Несущую способность сварных газотурбинных роторов при переменных нагрузках оценивали по испытанию на усталость крупных моделей, отражающих различные конструктивно-технологические решения исполнения сварных стыков: формы разделок кромок под сварку, конструкции корневой части шва, композиции электродов и термической обработки.
Модели композитного ротора для испытания на усталость представляли собой крупные цилиндрические полые образцы диаметром 250 мм, выполненные из двух дисков никелевого сплава ХН70ВМЮТ и двух концевиков из аустенитной стали Х16Н25М6 (рис. 102) и имеющие, таким образом, сварные стыки из однородных и разнородных материалов. Кроме того, были проведены испытания на усталость основного металла и сварных соединений на малых образцах двух видов: трубных диаметром 28/16 мм (см. рис. 81) и сплошных цилиндрических диаметром 8 мм (рис. 103) из заготовки диаметром 264 мм. Для сварки использовали электроды ЦТ-28.
Сварка находит применение также при изготовлении полуосей колес автомобилей. В этой связи весьма интересны результаты испытаний на выносливость натурных сварных полуосей автомобилей, проведенные в ЧССР [219]. Испытания полуосей (рис. 120) проводили на пульсаторе Амслера на переменный изгиб при среднем напряжении цикла от = 1 кгс/мм2 при частоте 500 циклов в минуту на базе 2-10е циклов.
Оси образцов изготовляли из труб диаметром 103/84 мм из стали 11523 по стандарту ЧССР, а шарнирные головки — из стали с 0,25%. Соединения труб с головкой выполняли ручной дуговой сваркой односторонними стыковыми швами с V-образной подготовкой кромок и угловым швом (рис. 121). Соединения трубы с головкой, выполненные стыковыми швами без подкладки и обработки корня шва, показали очень низкую прочность (табл. 53). Поэтому такого рода соединения не пригодны для высокодинамически нагруженных деталей.
В качестве основы для обеспечения несущей способности сварных полуосей при длительных переменных нагрузках, а также при выборе технологии изготовления следует рассматривать как наиболее удовлетворительные соединения горячепрессовые с дополнительным угловым швом. В этом случае выполняются, кроме условий центрирования деталей, также и экономические требования при изготовлении.