ЗАВАРЯНИ СЪЕДИНЕНИЯ Общи сведения и приложение
Завареното съединение е неразглобяемо. Оформя се чрез заваряване на материалите на частите в областта на сглобката и не изисква никакви спомагателни елементи. Якостта на съединението зависи от хомогенността и непрекъснатостта на заваръчния материал и заобикалящата го област.
Видовете заваряване, използвани в съвременното машиностроене, са много разнообразни. Всеки от тях има свои специфични области на приложение[6]. От всички видове заваряване електрозаваряването е най-широко разпространено. Има два основни вида електрозаваряване: електродъгово и контактно.
Дъговото заваряванеизползва топлината на електрическа дъга за разтопяване на метал. За да се предпази разтопеният метал от вредното въздействие на околния въздух, върху повърхността на електрода се нанася дебело защитно покритие, което освобождава голямо количество шлака и газ, образувайки изолационна среда. Това осигурява повишаване на качеството на заваръчния метал, чиито механични свойства могат да се влошат рязко под въздействието на кислород и азот във въздуха.
За същата цел се извършвазаваряване под флюсТози вид заваряване в момента е основният вид автоматично заваряване. Производителността на автоматичното заваряване под флюс е 10,20 пъти или повече по-висока от ръчното заваряване. Повишена производителност се постига чрез прилагане на ток от 1000,3000 A вместо 200,500 A при ръчно заваряване. Това осигурява по-рационално формиране на шева и увеличава скоростта на заваряване.
Докато при ръчно заваряване образуването на шев се постига главно поради метала на електрода (фиг. 3.1, а), при автоматично заваряване шевът се формира до голяма степен поради разтопения основен метал (фиг. 3.1, б), което не само намалява времето, но и значително намалява консумацията на електроден материал. Автоматично заваряване подфлюсовият слой осигурява високи и, което е особено важно, еднакви механични свойства на съединенията, които не зависят от индивидуалните качества на заварчика.
При електрошлаково заваряванеизточникът на нагряване е топлината, отделена при преминаване на тока от електрода към детайла през шлаковата вана. Електрошлаковото заваряване е предназначено за свързване на части с голяма дебелина. Дебелината на заваряваните части е практически неограничена. Електрошлаковото заваряване позволява да се заменят сложни и тежки масивни и плътно ковани конструкции със заварени от отделни прости отливки, изковки и листове, което значително улеснява и намалява себестойността на производството. Това заваряване е приложимо и за чугунени отливки.
Причелно контактно заваряванепрез частите се пропуска ток, чиято сила достига няколко хиляди ампера. Основното количество топлина се отделя на кръстовището, където има най-голямо съпротивление; металът в тази зона се нагрява до пластично състояние или дори до повърхностно топене. След това токът се изключва и нагретите части се притискат с известна сила - металът на частите се заварява по цялата повърхност на съединението. Този тип заваряване се препоръчва за челни съединения на части, чиято площ на напречното сечение е сравнително малка.
Приконтактно точково заваряваневръзката не се осъществява по цялата повърхност на сглобката, а само в отделни точки, към които се подвеждат електродите на заваръчния апарат.
Прирезистентно заваряванетесен непрекъснат или прекъснат шев е разположен по дължината на съединението на частите. Това заваряване се извършва с дисковидни електроди, които се търкалят в посоката на заваряване. Точковото и шевното заваряване се използва в препокриващи съединения главно за листови части с дебелина не повече от 3.4 мм и тънки пръти от армировъчни мрежи. За разлика от точковото заваряване, шевното заваряване образува херметична връзка.
Всички разглеждани видове съпротивително заваряване са високопроизводителни, те се използват широко в масовото производство за заваряване на тръби, фитинги, каросерии на автомобили, метални обшивки на железопътни вагони, корпуси на самолети, тънкостенни резервоари и др.
Завареното съединение е най-съвършеното от неразглобяемите съединения, тъй като доближава композитните части до интегралните части по-добре от други.Когато завареното съединение е по-лесно да осигури равни условия на якост, намалете теглото и цената на продукта.
Заваряването се използва не само като метод за съединяване на части, но и като технологичен метод за производство на самите части.В много случаи заварените детайли успешно заменят лятите и кованите (фиг. 3.2, къдетоaе зъбно колело;bе скоба;cе тяло). Не са необходими модели, форми или матрици за изработване на заварени части. Това значително намалява себестойността им при единично и дребномащабно производство. Продуктите за заваряване като зъбни колела или колянови валове им позволяват да станат по-отзивчиви.
Частите на стеблото (зъбен венец, шийка) са изработени от високоякостни стомани, а по-малко критичните части (диск на колелото и главината, колянов вал) са изработени от по-малко издръжливи и евтини материали. В сравнение с лятите части, заварените части позволяват по-малка дебелина на стената, което намалява теглото на частите и намалява консумацията на материал. Щамповани заварени конструкции (фиг. 3.2,c),заменящи фасонирани отливки, занитени и други продукти, станаха широко разпространени. Използването на заварени и щамповано заварени конструкции позволява в много случаи да се намали консумацията на материал или масата на конструкцията с 30,50%, да се намалят разходите за продукти с 1,5.2 пъти.