С другой стороны, есть мнение, что остаточные сварочные напряжения не являются определяющими при разрушении сварных конструкций. При этом отмечается, что при достаточной пластичности металла остаточные напряжения не снижают работоспособности сварных конструкций как при статической, так и при ударной нагрузке.
На VII (1954 г.) и VIII (1955 г.) ежегодных конгрессах Международного института сварки участники не смогли прийти к единому мнению о влиянии сварочных напряжений на прочность и служебные характеристики сварных конструкций. Состоявшаяся в Москве в 1957 г. Всесоюзная конференция по сварочным напряжениям и прочности сварных конструкций также отметила [7] расхождение во взглядах ученых по этому проблемному вопросу.
ПРОЧНОСТЬ ПРИ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ
Высокие значения остаточных сварочных напряжений, достигающие во многих случаях величины предела текучести, оказывают влияние на прочность сварных соединений во время их эксплуатации.
Однако многие исследования, проведенные в лабораториях Советского Союза и за рубежом, достаточно ясно показали отсутствие влияния остаточных сварочных напряжений на статическую прочность сварного соединения в тех случаях, когда металл сохраняет способность к пластической деформации.
Г. А. Николаевым и В. П. Николаевым в ЦНИИТМАШе были проведены сравнительные испытания сварных и клепаных цилиндрических сосудов диаметром 1,5 м [63]. Сварные сосуды имели значительные остаточные сварочные напряжения, а клепаные не имели их совершенно. В процессе испытаний оба вида сосудов под статической нагрузкой разрушались при одних и тех же давлениях; сварные сосуды разрушались так, как если бы они были свободны от остаточных напряжений.
В Институте электросварки АН УССР под руководством Е. О. Патона были проведены статические и вибрационные испытания сварных соединений различного рода (полосы, ромбы, банки) [76]. Часть соединений подвергалась отпуску для снятия остаточных напряжений. Опыты показали, что статическая прочность сварных соединений одинакова для деталей, подвергшихся отпуску, и для неотпущенных деталей. На основании результатов опытов можно сделать следующие выводы.
В растянутых стержнях напряжения от внешней рабочей нагрузки складываются с остаточными растягивающими напряжениями. В определенный момент, еще при небольших рабочих нагрузках (а следовательно, и напряжениях), наступает местная текучесть, в результате которой происходит общее перераспределение и выравнивание остаточных напряжений.
В сжатых стержнях происходят явления, подобные явлениям, происходящим в растянутых стержнях. Разница состоит в том, что сжимающие напряжения от внешней нагрузки вычитаются из наибольших растягивающих остаточных напряжений и складываются со сжимающими.
Благодаря текучести стали собственные напряжения не понижают прочности растянутых и сжатых стержней.
К аналогичным выводам пришел и В. П. Вологдин, отметивший, что местные линейные остаточные напряжения не снижают статической прочности элемента [18]. Однако в случае трехмерного поля остаточных напряжений последние в сумме с напряжениями от внешней нагрузки могут вызвать разрушение до наступления пластической деформации, ввиду того что металл переходит в хрупкое состояние.
Экспериментами, проведенными И. В. Кудрявцевым в ЦНИИТМАШе [42] на образцах низкоуглеродистых сталей при одноосном поле остаточных напряжений, также показано, что остаточные напряжения не оказывают влияния на прочность сварных соединений не только при статических, но и при ударных нагрузках .Форман [97] проводил статические испытания очень жесткой: балки коробчатого сечения длиной 7 ж, сваренной из горизонтальных (38 мм) и вертикальных (63 мм) листов. Несмотря на высокие остаточные напряжения, разрушение произошло при нагрузке, близкой к теоретической (т. е. не учитывающей остаточных напряжений).
М. П. Анучкин, исследовавший остаточные напряжения в сварных стыках трубопроводов [3], пришел к выводу, что, несмотря на высокие значения остаточных напряжений в исследованных соединениях, они не влияют на вязкую прочность шва.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.