mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik

Strona główna

Kształtowanie poł

cze

zgrzewanych

Charakterystyka i rodzaje zgrzewania

Zgrzewanie polega na ł

czeniu metali przez podgrzanie miejsca styku zł

cza do stanu ciastowatego i silny

docisk. Poł

czenia uzyskuje si

dzi

ki powstaniu wspólnych ziaren metalu w obszarze styku.

Zale

nie od

ródła ciepła dostarczanego przy zgrzewaniu wyró

nia si

a) zgrzewanie ogniskowe –

ródłem ciepła jest ognisko kowalskie;

b) zgrzewanie gazowe –

ródłem ciepła jest płomie

palnika gazowego;

c) zgrzewanie termitowe – spalaj

cy si

termit dostarcza ciepło;

d) zgrzewanie elektryczne – ciepło wytwarza si

przez pr

d elektryczny:

zgrzewanie doczołowe;

zgrzewanie punktowe;

zgrzewanie garbowane;

zgrzewanie liniowe.

e) zgrzewanie tarciowe –

ródłem ciepła jest tarcie .

Rodzaje poł

cze

zgrzewanych

Zgrzewanie czołowe stosuje si

do ł

czenia pr

tów, odkuwek i innych elementów w których zgrzeina

obejmuje całe pole powierzchni styku. T

metod

emy wykonywa

np.: narz

dzia skrawaj

(rysunek poni

ej a), lub wiertła do gł

bokich otworów (rysunek poni

ej b). Zgrzeiny punktowe

stosowane s

do ł

czenia cienkich blach (rysunek poni

ej c, d, e), blach z ró

nymi kształtownikami

(rysunek poni

ej f).

Zgrzeiny liniowe umo

liwiaj

ce wykonanie poł

cze

szczelnych z cienkich blach, rur ze szwem,

pojemników (rysunek poni

ej g), a tak

e poł

cze

kształtowych (rysunek poni

ej h).

Strony zwi

zane:

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Poł

czenia

Dane dla poł

cze

zgrzewanych

Strona 1 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...

Wymiary zgrzein punktowych

Elektrody kuliste stosowane do zgrzewania metali trudno spawalnych powinny mie

promie

zaokr

glenia (rysunek poni

ej).

Rys. 3. Kształt elektrod do zgrzewania: a) stali, b) aluminiu

Podziałk

zgrzein punktowych i garbowych w zakładkowym statycznie rozci

ganym zł

czu przyjmuje

równ

t = (3 ¸ 6)d, (rysunek poni

ej) w szwach dwurz

dowych równoległych odległo

ść

dzy

dami szwu „a” jest równa podziałce (a = t), a w szwach przestawnych a = EQ \R(;2t) /2.

W dwunakładowych zł

czach rozci

gaj

cych ze zgrzeinami dwuci

tymi podziałk

i odległo

ść

dzy rz

dami

zwi

ksza si

o 50%. Podziałka zgrzein dwuci

tych w zł

czach zginanych d

wigarów wynosi t = (3¸ 8) d, po

stronie

ciskanej d

wigara, oraz t = (3 ¸ 12)d po stronie rozci

ganej (rysunek poni

ej d). Odległo

ść

zgrzein od

kraw

dzi ł

czonych cz

ęś

ci nie powinna by

mniejsza od

rednicy zgrzeiny (e ³ d).

Strona 3 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...

Rys. 4. Rozmieszczenie zgrzein punktowych: a), b) i c) zgrzeiny jednoci

te, d) i f) zgrzeiny dwuci

te, e)

zgrzeina rozci

gana

Klasy jako

ci zgrzein PN – 74/M - 69020

Dane dla poł

cze

zgrzewanych

Technologia konstrukcji elementów zgrzewanych

Przy wykonywaniu i projektowaniu konstrukcji zgrzewanych nale

y kierowa

pewnymi zasadami, aby

uzyska

zgrzeiny o jak najlepszej jako

ci, odpowiedniej wytrzymało

ci poł

cze

Konstrukcje w

złów przeznaczone do zgrzewania punktowego powinna odpowiada

nast

puj

cym

wymaganiom:

- kształt zgrzewanych cz

ęś

ci, ich wymiary i rozmieszczenie punktów powinny by

tego rodzaju,

eby ze

rodkowane odkształcenia spowodowane dociskiem zgrzewanych cz

ęś

ci mogło

przebiega

bez przeszkód (rys. 5);

- grubo

ść

czonych cz

ęś

ci nie powinno si

zbytnio ró

(rys. 5). Przy ró

nicy przekraczaj

cej

trzykrotn

grubo

ść

ęś

ci zgrzewanie si

komplikuje;

- nale

y projektowa

takie konstrukcje w

złów, w których trzeba stosowa

typowe, najbardziej

trwałe elektrody, bez specjalnego i skomplikowanego oprzyrz

dowania, umo

liwiaj

ustawienie w

zła podczas zgrzewania poza konturem obwodu wtórnego zgrzewarki;

- je

eli w skutek układu punktów nacisk elektrody przejmuje cały w

zeł, jego sztywno

ść

powinna

wystarczaj

ca do zapobiegania nadmiernemu odkształceniu elementów w

zła. W wielu

przypadkach mo

na zapobiec odkształcenia w

zła stosuj

c specjalne elektrody i uchwyty (rys.

5);

- nale

y zgrzewa

jednocze

nie tylko dwie cz

ęś

ci. W wyj

tkowych przypadkach dopuszczalne

jest zgrzewanie trzech lub czterech elementów jednocze

nie (w małowa

nych elementach).

Wraz ze zwi

kszeniem liczby Cz

ęś

ci wyra

nie pogarsza si

jako

ść

i jednolito

ść

zł

cz. Jeden ze

sposobów zmniejszania równoczesnej liczby ł

czonych cz

ęś

ci przedstawia rys. 5.

Strona 4 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...

- wymiary zgrzein (patrz punkt 2 rodzaje poł

cze

zgrzewanych D)

ęś

ci przeznaczone do zgrzewania doczołowego powinny mie

czyste, obrobione powierzchnie

czołowe (ma to istotny wpływ na jako

ść

zł

cza w tej metodzie). Dobr

i powtarzaln

jako

ść

zł

na uzyska

, gdy zgrzewane ko

ce ł

czonych Cz

ęś

ci maj

jednakowy kształt i przekrój (rys. 6).

Rys. 5. Przykłady zł

czy doczołowych

Rys. 12 Zgrzewanie oporowe: a) punktowe, b) liniowe, c) czołowe: 1 – transformator, 2 – elektrody, 3 –

części łączone

Zgrzewanie – spajanie materiału przez docisk z podgrzaniem miejsca łączonego lub bez podgrzania (dyfuzja i
rekrystalizacja sąsiadujących ziaren metalu)

Dane dla poł

cze

zgrzewanych

Skuteczno

ść

zgrzewania zale

y od:

nienia;

temperatury;

Strona 5 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...

czasu.

ródła ciepła:

zgrzewanie gazowe;

zgrzewanie elektryczne:

a) iskrowe;

b) oporowe.

zgrzewanie termitowe;

zgrzewanie tarciowe.

Poł

czenie zgrzewane mo

emy uzyska

przez wywarcie du

ego nacisku (inne metody: wybuchowe,

ultrad

kowe, zgniotowe).

Materiały zgrzewane – najlepiej, gdy maj

jednakowy lub zbli

ony skład chemiczny, np. stal w

glowa ze stal

stopow

lub narz

dziow

Odpowiednie procesy to mo

liwo

ść

zgrzania ró

nych metali, tworzyw sztucznych, metali i niemetali.

Rodzaje i zastosowanie poł

cze

zgrzewanych

Zgrzewanie czołowe – ł

czenie pr

tów, odkuwek. W zgrzeinach tych wykorzystywana jest cała

powierzchnia styku.

Zgrzewanie punktowe – cienkie blachy, blacha + kształtownik.

Zgrzewanie liniowe – poł

czenia szczelne (rury ze szwem, pojemniki).

Zgrzewanie garbowe – zgrzewanie oporowe – zgrzewanie oporowe punktowe z uprzednim
wytłoczeniem garbów, w miejscach gdzie maj

utworzy

punkty.

Wymiary zgrzein (wg PN-74/M-69021

Dane dla poł

cze

zgrzewanych

Grubo

ść

blach
zgrzewanych

0,5

1,5

2,5

Przy ró

nej grubo

ci blach

rednic

elektrody dobiera si

- gdy stosunek g

<=1,5 - wg blachy cie

szej

- gdy stosunek 1,5<g

<=3 - ró

rednice elektrod z obu stron wg tabelki

Strona 6 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...

Dane dla poł

cze

zgrzewanych

Uwaga:

Unikamy zgrzewania elementów dla g

>3; Zgrzewamy trzy elementy – grubszy do środka.

Zgrzeiny czołowe – ich wymiary przyrównujemy wymiarom przekroju łączonych części.

Wytrzymałość połączeń zgrzewanych

Obliczenia jak dla połączeń spawanych. Wartości naprężeń dopuszczalnych dla zgrzein czołowych wg wzoru:

′′′′

= z

⋅⋅⋅⋅

t = 3d

– dwa elementy oraz t≥60[mm]

t = 4d – trzy elementy oraz t

≥

80[mm]

e = 2d – w kierunku działania obci

ąż

enia

e = 1,5d – w kierunku prostopadłym do

działania obci

ąż

enia

≈≈≈≈

(2g)

1/2

[mm]

≈≈≈≈

(8g)

1/2

Według praktyków:

d=1,2g+4[mm], dla g

≤

3[mm]

d=1,5g+5[mm],

dla g>3[mm]

t=3d – dwa elementy

t=4d – trzy elementy

e=2d

e=1,5d – w kierunku prostopadłym do obci

ąż

enia

Strona 7 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...

z = (0,7

÷÷÷÷

0,85) , (śr. 0,8) – przy zgrzewaniu oporowym

z = (0,8

÷÷÷÷

0,95) , (śr. 0,9) – przy zgrzewaniu iskrowym

Zgrzeiny punktowe – obliczenia z warunku na ścinanie (obciążenia jednakowe).

z = (0,35

÷÷÷÷

0,6) – obciążenia statyczne, grubość blach do 3 mm (większe wartości przy mniejszych g)

≈≈≈≈

0,3 – obciążenia zmienne t = 2d

Uwaga:

Rozciąganie z = 0,1

÷÷÷÷

0,2 (takich rozwiązań należy unikać)

Zgrzeiny garbowe i liniowe należy projektować tak, aby narażone były na ścinanie, z – jak dla punktowych.

Wszelkie prawa dotycz

ce formy i funkcjonalno

ci zastrze

one. Przetwarzanie, doł

czanie do innego oprogramowania oraz dekompilacja w

cało

ci lub w cz

ęś

ci jest zabroniona

Pełny tekst warunków u

ywania

zamieszczono w tek

cie

oradniku

echanika

oradnik

sof

dis

2001-2003™

Strona 8 z 8

Kształtowanie połączeń zgrzewanych - PM (c) SofTdis 2002

2011-11-07

mk:@MSITStore:C:\Users\Fishu\Desktop\Poradnik_mechanika\Poradnik%20mechan...