Считается установленным, что выносливость сварных соединений может быть повышена применением поелесварочной обработки, направленной либо на создание в местах геометрических концентраторов напряжений наклепа металла и полей остаточных напряжений сжатия [417, 484], либо на полное или частичное снятие напряжений растяжения, ориентированных в направлении силового потока [352, 417 и др.].

Рассмотренные выше действующие факторы локального взрывного нагружения, приводящего к образованию напряженно-деформированного следа с двухосным напряженным состоянием, позволяют одновременно решить обе эти задачи, а потому обработку взрывом априори можно рассматривать как эффективное средство повышения выносливости сварных соединений и машиностроительных деталей. В работе, выполненной впервые в ИЭС НАН Украины [339], исследовано влияние обработки взрывом на выносливость, главным образом, сварных образцов с резкими концентраторами напряжений, причем схемы обработки обеспечивали наклеп металла и наведение остаточных напряжений сжатия в зонах концентрации напряжений без существенного снижения напряжений растяжения в образце как целом [417]. Именно этим можно объяснить то, что эффективность обработки взрывом оказалась наибольшей применительно к образцам с лобовыми и фланговыми швами (см. табл. 5.1), в которых основным фактором, определяющим сопротивление усталости, является концентрация напряжений [352]. Установленная в последующих исследованиях [462] высокая эффективность снижения локальной обработкой взрывом остаточных напряжений первого рода, а также детальное изучение физических механизмов воздействия ее на обрабатываемый металл [434] открыли новые возможности данного вида поел ее варочной обработки для увеличения долговечности деталей и сварных соединений. Проиллюстрируем это несколькими примерами.

Низкоуглеродистая и низколегированная сталь

Испытаниям на усталость подвергали сварные образцы из низколегированной стали 14Г2 (о8= 480 МПа, 0^ = 360 МПа) и высокопрочной стали 14Х2ГМР (о„ = 830 МПа, стт = 760 МПа) с пересекающимися швами, полученными сваркой под флюсами АН-348А и АН17М и проволоками Св-08ГА и Св-10ХГН2МЮ соответственно (диаметр проволок — 5 мм). Размеры образцов — 420x80x12 мм. Остаточные напряжения в образцах измеряли с помощью неразрушающей ультразвуковой тензометрии [468] (для идентификации образцов, подвергавшихся усталостным испытаниям) и проволочными тензодатчиками сопротивления путем разрезки образцов на темплеты.

Усталостные испытания проводили при симметричном цикле напряжений (чистый изгиб) на машине с электромеханическим приводом. Обработку взрывом производили по двум схемам: 1) шнуровыми зарядами (ДША), расположенными с двух сторон пластин по линиям сплавления продольного шва; 2) так же ДША, уложенным по схеме «змейка» с амплитудой А = 60 мм. Шаг «змейки* назначали исходя из условия обеспечения одинаковых результирующих напряжений растяжения.