Контрольные вопросы

1. Каковы достоинства и недостатки клепаных соединений? Область их приме­нения.

2. Как образуется клепаное соединение? Типы клепаных швов.

3. Что такое коэффициент прочности φ клепаною шва? Какие типы швов применя­ют для увеличения коэффициента φ?

4. Как рассчитывают однорядный односрезный клепаный шов внахлестку? Почему за расчетный диаметр заклепки принимают диаметр отверстия d₀?

Глава 4 Сварные, паяные и клееные соединения

4.1. Общие сведения о сварных соединениях

Сварные соединения — наиболее распространенный тип неразъем­ных соединений. Они образуются путем местного нагрева деталей в зоне их соединения. Применяют различные виды сварки. Наибольшее рас­пространение получили электрические, основными из которых явля­ются дуговая и контактная сварка.

При дуговой сварке металл в зоне соединения доводится до рас­плавления. Соединение образуется после отвердения металла. Различа­ют следующие разновидности дуговой сварки:

1) автоматическая сварка под флюсом — высокопроизводительна и экономична, с хорошим качеством шва. Применяют в крупносериином и массовом производстве для конструкций с длинными швами;

2. механизированная сварка под флюсом. Применяют для конструк­ций с короткими прерывистыми швами;

3. ручная сварка — малопроизводительна, с невысоким качеством шва. Применяют при малом объеме сварочных работ и в том случае, когда другие виды дуговой сварки нерациональны.

Для дуговой сварки применяют электроды с различной обмазкой. Для сварки конструкционных сталей применяют электроды типов Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А и др. Число после буквы Э, умноженное на 10, обозначает минимальное значение временного сопротивления σ_в (Н/мм²) металла шва. Буква А обозначает повышенное качество элект­рода, обеспечивающее получение более высоких пластических свойств металла шва.

При контактной сварке металл в зоне соединения доводится не до жидкого, а только до пластичного состояния. Соединение образуется путем сдавливания деталей. Контактную сварку применяют в серийном и массовом производстве для нахлесточных соединений тонкого лис­тового металла (точечная, шовная сварка) или для стыковых соедине­ний круглого и полосового металла (стыковая сварка).

В книге рассмотрены соединения дуговой сваркой.

Достоинства сварных соединений.

1. Невысокая стоимость соединения вследствие малой трудоемко­сти сварки и простоты конструкции сварного шва (рис. 4.1,6).

2. Сравнительно небольшая масса конструкции (на 15...25 % мень­ше массы клепаной из-за отсутствия накладок, см. рис. 4.1, а и б).

3. Герметичность и плотность соединения.

4. Возможность автоматизации процесса сварки.

5. Возможность сварки толстых профилей. Недостатки.

1. Невысокое качество сварного шва (непровары, шлаковые вклю­чения и др.). Применение автоматической сварки под флюсом и свар­ки в защитном газе в значительной мере устраняет этот недостаток.

Рис. 4.1. Клепаное (а) и сварное (б) соединения

Рис. 4.2. Пример

сварного зубчатого

колеса

2. Трудность контроля качества сварного шва.

3. Коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки.

2. Невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Сварной шов является значительным концентратором напряжений. Отжиг сварной конструкции, наклеп дробью и чеканка швов повыша­ют прочность сварных соединений.

Применение. Сварные соединения широко применяют в строитель­стве. В машиностроении они вытесняют клепаные соединения. Сварку применяют для получения заготовок деталей из проката в мелкосе­рийном и единичном производстве. Сварными выполняют станины, рамы, корпуса редукторов, шкивы, зубчатые колеса (рис. 4.2), колен­чатые валы, корпуса судов, кузова автомобилей, железнодорожные вагоны, трубопроводы, мосты, антенны радиотелескопов и др. В мас­совом производстве применяют штампосварные детали.