И переработанное

) 14
Сверление
Продавливание
1-100
100 0
1400
1000
Смятие 
\
, 
,
Смятие ) * см*
Сверление
Продавливание
2800
2400
3200
2800
П р и м е ч а н и я : 1. При переводе в систему СИ (МПа) данные уменьшить
в = 10 раз. 2. При действии переменных нагрузок допускаемые напряжения ре­
комендуют понижать в среднем на 
1 0
—
2 0
%.
Г Л А В А 3 
С В А РН Ы Е СОЕД И Н ЕН И Я
§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ
Сварное соединение — неразъемное. Оно образуется путем свари­
вания материалов деталей в зоне стыка и не требует никаких вспомо­
гательных элементов (заклепок, болтов и т. д.). Прочность соединения 
зависит от неоднородности и непрерывности материала сварного 
шва и окруж аю щ ей его зоны.
Применяемые в современном машиностроении способы сварки 
Весьма разнообразны. Каждый из них имеет свои конкретные области 
применения *. И з всех способов сварки наиболее широко распростра­
нена электрическая. Разли чаю т два основных вида электросварки: 
дуговую и контактную.
* 
Изучение различных методов сварки является предметом специальных курсов
и специальных глав курса технологии материалов. В курсе деталей машин приводятся
только краткие сведения об основных методах сварки, необходимые для изучения
расчета прочности сварных соединений.
68

---

Э л е к т ' р о д у г о в а я с в а р к а основана на использовании 
тепла электрической дуги для расплавления металла.
Д л я защ иты расплавленного металла от вредного действия о к р у ­
жаю щ его воздуха на поверхность электрода наносят толстую защ итную
обмазку, которая выделяет большое количество ш лака и газа, об разуя 
изолирую щ ую среду. Этим обеспечивают повышение качества металла 
сварного шва, механические свойства которого могут резко ухудш иться 
под влиянием кислорода и азота воздуха.
С той ж е целью производят с в а р к у п о д с л о е м ф л ю с а
по методу, разработанному Институтом электросварки АН УССР. 
Этот метод в настоящее время является основным методом автоматиче­
ской сварки. Производительность автоматической сварки под флюсом 
в 10-^-20 и более раз выше ручной. Повышение производительности 
достигают за счет применения тока силой от 1000 до 3000 А вместо 
200—500 А при ручной сварке.
при автоматической сварке шов 
р 
3 f
формируется 
в 
значительной 
степени за счет расплавленного
основного металла (рис. 3.1, б), что не только сокращ ает время, но 
и значительно сниж ает расход электродного материала. Автомати­
ческая сварка под слоем флюса обеспечивает высокие и, что особенно 
важ но, однородные, независящ ие от индивидуальных качеств сварщ ика 
механические свойства соединений.
З а последние годы разработан метод э л е к т р о ш л а к о в о й
с в а р к и , при которой источником нагрева служ ит тепло, выделяю ­
щееся при прохождении тока через шлаковую ванну от электрода 
к изделию. Э лектрош лаковая сварка предназначена для соединения 
деталей большой толщины. Толщина свариваемых деталей практически 
не ограничивается.
Э лектрош лаковая сварка позволяет заменять сложные и тяж елы е 
цельнолитые и цельнокованые конструкции сварными из отдельных 
простых отливок, поковок и листов, что значительно облегчает и 
сниж ает стоимость производства. Эта сварка применима и для чугун ­
ных отливок.
К о н т а к т н а я с в а р к а основана на использовании повы­
шенного омического сопротивления в стыке деталей и осущ ествляется 
несколькими способами.
При 
с т ы к о в о й
с в а р к е
через детали пропускаю т ток, 
сила которого достигает нескольких тысяч ампер. Основное количество 
тепла выделяется в месте стыка, где имеется наибольшее сопротивле­
ние; металл в этой зоне разогревается до пластического состояния 
или даж е до поверхностного оплавления. Затем ток выключают, а 
разогретые детали сдавливаю т с некоторой силой — происходит сварка
Это обеспечивает более рацио­
нальное формирование шва.
талла электрода (рис. 3.1, 
а),
В то время как при ручной 
сварке образование шва дости­
гается в основном за счет ме-
G9

---

металла деталей по всей поверхности стыка. Этот метод рекомендуют 
применять д ля соединения встык деталей, площ адь поперечного 
сечения которых сравнительно невелика.
При т о ч е ч н о й с в а р к е соединение образуется не по всей 
поверхности стыка, а лиш ь в отдельных точках, к которым подводят 
электроды сварочной машины.
При 
л е н т о ч н о й ,
или 
р о л и к о в о й ,
с в а р к е
шов 
имеет вид узкой непрерывной ленты , расположенной вдоль стыка 
деталей. Это соединение выполняю т с помощью электродов, имеющих 
форму роликов, которые катятся в направлении сварки.
Точечную и роликовую сварки применяют в соединениях внахлест­
ку, преимущественно д ля листовых деталей толщиной не более 3—4 мм 
и тонких стержней арматурных сеток. В отличие от точечной ролико­
в ая сварка образует герметичное соединение.
Все рассмотренные способы контактной сварки — высокопроизво­
дительны, их широко применяют в массовом производстве д ля сварки 
труб, арматуры, кузовов автомобилей, металлической обшивки ж елезно­
дорожных вагонов, корпусов самолетов, тонкостенных резервуаров 
и т. д.
Оценивая сварное соединение,
необходимо подчеркнуть, что 
оно
является наиболее совершенным из неразъемных соединений, т ак как
лучше других приближ ает составные детали к цельным.
П ри сварном 
соединении проще обеспечиваются условия равнопрочности, снижения 
массы и стоимости изделия.
В настоящее время 
сварку применяют не только как способ соедине­
н и я деталей, но и как технологический способ изготовления самих
деталей.
Сварные детали во многих случаях с успехом заменяю т 
литые и кованые (рис. 3.2, где 
а
— зубчатое колесо; 
б
— кронштейн; 
в
— корпус).
Д л я изготовления сварных деталей не требуется моделей, форм 
или штампов. Это значительно сниж ает их стоимость при единичном 
и мелкосерийном производстве. С варка таких изделий, как шестерня 
или коленчатые валы , позволяет изготовлять их более ответственные 
части (венец, шейка) из высокопрочных сталей, а менее ответственные 
(диск и ступица шестерни, щ ека коленчатого вала) — из дешевых 
материалов.
По сравнению с литыми деталями сварные допускаю т меньшую 
толщину стенок, что позволяет снизить массу деталей и сократить 
расход металла.