【紧固件知识】铆接与焊接的简单介绍

铆接
一、铆接概述与分类
铆接是将铆钉穿过被联接件的预制孔中经铆合而成的联接方式。其联接部分称为铆缝。
铆缝的结构分类:
搭接缝
单盖板对接缝
双盖板对接缝
二、铆钉的主要类型和标准
铆钉有空心的和实心的两大类,且大部分都以标准化。( gb863.1-86、gb876-86 )。
在设计铆接结构时应优先选用已标准化的铆钉。
铆钉头的结构:
铆接后的结构:
铆接工艺分冷铆和热铆:
热铆接----直径dz 12mm的钢制铆钉;
冷铆接----直径d< 12mm的钢制铆钉、塑性较好的有色金属及其合金制成的铆钉。
特点:
▲工艺设备简单;
▲工艺过程比较容易控制,质量稳定;
▲铆接结构抗振、耐冲击,联接牢固可靠。
因此,在承受严重冲击和振动载荷的金属结构的联接中,如桥梁、建筑、造船、重型机械及飞机制造等工业部门中得到应用。
三、铆缝的受力与破坏形式
四、铆缝的设计要点
设计铆缝时,先根据铆缝的破坏形式进行强度计算。
强度计算的假设前提:
▲联接的横向力f通过铆钉组形心,一组铆钉中各个铆钉受力均等。
▲被铆件危险剖面,上的拉(压)应力,铆钉的剪应力工作挤压应力都是均匀分布的。
▲被铆件结合面摩擦力略去不计。
▲铆缝不受弯矩作用。
强度计算主要是材料力学的基本公式。
单排搭接铆缝的静强度分析:
取图中宽度等于垂直与受载方向的钉距的阴影部分进行计算。
设:e-边距; t-节距;δ--板厚; d-铆钉直径;f-阴影部分载荷。
(1)由被铆件的拉伸强度确定的铆缝承受的静载荷:
(2)由被铆件上孔壁的挤压强度确定的被铆件能承受的静载荷:
( 3 )由铆钉的剪切强度确定的铆钉能承受的静载荷:
对于一般的强固铆缝, 上述式中的许用应力可根据组成铆缝各元件的材料选取。
焊接
一、焊接概述与分类
焊接是利用局部加热(或加压)的方法使被联接件接头处的材料熔融联接成一体。
分类:
在机械制造中最常用的是电弧焊。电弧焊是利用焊条与焊件间产生电弧热将金属加热并熔化的焊接方法。
与铆接相比较,焊接结构重量轻,节约金属材料施工方便,生产率高,易实现自动化,且焊接结构的成本低,应用很广。
二、电弧焊缝的基本形式
焊缝——焊接件经焊接后形成的结合部分。
电弧焊常见的焊缝形式:
角焊缝---两被焊件不在同一平面内。
对接焊缝---两被焊件在同一平面内。
三、焊接件常用材料
在机械制造中,最常用的被焊件材料是低碳钢和低合金钢(如q215、q235、15、20、 16mn等)。焊条的材料最好与被焊件的材料相同。
四、焊缝的受力及破坏形式
1、对接焊缝
对接焊缝主要用来承受作用于被焊件所在平面内的拉(压)力或弯矩,对接焊缝的破坏形式是沿焊缝断裂;
2、搭接角焊缝
正面角焊缝通常只用来承受拉力,侧面角焊缝和混合角焊缝可用来承受拉力或弯矩。
实践证明,在静载荷作用下,搭接角焊缝的破裂通常从沿着与垂直平分线重合的最小剖面上开始。
五、焊接件的工艺及设计注意要点
1、焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口,或进行一般的侧棱、修边工艺。在焊接前,应对坡口进行清洗。
整坡口型式及适用的焊件厚度:
2、在满足强度条件下,焊缝的长度应按实际结构的情况尽可能地取得短些或分段进行焊接, 并应避免焊缝交叉。
3、在焊接工艺上采取措施,使构件在冷却时能有微小自由移动的可能。
4、焊缝在焊后应经热处理(如退火) , 消除残余应力。
5、在焊接厚度不同的对接板件时,应使对接部位厚度一致,以利于焊缝金属均匀熔化。
6、设计焊接件时,注意恰当选择母体材料和焊条。
7、合理布置焊缝及长度。
8、对于那些有强度要求的重要焊缝,必须按照有关行业的强度规范进行焊缝尺寸校核,明确工艺要求和技术条件,并在焊后仔细进行质量检验。
六、焊接在机器零件中的应用
由于焊接具有强度高、工艺简单、因联接而增加的质量小等特点,焊接技术的应用日益广泛。
在技术革新、单件生产、新产品试制等情况下采用焊接制造箱体、机架等,一般比较经济。
随着焊接技术的发展,许多零件已改变了它们的传统制造方法。一向是铸造出的机座、机壳、大齿轮等零件,已有很大一部分改用了焊接。


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