Зварні з’єднання
З’єднання деталей при зварюванні супроводжується місцевим нагріванням поверхонь, що з’єднуються, до розплавленого або пластичного стану. Зварюванням можна з з’єднувати як металічні, так і неметалічні деталі.
Зварне з’єднання вважається найбільш досконалим нероз’ємним з’єднанням.
Переваги:
- рівноміцність щодо сполучених поверхонь,
- економія матеріалів;
- зменшення маси у порівнянні з заклепковими з’єднаннями,
- висока продуктивність і технологічність процесу зварювання.
Недоліки:
- появлення температурних напружень і їх концентрація,
- жолоблення тонкостінних деталей.
Способи зварювання:
- електродугове,
- електроконтактне,
- газове (хімічне),
- тертям,
- вибухом,
- ультразвуком та ін.
При електродуговому зварюванні під дією тепла електричної дуги оплавляються сполучені поверхні і їх метал разом з металом електрода , який обмазується захисним покриттям або під шаром флюсу, утворюють міцний шов. Таким способом зварюються конструкційні сталі будь-яких марок. Електродугове зварювання високолегованих сталей, а також сплавів на основі алюмінію, міді, молібдену проводиться в середовищі захисного газу – аргону або гелію. Метал практично необмеженої товщини дозволяє зварювати електрошлакове зварювання.
При газовому зварюванні розігрівання поверхонь, що з’єднуються, і прутка присаджувального матеріалу забезпечується згорянням газу (ацетилену) в струмені кисню. Таке зварювання застосовується для герметичного з’єднання деталей відносно малої товщини.
При електродуговому зварюванні залежно від взаємного розташування деталей відрізняються з’єднання
- встик,
- внапустку ,
- таврові ,
- кутові .
При цьому збільшення товщини деталей потребує додаткового розділування поверхонь.
Розрахунок на міцність
Зварювання встик
При якісному зварюванні руйнування з’єднання сталевих деталей здійснюється як правило у зоні термічного впливу, тому розрахунок міцності проводять по розмірам перерізу деталі у цій зоні.
При розрахунках для з’єднань встик, які навантажуються
стискаючою (розтягуючою) силою Р, контролюється умова міцності на згин
Зварювання внапустку
Види кутових швів:
- від форми поперечного перерізу:
- нормальні (найбільш розповсюджені);
- опуклі (підвищена концентрація);
- увігнуті (знижує концентрацію напружень, застосовують при змінних навантаженнях).
в залежності від розташування:
- лобовий;
- фланговий;
- косий.
При розрахунках для з’єднань внапустку, навантажених силою Р, контролюється умова міцності на зрізання
Заклепкові з’єднання
Заклепкове з’єднання здійснюється з використанням додаткової деталі – заклепки ). Форма та розміри заклепок стандартизовані. У деяких випадках при формуванні з’єднання на одній з деталей виконується суцільна або пустотіла (пістон) цапфа (рисунок 2.8, б). Заклепкові з’єднання розповсюджені в машинобудуванні, будівельних конструкціях і приладах. Для їх виготовлення застосовуються сталі марок 2, 3, 10, а також алюмінієві і мідні сплави.
Переваги:
- можливість з’єднання незварюваних деталей,
- менші руйнуваннях деталей при розбиранні
- меншій концентрації напружень.
Недоліки
- мала продуктивність технологічного процесу,
- великі витрати металу,
- значна вартість,
- підвищений рівень негативного впливу вібрацій на робітників.
До основних типів заклепкових з’єднань належать з’єднання внапустку (рисунок 2.9, а), з одною (рисунок 2.9, б) та двома накладками. Також застосуються однорядні, дворядні та ін. типи заклепкових з’єднань.
Заклепки в з’єднаннях, що підлягають осьовому навантаженню, розраховуються на зрізання і перевіряються на зминання.
Умова міцності перевіряється розрахунками на зрізання та зминання
Величини допустимих напружень призначаються залежно від матеріалу заклепок і способу обробки отворів під них. Наприклад, для стальних заклепок (сталі марок 2, 3) при отворах, що отримують свердленням, приймаються допустимі напруження зминання140 МПа і зрізання 300 МПа.
З’єднання з натягом
З’єднання цього типу забезпечує нерухоме скріплення деталей за рахунок сил тертя, що виникають між охоплюючою та охоплюваною поверхнями при складанні деталей за групою посадок з натягом. Такий спосіб з’єднання застосовують для складання деталей, навантажених значними зусиллями, або тих, що підлягають при роботі впливу вібрацій та ударів – для з’єднання валів із зубчастими колесами або бандажів черв’ячних коліс з маточинами. Окрім гладких, у таких з’єднаннях застосовують накатані деталі. Надійність з’єднання при цьому забезпечується за рахунок вдавлення зубців накатки в циліндричну поверхню сполученої деталі.
Паяні з’єднання
При паянні деталі (з чавуну, сталі, кольорових металів та сплавів) з’єднуються розплавленим припоєм. Такі з’єднання широко застосовуються в електричних машинах, приладах, радіоапаратурі.
Перевагами паяних з’єднань є
- герметичність,
- відносна простота і технологічність процесу,
- малі остаточні деформації.
До недоліків слід віднести
- невисоку механічну та термічну міцність,
- високу вартість припоїв і флюсів.
Відрізняють легкоплавкі (м’які) припої з температурою плавлення до 3000 С і тугоплавкі (тверді) припої з температурою плавлення більше 5000 С.
Поширеними м’якими припоями є сплави олова та свинцю - ПОС (зі змістом олова 18...90%; наприклад, припій ПОС-60 містить 60% олова і близько 40% свинцю); олова, свинцю та кадмію - ПОСК; олова, свинцю та вісмуту – ПОСВ. Такі припої застосовують для паяння міді, сплавів, сталі.
Тверді припої застосовуються для паяння міді, сталей, нержавіючих сталей. До складу твердих припоїв можуть входити такі складові: срібло, мідь, кадмій (ПСр50Кд34); мідь і нікель (ПН25) та ін. Такі припої забезпечують шви з відносно високими механічною та термічною міцністю.
Для отримання якісних паяних з’єднань поверхні деталей очищують від окисних плівок шляхом застосування флюсів - каніфолі, розчину спирту, а також хімічно активних флюсів - бури, хлористого цинку та ін.
Клейові з’єднання
З’єднання конструкційних матеріалів склеюванням широко використовується в різних галузях машинобудування. Основною перевагою цього з’єднання є їх щільність, можливість склеювання різнорідних металічних і неметалічних матеріалів у різноманітних сполученнях. Недоліком є низька теплостійкість (600С для більшості клеїв і 2500С для теплостійких клеїв), а також невисока міцність.
Вибір клею здійснюється залежно від виду матеріалів, що склеюються, і робочих температур. Так, клеї марок БФ-2 і БФ-4 (розчини синтетичних смол у спирті або ацетоні) застосовуються для склеювання металів і сплавів між собою та неметалічними матеріалами. Епоксидні клеї ЭД-5, ЭД-6 використовуються для склеювання сталі, міді, алюмінію та його сплавів, пластмас. В електро- та приладобудуванні використовуються епоксидний К-8 і феноло-вінілацетатний ВК-20 струмопровідні клеї.
Мы с вами прекрасно понимаем, что без необходимого инструмента приготовить материал к дальнейшему крепежу невозможно. Необходим в первую очередь просекатель отверстий, с которым более подробно, Вы, можете ознакомиться на сайте «prosekatel.ru», узнать про все существующие виды, а также и тактико – технические характеристики каждого инструмента. Большим спросом пользуется просекатель отверстий для заклёпок, и практически его можно использовать для любого вида вметала.