14.5. Соединение деталей сваркой

Сваркой называется процесс образования неразъемного соединения деталей или их отдельных частей вследствие межатомарного взаимодействия или действия сил молекулярного сцепления. Сваркой соединяют металлы и неметаллические материалы, например, стекло, пластмассы и др. При сварке металлов, за исключением холодной сварки, производят местный нагрев соединяемых частей до перехода их в пластическое (сварка давлением) или в расплавленное состояние (сварка плавлением). Стремятся, чтобы металл шва обладал одинаковыми свойствами с основным металлом. Это определяет подбор присадочного материала и режима сварки.

Электродуговая сварка основана на использовании тепла выделяемого электрической дугой, возникающей между скрепляемыми деталями и электродом, который является одновременно присадочным материалом.

Газовая сварка заключается в нагревании горелкой кромок скрепляемых деталей и присадочного материала (в виде прутков или проволоки), состав которого зависит от марки свариваемых металлов. Мощность горелки определяется толщиной свариваемых деталей и температурой плавления их материала.

Сваркой соединяют отдельные части деталей, заваривают трещины, раковины и устраняют другие дефекты.

Электродуговая сварка сопряжена с относительно большой глубиной

14.6. Соединение деталей пайкой

Пайкой называется процесс образования неразъемного соединения нагретых поверхностей металла, находящихся в твердом состоянии, при помощи расплавленных сплавов (припоев), имеющих меньшую температуру плавления по сравнению с температурой плавления основного металла. Расплавленный припой заливается в зазор между соединяемыми поверхностями и прочно соединяет их после охлаждения.

Соединение деталей пайкой происходит вследствие диффузии присадочного материала (припоя) в основной металл. Так как температура плавления припоя значительно ниже температуры плавления основного металла, при пайке исключается возникновение опасных напряжений, а также изменение его химического состава, структуры и механических свойств. Поэтому пайка используется для соединения или закрепления тонкостенных деталей и деталей из разнородных металлов, уплотнения резьбовых соединений, устранения пористости и трещин, заделки свищей. При ремонте машин применяют мягкие (легкоплавкие) и твердые (тугоплавкие) припои. Мягкие припои состоят в основном из олова и свинца, имеют температуру плавления 400...500 ^оС и сравнительно невысокую механическую прочность. Температура плавления твердых припоев, состоящих из меди, цинка, серебра, никеля и других металлов, выше 500 ^оС. При пайке газовой горелкой наиболее распространены медно-цинковые (латунные) припои, с температурой плавления 800–900 ^оС. Указанные припои позволяют получать швы с пределом прочности на растяжение 300 – 350 МПа.

14.7. Склеивание деталей

Склеивание металлов основано на способности некоторых неметаллических материалов образовывать достаточно прочные связи с металлом. Клеи для металлов обычно приготовляют на основе термореактивных или термопластичных полимеров, которые после отверждения обладают достаточно высокой механической прочностью (когезионная прочность) и хорошим сцеплением с металлами (адгезионная прочность).

Клеи на основе термореактивных полимеров позволяют получать прочные и теплостойкие соединения. По отношению к тепловому воздействию они являются необратимыми системами. Клеи этой группы применяют в силовых металлоконструкциях.

Клеи на основе термопластичных полимеров обладают меньшей прочностью и более низкой теплостойкостью. С повышением температуры подобный клеевой слой размягчается и склеенные поверхности разъединяются. Применяют их для несиловых конструкций, работающих при невысоких температурах.