Тема 3.2 Сварные и клеевые соединения
Общие сведения о сварных соединениях; достоинства и недостатки сварных соединений; применение; типы сварных соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые; расчет на прочность сварных соединений; допускаемые напряжения для сварных соединений; конструирование сварных соединений; клеевые соединения.
Сварные соединения относятся к типу неразъемных, то есть таких, которые не могут быть разобраны без повреждения деталей.
Но сравнению с заклепочными соединениями сварные соединения обладают следующими достоинствами:
1) значительно меньшим весом конструкций. При замене заклепочных соединении сварными экономия в весе получается за счет отказа от применения различных накладок, необходимых в заклепочных соединениях, а также части веса самих заклепок; при замене литых деталей сварными конструкциями вес их уменьшается за счет более высоких механических свойств прокатного металла.
2) меньшей трудоемкостью, обусловленной сравнительной простотой технологического процесса сварки.
К недостаткам сварных соединений следует отнести:
1) хорошо свариваются только малоуглеродистые стали;
2) зависимость качества шва от исполнителя и трудность контроля;
3) склонность к образованию трещин в местах перехода от шва к цельному металлу вследствие термических напряжений, возникающих при остывании. Трещины особенно опасны при динамических нагрузках, поэтому в таких случаях сварные швы должны выполняться по специально разработанной технологии. Термические напряжения могут быть частично или полностью устранены термообработкой сварного соединения (низкотемпературным отжигом). Термическая обработка исключает также последующее коробление сварных конструкций.
Применение различных видов сварки
Рис 3.2.1
1. Электродуговая сварка - наиболее распространенный вид. Применяется везде, где есть источники электроэнергии.
2. Газовая сварка применяется в основном там, где нет источников электроэнергии, например, при ремонте в полевых условиях.
3. Контактная сварка находит применение в основном, в массовом и крупносерийном производстве; имеет следующие подвиды:
а) стыковая (рис3.2.1а) - служит для соединения детаей встык, причем эти детали могут быть изготовлены из разных марок сталей;
б/ точечная (рис.3.2.16) - служит для соединения сварными точками деталей из листовой стали;
в) шовная (рис.3.2.1в) - служит для соединения деталей сплошным герметичным швом.
4. Применяются и другие виды сварки: индукционная, электрошлаковая, электронно- лучевая, диффузионная, ультразвуковая, лазерная, термитная, сварка трением, печная, кузнечная.
Типы сварных швов и их расчет
1. Стыковой шов
Расчет шва:
где - нормальное напряжение в шве;
Р - нагрузка;
S - минимальная толщина детали;
l- периметр шва;
[] - допускаемое нормальное напряжение для металла шва.
Для увеличения периметра шов иногда выполняют косым тавровым или фигурным.
Швы внахлестку
а) лобовой; б) фланговый;
в) прорезной;
г) пробочный;