§ 11.2. Влияние процесса
сварки и формы сварных соединений
Отрицательное влияние может быть
связано с изменением химического состава и насыщением металла газами,
например, вследствие: неудачного выбора присадочного металла, который при
смешивании с основным металлом дает химический состав шва, обладающий
хрупкостью; неблагоприятных режимов сварки, способствующих этому
смешиванию; появления диффузионных прослоек, имеющих состав, отличающийся
как от шва, так и от основного металла; случайногб попадания примесей во
флюс или в другие сварочные материалы; плохой защиты металла от
атмосферных газов; насыщения металла водородом и многое другое
[49].
Нередко химический состав металла
(в среднем) остается без изменения, но свойства металла существенно
ухудшаются из-за неблагоприятных изменений структурного состояния
металла (рост зерна, закалка, отпускная хрупкость и др.) [82, 284,
101].
Особое место занимают процессы,
связанные с концентрацией напряжений и деформаций. Этот фактор имеет
двоякое значение. Во-первых, возникающая концентрация пластических
деформаций во время сварки переводит металл в состояние, близкое к
разрушению, или к изменению механических свойств в неблагоприятную
сторону, например по механизму деформационного старения. Во-вторых,
концентратор напряжений наряду с изменением свойств металла вызывает
концентрацию эксплуатационных напряжений [168, 11, 223]. На
рис.11.2.1,б можно видеть, что при ступенчатом нагружении образца со
сквозным надрезом 1 = 25 мм без шва
развитие полос скольжения начинается при сравнительно высоком уровне
напряжений от внешней нагрузки (°н / °т = 0,63), и размеры зоны
деформации возрастают при дальнейшем увеличении нагрузки сравнительно
медленно. Напротив, в образце с наплавленным валиком
(рис.11.2.\,а,в)
интенсивное развитие пластической деформации начинается
при весьма низком уровне напряжений (°н/°т
= 0,15) и быстро возрастает по мере увеличения
внешней нагрузки [81].
Степень совместного влияния
процесса сварки и формы сварного соединения в случае статических нагрузок
наиболее просто можно оценить по второй критической температуре хрупкости
Т
2
(рис.11.2.2). При этой температуре прочность сварного
соединения или элемента сварной конструкции, оцениваемая по номинальному
(среднему) напряжению разрушения ор, становится равной пределу
текучести от. В таком подходе отражены как бы два физических
факта. Во-первых, наступление разрушения до общей текучести сечения с
концентратором часто отождествляется с понятием хрупкого разрушения.
Во-вторых, разрушение при напряжениях от указывает на то, что
при некотором увеличении концентрации напряжений в условиях пониженной
темпе-
