Остаточные напряжения

Большое количество экспериментальных исследований, проведен- ных с использованием соответствующих образцов из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, позволило установить основные закономернос-ти изменения сопротивления усталости сварных соединений в зависимости от остаточных напряжений.

Влияние остаточных напряжений сказывается главным образом при наличии концентраторов напряжений. Так, снижение прочности могут вызвать поры в длинных швах, где остаточные продольные напряжения имеют наибольшие значения и поэтому трещины от пор растут поперек шва.

На изменение остаточных напряжений при циклической нагрузке сварных соединений существенное влияние также оказывает степень кон-центрации напряжений. Так, с увеличением коэффициента концентрации напряжений α_σ в зоне концентратора могут образоваться остаточные нап-ряжения обратного знака. Расхождение действия остаточных напряжений разных знаков показано на рис.11.10[8] путем испытаний образцов с не-проваром посредине поперечного стыкового шва. Можно видеть, что изме-нение знака остаточных напряжений на порядок изменяет количество наг-рузок N_тр, необходимое для начала роста трещины.

1 – с высокими растягивающими остаточными напряжениями;

2 – со сжимающими остаточными напряжениями

Рисунок 11.10 – Результаты испытаний образцов с непроваром

В процессе циклической нагрузки в зоне концентрации напряжений остаточные напряжения формируются даже тогда, когда в начальном сос-тоянии их не было.