Работоспособность сварных конструкций и дефекты сварных швов.

Вместе с тем наличие границ между зернами может и затруднить распространение трещин, поскольку наличие межзеренных границ вызывает дополнительное рассеяние энергии при прохождении трещины. Это следует из сопоставления энергетических условий распространения трещины в монокристалле или поликристалле, которые соответственно описываются следующими выражениями:

dU+dK+2σ_T–Гdl≤0;

dU+dK+2σ_T–Гdl+dW≤0,

где dU – работа внешних и внутренних напряжений, затраченная на увеличение длины трещины на dl; dK – работа кинетической энергии; σ_T–Г – свободная поверхностная энергия в плоскости раскрытия трещины.

Из сравнения выражений видно, что они отличаются слагаемым dW, которое представляет собой дополнительную энергию, расходуемую на переориентацию трещины, на зарождение на границах новых микротрещин и т. д. Вообще изменение направления роста трещины должно затруднить образование трещины, так как с увеличением длины трещины требуется больше энергии для ее образования.

Нужно также отметить, что процесс роста трещины зависит от формы ее вершины: при остроугольной вершине трещина растет быстрее, при закругленной – рост трещины может остановиться и разрушения не произойдет.

Затормозить рост трещины можно применением композитных материалов, электрических и магнитных полей, а также за счет создания протяженных полей сжатия.

Таким образом, наличие в металле трещин, пор, неметаллических включений снижает прочность метла. Между тем эти дефекты практически всегда присутствуют в металле сварочного шва, и зачастую причиной их появления является сварочный процесс.

При обработке материалов независимо от вида технологического процесса почти всегда образуются различные дефекты. Вид дефектов, механизм их образования зависят от особенностей применяемого технологического процесса.