Сравнение технико-экономических показателей клепаных и сварных соединений

Категория:
Сварные соединения


Сравнение технико-экономических показателей клепаных и сварных соединений

Сложные металлические конструкции, как правило, получаются в результате соединения между собой отдельных элементов (деталей, узлов, агрегатов и т. д.). Эти соединения могут быть подвижными, неподвижными, разъемными и неразъемными. К последнему типу относятся соединения, полученные с помощью клепки, сварки, пайки и склеивания.

Сварные и паяные соединения в конструкциях все с большим успехом заменяют соединения, выполняемые клепкой. В связи с этим представляется весьма интересным сравнение технико-экономических показателей неразъемных соединений, выполняемых этими процессами. Рассмотрим соединения, полученные с помощью контактной точечной сварки, близкие по конструкции и области применения к клепаным.

На рис. 1 приведены зависимости прочности сварных и клепаных соединений листов из сплава Д16А-Т от шага заклепок или точек. Так, при шаге 15 мм разупрочнение основного металла при постановке сварной точки составляет около 5%; при заклепке ослабление при том же шаге за счет отверстия и зенковки составляет соответственно 15 — 20%. При испытании точечно-сварных и клепаных соединений на усталостную прочность в обоих случаях практически получены одинаковые показатели, а применение клеев в сварных соединениях позволяет существенно повысить прочностные характеристики последних и в случае динамического нагружения (рис.2).

Точечная сварка может быть рекомендована вместо клепки даже в ответственных соединениях.

Рис. 1. Зависимость прочности сварных и клепаных соединений образцов из сплава Д16А-Т (толщина 1,2+1,2 мм) от шага точек и заклепок: 1 — точечная электросварка, 2 — заклепка с полукруглой головкой, 3 — заклепка с потайной головкой

Рис. 2. Кривые усталости неразъемных соединений: 1 — клепаные, 2 — сварные, 3 — клеесварные

Анализ производственных данных подтверждает, что во всех случаях процессы сварки менее трудоемки, чем клепка. Для алюминиевых сплавов это соотношение равняется 1 :2: 1 : 4, а для сталей около 1 : 10 в пользу сварки. По зарубежным данным при изготовлении планера опытного самолета «Норд» (Франция) экономия времени от применения сварки по сравнению с клепкой составила около 1100 час.

Особенно значительно снижение трудоемкости в случае замены герметичных клепаных соединений различного вида сварными соединениями.

Кроне того, сварка вместо клепки часто позволяет существенно упростить конструкцию соединения и технологию его выполнения (рис. 3).

Рис. 3. Примеры герметичных соединений обшивки с профилем клепкой, сваркой РЭС и сваркой плавлением

Таким образом, при достаточно высоких прочностных характеристиках сварные соединения имеют целый ряд технико-экономиче-ских преимуществ перед клепаными.

Основными из них являются:
1. Более низкие трудоемкость и стоимость изготовления сварных соединений, особенно герметичных.
2. Снижение веса благодаря упрощению конструкции соединений, исключению веса заклепочных головок и применению специальных герметиков для герметизации соединений.
3. Высокое качество поверхности сварных соединений, обеспечивающее хорошие аэродинамические характеристики внешних обводов конструкций.

Кроме того, часто вообще нецелесообразно или просто невозможно использование заклепочных соединений. В таких случаях сварка и пайка являются основными и часто единственными способами получения неразъемных соединений с требуемыми свойствами.

Таким образом, использование сварных и паяных соединений значительно расширяет технологические возможности создания более совершенных конструкций, позволяет резко снизить их вес и стоимость изготовления, существенно повысить качество и надежность и улучшить условия труда рабочих.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум