Между отдельными участками сварных соединений, как правило, наблюдается неоднородность механических свойств. Это обусло­влено различием структурно-фазовых составов швов и основного металла, разными долями участия основного металла в формирова­нии отдельных слоев шва, реакцией основного металла на терми­ческий цикл сварки и т. п. Определенную роль играет упрочнение металла шва и околошовной зоны в результате пластической де­формации при охлаждении сварного соединения, так называемое явление самонаклепа.

Различие в свойствах особенно ярко выражено в соединениях разнородных металлов. В связи с этим оценка их механических свойств представляет известные сложности. Попытка механически перенести существующие для однородных сварных соединений спо­собы испытания на сочетание разнородных металлов не приводит к положительным результатам. В настоящее время не существует утвержденных ГОСТом типов образцов для оценки механических свойств разнородных неразъемных соединений, учитывающих спе­цифику их деформации и разрушения.

Рассмотрим особенности деформирования при растяжении свар­ных соединений разнородных металлов одной основы легирования на примере разнородных сталей. Условия деформирования образцов в упругопластической стадии работы в зависимости от характера приложения нагрузки и свойств отдельных составляющих наиболее полно рассмотрены в работах.

При растяжении сварного образца с поперечным швом условия его деформирования определяются в первую очередь соотношением прочности основного металла и шва. Если шов более прочен, чем основной металл, то деформация образца будет сосредоточиваться в основном металле, по которому и может произойти разрушение. Если же прочность шва меньше прочности основного металла, то поведение сварного соединения зависит от относительной ширины шва % = Я/б, где Н— ширина шва и 6 — толщина пластины. Напряженное состояние при растяжении образцов с узкими мало­прочными прослойками (х< 1) детально рассмотрено в работах.

При достижении напряжениями в прослойке предела текучести наступает ее заметное упрочнение за счет контактного взаимодей­ствия с более прочным металлом образца. Напряженное состояние в прослойке с ростом нагружения все более отклоняется от равно­мерного и приобретает сложный объемный характер. В центральной части прослойки распределение напряжений близко к всестороннему растяжению, а на контактных поверхностях неравномерно распре­деленные по сечению касательные напряжения достигают наиболь­шего значения на наружной поверхности и близки к нулю в цен­тральной части образца. В связи с этим возможно упрочнение в свар­ном соединении малопрочного шва за счет контактного взаимодей­ствия с более прочным основным металлом.

Как подтверждено экспериментально, в качестве условия вязкого разрушения при растяжении можно считать достижение касательными напряжениями на всей контактной поверхности пре­дела текучести металла прослойки при сдвиге.

Страницы: 1 2 3 4