Работа конструкций при низких температурах 4

Если трещина и не возникает в отсутствии внешней нагрузки, то при нагружении такого образца при достаточно низкой температуре трещина появляется и может пересечь все сечение образца при небольших напряжениях от внешней нагрузки [90]. Очевидно, что аналогичные конструкции, например, незаваренные стыки, перекрытые наваренными накладками, совершенно недопустимы. С другой стороны снятие остаточных напряжений путем высокого отпуска (550 - 600° С) может значительно увеличить хладостойкость конструкции, что показывает опыт Норильского горнометаллургического комбината по изготовлению рукоятей для ковшей экскаваторов и других конструкций, для термической обработки которых на заводе была построена специальная печь.

Важным фактором для предотвращения снижения хладостойкости является избежание обстоятельств, снижающих пластичность, как, например, трехосного напряженного состояния. Этим определяются ограничения применяемой толщины проката в сварных конструкциях (смотрите раздел "Материал").

Из рассмотрения основных причин, приводящих к хрупким разрушениям конструкций при пониженной температуре, видно, почему этим разрушениям были подвержены главным образом сварные, а не клепаные конструкции. В сварных конструкциях большие коэффициенты концентрации, большие остаточные напряжения в результате изготовления и применяются большие толщины металла. Хрупкие разрушения клепаных конструкций также имели место и происходили главным образом из-за применения для них несоответствующих марок сталей. Конструктивные мероприятия по снижению коэффициентов концентрации являются существенными не только для конструкций, работающих в условиях пониженных температур, но и для всех конструкций, работающих в условиях переменных напряжений, и подробно рассмотрены в разделах "Сварные соединения" и "Особенности работы металлических конструкций при переменных напряжениях". Одновременно следует отметить, что в ряде случаев к хрупким разрушениям приводит зародившаяся в конструкции усталостная трещина.