§ 9.4. Методы повышения
сопротивления усталости сварных
соединений
Повышение сопротивления усталости
можно обеспечить, во-первых, снижением в сварных соединениях концентрации
напряжений, а во-вторых, благоприятным изменением поля остаточных
напряжений. Минимальную концентрацию напряжений стремятся сюеепечить как
за счет рационального выбора видов соединений, а также методов и приемов
сварки, так и путем устранения резких переходов от шва к основному
металлу, механической зачисткой, электродуговой обработкой или
нанесением покрытий.
Все названные способы оказываются
эффективными в частных случаях. Механическая зачистка швов, по данным
1321], дает повышение усталостной прочности в соединениях встык при R ~ -1, меньше при R = 0 и почти не повышает
усталостную прочность лобовых и фланговых швов.
Электродуговая обработка швов
также более эффективна для стыковых швов и менее — для угловых
[253].
Влияние покрытий изучено еще в
ограниченной степени. Так, в работе [349] было показано, что нанесение
полимерных покрытий на образцы с надрезом при знакопеременном изгибе
повышает их усталостную прочность почти вдвое, а
нанесение покрытий на образцы со стыковыми соединениями — на 75%. Однако
повторные испытания тех же образцов при растяжении-сжатии положительного
эффекта не дали. Более действенное влияние могут оказывать металлические
покрытия, нанесенные, например, путем горячего цинкования
[362].
Методы устранения и
перераспределения остаточных напряжений многообразны.
Высокий отпуск является наиболее
универсальным способом снятия остаточных напряжений. Целесообразность
использования такого приема для уменьшения искажений размеров и формы
конструкций в процессе механической обработки, при вылеживании и
эксплуатации не вызывает сомнений. Однако наряду со снятием остаточных
напряжений высокий отпуск может вызвать существенное изменение структуры и
свойств металла, в особенности в зонах концентрации пластических
деформаций. Поэтому значительный период времени целесообразность
использования высокого отпуска для конструкций, работающих под переменными
нагрузками, оставалась неясной, поскольку результаты исследований
различных авторов в пятидесятых годах были противоречивы [378,
344].
Дальнейшие исследования позволили
раскрыть сложный характер влияния на усталостную прочность снятия
остаточных напряжений высоким отпуском в зависимости от характеристики
цикла, уровня
