пряжений, которые возникают вследствие высокотемпературного неравномерного нагрева металла при сварке. Поэтому влияние дефектов, представляющих собой концентраторы напряжений, будет во многом зависеть от распределения остаточных напряжений и рабочих напряжений, возникающих в процессе эксплуатации, и совокупности всех этих напряжений.

О влиянии дефектов на прочность сварных соединений опубликовано много работ. Задача данного параграфа — не обзор этих работ, а только иллюстрация с помощью данных некоторых работ влияния дефектов на качество сварных изделий и особенности этого влияния.

Из всех дефектов, встречающихся в сварных швах, наиболее опасны трещины. Именно наличие трещин в сварном соединении зачастую является причиной аварийного разрушения ответственных сварных конструкций. Это связано с тем, что трещины, находящиеся в сварных соединениях, ослабляют сечение швов или свариваемых элементов и тем самым уменьшают статическую прочность соединений. Кроме того, являясь концентраторами напряжений, трещины существенно уменьшают и динамическую прочность сварных соединений.

Отрицательное влияние трещин на работоспособность сварных соединений повышается еще и тем, что со временем размеры трещин постоянно увеличиваются. Этот рост происходит тем быстрее, чем больше величина нагрузки и чем выше ее динамичность и цикличность. Кроме того, на увеличение размеров трещин оказывает влияние и внешняя среда (газовая и жидкостная).

Несомненно, что увеличение размеров трещин, образовавшихся при сварке, может привести к разрушению конструкций во время эксплуатации. Рост размеров трещин в процессе эксплуатации особенно опасен в тех случаях, когда это увеличение не вызывает заметных расстройств работы конструкции, например, при эксплуатации различного рода решетчатых конструкций (мостовые и подкрановые фермы, различные перекрытия и т. д.). Это обусловлено тем, что в подобных кЬнструкциях трещины могут появиться и расти сначала в одном, а затем и во всех швах, связывающих какие-то отдельные элементы. Выход из строя одного элемента конструкции может не привести" к немедленному разрушению всей конструкции, но он вызовет-перегрузку других несущих элементов, что конечно увеличит вероятность ее разрушения.

Опасность наличия трещин в сварном соединении заключается также в том, что они, являясь дефектами плоского типа, трудно обнаруживаются рентгеновскими методами контроля.

Если отрицательное влияние трещин на прочность сварных соединений не вызывает сомнений, то относительно влияния пор и неметаллических включений на работоспособность сварных конструкций существуют различные мнения. Поэтому рассмотрим более подробно влияние пор и неметаллических включений на механические свойства сварного соединения.

Большинство исследователей, изучающих влияние пор на прочность сварных соединений, приходит к выводу, что до некоторого предела наличие пор в металле шва практически не снижает его статической прочности. Для низкоуглеродистых сталей этот предел составляет примерно 10 % площади поперечного сечения шва [322], для перлитных сталей — 6— 8 % [322, 327, 331], для алюминиевых сплавов — 3,6 % [298]. ; Согласно данным [130], для алюминиевого сплава АМг-6 поры диаметром менее 0,5 • Ю-3 м, не сопровождающиеся оксидными пленками, практически не влияют на прочностные характеристики сварного соединения. Неокисленные поры, если их диаметр не превышает (1,8—2,0) • Ю-3 м, снижают статическую прочность швов без усиления примерно на 6 %. Цепочки частично слившихся пор (йп = 2 • Ю-3 м) общей длиной не более 30 % длины шва снижают его статическую прочность на 11—15 %.

Несущую способность сварного шва с порами можно определить по следующим формулам [271]: для одиночных пор

МЯп(4-л!Г-4»)

2+ 1,18/1 для цепочки и сетки пор

1 + 211--^

1,35

где йп — диаметр поры (для цепочек и скоплений — средний диаметр); В™х — максимальная ширина шва; ап — наименьшее расстояние между соседними порами; Вп — высота шва для сквозной поры или глубины поры.

Однако поры не только снижают статическую прочность сварного соединения, но, являясь концентраторами напряжений [131, 309], могут вызвать снижение выносливости сварного соединения. Значительное влияние пор на сопротивление уста-