Zwiększanie trwałości zmęczeniowej spoin stali o wysokiej wytrzymałości metodą HFMI

Trwałość zmęczeniowa połączeń spawanych w warunkach zmęczenia średnio i wysokocyklowego była do niedawna jednym z czynników ograniczających szersze zastosowanie stali o wysokiej wytrzymałości. Ostatnie badania nad zwiększeniem trwałości zmęczeniowej złączy spawanych pokazują, że trwałość zmęczeniowa spoin (złączy spawanych) może zostać znacznie zwiększona za pomocą wysokoczęstotliwościowej mechanicznej obróbki udarowej (High Frequency Mechanical Impact -HFMI). Przeprowadzone niezależnie badania wykazały, że wzrost trwałości zmęczeniowej jest proporcjonalny do wytrzymałości materiału rodzimego przy stosowaniu tej metody. Metoda ta opiera się na wprowadzeniu naprężenia ściskającego w punkcie krytycznym przejścia spoiny w materiał rodzimy i jest zaawansowaną wersją metod opracowanych w latach siedemdziesiątych na terytorium ówczesnego Związku Radzieckiego, stosowanych w celu zwiększenia trwałości zmęczeniowej złączy spawanych konstrukcji łodzi podwodnych. Metoda nadaje się do obróbki zarówno spoin czołowych, jak i pachwinowych. Niniejszy artykuł podsumowuje aktualną wiedzę na temat użyteczności i praktycznego zastosowania metody HFMI dla stali konwencjonalnych (o niższych własnościach wytrzymałościowych) i wysokowytrzymałych. Istotnym czynnikiem wpływającym na wzrost zainteresowania metodą HFMI było uwzględnienie tej metody w zaleceniach Międzynarodowego Instytutu Spawalnictwa (MIS) dotyczących obliczeń zmęczeniowych konstrukcji.