Изучено влияние комбинированных способов упрочнения, включающих высокочастотную механическую проковку (ВМП) с помощью ультразвукового инструмента и электроискровое легирование (ЭИЛ) поверхности никелем и хромом, на циклическую долговечность тавровых сварных соединений низколегированной стали 15ХСНД на воздухе и в коррозионной среде. Приведены результаты усталостных испытаний тавровых сварных соединений, при изготовлении которых закладывался конструкционный дефект — непровар корня шва по всей длине сварного соединения. Установлено, что циклическая долговечность упрочненных технологией ВМП тавровых сварных соединений, содержащих непровары корня шва, находится в пределах разброса экспериментальных данных по сравнению с упрочнёнными сварными соединениями, выполненными с полным проплавлением швов. При этом долговечность повышается на порядок по сравнению с неупрочнёнными образцами. Проведены фрактографические исследования изломов образцов. Показана эффективность применения комбинированной обработки ВМП + ЭИЛ (Cr) + ВМП для повышения характеристик сопротивления коррозионной усталости тавровых сварных соединений. После такой обработки циклическая долговечность образцов, испытанных в коррозионной среде, близка к долговечности упрочнённых ВМП образцов, испытанных на воздухе. Показано, что по сравнению с ЭИЛ (Ni) формирование легированного ЭИЛ (Cr) является более эффективным с точки зрения повышения усталостной долговечности в коррозионной среде, что объясняется различием фазового состава и целостности легированных слоёв, а также различием электрохимических потенциалов Ni и Cr по отношению к Fe.