Комбинированные сварные детали

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 13Следующая ⇒

Во многих областях промышленности широко используют комбинированные сварные детали, которые состоят из отдельных заготовок, выполненных с применением различных технологических процессов, а иногда и различных материалов. Сварные комбинированные детали экономичны при любом характере производства, в случае изготовления сложных, крупногабаритных деталей, получение которых как единое целое удорожает оснастку, увеличивает объем механической обработки, снижает качество и точность изготовления. Многие детали современного машиностроения ж химической промышленности (валы и роторы, диски, котлы, газгольдеры и т.п.), требующие применения элементов больших сечений, для уменьшения объема механической обработки и снижения себестоимости изготовляют, как правило, в сварном варианте. Однако расчленение крупногабаритных деталей на несколько частей не всегда целесообразно. Иногда в результате расчленения уменьшается жесткость конструкции,

Сварно-комбинированные детали, где одновременно могут быть использованы заготовки, полученные литьем, ковкой или штамповкой и вырезкой из листового или профильного проката. увеличивается расход материала на ее изготовление. Деталь целесообразно расчленять на составные части с последующей их сваркой, если:

-изготовление ее цельнолитой или цельнокованой связано с большими производственными трудностями, отсутствием оборудования, усложнением механической обработки;

-из-за нетехнологичности детали увеличивается брак, снижается качество металла;

-отдельные части детали работают в особо тяжелых условиях (повышенного изнашивания, коррозии, температуры и т.п.) и изготовление их требует применения более дорогих материалов.

В сварных заготовках взаимосвязаны применяемые материалы, конструктивные формы ж технологические процессы сварки. Каждому материалу должны соответствовать свои конструктивные формы ж своя технология сварки; каждому методу сварки — определенные конструктивные формы. Поэтому дать какие-либо конкретные рекомендации по технологичности сварных изделий не представляется возможным. Одним из основных факторов, определяющих целесообразность и возможность использования сварки для получения комбинированных заготовок, является материал свариваемых элементов. Материал должен обладать высокой свариваемостью, т.е. образовывать надежно работающие при заданных режимах эксплуатации сварные соединения, легко свариваться без дополнительного подогрева, без использования дополнительной оснастки. Наиболее распространенным материалом комбинированных сварных заготовок является сталь, однако с развитием специальных отраслей промышленности все шире используются сплавы на основе алюминия, магния, титана находят применение и другие конструкционные материала, в частности пластмассы.

В комбинированных сварно-литых деталях применяются различные углеродистые и легированные стали, обладающие необходимыми для сварки технологическими свойствами — пластичностью и незначительной склонностью к прокаливаемости.

Условно сварные комбинированные заготовки можно разделить на четыре группы:

-листосварные детали, для которых исходными элементами являются заготовки из листового или профильного материала;

-сварно-литые детали, для которых используются литые заготовки, полученные тем или иным способом литья;

-штампо-ковано-сварные детали, где исходные заготовки-поковки, полученные штамповкой или ковкой;

Технологичность сварных соединений

При оценке сварной конструкции надо убедиться в ее экономичности по сравнению с другими видами конструкций (цельнолитой, цельнокованой, клепаной и резьбовой).

По форме сопряжения сварные швы бывают: стыковые, нахлесточные, угловые, тавровые. Если стыковые трудно выполнить, то применяют нахлесточные (электросварка). Угловые – для сварки сосудов, коробок из тонкого листа. Тавровые соединения – корпусные детали, рамы.

В большинстве случаев базой для сборки и сварки деталей в сварных конструкциях служат поверхности деталей. За базовую принимают деталь, имеющую наибольшую поверхность или протяженность кромок и простую форму.

При сварке сталей средней и высокой прочности, независимо от метода упрочнения (легирование, термообработка, наклеп и др.), в околошовных зонах значительно изменяются свойства металла.

Цели термообработки: возможно более полное восстановление первоначальных свойств металла околошовных зон, сообщение свариваемому металлу и шву заданных свойств, уменьшение опасности образования трещин в околошовной зоне, уменьшение остаточных напряжений.

Восстановление первоначальных свойств металла достигается отжигом, нормализацией или закалкой с отпуском.

Высокий отпуск Т= 650-700*С. Отпуск при более низких температурах в меньшей степени снижает остаточные напряжения, но способствует их выравниванию. При невозможности отпуска всей конструкции в печи применяют местный нагрев или естественное старение. Местный отжиг газовыми горелками. Пространственные конструкции, изготовляемые из деталей толщиной не менее 15-20мм и подвергаемые механической обработке с точностью до 11 квалитета, при требовании соосности и параллельности обрабатываемых поверхностей следует подвергать высокому отпуску.

При большом объеме сварки и малых толщинах свариваемых деталей, низкой точности механической обработки целесообразен низкий отпуск.

Для деталей из титана и его сплавов применяют подготовительную и окончательную термообработку. Кроме термообработки, проводимой после сварки и предусматриваемой при конструировании, имеются другие способы уменьшения сварочных деформаций. К ним относятся: выбор последовательности сварки при исполнении каждого шва в отдельности и всех швов на конструкции; закрепление и обратный выгиб деталей перед сваркой; создание напряжения в деталях перед сваркой; нагревание свариваемых деталей; охлаждение свариваемых деталей; правка сварной сборной единицы перед отделочными операциями.

Технологичность паяных соединений.

При пайке заполнение зазора между соединяемыми деталями происходит без плавления основного материала.

Родственным пайке процессом является лужение- это способ покрытия поверхности металлов тонким слоем расплавленного припоя с образованием в контакте основного металла и припоя сплавов переменного состава. Для повышения прочности спая после лужения иногда проводят термообработку.

В паяных конструкциях в основном применяют стали всех типов, чугуны, никелевые сплавы, медь и ее сплавы, легкие сплавы на основе титана, алюминия, магния и бериллия. В качестве припоев применяют чистые металлы и сплавы.

Температура плавления припоя ниже температуры плавления металлов. Припой должен хорошо затекать в зазоры соединения, обеспечивать получение соединений необходимой прочности, обеспечивать возможность нанесения после пайки противокоррозийного или декоративного покрытия требуемого качества. По температуре плавления припои бывают: особолегкоплавкие (до 145*С), легкоплавкие ( от145* до 450*С), среднеплавкие (450*-1100*С), высокоплавкие (1100*-1850*С), тугоплавкие (выше 1850*С).

Для пайки стальных и никелевых сплавов используют медные припои. Флюс выбирают с учетом марки припоя и металла, конфигурации деталей, подвергающихся пайке.

Флюс - активное химическое вещество, предназначенное для очистки и поддержания в чистоте поверхностей паяемого металла с целью снижения поверхностного напряжения и улучшения растекания жидкого припоя. Флюсы: бура, соль поваренная; цинк хлористый, вода; канифоль и др.).

Необходимо обеспечить совместимость выбранного типа соединения и материала конструкции с технологическим процессом – способом пайки, технологическими материалами и оснащением.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 111213 Следующая ⇒