3. Основные методы получения неразъемных соединенийК неразъемным соединениям относят соединения, которые не могут полностью разобраны без разрушения составляющих их деталей и крепежа. Остальные соединения относятся к неразъемным. Неразъемные соединения делятся на две группы: 1) изделия, соединения в которых выполнены с гарантированным натягом, полученным без дополнительных средств крепления; 2) соединения, полученные с помощью сварки, пайки, склеивания и клепки.1. Сварка Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений металла, сплавов и других материалов, осуществляемый на основе межатомного сцепления свариваемых материалов. Применение сварных соединений обеспечивает экономию металла и уменьшение их массы, по сравнению с заготовками, полученными ковкой или литьем. Сварные соединения часто обеспечивают большую прочность и надежность при эксплуатации. По физическому принципу выделяют следующие виды сварки: термическую (дуговая, электрошлаковая, газовая, электроннолучевая, лазерная, плазменная); термомеханическую (контактная, диффузионная, газопрессовая); механическую (ультразвуковая, сварка трением, холодная сварка, сварка взрывом). В зависимости от степени автоматизации различают сварку ручную, полуавтоматическую и автоматическую. По типу сварных соединений различают сварку стыковую, в нахлест, угловую, тавровую. 2. Электродуговая сварка В настоящее время электродуговая сварка по сравнению с другими методами имеет наибольшее распространение. Для плавления материала деталей при электродуговой сварке используется электрическая дуга. Электрическая дуга возникает между двумя электродами, один из которых является свариваемой деталью, а вторым элементом является специальный стержень. Электродуговая сварка выполняется плавящимися металлическими электродами или неплавкими графитовыми или вольфрамовыми электродами. Размеры всех электродов стандартны, их выпускают с покрытием, которое служит для защиты расплавленного металла от кислорода и азота и создания устойчивого горения дуги. 3. Атомно-водородная сварка Атомно-водородную сварку осуществляют дугой независимого действия двумя вольфрамовыми электродами. В зону сварки по специальным каналам держателей поступает водород, который обладает способностью восстанавливать оксиды металла и оказывать защитное действие. Кроме того, водород переносит теплоту дуги к свариваемому металлу. Данная сварка обеспечивает получение плотных и прочных соединений меди, нержавеющей стали и алюминиевых сплавов. 4. Электрошлаковая сварка Электрошлаковая сварка является разновидностью автоматической сварки под слоем флюса. Флюс должен может быть электропроводным, иметь температуру плавления на 100-120оС выше температуры плавления свариваемого металла и электродной проволоки. Первоначальный процесс сварки начинается с создания и поддержания электрической дуги под слоем флюса. После расплавления флюса и образования достаточного количества жидкого шлака дуговой процесс прекращается и начинается электрошлаковый. Данный метод позволяет сваривать металл большой толщины, обеспечивает большое качество и производительность. 5. Газовая сварка При газовой сварке для расплавления кромок заготовок и присадочной проволоки используют теплоту, выделяющуюся при сгорании газа в кислороде. Используются следующие газы: водород, пропан, ацетилен, природный газ. Наиболее высокой теплотой сгорания обладает ацетилен. Для смешивания газов в заданном соотношении и получении устойчивого пламени применяют газовую горелку. Данный метод имеет меньшее распространение по сравнению с электрическими методами, так как наличие кислорода ухудшает металлические свойства металла и качество сварного шва и уступает другим методам по производительности. Газовая сварка трудно подается автоматизации и выполняется вручную.6. Электрическая контактная сваркаПри электрической контактной сварке заготовки нагреваются электрическим током большой плотности. Этим методом получают более 30% всех сварных соединений, по этому показателю он уступает лишь электродуговой сварке. Различают три основных типа электроконтактной сварки: стыковая, точечная и шовная. Стыковая сварка выполняется на специальных аппаратах ручного или автоматического действия. Заготовки, соединенные в стык закрепляют в контактных колодках, к которым подводится ток от вторичной обмотки трансформатора. Точечная сварка применяется для соединения заготовок внахлест. Сварочные заготовки для обеспечения контакта зажимаются между двумя стержневыми электродами, изготавливаемыми из меди, к которым подводится электрический ток от вторичной обмотки трансформатора. Точечную сварку применяют для соединения деталей из углеродных и легколегированных конструкционных сталей, алюминиевых, медных и титановых сплавов. При шовной сварке соединенные внахлест заготовки зажимают с постоянной силой между электродами, выполненными в виде вращающихся роликов из меди. Шовная сварка аналогична точечной, но предназначена для получения сварочного шва, состоящего из последовательности сварных точек. Шовную сварку применяют для получения герметичных соединений. 7. Газопрессовая сваркаПри газопрессовой сварке заготовки, соединенные в стык, нагревают до пластичного или расплавленного состояния газовыми горелками. Затем их сдавливают для получения сварного соединения. Этот процесс аналогичен стыковой контактной сварке, но отличается источником тепла. Газопрессовая сварка уступает электроконтактной сварке по производительности и качеству сварного шва. Данный способ применяется для сварки труб, рельсов, арматуры железобетона. Газопрессовая сварка незаменима в полевых условиях, когда отсутствует источник электрического тока.8. Диффузионная сварка в вакууме При диффузионной сварке заготовки зажимаются и помещаются в камеру и нагреваются высокочастотным индуктором, вольфрамовым или молибденовым нагревателем или электрическим лучом, выдерживая их некоторое время при заданной температуре. После охлаждения давление снижают, сварное соединение обеспечивается за счет взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов. Соединение, полученное данным способом, обладает высоким качеством, прочностью, коррозионной стойкостью, плотностью, поэтому диффузионную сварку применяют для изготовления ответственных соединений. ^ 9. Ультразвуковая сварка При ультразвуковой сварке для получения сварного соединения используется механическая энергия ультразвуковых колебаний. Данный метод сварки относят к холодным. К свариваемым заготовкам, соединенным в нахлест, подается ультразвуковые колебания с частотой 16-170 кГц от преобразователя высокочастотного генератора. Благодаря механическому воздействию ультразвуковых колебаний происходит деформация сдвига и взаимная диффузия атомов в свариваемых деталях. Метод особенно эффективен при сварке разностенных заготовок из разнородных материалов.^ 10. Сварка трением Сварку трением применяют для получения стыковых соединений. Заготовки плотно прижимают друг к другу и приводят во вращательное движение. В результате механического и теплового воздействия при трении металл переходит в пластичное состояние. После этого прикладывается осевая сила сжатия. Сварное соединение образуется в результате диффузии, а оксидные пленки, препятствующие диффузии, разрушаются при трении и удаляются из зоны сварки. 11. Холодная сварка В холодной сварке используется механическая энергия сжатия. Сварное соединение образуется в результате пластической деформации и возникновения межатомных связей между свариваемыми поверхностями при сжатии. Для возникновения этих связей необходимо предварительно очистить поверхности от оксидов, загрязнений и приложить силу сжатия, превышающую предел текучести свариваемого материала. Холодной сваркой изготавливают детали для электроприборов.