تنش های پسماند در تعریف تنش هایی در بدنه الاستیک هستند که در نتیجه نیروها یا موانع خارجی و شیب حرارتی ایجاد می شوند. این نوع تنش ها در قطعات جوشکاری شده به واسطه توزیع غیر یکنواخت حرارت در حوزه جوش، انباسط و تغییر شکل موضعی در قطعه به وجود می آیند. تأثیر تنش های پسماند جوشی بر شکست، خستگی و خوردگی توام با تنش SCC سازه های جوشکاری شده در طی سرویس دهی در اکثر مواقع نگران کننده است. لذا کاهش تنش های پسماند برای جلوگیری از بروز چنین عیوبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
تنش گیری ارتعاشی قطعات جوشکاری شده یکی از روش های کاهش تنش های پسماند است که در سال های اخیر به ویژه در مورد قطعاتی که امکان تنش گیری حرارتی در آنها وجود ندارد مورد توجه قرار گرفته است. این روش، تنش های پسماند را تا کمترین میزان و نزدیک به تعادل استاتیکی کاهش می دهد.در جریان جوش دادن یک قطعه، تغییرات دمایی پیچیده ای رخ می دهد که موجب می شود تنش های حرارتی و کرنش های غیر الاستیک در نواحی نزدیک به جوش می شوند. پس از کامل شدن جوشکاری، تنش های پسماند باقیمانده نتیجه ی این کرنش ها هستند.
روش هایی برای تحلیل تنش های پسماند در قطعات جوش
آنالیز تنش های پسماند
در هنگام تحلیل تنش های پسماند گام 3 از همه مهم تر است. اگر تنش های حرارتی ناسازگار کاملاً الاستیک باشند و هیچ کرنش ناسازگاری شکل نگیرد هیچ تنش پسماندی باقی نخواهد ماند. تعیین کرنش های ناسازگار دشوار است. وقتی توزیع کرنش های ناسازگار مشخص باشد به روش تحلیلی و در غیر این صورت تنش های باقیمانده را می توان به عنوان مشکلی از خاصیت ارتجاعی محسوب کرد که شامل کرنش های ناپایدار است.
چون تنش های پسماند صرفاً از توزیع کرنش های ناسازگار هم قابل تعیین است روش دومی که می تواند از گام 1 و 2 عبور کند و از آنالیز پیچیده ی پلاستیسیته اجتناب کند توسعه پیدا کرده است.متفاوت با روش اول این روش می تواند برای تحلیل تنش ها د ر قطعات جوش پیچیده استفاده شود. به بیان دیگر هیچ روش مطمئنی برای برآورد دقیق توزیع کرنش های ناسازگار وجود ندارد.روش سوم ترکیبی از دو مورد اول است، شبیه سازی تحلیل است که برای اصلاح توزیع کرنش های ناسازگار ساخته شده است و مورد استفاده قرار می گیرد.
تنش های پسماند جوشکاری و تنش های واکنشی
تنش های پسماند تولید شده در جریان ساختن سازه های جوش خورده دو نوع هستند.
توزیع تنش پسماند
توزیع معمولی تنش پسماند در قطعات جوش زیر رخ می دهد:
اثر اندازه نمونه روی تنش های پسماند
در هنگام اندازه گیری تنش های پسماند در یک قطعه جوش مهم است که نمونه ی جوش داده شده برای در برگرفتن تنش های پسماند به همان بزرگی که در سازه های واقعی وجود دارد، به قدر کافی بزرگ باشد.