Rozkład naprężeń własnych

Istnieje wiele innych metod oceny spawalności metalurgicznej stali opartych na zmianie własności mechanicznych w strefie połączenia spawanego (program uprawnienia budowlane na komputer). Należą do nich: gięcie próbki napawanej, zginanie złącza doczołowego, badanie strefy przejściowej w próbie spawalności CTS. Oprócz spawalności metalurgicznej uwarunkowanej głównie składem chemicznym, strukturą i naprężeniami własnymi szczątkowymi w materiale, rozpatruje się spawalność technologiczną, zależną od warunków spawania (metod, warunków i parametrów spawania), jak również spawalność konstrukcyjną, która uwzględnia warunki konstrukcyjne (sztywność, grubość materiału, wymiary i nagromadzenie spoin) (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Powstawanie i rozkład naprężeń własnych. Zmianom własności mechanicznych stali w toku procesów przetwórczych towarzyszy zazwyczaj powstanie naprężeń własnych, tj. takich, które istnieją w elementach nie obciążonych siłą zewnętrzną. Bezpośrednimi przyczynami wywołującymi naprężenia własne są:
- nierównomierne nagrzanie i stygnięcie elementu,
- przemiany strukturalne związane ze zmianą objętości niektórych składników struktury,
- odkształcenie elementu na zimno związane z przekroczeniem granicy plastyczności w części przekroju (uprawnienia budowlane).
W zależności od procesu technologicznego mogą więc powstawać naprężenia własne odlewnicze, walcownicze, spawalnicze, wywołane gięciem itp.

Największe znaczenie mają naprężenia spawalnicze.
Źródłem powstawania naprężeń spawalniczych są procesy cieplne zachodzące przy spawaniu oraz towarzyszące im przemiany strukturalne. Mechanizm powstawania naprężeń spawalniczych można zobrazować na prostym schemacie. Z blachy należy oddzielić myślowo aktywną część 2, która jest nagrzana przy spawaniu, od części 1, która pozostaje nienagrzana. Przy spawaniu wzdłuż osi podłużnej blachy wskutek nagłego wzrostu temperatury część 2 szybko będzie się rozszerzać, a napotkawszy opór części 1 od czoła sama ulegnie ściśnięciu, rozciągając część 1. Rozkład naprężeń.

Naprężenia własne reakcyjne

Gdyby natomiast punktem wyjściowym było nagrzanie części 2 i w tym stanie nastąpiło powiązanie jej z częścią 1 od czoła, przy stygnięciu część 2 doznałaby rozciągania, a część 1 byłaby ściskana (program egzamin ustny).
Zupełnie analogicznie można przedstawić mechanizm powstawania naprężeń przy ogrzaniu krawędzi blachy. W tym przypadku jednak wskutek mimośrodowego działania aktywnej części 2 powstaje niesymetryczny rozkład naprężeń przy rozgrzaniu i stygnięciu.
W rzeczywistości, wskutek powiązania poszczególnych włókien metalu również wzdłuż krawędzi podłużnej rozkład naprężeń ulega pewnej zmianie i otrzymuje się wykres według linii kreskowanej (opinie o programie).
Naprężenia własne reakcyjne powstają w elemencie w warunkach oddziaływania na mego pozostałej części ustroju. Powstają one na przykład przy spawaniu styku doczołowego dwóch blach, których drugie końce są zamocowane w sztywnym ustroju (segregator aktów prawnych).

Zarówno mechanizm powstawania tych naprężeń jak ich rozkład w przekroju są podobne jak w przypadku naprężeń termicznych lub skurczowych. Naprężenia te nie są zrównoważone w przekroju elementu i pozostają w stanie równowagi z oddziaływaniami pozostałej części ustroju.
Niezależnie od naprężeń reakcyjnych, których rozkład jest w danym przypadku stały w każdym przekroju poprzecznym elementu, w przekroju spoiny wystąpią naprężenia spawalnicze o „zwykłym” rozkładzie. Naprężenia te nakładając się dają w sumie rozkład naprężeń (promocja 3 w 1).

Duże naprężenia reakcyjne powstają zazwyczaj podczas spawania ostatnich elementów przy montażu sztywnych zespołów i z uwagi na niezrównoważenie w przekroju mogą prowadzić w niektórych przypadkach do niebezpiecznych pęknięć. Wynika stąd konieczność takiego kształtowania styków montażowych, aby miały one dostateczną podatność podczas ich spawania.