na przykład 650°C). Do temperatury 500°C szybkość nagrzewania nie powinna przekraczać 100 K/min na mm grubości, a powyżej 500°C - 200 K/min na mm grubości blachy.

2.    Wygrzewanie w osiągniętej temperaturze przez odpowiedni czas. Czas ten oblicza się według następującej reguły: 2 min wygrzewania na 1 mm grubości ścianki. Nie może on jednak być krótszy niż 30 min. Jednak ze względu na regułę równoważności temperatury i czasu normy ustalające czas wygrzewania na jednostkę grubości nie są uzasadnione. Wytrzymanie przez dwie godziny przy maksymalnej temperaturze powinno zapewnić pożądaną relaksację naprężeń. Dłuższe wytrzymanie może być szkodliwe, ponieważ może wywołać kruchość elementu spowodowaną procesami odpuszczania. Powolne podnoszenie temperatury i odpowiedni czas wytrzymania (2 godz.) powinny doprowadzić do dostatecznego obniżenia naprężeń.

526