Сварные конструкции. Расчет и проектирование
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВАРКИ ■ ДЕТАЛЯХ МАШИН
Изделия тяжелого машиностроения — станины, прессы, валы, различные тепловые установки большой мощности — выпускаются индивидуально или мелкими сериями. Сварные рамы, барабаны имеют толщину стенок до 100 мм и более. При этом часто свариваются электрошлаковым способом. В исключительных случаях в деталях машин толщина достигает более 2 м.
В процессе изготовления нередко осуществляют промежуточные термические обработки для снятия остаточных напряжений.
Сварные элементы столь больших толщин заменяют крупногабаритные отливки, поковки. Из проката, отливок, поковок меньших габаритов сваривают крупногабаритные объекты, создание которых единым металлургическим процессом оказалось бы трудноосуществимым или даже невозможным. Возможность расчленения проектируемого объекта на составляющие с последующим воссоединением частей в единое целое является одним из ярких достижений сварочной технологии. Примерами таких сверхмощных установок являются прессы с усилием 60. . .70 тыс. т, изготовленные на заводах в СССР.
Крупногабаритные толстостенные конструкции производятся в судостроении, атомном машиностроении и других видах химического машиностроения. Конструкции изготовляются из прочных сплавов, нередко хорошо сопротивляющихся агрессии, воздействию высоких и низких температур. Допускаемые напряжения в таких объектах, как суда, устанавливаются в них с учетом низкочастотных нагружений.
Параллельно с применением сварных конструкций тяжелого машиностроения, изготовляемых в индивидуальном производстве, сварные конструкции часто изготовляются однотипными крупными сериями. Например, рычаги, кронштейны, рамы, редукторы, зубчатые колеса, шкивы, барабаны, маховики и т. д., представляющие собой элементы целых машин.
Указанные объекты, выпускаемые, как правило, сериями, свариваются дуговой, контактной стыковой и точечной сваркой. Валы свариваются также электрошлаковым способом, трением, в более редких случаях при применении высококачественных материалов в камерах электронным лучом.
Сварка находит широкое распространение в приборах механических, оптических, радиотехнических, электронных.
В этих областях сварочной техники также нужна главным образом точность изготовления и отсутствие изменения размеров с течением времени.
Сварка применяется микроплазменная, контактная, точечная, роликовая, лазерная — преимущественно твердотельная, а также пайка.
В машино - и приборостроении непрерывно используются новые материалы, соединение разнородных металлов с неметаллами, например металлов с силицидами, карбидами, со стеклом, графитом и т. д.
Соединения из полимеров образуются, как правило, при помощи ультразвука, тонкие металлы — горячим лезвием, высокопластнчные — холодным способом. Трудно - свариваемыс металлы соединяются также диффузией, пайкой, например керамические изделия и др. На очереди стоит задача соединения сетчатых и дисперсных композитных материалов.
