Рис. 5.15. Распределение остаточных напряжений в пластине (7) и скорость (м/с) трещииы при наличии [2) и в отсутствие {3) остаточных напряжений [377]

ост*

пряжений; в поле напряжений сжатия она затормаживается и даже останавливается. Д. Харрис и А. Тетельман [406] исследовали возможность остановки трещины с помощью зон напряжений сжатия, создававшихся индентором и действующих по нормали к плоскости листа. Зародиашаяся при ударе клином по боковому надрезу трещина достигала находящейся на пути ее распространения зоны сжатия, и либо увязала в ней, либо проскакивала через нее, в зависимости от значения сжимающего уси-

100

о

1016 1524/, мм

4

12

20

лия. При экспериментальном изучении|__J

особенностей распространения трещин в

сварных пластинах отмечены их остановки и ветвления в зонах действия остаточных напряжений сжатия, причем скорость распространения трещины уменьшается примерно на два порядка.

Данные испытаний на растяжение при температуре -18 °С пластин из стали СтЗкп размерами 1830 х 3050 х 19 мм с ат= 220.270 МПа при среднем напряжении цикла 105.140 МПа приведены на рис. 5.15 [377]. В пластинах посередине короткой стороны был изготовлен надрез, а путем заварки клиновидных разрезов по краям пластины в ней на пути распространения трещины создавалось поле остаточных напряжений, показанное кривой / на рис. 5.15. Разрушение пластин инициировалось ударом по надрезу. Скорость распространения трещин определялась по зависимости путь трещины — время. На рис. 5.15 кривая 3 показывает такую зависимость для образца без остаточных напряжений, а кривая 2— с ними. Высокие скорости разрушения имеют место вблизи края пластины, где действовали высокие растягивающие остаточные напряжения, тогда как в центральной части образцов (в области остаточных напряжений сжатия) они были значительно меньше. Наибольшие скорости были в пределах 1680.2000 м/с, в центральной зоне отмечались минимальные их значения — 15.30 м/с.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что при прочих равных условиях кинетика развития разрушения определяется полем напряжений впереди движущейся трещины. Направленное изменение этих полей или предварительное создание полей остаточных напряжений сжатия открывает большие возможности для повышения сопротивляемости сварных соединений хрупким разрушениям при низких температурах.

Операция снижения остаточных напряжений в сварных соединениях металлоконструкций обычно трудно выполнима и требует значительных затрат. В соответствии с существующими представлениями о природе и механизме образования остаточных напряжений в основу известных тех-