лости сварных соединений для различных материалов отмечено в ряде работ [10, 130, 314, 316].

Особенно сильное влияние на выносливость сварных соединений оказывает наличие пор, расположенных в зонах высоких растягивающих остаточных напряжений. В этом случае становятся опасными даже единичные поры.

Поскольку растягивающие остаточные напряжения особенно велики в поверхностных слоях металла шва, то опасность разрушения возрастает, если поры будут расположены близко к поверхности. Это подтверждается данными [242], согласно которым величина коэффициента концентрации напряжений для газовых пор возрастает с 2,05 до 5,0 при приближении поры из объема к поверхности на расстояние, равное диаметру поры. По той же причине будут опасными и поры, вышедшие на поверхность шва, особенно если в процессе эксплуатации происходит взаимодействие поверхности с жидкой средой [242].

Однако сварные соединения разрушаются и по внутренним порам, если последние расположены в зонах высоких растягивающих остаточных напряжений [10]. Поскольку влияние пор связано с величиной остаточных напряжений, то очевидно, что наличие пор будет больше сказываться на механических свойствах длинных продольных швов, где растягивающие остаточные напряжения обычно достигают высоких значений.

Твердые шлаковые и металлические включения, содержащиеся в металле шва, также оказывают заметное влияние на механические свойства сварного соединения. Поскольку неметаллические включения являются концентраторами напряжений, то это влияние должно существенно зависеть от величины, формы и распределения включений, а также от сил связи на границе включение—металл, соотношения упругих констант включений и матрицы. Согласно данным [104], форма, распределение и фазовый состав неметаллических включений размером менее 1 мкм существенно влияют на величину ударной вязкости аа и критическую температуру хрупкости металла шва. Особенно заметно влияние на уровень ан неметаллических включений остроугольной формы. Образование скоплений неметаллических включений также снижает величину ударной вязкости.

Исследование влияния шлаковых включений на статическую прочность сварных соединений показало [318], что при наличии шлаковых включений в количествах до 10 % площади поперечного сечения шва предел прочности металла шва почти не изменяется. Однако при работе сварного соединения в жидких агрессивных средах наличие шлаковых включений на поверхности швов из стали КВК-42 привело к снижению

стойкости сварных соединений против коррозионного растрескивания на 20—25 % [148]. Поэтому при работе в агрессивных средах даже при статическом нагружении наличие шлаковых включений в сварном шве снижает долговечность конструкции.

Результаты исследований влияния неметаллических включений на циклическую прочность сварных швов [317] свидетельствуют о том, что при числе циклов до 104 сопротивление усталости сварного шва, содержащего включения, почти не отличается от прочности основного металла. При большем числе циклов нагружения на прочность сварных швов^начинают влиять размеры включений. Причем чем больший размер включения, тем в большей мере снижается сопротивление усталости сварного соединения.

В связи с различиями в физических свойствах включений и матрицы, в частности разности коэффициентов термического расширения, в области расположения включения и в нем самом могут возникнуть [112, 303, 304, 309] значительные по величине напряжения. По данным, приведенным в работе [139], о = 588 МПа. Столь высокие значения напряжений могут привести к появлению участка предразрушения вблизи расположения включений. Очевидно, что проведение термообработки, в какой-то мере снижающей возникающие вблизи включений напряжения, должно уменьшить и опасное влияние неметаллических включений. Это подтверждается и экспериментальными данными [311, 326] по влиянию термообработки на сопротивление усталости сварных соединений со шлаковыми включениями. Отметим, что приведенные в [312] экспериментальные данные получены для металла толщиной более 12 • Ю-3 м; для деталей меньшей толщины вредное влияние шлаковых включений усиливается.

Возникновение термических напряжений вблизи включений связано с химическим составом неметаллического включения. Поэтому важное значение при определении влияния неметаллических включений на прочность металла имеет выбор легирующих элементов, поскольку от этого зависит состав включения. Так, по данным [303, 304], при охлаждении металла вокруг включений (А1203, Са-алюминаты), которые обладают меньшим коэффициентом термического расширения,чем металл, возникают поля напряжений. Включения, у которых коэффициент термического расширения выше, чем у стали, например МпБ, Мп5е, образуют полости на границе с металлом, что тоже вредно.

Наличие неметаллических включений в металле шва может способствовать образованию других дефектов. Например, сульфидные включения, которые часто имеют температуру плав-