第7章鉚接、焊接和過盈聯(lián)接

第7章鉚接、焊接和過盈聯(lián)接§7－1鉚接§7－2焊接§7－3膠接§7－4過盈聯(lián)接§7－1鉚接一、概述利用鉚釘把兩個(gè)以上的被鉚件聯(lián)接在一起的不可拆聯(lián)接潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制二、鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：分類按接頭型式分雙排按鉚縫性能分--滿足強(qiáng)度要求--滿足強(qiáng)度和緊密性要求--滿足緊密性要求的。搭接縫單蓋板對接縫雙蓋板對接縫按鉚釘排數(shù)分單排多排強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)密鉚縫緊密鉚縫鉚釘有空心的和實(shí)心的兩大類，且大部分都以標(biāo)準(zhǔn)化。（GB863.1-86、GB876-86）。三、鉚釘?shù)闹饕愋秃蜆?biāo)準(zhǔn)鉚釘頭的結(jié)構(gòu)：

鉚接后的結(jié)構(gòu)：

四、鉚縫的受力與破壞形式FFFF潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF剪斷壓潰板邊剪壞拉斷撕裂五、鉚縫的設(shè)計(jì)要點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算主要是材料力學(xué)的基本公式。強(qiáng)度計(jì)算的假設(shè)前提：▲聯(lián)接的橫向力F通過鉚釘組形心，一組鉚釘中各個(gè)鉚釘受力均等；設(shè)計(jì)鉚縫時(shí)，先根據(jù)鉚縫的破壞形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算?！T縫不受彎矩作用；▲被鉚件結(jié)合面摩擦力略去不計(jì)；▲被鉚件危險(xiǎn)剖面上的拉(壓)應(yīng)力，鉚釘?shù)募魬?yīng)力，工作擠壓應(yīng)力都是均勻分布的。焊接：通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到結(jié)合的一種方法。一、概述§7－2焊接焊接：易于保證焊接結(jié)構(gòu)等強(qiáng)度的要求，相對來說工藝比較簡單，加工成本也比較低廉。目前，幾乎所有部門（如機(jī)械制造、石油化工、交通能源、冶金、電子、航空航天等）都離不開焊接技術(shù)。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對焊接技術(shù)提出了多種多樣的要求：（1）在造船和海洋開發(fā)中：要求解決大面積拼板以及大型立體框架結(jié)構(gòu)的自動焊及各種低合金高強(qiáng)度鋼的焊接；（2）在石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展中：要求解決耐高溫、低溫以及耐各種腐蝕性介質(zhì)的壓力容器焊接；（3）在航空工業(yè)及空間開發(fā)中：要求解決大量鋁、鈦等輕合金結(jié)構(gòu)的焊接；（4）在重型機(jī)械工業(yè)中：要求解決大截面構(gòu)件的焊接；（5）在電子及精密儀表工業(yè)中：要求解決微型精密零件的焊接。二、焊接方法分類及發(fā)展1、焊接方法的分類及特點(diǎn)

在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的焊接方法根據(jù)它們的焊接過程特點(diǎn)可將其分為三大類：

（1）熔焊（2）壓焊（3）釬焊(1)熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法。

關(guān)鍵：有一個(gè)能量集中、溫度足夠高的局部熱源。

按所使用熱源的不同，熔焊可分為：電弧焊：以氣體導(dǎo)電時(shí)產(chǎn)生的電弧熱為熱源，以電極是否熔化為特征分為熔化極電弧焊和非熔化極電弧焊兩大類；氣焊：以乙炔或其他可燃?xì)怏w在氧中燃燒的火焰為熱源；鋁熱焊：以鋁熱劑的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱為熱源；電渣焊：以熔渣導(dǎo)電時(shí)產(chǎn)生的電阻熱為熱源；電子束焊：以高速運(yùn)動的電子流撞擊焊件表面所產(chǎn)生的熱為熱源；激光焊：以激光束照射到焊件表面而產(chǎn)生的熱為熱源。(2)壓焊焊接過程中，必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱)，以完成焊接的方法。為了降低加壓時(shí)材料的變形抗力，增加材料的塑性，壓焊時(shí)在加壓的同時(shí)常伴隨加熱措施。

按所施加焊接能量的不同，壓焊可分為：電阻焊(包括點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對焊)摩擦焊超聲波焊擴(kuò)散焊冷壓焊爆炸焊鍛焊(3)釬焊采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的焊接方法。釬焊時(shí)，通常要清除焊件表面污物，增加釬料的潤濕性，這就需要采用釬劑。

按熱源的不同可分為：火焰釬焊：以乙炔在氧中燃燒的火焰為熱源；感應(yīng)釬焊：以高頻感應(yīng)電流流過焊件產(chǎn)生的電阻熱為熱源；電阻釬焊：以電阻輻射熱為熱源；鹽浴釬焊：以高溫鹽熔液為熱源。按釬料的熔點(diǎn)不同分為：硬釬焊：釬料熔點(diǎn)在450℃以上軟釬焊：釬料熔點(diǎn)在450℃以下釬焊時(shí)通常要進(jìn)行保護(hù)：抽真空、通保護(hù)氣體、使用釬劑。三、電弧焊縫的基本形式焊縫--焊接件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分。（a）正接角焊縫（b）搭接角焊縫（c）對接焊縫（d）卷邊焊縫（e）塞焊縫在機(jī)械制造中，最常用的被焊件材料是低碳鋼和低合金鋼(如Q215、Q235、15、20、16Mn等)。焊條的材料最好與被焊件的材料相同。四、焊接件常用材料五、焊縫的受力及破壞形式1．對接焊縫

對接焊縫主要用來承受作用于被焊件所在平面內(nèi)的拉（壓）力或彎矩，對接焊縫的破壞形式是沿焊縫斷裂；FFlδlδδlFFlFF潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制2．搭接角焊縫按受力方向分為:正面角焊縫側(cè)面角焊縫混合角焊縫受力方向與焊縫垂直；正面角焊縫通常只用來承受拉力;受力方向與焊縫平行；受力與焊縫成一角度；側(cè)面角焊縫和混合角焊縫可用來承受拉力或彎矩。實(shí)踐證明，在靜載荷作用下，搭接角焊縫的破裂通常從沿著與垂直平分線重合的最小剖面上開始。ku≥4δ

lA---AAAFFB---BhFF正面角焊縫側(cè)面角焊縫MMhLkkA

ABBkkBB潘存云教授研制潘存云教授研制六、焊接在機(jī)器零件中的應(yīng)用由于焊接具有強(qiáng)度高、工藝簡單、因聯(lián)接而增加的質(zhì)量小等特點(diǎn)，焊接技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。在技術(shù)革新、單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制等情況下，采用焊接制造箱體、機(jī)架等，一般比較經(jīng)濟(jì)。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，許多零件已改變了它們的傳統(tǒng)制造方法。一向是鑄造出的機(jī)座、機(jī)殼、大齒輪等零件，已有很大一部分改用了焊接。焊接齒輪§7—3

膠接一、膠接及其應(yīng)用

膠接是利用膠粘劑在一定條件下把預(yù)制的元件聯(lián)接在一起，并具有一定的聯(lián)接強(qiáng)度的不可拆聯(lián)接（2）盡可能使膠層應(yīng)力分布均勻（3）膠層厚度為0.1~0.2mm時(shí)，膠層強(qiáng)度最高（4）膠接面積宜取大些以利于金屬強(qiáng)度的充分利用

二、膠接接頭

設(shè)計(jì)膠接接頭時(shí)應(yīng)注意以下各點(diǎn)：（1）盡可能使膠層受剪或受壓三、膠接劑（膠粘劑）

膠接劑的品種很多，基本組合成分為：環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂——酚醛樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺—環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚酰亞胺等優(yōu)點(diǎn)：

①被膠件的材料能得到充分利用

②膠層有緩沖減振作用

③膠層，可防電化腐蝕

④膠層有電、熱絕緣性，需要時(shí)也可加金屬提高導(dǎo)電或?qū)嵝阅?/p>

⑤聯(lián)接的重量輕

⑥可起到密封作用。缺點(diǎn)：

①有的膠接劑膠接工藝較為復(fù)雜

②膠接件的缺陷無完善可靠的無損檢驗(yàn)方法

③可靠程度和穩(wěn)定性受環(huán)境因素的影響較大

四、膠接與鉚接、焊接的比較潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制一、過盈聯(lián)接的特點(diǎn)及應(yīng)用

作用：

過盈聯(lián)接是利用被聯(lián)件間的過盈配合直接把被聯(lián)接件聯(lián)接在一起。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、定心性好、承載能力高，在振動下能可靠地工作。缺點(diǎn)：裝配困難和對配合尺寸的精度要求較高。應(yīng)用：主要用于輪圈與輪芯、軸與轂、滾動軸承的裝配聯(lián)接?！?－4過盈聯(lián)接AAA-A曲軸過盈聯(lián)接組件d潘存云教授研制裝配方法：

二、過盈聯(lián)接的工作原理及裝配方法工作原理：孔與軸配合中，軸的實(shí)際尺寸大于孔，兩者裝配后產(chǎn)生徑向變形使配合面間產(chǎn)生了很大的壓力，工作時(shí)載荷就靠著相伴而生的摩擦力來傳遞。壓入法溫差法當(dāng)配合面為圓柱面時(shí)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，用溫差法能獲得較高的摩擦力或力矩，因?yàn)樗幌駢喝敕菢訒羵浜媳砻?。冷卻被包容件加熱包容件三、圓柱面過盈聯(lián)接

設(shè)計(jì)這種過盈聯(lián)接時(shí)，被聯(lián)接件的材料、構(gòu)