СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ

ВЛИЯНИЕ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Приближенная теория в каждом конкретном случае позволяет определить поле остаточных сварочных напряжений (деформаций) с учетом неоднородности материала зоны шва. В зависимости от геометрии свариваемых элементов эти поля могут быть близкими либо к одномерным, либо могут быть двумерными или трехмер­ными. В важной для практики проблеме оценки влияния оста­точных сварочных напряжений на прочность соединений и кон­струкций не существует единого мнения. Некоторые исследова­тели [83, 84] [9] придерживаются точки зрения, что «. . . внутренне уравновешенные сварочные напряжения не снижают эксплуата­ционной прочности сварных конструкций из пластического мате­риала ни при статической, ни при вибрационной и ударной на­грузках». Некоторые другие исследователи придерживаются мне­ния, что остаточные сварочные напряжения при определенных условиях оказывают существенное влияние на статическую и динамическую прочность, на устойчивость и коррозионную стой­кость конструкций [2, 9, 27, 51, 52, 54, 108, 111, 115, 126, 131—137].

Сварочные напряжения, как и любые другие напряжения, при определенных условиях будут оказывать влияние на прочность соединения и конструкции. Известно, что металл пластичный в одних условиях, может перейти в хрупкое состояние в других условиях. Например, сталь, обладающая достаточно высокой пластичностью при статическом осевом растяжении в нормальных условиях (нормальная температура, отсутствие облучения и аг­рессивной среды), может перейти в хрупкое состояние даже при нормальных условиях при напряженных состояниях, близких к всестороннему равномерному растяжению. Она может перейти в хрупкое состояние даже при осевом растяжении в условиях пониженных температур, агрессивной среды или облучения. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо найти закон распределения и величины остаточных сварочных напряжений с учетом краевых условий и неоднородности металла зоны шва (гл. 4) и из ряда вариантов конструкции выбрать тот вариант, где при действии заданной системы внешних сил данного харак­тера действия во времени и заданных внешних условиях материал может наиболее полно использовать свои пластические свойства.

В настоящее время не существует общей теории прочности для элементов конструкций, имеющих начальное неоднородное поле упруго-пластических деформаций (напряжений), работающих как в нормальных условиях, так и в условиях пониженных темпе­ратур, облучения или коррозионной среды. Если бы такая теория существовала, то она дала бы возможность получить оценку влия­ния на прочность начального неоднородного поля деформаций (напряжений), возникшего в результате сварки и остывания, опре­деляемого приближенной или другими теориями. Отсутствие такой общей теории прочности вынуждает использовать непо­средственный эксперимент по изучению влияния остаточных сва­рочных напряжений на прочность конструкций. Но из этого не следует, что изучение полей сварочных деформаций (напряжений) и изучение их влияния на прочность должны проводиться в отрыве друг от друга.

Указанные выше две точки зрения по проблеме влияния оста­точных сварочных напряжений на прочность базируются на опыт­ных данных. Рассмотрим результаты этих опытов по отдельным разделам.