В сварном соединении, как правило, возникает более или ме­нее значительный градиент механических свойств в разных на­правлениях по отношению к шву. Роль неоднородности сварных соединений в сопротивлении их статическим и ударным нагрузкам исследована к настоящему времени достаточно подробно.

В изучении этой проблемы значительный вклад был сделан проф. О. А. Бакши и его школой (7, 9]. Применительно к уста­лостным явлениям роль неоднородности свойств сварных соеди­нений изучалась П. И. Кудрявцевым [99]. Им был применен метод изгибных усталостных испытаний образцов круглого сече­ния (018 мм) с вваренными контактным способом инородными вставками. Испытывали образцы из мягкой стали СтЗ с твердыми вставками различной длины (сталь 40Х) и образцы из твердой стали 40Х с мягкими прослойками также различной длины Ме­ханические свойства компонентов таких составных образцов опре­деляли различной реакцией на один и тот же режим термической обработки (закалка при температуре 840° С, отпуск 400е С). Пере­пад твердости в сварных соединениях составлял HV 200—250 к HV 400—450.

В мягком материале составного образца у места его контакта с более твердым возникает сложное напряженное состояние, при­водящее к замедлению процесса накопления микропластических деформаций в этой зоне. Резкая неоднородность механичес-ких

Рис. 20. Результаты испытаний на уста-
лость механически неоднородных свар-
ных соединений с прослойкой:

1 — твердой; 2 —- мягкой

свойств' на границе сплавления твердого и мягкого материалов не является опасной для усталостной прочности сварного соедине­ния. Усталостное разрушение происходит всегда на некотором удалении от зоны сплавления. Усталость соединения с зоной по­вышенной прочности определяется свойствами мягкого материала соединения (рис. 20). Усталость сварных соединений с зоной по­ниженных механических свойств определяется соотношением раз­меров и механических свойств основного металла и металла ука­занной зоны. При уменьшении относительной толщины мягкой прослойки ниже определенной критической величины (к — 0,75) происходит увеличение усталостной прочности соединения, обу­словленное повышением жесткости сложного напряженного со­стояния прослойки.