Недостатки.

1. Невысокое качество сварного шва. Применение автоматической сварки в значительной мере устраняет этот недостаток.

2. Трудность контроля качества сварного шва.

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

4. Невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Сварной шов является сильным концентратором напряжений.

Заклепочные соединения

Заклепка – стержень круглого поперечного сечения с головками по кнцам, одна из которых, называемая закладной, выполняется в процессе клепки. Для облегчения постановки заклепки диаметр отверстия соединяемых частей выполняют несколько большим диаметра стрежня непоставленной заклепки, в результате клепки стержень заклепки осаживается и плотно заполняет отверстие. Заклепки применяют для соединения листов, полос, прокатных профилей и т. д. Из-за большой трудоемкости применяются только в особо ответственных узлах.

Заклёпочные соединения делятся на:

· прочные (рассчитанные только на восприятие и передачу силовых нагрузок),

· плотные (герметичные) (обеспечивают герметичность конструкций в резервуарах с невысоким давлением),

· прочноплотные (восприятие силовых нагрузок и герметичность соединения).

По конструкции заклёпочные соединения делятся на однорядные и многорядные с цепным или шахматным расположением заклёпок, а в зависимости от количества плоскостей среза — одно- и многосрезные.

По характеру воздействия нагрузки на заклёпочное соединение — швы с поперечной нагрузкой, перпендикулярной оси заклёпок, и продольной, параллельной оси заклёпок.

Заклёпочные соединения по конструкции близки к паянным, сварным и клеевым соединениям. Наиболее распространены соединения внахлёстку (внакрой) и встык со стыковыми планками (рисунок 2).

Рисунок 2 – Двухрядное заклёпочное соединение внахлёстку (внакрой)

Герметичность соединения обеспечивается нанесением различных герметиков на поверхность стыка или подкладыванием под стык различных пластичных материалов. Заклёпки герметичных соединений имеют усиленные головки.

В зависимости от требований к поверхности, заклёпки могут иметь полукруглую головку, потайную, полупотайную или плоскую (в процессе клёпки для создания внутренних усилий сжатия, которые снижают возможность усталости материала).

Заклёпки изготовляют для разных способов установки. Для односторонней клепки существует множество видов заклёпок, в том числе отрывные и взрывные. Обычная клёпка может выполняться, когда наковаленка-поддержка находится с лицевой стороны и, когда наковаленка находится с тыльной стороны. Последний способ стал наиболее распространенным, поскольку требует меньшей массы наковаленки-поддержки.

Клеевые соединения

Клеевые соединения применяют в тех же конструкциях, что и сварные соединения, но преимущественно тонкостенных, выполненных из листового материала. Клеевые соединения применяют даже в ответственных машинах и сооружениях, например в самолетах и мостах. В отличие от сварки склеиванием соединяют детали не только из однородных, но и разнородных материалов, например металлическую деталь с пластмассовой. Наиболее распространенные виды клеевых соединений: нахлесточные, стыковые и с накладками.

Процесс склеивания:

– превращение клеящего вещества в состояние, пригодное для нанесения на поверхности склеиваемых материалов (расплавление, растворение, смешивание и т.д.);

– подготовка поверхностей склеивания (придание шероховатости, обезжиривание и т.д.);

– нанесение клеящего вещества и сборка соединения;

– превращение клеящего вещества в клеевой слой, соединяющий материалы при соответствующей температуре, давлении и времени выдержки.

Достоинства клеевых соединений:

– снижение требований к точности сопрягаемых деталей, быстро и экономично осуществляется сборка деталей;

– клеевой слой является хорошим тепло-, звуко- и электроизолятором; • нет ослабления соединяемых деталей;

– клеевые соединения способны скреплять детали, изготовленные из абсолютно разных по физико-химическим свойствам материалов;

– клеящие материалы заполняют микрозазоры, что позволяет получить герметичные соединения;

– пленка клея улучшает распределение нагрузки и препятствует возникновению контактной коррозии.

Недостатки клеевых соединений:

– малая прочность при отрывающих нагрузках с неравномерным ее распределением;

– нестабильность физико-химических свойств во времени;

– ухудшение механических характеристик при понижении и повышении температур, при воздействии биосреды, химических реагентов и других факторах;

– необходимость тщательной подготовки поверхностей под склеивание.

Классификация клеев по типу склеивания:

– высыхающие клеи (силикатный клей, казеин, столярный клей, клей ПВА, крахмальный клейстер, наирит, 88-Н …);

– невысыхающие адгезивы (например, на основе канифоли), клеи-расплавы;

– связки на основе полимеризующихся композиций — неорганические, например алюмофосфатные связки (АФС) и органические, полимеризующиеся композиции (циакрин, эпоксидная смола).

Клей БФ, например, относится одновременно и к категории высыхающих, и полимеризующихся композиций.

Пайка

Пайка – технологический процесс соединения металлических деталей посредством присадочного материала(металла или сплавав), называемого припоем, основанный на диффузионном взаимодействии материалов соединяемых деталей и припоя с образованием химических соединений и твердых растворов и сцеплении паяного шва с металлом деталей. По конструкции паяные соединения подобны сварным и клеевым. Примерами применения паяных соединений в машиностроении могут служить радиаторы автомобилей и тракторов, тонкостенные трубопроводы. В отличие от сварки пайка позволяет соединять детали, изготовленные не только из однородных, но и из неоднородных металлов, например стальную деталь с алюминиевой. Кроме того, паять можно и детали с тонкостенными элементами, где применение сварки недопустимо из-за опасности прожога (рисунок 3).

Рисунок 3 – Паяные соединения

Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления спаиваемых деталей. В результате, припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение.

Прочность соединения во многом зависит от зазора между соединяемыми деталями (от 0,03 до 2 мм), чистоты поверхности и равномерности нагрева элементов. Для удаления оксидной плёнки и защиты от влияния атмосферы применяют флюсы.

Паяные соединения подобны сварным; отличие пайки от сварки – отсутствие расплавления или высокотемпературного нагрева соединяемых деталей, так как припои имеют более низкую температуру плавления, чем материалы соединяемых деталей.

Достоинства паяных соединений:

– возможность соединять детали не только из однородных, но и разнородных материалов;

– повышенная технологичность, так как возможно осуществлять спайку в скрытых или малодоступных местах конструкции, изготовлять сложные узлы за один прием, паять не по контуру, а одновременно по всей поверхности соединения;

– подбирая соответствующие припои, можно выбрать температуру пайки так, чтобы при нагреве под пайку у предварительно термообработанных материалов сохранялись механические свойства в изделии;

– возможность распайки соединения.

Недостатки паяных соединений:

– сравнительно низкая прочность паяного соединения на сдвиг и очень низкая на отрыв;

– высокая трудоемкость изготовления деталей методами высокотемпературной спайки.

Заморфовка

Так называют процесс соединения деталей, при котором одну из них вводят в специальную пресс-форму с расплавленным или находящимся в пластическом состоянии материалом другой детали. После застывания материала детали прочно соединяются. Широко распространена заформовка деталей из стали, бронзы, латуни и других материалов в пластмассу, стекло, металл и керамику. Заформовку применяют для уменьшения стоимости обработки деталей, для их электрической, тепловой и химической изоляции, а также для экономии дефицитных материалов увеличением прочности лишь отдельных участков детали.

Запрессовка

Из соединений деталей, выполненных с натягом, наиболее распространены цилиндрические, когда одна деталь охватывает другую по цилиндрической поверхности. Примеры: соединение бандажа с центром колеса и центра колеса с осью железнодорожного вагона. Необходимый натяг осуществляется изготовлением соединяемых деталей с требуемой разностью их посадочных размеров. Неподвижность деталей обеспечивается силами трения.

Дата добавления: 2015-08-18