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 σв (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.
4. 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.
