OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 3 2023 109 MATERIAL SCIENCE принадлежит второстепенная роль, поскольку основным механизмом пластической деформации являются внутризёренные сдвиги [17]. В сварных швах подавляющая часть рассеиваемой энергии приходится на непровар, который согласно [7, 18] можно представить как плотностный механический контакт. Во время знакопеременных нагружений контакта тангенциальной силой в нем происходит предварительное смещение во взаимно противоположных направлениях [16]. При этом осуществляются пластическая и упругая деформации сдвига микровыступов шероховатой поверхности. В процессе пластической деформации при микросмещении, когда оно происходит первично, материал, упрочняясь, повышает свой передел упругости. Повторное смещение после разгрузки совершается в пределах упругости, но с участием микротрения, поэтому деформация и принимает упругофрикционный характер, сходный с характером пластической деформации. Помимо деформации элементов контакта имеет место их скольжение. В это скольжение они вступают не все сразу, а последовательно один за другим. Это обусловлено тем, что микровыступы увлекаются в сдвиг микротрением на площадках касания элементов, сжатых по-разному. Кроме того, жесткость микровыступов различна. По аналогии со сдвиговой прочностью контакта сварные швы с различной величиной непровара рассеивают энергию поразному. Чем больше непровар, тем больше энергии рассеивается в сварном шве. Это объясняется, во-первых, тем, что в большем по площади контакте деформируется большее количество микровыступов и большее количество элементов контакта проскальзывает. Во-вторых, непровар уменьшает полярный момент сопротивления сечения, а это приводит к возникновению бඬльших касательных напряжений в тех сварных швах, которые имеют больший непровар, при нагружении всех соединений равным крутящим моментом. Большее касательное напряжение вызывает большее микросмещение, что приводит к увеличению рассеяния энергии в сварном шве. С увеличением амплитуды нагружения растет и разница в энергии, рассеянной в швах с различной величиной непровара. Связь рассеяния энергии с относительной прочностью соединений для различных амплитуд крутящего момента оказалась удовлетворительной (рис. 6). Линии 1, 2, 3 соответствуют амплитудам 147, 156,8 и 176,4 Нм; «○» – соединения, полученные сваркой трением; «●» – полученные контактной сваркой. По оси абсцисс отложено отношение разрушающего момента образца к разрушающему моменту образца из отожженной стали 45. Такое обозначение принято на всех рисунках. а б Рис. 6. Связь рассеяния энергии с относительной прочностью соединения: а – сталь 45 + сталь 45; б – сталь 45 + Р6М5 для различных амплитудных значений крутящего момента Fig. 6. Relation between energy dissipation and relative strength of welded joints: а – steel 45 + steel 45; б – steel 45 + R6M5 for diff erent torque amplitudes
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1