Глава I

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Неразъемные соединения

Часть 1

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1.1. Общие сведения

Сварные соединения образуются путем местного нагревания деталей в зоне их соединения. При нагреве устанавливаются межатомные связи между свариваемыми частями.

Сваркой изготавливают станины, рамы, корпуса редукторов, зубчатые колеса больших размеров, шкивы, колонны, цистерны, трубы, корпуса морских судов и т. п.

Существует много методов сварки (более 60), которые подразделяются на две основные группы: сварка плавлением (газовая, высокочастотная, ду­говая и др.) и сварка пластическим деформированием (контактная, стыко­вая, точечная и др.)

Наиболее распространены дуговая и контактная виды электросварки.

Для дуговой сварки применяют электроды Э42, Э42А, Э46 и др. Число после буквы Э, умноженное на 10, обозначает минимальное значение вре­менного сопротивления металла шва; буква А — повышенное качество электрода.

Достоинства:

• экономия материала (сварные конструкции легче клепаных на 20...25 %);

• герметичность соединений;

• возможность соединения деталей любых криволинейных профилей и толщины;

• значительно меньшая трудоемкость по сравнению с заклепочными соединениями.

Недостатки:

• невысокое качество шва;

• сложность проверки качества шва;

высокая концентрация напряжений в зоне сварных швов;

• при переменных режимах нагружения прочность сварных швов не высокая.

1.2. Основные типы сварных соединений

Технология, обозначения, классификация и конструктивные элементы сварных шкивов и сварных швов и сварных соединений регламентированы соответствующим ГОСТом.

В зависимости от взаимного расположения соединяемых элементов различают следующие типы сварных соединений.

Стыковые соединения простые и надежные в сравнении с другими со­единениями. Применяется ручная дуговая сварка и автоматическая — шов образуется за счет основного металла. Стыковые соединения применяются в самых простых случаях (рис. 1.1) и в конструкциях, работающих при пе­ременных напряжениях.

В зависимости от толщины соединяемых элементов соединения выполняют без подготовки кромок или с подготовкой.

Нахлесточные соединения выполняют угловыми швами с различной фор­мой сечения (рис. 1.2, 1.3).

Основные характеристики углового шва (рис. 1.3): катет шва — К и вы­сота шва п.

Рис. 1.1. Стыковое соединение

Для нормального шва h = К- sin 45°; h = 0,7К

Рис.1.2. Нахлесточные соединения угловыми швами:

а, б — лобовые, расположенные перпендикулярно линии действия силы F; в — фланговые — параллельно действию силы F; г — комбинированные

Рис.1.3. Виды угловых швов

а — нормальный профиль шва, К — катет шва, — толщина свариваемого листа;б— вогну­тый шов обеспечивает плавный переход, вследствие чего снижается концентрация напряже­ний. Применяют в ответственных конструкциях, так как механическая обработка удорожает конструкцию; в — выпуклый шов, повышает концентрацию напряжений, применять нера­ционально; г— специальный шов, применяют при переменных нагрузках.

По условиям технологии принимают К> 3, если толщина листа > 3 мм.