КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Создание высококачественных
синтетических клеев на базе фенольных,
эпоксидных и других смол, а также фенолкаучуковых
и других композиций явилось основанием
для более широкого применения в машиностроении
и приборостроении клеевых соединений.
Их применяют в тех же конструкциях, что
и сварные соединения, но преимущественно
тонкостенных, выполненных из листового
материала. Клеевые соединения применяют
даже в ответственных машинах и сооружениях,
например самолетах и мостах. В отличие
от сварки склеиванием соединяют детали
не только из однородных, но и разнородных
материалов, например металлическую деталь
с пластмассовой и т. д.
Технология создания клеевых
соединений состоит из подготовки склеиваемых
поверхностей деталей путем очистки их
от пыли, обезжиривания и образования
шероховатости зачисткой наждачной шкуркой
или обработкой пескоструйным аппаратом;
нанесения клея на эти поверхности и сборки
деталей соединения; выдержки соединения
при требуемых давлении и температуре.
Наиболее распространенные
виды клеевых соединений (рис. 1)
нахлесточные - а)
стыковые по косому срезу –
б
с накладками
- в)
Клеевые соединения,
работающие на срез, по сравнению с соединениями, работающими на отрыв,
более прочны. Поэтому нахлёсточные клеевые
соединения получили широкое распространение.
Клеевое соединение, работающее на отрыв,
рекомендуется конструировать так, чтобы
отрыв был равномерным. При неравномерном
отрыве для обеспечения надежности предусматривают
еще и механическое крепление соединяемых
деталей. При создании более прочных соединений
применяют комбинированные соединения:
клеесварные (с использованием точечной
сварки), клеезаклепочные и клеерезьбовые.
НЕДОСТАТКИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ:
- Низкая прочность
при неравномерном отрыве (отдире);
- Ограниченная
теплостойкость (лучшие клеи сохраняют
достаточную прочность при температуре
до 250°с);
- Зависимость
прочности соединения от сочетания материалов
склеиваемых деталей, температуры склеивания
и условий работы соединения;
- Требование
точной пригонки поверхностей склеиваемых
деталей.
Прочность клеевого
соединения зависит от марки клея, материалов
соединяемых деталей, качества подготовки
склеиваемых поверхностей деталей, режима
склеивания и толщины клеевого шва. Толщина
шва, зависящая от вязкости клея и давления
при склеивании соединяемых деталей, рекомендуется
в пределах 0,05...0,15 мм.
При расчете на прочность
нахлесточного клеевого соединения (рис.
1, а) размер нахлестки может быть определен
из условия равно прочности соединяемых
деталей и клеевого шва:
где: δ - толщина склеиваемых
деталей;
[σp] - допускаемое
напряжение на растяжение этих деталей
[τp] - допускаемое
напряжение на срез клеевого шва
Расчет на прочность клеевых соединений
аналогичен расчету сварных соединений.
Обычно размер клеевого шва назначают
в зависимости от размеров соединяемых
деталей и расчет шва на прочность осуществляют
как проверочный. Соответственно расчет
на прочность клеевого шва нахлёсточного
соединения (рис. 1,а) производят по формуле
где: τ'p - расчетное напряжение на срез в
клеевом шве;
F — сила, действующая
на соединение;
b - ширина соединяемых
деталей.
Допускаемое напряжение
на срез шва можно принимать для клея БФ-2
[τ'p]=15...20 МПа,
для клея БФ-4 [τ'p] = 25...30 МПа
СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Сварное
соединение — неразъёмное соединение,
выполненное сваркой.
Сварное
соединение включает три характерные
зоны, образующиеся во время сварки: зону
сварного шва, зону сплавления и зону термического
влияния, а также часть металла, прилегающую
к зоне термического влияния.
Сварной
шов — участок сварного соединения,
образовавшийся в результате кристаллизации
расплавленного металла или в результате пластической
деформации при сварке давлением
или сочетания кристаллизации и деформации.
Металл
шва — сплав,
образованный расплавленным основным
и наплавленным металлами или только переплавленным
основным металлом.
Основной
металл — металл подвергающихся сварке
соединяемых частей.
Зона
сплавления — зона частично сплавившихся
зёрен на границе основного металла и
металла шва.
Зона
термического влияния — участок основного
металла, не подвергшийся расплавлению,
структура и свойства которого изменились
в результате нагрева при сварке или наплавке.
ОСНОВНЫЕ
ТИПЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Стыковое — сварное соединение двух
элементов, примыкающих друг к другу торцовыми
поверхностями.
Нахлёсточное — сварное соединение, в котором
сваренные элементы расположены параллельно
и частично перекрывают друг друга.
Угловое — сварное соединение двух
элементов расположенных под углом и сваренных
в месте примыкания их краев.
Тавровое — сварное соединение, в котором
торец одного элемента примыкает под углом
и приварен к боковой поверхности другого
элемента.
Торцовое — сварное соединение, в котором
боковые поверхности сваренных элементов
примыкают друг к другу.
Стыковое сварное соединение.
Сверху - без раздела кромок, снизу - с симметричной
V-образной разделкой кромок под сварку.
Двустороннее нахлёсточное
сварное соединение.
Тавровое сварное соединение
с симметричной разделкой кромок под сварку.
Угловое сварное соединение
с односторонней разделкой кромок под
сварку.
Торцовое сварное соединение.
;