Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
В то время как заклепочные соединения требуют снерления отверстий, ослабляющих сечение, разметки центрон отверстий, сложного оборудования, сварные соединения свободны от этих недостатков и дают возможность во многих случаях упростить конструкцию, заменить чугунные литые детали более легкими сталь-
СУЩНОСТЬ И ВИДЫ СВАРКИ
47
Присадочный стержень
ными, довести экономию материала в металлических конструкциях до 15—20%, а при замене литья сваркой даже до 30%.
Под сваркой подразумевается процесс получения неразъемного соединения металлических частей с применением местного нагрева и использованием сил молекулярного сцепления. В основном различают два способа сварки:
1) прессованием (давлением), при котором металл нагреванием доводится до тестообразного состояния и сдавливается;
2) плавлением, при
КОТОрОМ Скрепляемое МеСТО Угольный электроду
заливается расплавленным металлом.
Наибольшее значение и распространение имеет электродуговая сварка, которая позволяет сваривать сталь, чугун, никель, медь, алюминий и сплавы никеля, меди и алюминия.
Процесс электродуговой сварки состоит в образовании вблизи свариваемых мест электрической дуги, теплом которой пользуются для расплавления металла.
Инж. Н. Н. Бенардос в 1882 г. впервые предложил
применять электрическую дугу для сварки путем присоединения одного провода от источника тока к угольному электроду, а другого — непосредственно к одной из скрепляемых деталей (фиг. 27). Образующаяся между деталями и угольным электродом дуга расплавляет материал деталей, а также и подведенный присадочный материал, который, расплавляясь, заливает свариваемое место. В 1888 г. Н. Г. Славянов улучшил способ Бенардоса, заменив угольный электрод металлическим из присадочного материала, причем надобность в дополнительном стержне (присадке) отпала. В настоящее время способ Н. Г. Славянова пользуется исключительным распростр анение м.
Хорошее качество сварки во многом зависит от подготовки свариваемого места (чистоты поверхностей, формы) и опытности сварщика, который во время сварки должен следить за силой тока, обеспечивать необходимую длину дуги и устранять возможность получения дополнительных напряжений, являющихся следствием местного нагрева металла.
Советская техника достигла значительных успехов в области улучшения процесса сварки и получения шва высокого качества. Так, под руководством акад. Е. О. Патона Институт электросварки
48
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Академии наук УССР разработал способ автоматической сварки под слоем флюса, обладающий высокой производительностью и обеспечивающий шов высокого качества. Принципиальная схема процесса сварки по этому методу показана на фиг. 28. Электродная проволока особого химического состава подается через головку 1 к месту сварки и перемещается вместе с головкой и запасными витками 2 по направлению сварки. Одновременно впереди головки перемещается бункер 3, из которого поступает гранулированный флюс, засыпающий разделку шва.
Фиг. 28.
Сварка, таким образом, протекает под слоем флюса, изолирующим навариваемый металл от воздуха. При формировании шва часть флюса плавится, образуя при остывании корку, защищающую шов от быстрого охлаждения. Сыпучий флюс, оставшийся нерасплавленным, засасывается соплом 4 и поступает в бункер. Для питания дуги возможно применение как постоянного, так и переменного тока.
§11. КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ швов
При конструировании сварных швов следует иметь в виду, что прочность и доброкачественность сварных швов в высокой степени зависят от взаимного проникновения расплавленного присадочного материала и материала свариваемых деталей, а для этого необходимым условием является расплавление материала свариваемых деталей на глубину не менее 1,5 мм, но не более 3 мм, так как в таком случае большое количество тепла, необходимое для расплавления, повлекло бы за собой пережог материала и уменьшение прочности; ввиду этого в зависимости от толщины и взаимного расположения свариваемых деталей приходится или производить сварку без предварительной подготовки свариваемых мест, или эти места подготовлять механической обработкой.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ швов
49
о;
3
J-
7Ot
Типовыми конструктивными формами сварных швов являются шов встык и валиков ый шов.
1. На фиг. 29 показаны разновидности шва встык в зависимости от толщины скрепляемых листов. На фиг. 29, а показан б е с с к о с-н ы й шов, кромки листов не обрабатываются; такой шов употребляется при толщине листов <5 до 5 мм, а при автоматической сварке — до 12 мм. Фиг. 29, б — V-o браз-н ы й шов, кромки скашиваются с одной стороны; употребляется при д = = 6 -f- 20 мм (в отдельных случаях до 40 мм). Фиг. 29, в — Х-о б р а з-н ы й га о в, кромки скашиваются с обеих сторон, заварка шва двусторонняя, употребляется при 6 = 12 — 50 мм. Фиг. 29, г — U-o б р а з н ы й шов; употребляется при 6 = 20 -~ -г 50 мм. Заварка шва односторонняя.
Все варианты шва встык (фиг. 29) могут быть выполнены или нормальными (высота h наплавленного материала равна толщипе o свариваемых листов), или усилен-н ы м и (h ~ 1,2(5), или о б л е г ч е н-н ы м и (h < д) (фиг. 30).
