Отмечено, кроме того, что даже при очень высоких значениях активных нагрузок, когда элемент после сварки получает изгиб обратного знака по сравнению с изгибом от сварки, в проделанных опытах величина остаточных напряжений, на кромке, противоположной наплавке, не достигает предела текучести, т. е. во всех случаях отсутствует пластическая деформация. Такой же характер снижения остаточных напряжений имеет место и при приложении активной растягивающей нагрузки. Отмеченное обстоятельство имеет большое значение при оценке работоспособности сварного соединения, выполненного под активной нагрузкой. Однако практическая реализация метода активных нагрузок представляет значительную трудность.
СНЯТИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ГОТОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ
В связи с опасностью влияния остаточных сварочных напряжений на прочность сварных соединений и конструкции в некоторых случаях возникает необходимость уменьшения или полного снятия этих напряжений в изделии. Для этого к сварному соединению прикладывают усилие, вызывающее пластическую деформацию, проковывают или прокатывают швы, а также применяют различные виды термических обработок.
Не изменяется ли величина остаточных сварочных напряжений с течением времени?
При исследовании остаточных напряжений в специальных образцах из мягкой стали, полученных путем быстрого охлаждения в воде с температуры 600° С, И. В. Кудрявцев наблюдал увеличение их с течением времени [49].
Длительный процесс деформирования сварных конструкций с течением времени при комнатной температуре также свидетельствует об изменении остаточных сварочных напряжений Объяснение этого явления нужно искать в незаконченных структурных превращениях металла, которые, вызывая новые объемные изменения, приводят к изменению величины или к перераспределению остаточных напряжений. Это положение подтверждено работами А. В. Мордвинцевой [60] и О. А. Бакши [5], доказавших, что причиной деформирования сварных конструкций с течением времени является незаконченный процесс превращения остаточного аустенита. Поэтому деформирование при вылеживании свойственно для сварных соединений из легированных сталей, для которых нижняя граница области мартенситного, превращения ниже комнатной температуры.
Однако даже при отсутствии структурных превращений стабильности свойств металла с течением времени будет происходить некоторая релаксация остаточных напряжений. Но практически подобная релаксация очень медленна, и ею в большинстве случаев можно пренебречь. Правильность этого положения доказывается целым рядом обстоятельных исследований [15],. [16], [22], [49].
Так, Ф. Ф. Витман [15] производил измерения величин остаточных напряжений в металлических изделиях после вылеживания их в течение нескольких десятилетий. В результате исследований было установлено, что даже при таком длительном сроке хранения остаточные напряжения, достигавшие в этих изделиях значительных величин, не исчезли.
Т. И. Волковой была изучена релаксация напряжений при комнатной температуре для сталей с различным содержанием углерода [16]. Кривые релаксации в течение 50 000 ч, полученные в этом случае, приведены на фиг. 38.
Об устойчивости остаточных напряжений во времени можно судить по косвенным показателям, как это сделано в работе [52], а именно по сохранению с течением времени эффекта этих напряжений в усталостной прочности стальных деталей. В приведённой работе на опытах с образцами из двух углеродистых сталей (стали 40 и Ст.5) показано, что длительное вылеживание (в течение 1—2 лет) не приводит к понижению их усталостной прочности, а следовательно, и к снятию остаточных напряжений в них (фиг. 39). В более поздней работе [48] это положение подтверждено испытаниями образцов, подвергавшихся еще более длительному вылеживанию,— в течение 4 лет (фиг, 40). В настоящее время имеются аналогичные результаты, полученные на образцах после десятилетнего вылеживания.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.