Основные сведения. Сварные детали и конструкции широко используют в машиностроении, и они успешно заменяют литые и кованые

Сварные детали и конструкции широко используют в машиностроении, и они успешно заменяют литые и кованые, не требуют моделей (или форм), штампов, поэтому имеют более низкую стоимость в усло­виях единичного и мелкосерийного производства [2, с.58].

Сварка–процесс получения неразъёмного соединения деталей машин, конструкций и сооружений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или при совместном действии того и другого.

Сварку наиболее широко применяют для изготовления конструкций из труб, листового и профильного проката. В последнее время сварными изготовляют корпусные и базовые детали, а также – наиболее массивные и напряженные в силовом отношении конструкции.

Для упрощения процесса изготовления часто выгоднее расчленять сложные штам­повки и отливки на отдельные, наиболее простые части, и соединять их сваркой (сварно-штампованные и сварно-литые конструкции).

В единичном и мелкосерийном производстве сварные конструкции применяют взамен цельноштампованных, когда изготовление штампов не оправдано масштабами производства, а также для удешевления изготовления деталей сложной формы [10, с.7].

Существует свыше 60 способов сварки, при которых:

§ материал расплавляют – дуговая электрошлаковая, электронно-лучевая, плаз­менная, световая, газовая и др. виды сварки,

§ нагревают и пластически деформируют – контактная, высокочастотная, газопрессовая и др. виды сварки, или

§ деформируют без нагрева – холодная, взрывом и т.п. виды сварки.

Возмож­ная классификация способов сварки представлена в табл. 7.1.

Как видно из табл. 7.1, основными способами сварки являются:

1) электромеханическая(или контактная), при которой соединяемые материалы разогревает теплом, выделяющимся при прохождении электрического тока через стык соединяемых деталей, доводят до размягченного состояния и сдавливают меха­нически. Этим способом сваривают встык полосовой круглый металл, а внахлестку – тонколистовой металл. Наибольшая толщина свариваемых деталей не превышает 12 мм;

2) химическая(или газовая), при которой металл свариваемых деталей доводят до плавления за счет сжигания аце­тилена в струе кислорода. Этим способом сваривают встык листовые конструкции толщиной до 40 мм из малоуглеродистых и низко­легированных сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов;

Таблица 7.1 – Классификация способов сварки

3) электродуговая, при которой соединяемые ме­таллы расплавляют теплом электрической дуги между электродом и свариваемыми деталями. Металл электрода, расплавляясь, заполняет промежуток между свариваемыми деталями. За счет высокой температурой электродуги (до 4260°К) осуществляется сварка деталей больших по­перечных размеров (толщиной свыше 40 мм).

Хорошо свариваются:

§ низкоуглеродистые стали (до 0,25% С),

§ низколегированные с малым содержанием углерода и

§ никелевые стали.

Сварка цветных металлов (медные и алюминиевые сплавы) затруднительна из-за их высокой теплопроводностии легкой окисляемости. Поэтому сварка этих металлов требует применения флюсов [10, с.7].

Основными преимуществами сварных соединений, по сравнению с заклепочными, являются:

1) экономия материала и снижение веса конструкции:

§ при одних и тех же габаритах соединения вес заклёпок больше веса сварных швов;

§ при одина­ковом нагружении соединения для свариваемых деталей можно принимать меньшие сечения, чем для клёпаных соединений;

§ возможность использования стыковых сварных швов;

2) снижение трудоемкости и увеличение производительности процесса соединения деталей: при сварке нет необходимости размет­ки и сверления отверстий, возможна автоматизация процесса сварки;

3) сниже­ние уровня технологического шумапри сварке;

4) возможность соединения деталей криволинейной формы.