НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Соединение сваркой, как способ неразъемного соединения деталей, получило широкое применение. В машиностроении сварка позволяет заменять сложные литые и кованые детали сварными. Это упрощает технологию, удешевляет производство, повышает производительность труда.
Сварные соединения в зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей делят на четыре вида, которые обозначают прописными буквами русского алфавита: стыковые соединения — С (рис. 453, а), угловое — У (рис. 453,6), тавровое — T (рис. 453, в) и соединение внахлестку — H (рис. 453, г). Сварные соединения могут быть выполнены непрерывным (сплошным) швом (рис. 453, в), прерывистым (рис. 454, а и б), точечным швом (рис. 454, в). Прерывистые швы характеризуются длиной провариваемого участка l и шагом t. Они могут быть с шахматным (рис. 454, а) или цепным (рис. 454,6) расположением провариваемых участков. Точечные швы также могут иметь шахматное или цепное расположение (рис. 454, в). Некоторые швы тавровых, угловых соединений и соединений внахлестку имеют в сечении прямоугольный треугольник и характеризуются величиной катета шва К (рис. 455). Возвышение, сделанное над гипотенузой углового шва или над поверхностью свариваемых встык деталей, называют усилением g (рис. 455 и 456, а).
ГОСТ 5264—80, ГОСТ 8713—79, ГОСТ 14776-79, ГОСТ 14806—80 устанавливают способы сварки, основные типы и конструктивные элементы швов с предварительной подготовкой кромок свариваемых деталей или без нее.
Швы могут выполняться с отбортовкой кромок (рис. 457, а), без скоса кромок (рис. 457,б), со скосом одной или двух кромок (рис. 457, в и г), с криволинейным скосом» одной или двух кромок (рис. 457,(9 и е), с двумя симметричными скосами одной или двух кромок (рис. 457, ж и з), с двумя несимметричными скосами одной или двух кромок (рис.457, и и k). Все это отражается в буквенно-цифровом обозначении шва. Буква обозначает вид соединения, а цифра — номер шва по соответствующему стандарту, его конструктивные особенности и подготовку кромок. Рассмотрим некоторые виды швов, предусмотренные для ручной дуговой сварки углеродистых сталей (ГОСТ 5264—80): С1 — односторонний, с отбортовкой двух кромок (рис. 458, а);
С2 — односторонний, без скоса кромок (рис. 456, а); С5 — односторонний, со скосом одной кромки (подготовка кромок показана на рис. 457, в); С18 — двусторонний, со скосом двух кромок (рис. 456, б); У4 — односторонний, без скоса кромок (рис. 458,6); У5 — двусторонний, без скоса кромок (рис. 458, в); У6— односторонний, со скосом одной кромки (рис. 458, г); У9— односторонний, со скосом двух кромок (рис. 458, д); Т1 — односторонний, без скоса кромок (рис. 458, е); Т3 — двусторонний, без скоса кромок (рис. 458, ж); H1 — односторонний, без скоса кромок, прерывистый (рис. 458, з).
Для дуговой сварки алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 14806—80 односторонний шов С4 имеет кромки, показанные на рис. 457, б; односторонний шов С8 имеет кромки, показанные на рис. 457, в; двусторонний шов C21 имеет кромки, показанные на рис. 457, г. Швы У4, У5, У6, Т2, ТЗ имеют примерно такие же характеристики, как и рассмотренные выше швы с таким же буквенно-цифровым обозначением (рис. 458). Всего ГОСТ 14806—80 предусматривает 27 стыковых швов, 14 угловых, 12 тавровых и 5 швов внахлестку. Шов, провариваемый только с одной стороны свариваемых деталей, называют односторонним (рис. 456, а), а с двух сторон — двусторонним (рис. 456, б и в). Швы сварных соединений имеют лицевую и оборотную сторону.
Лицевой для одностороннего шва является та сторона, с которой производят сварку (рис. 456, а), а для двустороннего шва с несимметрично подготовленными кромками — та сторона, с которой проходит основной шов (рис. 456, б). Для шва с симметрично подготовленными кромками лицевой может быть любая сторона (рис. 456, в).
Изображение и обозначение швов
сварных соединений устанавливает ГОСТ 2.312—72. Швы, независимо от их типа и способа сварки, изображают сплошной основной линией — видимый шов и штриховой— невидимый шов (рис. 459, а). Видимую одиночную сварную точку изображают знаком «+», который выполняют сплошными основными линиями (рис. 459,6). Длина вертикальной и горизонтальной линии знака берется от 5 до 10 мм. Невидимые одиночные точки не изображают. От изображения шва проводят линию-выноску, упирающуюся в шов односторонней стрелкой (рис. 460),
Условное обозначение шва наносят над полкой линий-выноски, проведенной от изображения шва с лицевой стороны. Если же линия-выноска проведена от изображения шва с оборотной стороны, то обозначение наносят под полкой линии-выноски. На рис. 460 показано место обозначения шва; при этом сечение шва выносят, как показано на рис. 456, где указана лицевая сторона.
Обозначение шва сварного соединения по ГОСТ 2.312—72 (рис. 461) имеет следующую структуру: 1 — ГОСТ на типы швов и их конструктивные элементы; 2 — буквенно-цифровое обозначение шва по ГОСТу; 3 — условное обозначение способа сварки по ГОСТу
(допускается не указывать); 4 — знак и размер катета шва в мм; 5 — для прерывистого шва — размер длины провариваемого участка; знак / (при цепном расположении провариваемых участков, угол наклона знака ≈ 60°) или знак (при шахматном расположении провариваемых участков) и размер шага; для точечного шва — размер
расчетного диаметра точки, знак / или
и размер шага; для шва контактной шовной сварки — размер расчетной ширины шва (для прерывистого, после размера — знак , умножения), размер длины провариваемого участка, знак /и размер шага; 6 — вспомогательные знаки.
Стандарты устанавливают условные обозначения способов сварки.
Например: П — полуавтоматическая сварка под флюсам; ШЭ — электрошлаковая сварка проволочным электродом; Кт — контактная точечная сварка; Кр — контактная роликовая сварка.
Стандартом установлены вспомогательные знаки, входящие в обозначение шва и характеризующие его:
— усиление шва снять;
— наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу;
— шов по незамкнутой линии, расположение его должно быть ясно из чертежа.
Все знаки выполняются сплошными тонкими линиями и по высоте должны быть одинаковыми с цифрами, входящими в обозначение шва. На изломе динии-выноски выполняют еще два знака: знак шва, выполненного по замкнутой линии (рис. 462, а) (диаметр знака 3 ... 5 мм), и знак шва, выполненного при монтаже изделия на месте применения (рис. 462,6).
Рассмотрим пример условного обозначения шва (рис. 463). Линия-выноска проведена от оборотной стороны шва (обозначение под полкой). Обозначенный шов выполняют по замкнутой линии (см. знак на изломе линии-выноски и полки). ГОСТ определяет тип шва сварного соединения и его конструктивные элементы. Соединение деталей тавровое (Т2) выполнено ручной дуговой сваркой в защитных газах неплавящимся металлическим электродом (Рн3), односторонним прерывистым швом с катетом 4 мм, длиной провариваемых участков 30 мм, с шахматным расположением участков и шагом 50 мм. Неровности и наплывы шва снимаются .
Для нестандартного шва на чертеже дают поперечное сечение и указывают на нем размеры конструктивных элементов шва. Допускается в обозначении шва использовать не все параметры, а только те, что указаны в п. 5, 6 структуры обозначения. На рис. 464 показано обозначение швов на сборочном чертеже сварной детали. Все обозначения проставлены к лицевой стороне шва, поэтому надпись располагается над полками линий-выносок.
Всем одинаковым швам присваивают свой порядковый номер. Его наносят: над полкой линии-выноски, проведенной с лицевой стороны, если на ней нет условного обозначения шва (№ 1, № 2); под полкой, если линия-выноска проведена от оборотной стороны шва; над линиями-выносок, имеющих полку с обозначением шва. Здесь же допускается указывать число одинаковых швов (4 шва М 1—ТЗ 4; 2 шва М 2—Т1 4 ). На рис. 464 все швы выполняются по ГОСТ 14806—80; в этом случае стандарт указывают в технических требованиях чертежа по типу: «Сварные швы по ГОСТ 14806—80», а не в обозначении шва. Способ сварки здесь не указан.
Соединение заклепками применяется для неразъемного соединения деталей листового и фасонного проката.
Заклепка представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце. ГОСТ 10299—80 (СТ СЭВ 1019—78) устанавливает форму и размеры заклепок с полукруглой головкой; ГОСТ 10300—80 (СТ СЭВ 1020— 78)—с потайной головкой; ГОСТ 10301 — 80 (СТ СЭВ 1022—78) —с полупотайной;
ГОСТ 10303—80 —с плоской головкой. На рис. 465 показаны головки перечисленных выше заклепок и приведены размеры для их упрощенного вычерчивания.
Головка, имеющаяся на заклепке, называется закладкой. Другая головка, образующаяся в процессе клепки, называется замыкающей. Длина стержня заклепки подбирается с таким запасом, чтобы можно было сформировать замыкающую головку (рис. 466). Соединяя детали заклепками, их располагают рядами.
Заклепочный шов включает в себя все ряды соединения деталей. Швы могут быть однорядными и многорядными (до пяти).
Расстояние между осями заклепок одного ряда называют шагом t. Расположение заклепок разных рядов может быть параллельным или шахматным. При соединении деталей заклепками детали располагают внахлестку (рис. 467, а) и встык, с одной или двумя накладками (рис. 467, б и в). На сборочных чертежах заклепки одного типа и одинаковых размеров показывают в одном-двух местах условно, а остальные места их расположения отмечают центровыми или осевыми линиями. На учебных чертежах вместо условного изображения одной-двух заклепок показывают их упрощенное изображение (рис. 467).
Соединения паяные и клееные. Место соединения элементов показывают на чертежах сплошной линией толщиной 2s (рис. 468, 469). Для их обозначения применяют условные знаки, которые наносят на линии-выноске. Знак для пайки представляет собой дугу (полуокружность), диаметр которой равен приблизительно 5 мм (рис. 468). Основная линия знака склеивания проводится перпендикулярно линии-выноске, а наклонные линии — под углом 45° (рис. 469). Высота знака приблизительно равна 5 мм. Оба знака выполняются сплошной основной линией.