щего выбора вида сварки и улучшением ее качества, то остаточные напряжения являются, по существу, неизбежным спутником сварочного процесса. К настоящему времени накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал, относящийся к природе остаточных напряжений, методам их устранения и измерения, а также к их влиянию иа работоспособность сварных соединений. Научное и практическое значение изучения влияния остаточных напряжений на служебные свойства конструкций имеет много аспектов, в том числе устойчивость против коррозионного растрескивания, прочность при статических и переменных нагрузках, а также сопротивляемость сварных соединений хрупким разрушениям при низких температурах. Влияние остаточных напряжений на прочность соединений при статических нагрузках рассматривается обычно с учетом свойств металла конструкции и предельного состояния, по которому оценивается ее работоспособность. Известно, что при анализе влияния этих напряжений на статическую прочность металла следует суммировать не напряжения, а деформации. Если деформации, вызванные сваркой, невелики по сравнению с исходной пластичностью, то их действие практически не проявляется. При больших концентрациях сварочных пластических деформаций или при низкой пластичности материала они могут в значительной мере исчерпать запас пластичности и повлиять на прочность соединения. Необходимость в снижении остаточных напряжений возникает, например, в случае высоких требований к остаточным деформациям конструкции. В наибольшей степени снижение статической прочности сварных соединений низкоуглеродистых и низколегированных сталей связано, по-видимому, с деформационным старением, вызывающим не только исчерпание пластичности, но и глубокие изменения свойств металла. В целом суждения о степени влияния остаточных напряжений на статическую прочность сварных соединений при нормальных температурах довольно разноречивы, хотя принято считать, что для металлов, разрушающихся вязко, их влияние незначительно. Влияние остаточных напряжений на выносливость сварных соединений обычно рассматривают, главным образом, в связи с изменением свойств металла в ОШЗ в результате термодеформационного цикла сварки [352]. При этом полагают, что снижение выносливости соединений из-за этих напряжений как бы компенсируется повышением сопротивляемости ОШЗ за счет пластической деформации и эффекта термообработки. Поэтому такие факторы зачастую относят ко второстепенным по сравнению с основным — концентрацией рабочих напряжений [352, 356]. С ростом концентрации напряжений роль остаточных напряжений резко возрастает. В этих случаях такие напряжения могут изменять значение пределов выносливости в несколько раз как в сторону повышения (остаточные напряжения сжатия), так и в сторону понижения (остаточные напряжения растяжения). Долговечность сварных соединений может изменяться при этом в десятки раз [352, 357, 358]. Как отмечается в работе [358], сильное влияние остаточных напряжений на выносливость соедине-
Карта
|
|