Повышение циклической долговечности тавровых сварных соединений в условиях повышенной влажности и температуры высокочастотной механической проковкой

Abstract

В работе экспериментально установлена эффективность применения высокочастотной механической проковки (ВМП) для повышения характеристик сопротивления усталости тавровых сварных соединений металлоконструкций, которые эксплуатируются в условиях умеренного климата. Коррозионные повреждения, характерные для таких конструкций после длительной эксплуатации, получали выдержкой сварных соединений в камере влаги Г4 при повышенной влажности и температуре на протяжении 1200 ч. Проведены металлографические исследования зоны сварного шва и зоны термического влияния сварных соединений в исходном (неупрочненном) и упрочненном технологией ВМП состояниях до и после воздействия коррозионной среды. Установлено, что в результате упрочнения ВМП стойкость соединений к воздействию повышенной влажности и температуры возрастает. Проведены испытания на усталость сварных соединений в исходном и упрочненном состояниях до и после выдержки в камере влаги. Установлено, что упрочнение технологией ВМП до коррозионного воздействия позволяет повысить предел ограниченной выносливости на базе 2ċ10⁶ циклов тавровых сварных соединений на 48 % и увеличить циклическую долговечность в 6…8 раз.

The study provides experimental evidence of effectiveness of application of high-frequency mechanical peening (HFMP) to improve the fatigue resistance characteristics of tee welded joints in metal structures, which operate under moderate climatic conditions. Corrosion damage characteristic for such structures after long-term service was achieved by soaking the welded joint in G4 humidity chamber at increased humidity and temperature for 1200 h. Metallographic studies were performed of the weld zone and HAZ in as-welded (unstrengthened) and HFMP-strengthened states before and after corrosive medium impact. It is established that as a result of HFMP strengthening, the joint resistance to the impact of higher humidity and temperature becomes higher. Fatigue tests of welded joints in the initial and strengthened states before and after soaking in the humidity chamber were performed. It is found that strengthening by HFMP technology before the corrosive impact allows increasing the limited endurance limit, based on 2•10⁶ cycles, of tee welded joints by 48 % and increasing the cyclic fatigue life 6–8 times.