Материала соединения

Примечание. В таблице [о] ~crT/s — допускаемое напряжение па растяжение для материала соединяемых деталей при статических нагрузках. (Для металлических конструкций запас

Заклепки меньшего диаметра, чем определяемый по формуле (6), плохо проковываются и могут прогнуться в отверстии (рис. 206. а). При расклепывании заклепок большего диаметра можно вызвать перенапряжение материала соединяемых деталей.

Замазки разделяют на отвердевающие и невысыхающие. Замазки должны удовлетворять следующим требованиям: незначительно уменьшать свой объем при высыхании; хорошо прилипать к соединяемым поверхностям; быстро затвердевать или долго сохранять пластичность; быть негигроскопичными и химически неактивными; иметь достаточно близкое соответствие коэффициента теплового расширения подобному коэффициенту материала соединяемых деталей.

Сварные соединения получают за счет совместного сплавления или пластического деформирования материала соединяемых деталей. Сваривать можно как металлические, так и неметаллические детали. Наиболее распространенными способами сварки являются электродуговая и электроконтактная сварка. При электродуговой сварке (рис. 30.1, а) электрическая дуга, возникающая между электродом 2 и свариваемыми элементами 1, выделяет теплоту, расплавляя металл элементов и электрода и образуя при этом прочный шов.

Пайкой называют соединение металлических или металлизированных деталей с помощью припоя (расплавленного металла или сплава-), температура плавления которого ниже температуры плавления материала соединяемых деталей. В отличие от сварки пайка сохраняет неизменными структуру, механические свойства и химический состав основного материала. Пайка вызывает значительно меньшие остаточные напряжения. В процессе пайки между соединяемыми поверхностями деталей вводится расплавленный припой, который после остывания образует шов, менее прочный, чем сварной. Качественный паяный шов можно получить только при чистых поверхностях спаиваемых деталей. Для защиты поверхности от окисления применяют флюсы, которые, защищая поверхности от окисления, повышают текучесть припоя.

Соединение деталей при помощи сварки является наиболее совершенной и распространенной в настоящее время разновидностью неразъемных соединений. Сварка основана на использовании сил молекулярного сцепления, получаемого в процессе сильного местного нагрева материала соединяемых деталей в зоне их стыка до расплавленного или пластического состояния. С помощью сварки возможно создание конструкций сложной формы сколь угодно больших размеров, способных конкурировать по-сложности с литыми деталями. В настоящее время свариваются изделия, изготовленные из черных металлов, многих цветных металлов и пластмасс.

1) экономия материала и облегчение конструкции в сварном соединении благодаря: а) лучшему использованию материала соединяемых элементов (листов, угольников), так как их рабочие сечения не ослабляются отверстиями под заклепки и при тех же действующих силах для свариваемых элементов можно принимать меньшие сечения, чем для склепываемых; б) возможности применения стыковых швов, не требующих накладок; в) меньшему весу соединительных элементов при сварке (вес заклепок больше веса сварных швов);

Проектирование и расчет сварных соединений (конструкций) сводится к выбору вида соединения, способа сварки, марки электрода, рациональному размещению сварных швов, определению сечения и длины швов из условия равнопроч-ности наплавленного металла и материала соединяемых деталей. Размеры соединяемых деталей обычно известны заранее из условий прочности, жесткости, устойчивости или конструктивных соображений.

Использование тех или иных крепежных деталей определяется прочностью материала соединяемых деталей, частотой сборки и разборки соединения в эксплуатации, а также особенностями конструкции и технологии изготовления соединяемых деталей. Соединение болтом применяют для деталей малой толщины (например, при наличии специальных поясков или фланцев), а также при многократной разборке и сборке соединений. При большой толщине соединяемых деталей предпочтительны соединения с помощью шпилек и вставок (см. рис. 32.3, в и г).

Примечание. В таблице [а ]—допускаемое напряжение на растяжение для материала соединяемых деталей. Для сишей Сг2 [о ]=140Н/мм2, лля СтЗ [ср ]=160 И/мм-. "

Примечание. В таблице [а]р — допускаемое напряжение на растяжение для материала соединяемых деталей. Для стали Ст2 [о]Р/140 Н/мм2; СтЗ [0]р = = 160Н/мм2.

Допускаемые напряжения зависят от материала соединения, характера нагрузки н типа посадки. Для затянутых соединений ориентировочные значения асм приведены в табл. 13.

номичными. Если деталь изготовлена из пластичного материала, соединения могут быть разъемными. Конструкция соединения должна обеспечивать надежный прижим собранных деталей.

При сварке детали соединяют путем местного нагрева материала деталей до расплавленного или пластичного состояния. Разработано много различных способов сварки, из которых наибольшее применение имеют электродуговая и электроконтактная сварки. Выбор способа сварки зависит от материалов свариваемых деталей, их толщины, назначения и условий работы сварного соединения, объема производства. В настоящем параграфе рассмотрим главным образом конструктивные разновидности и расчет электродуговых соединений.

Скорость соударения свариваемых элементов зависит от характеристик ВВ, конструкции и материала соединения. Эта скорость может быть рассчитана по формулам гидрогазодинамики и составляет для стальных пластин около 1500 м/с. Давление, возникающее при этом между элементами, достигает 103... 105 МПа.

1) свойства материала соединения, т.е. его реакция на термический цикл сварки (хрупкость или пластичность, склонность к трещинообразованию и т.п.);

где Ft — окружная сила, передаваемая шпонкой; Т — вращающий момент на валу; d — диаметр вала; (/г — ^) — высота площадки смятия; /р — рабочая длина шпонки (за вычетом закруглений концов); IffcJ — допускаемое напряжение смятия менее прочного материала соединения. Для сегментной шпонки acu = 2T/[d(h— t)tp] s=c [<тсм].

Влияние последовательности укладки слоев, типа и материала соединения на его несущую способность показано на рис. 63 для

Допускаемые напряжения зависят от материала соединения, характера нагрузки и типа посадки. Для затянутых соединений ориентировочные значения сгш приведены в табл. 13.

Припой ВПрП наносят на паяемые поверхности в виде пасты, которая приготавливается в соотношении 60 : 40 из порошков припоя и сплава никель— бор—кремний. В качестве связующего порошков применяют 10 %-нын раствор акриловой смолы БМК-5, разведенной в растворителе Р5. Пайку осуществляют в печи в среде аргона с трехфтористым бором при 1!30°С и выдержке 5 мин. Нагрев производят со скоростью 50 °С/мин. При таком режиме пайки сохраняются механические свойства паяемого материала. Соединения, паянные встык, имеют кратковременную прочность 120— 150 МПа при 1000 °С. При увеличении зазора с 0,3 до 1,0 мм прочность соединений практически не меняется.

Сравнение способов контроля затяжки резьбовых соединений показывает преимущества акустического способа, несмотря на погрешности, связанные с шероховатостью или неровностью поверхностей ввода и отражающей, влиянием температуры и марки материала соединения.

свойств'на границе сплавления твердого и мягкого материалов не является опасной для усталостной прочности сварного соединения. Усталостное разрушение происходит всегда на некотором удалении от зоны сплавления. Усталость соединения с зоной повышенной прочности определяется свойствами мягкого материала соединения (рис. 20). Усталость сварных соединений с зоной пониженных механических свойств определяется соотношением размеров и механических свойств основного металла и металла указанной зоны. При уменьшении относительной толщины мягкой прослойки ниже определенной критической величины (к = 0,75) происходит увеличение усталостной прочности соединения, обусловленное повышением жесткости сложного напряженного состояния прослойки.