Таблица 5.16. Режимы сварки образцов

структурное состояние натурных сварных соединений. Основной объем исследований выполнен на образцах с продольной наплавкой, в том числе имевших надрезы, имитировавшие трещинопо-добные дефекты сварки [487|. Основные способы и режимы сварки приведены в табл. 5.16. Сравнительные испытания проводили также на образцах идентичной геометрии из основного металла и сварных образцах в исходном состоянии и после высокого отпуска. При подготовке образцов варьировали различные комбинации последовательности операций сварки, изготовления надрезов и обработки взрывом.

Размеры образцов соответствовали рекомендуемым [489] для достоверной оценки критических температур хрупкого перехода (отношение толщины к ширине меньше 0,1). Надрезы в большинстве случаев имели длину 25 мм с радиусом в вершине 0,1 мм и обеспечивали в соответствии с известной формулой Нойбера ]489] коэффициент концентрации напряжений, равный 23,4 и поэтому он был эквивалентен трешине [490|. Одним из практических условий для оценки сопротивляемости металла хрупкому разрушению при растяжении считается случай, когда длина поперечного надреза превышает две толщины металла [489, 490]. Если при такой длине надреза и минимальной температуре разрушение происходит при напряжении, близком к пределу текучести (более 2/3 от) в условиях плоского напряженного состояния (когда длина зоны пластической деформации у вершины трещины больше толщины металла [404]), то при эксплуатации металл обладает достаточно высокой сопротивляемостью хрупким разрушениям [489]. Кроме того, принятый размер надреза обеспечивал расположение его вершин в зонах, где металл подвергается деформационному старению при сварке (нагрев ниже 500 °С). Этот эффект в наибольшей степени проявляется в том случае, когда надрез выполняется перед сваркой. В вершине надреза возникает значительная концентрация остаточных напряжений и зона развитых пластических деформаций, в 2.3 раза превышающих деформации при отсутствии надреза, что обусловливает значительное охрупчивание металла, связанное с деформационным старением [491].

Образцы с конструктивными концентраторами напряжений имели вид: а) тавра, состоящего из пластины размером 400x140x10 мм, к которой угловыми швами (сварка под флюсом) приварены плотно состыкованные торцами полосы размером 185 х 25 х 8 мм; при этом в месте стыковки ребер создается резкий концентратор напряжений [402|;