Рис. 5.87. Распределение продольных (осевых) остаточных напряжений в районе вертикального шва декомпозера,*

1 — после сварки; 2 — после обработки взрывом {АВ — участок нарушения режима обработки взрывом)

толщиной сваренного металла до 22 мм Павлодарского алюминиевого завода. Магнитоупругим методом измерялись продольные остаточные напряжения в наиболее нагруженных нижних поясах декомпозеров на внутренней поверхности в ОШЗ на удалении -15 мм от линии сплавления с обеих сторон вертикальных и кольцевых швов в районе их пересечения на участках длиной до 0,5 м. После сварки максимальные напряжения растяжения достигали 260 МПа, а в результате обработки взрывом они уменьшались до 15.20 МПа. Усредненные результаты измерения остаточных напряжений в вертикальном шве представлены на рис. 5.87. Наблюдали определенный разброс данных, связанный, по-видимому, с влиянием пластических деформаций металла, вызванных силовым воздействием в процессе монтажа декомпозера. Однако выявляется характерное распределение остаточных напряжений: в состоянии после сварки они достигают наибольших значений (-200 МПа) в местах сопряжения с кольцевыми швами и плавно уменьшаются до -100 МПа на расстоянии около 400 мм от них. После обработки взрывом (5П = 20 см, «змейка» с оживителем, А = 8 см, 5=6 см) в местах пересечения швов они составляют -20 МПа, а на расстоянии 50 мм меняют знак, достигая значения -40 МПа. Специальные измерения остаточных напряжений в сечениях, нормальных к вертикальному шву на различных удалениях от кольцевого шва, позволили установить, что напряжения сжатия с удалением от оси вертикального шва быстро уменьшаются, переходят в растягивающие значением до 70 МПа, а далее снова становятся сжимающими (около 30.40 МПа).

В ОШЗ кольцевых швов остаточные напряжения существенно меньше, чем в вертикальных швах и, как показали измерения, не превышают 120 МПа. После взрыва (5„ = 20 см, «змейка» с оживителем детонации, А = 12 см, 5= 10 см) остаточные напряжения — преимущественно сжимающие и имеют значение в пределах разброса данных от 70 до 100 МПа. Среднее по результатам 45 измерений их значение составляет 20 МПа, что находится в хорошем соответствии с прогнозом, например по формуле (5.136). Вместе с тем отклонение режимов обработки от расчетных приводит к резкому снижению ее эффективности (см. рис. 5.87, участок АВ).

Наряду с магнитной тензометрией при проведении этих исследований прошла широкую апробацию в производственных условиях на натурных конструкциях предложенная в ИЭС НАН Украины методика неразрушающей тензометрии напряжений растяжения после обработки взрывом (см. подразд. 5.2.1) вертикальных и кольцевых швов. Измерительные базы (10 мм) изготавливали путем кернения двумя кернами с углом при верши-