Сварные и заклепочные соединения: общая характеристика, достоинства, недостатки и область применения.

Неразъёмные соединения (заклёпочные и сварные) и их применение при соединении деталей различных конструкций. Понятие о заклёпках и заклёпочных швах. Понятие о сварке и её видах. Достоинства и недостатки заклёпочных и сварных соединений.

Соединения деталей машин бывают неразъемными и разъемными. Разъемные соединения (болтовые, шлицевые и др.) могут быть разобраны и вновь собраны без разрушения деталей. Неразъемные соединения (заклепочные, сварные и др.) могут быть разобраны лишь путем разрушения элементов соединения.

До недавнего времени заклепочные соединения широко применяли в различных инженерных сооружениях: судах, котлах, кранах, мостах и др. В настоящее время область применения таких соединений в общем машиностроении резко сузилась в связи с развитием методов сварки. Заклепочные соединения остаются еще распространенным видом неразъемного соединения при изготовлении металлических конструкций из легких сплавов (дюралюминия).

Заклепка— цилиндрический стержень круглого поперечного сечения, на конце которого имеется закладная головка. В процессе клепки выступающая часть цилиндрического стержня превращается обжимкой в замыкающую головку. Они различаются по форме головок. Наиболее, распространены заклепки с полукруглой головкой. В тех случаях, когда выступающие из деталей головки недопустимы, применяют заклепки с потайными головками. Кроме этих заклепок в самолетостроении и некоторых других отраслях промышленности применяют специальные типы заклепок, например пистоны. В качестве материала для заклепок используют малоуглеродистую сталь (марок Ст2, СтЗ), медь, алюминий и др. в зависимости от назначения шва и материала склепываемых деталей.

Место соединения листов (или каких-либо деталей) с помощью заклепок называется заклепочным швом.

По назначению различают заклепочные швы:
прочные, от которых требуется только прочность (балки, фермы и другие инженерные сооружения);
плотные, которые помимо прочности должны обеспечивать герметичность конструкции (резервуары, паровые котлы, цистерны).

Для достижения полной герметичности производят подчеканку шва: ударами по специальному инструменту — чекану — осаживают часть кромки склепываемого листа для плотного прижима одного листа к другому.

По взаимному расположению листов различают заклепочные швы внахлестку и встык с одной или двумя накладками. В зависимости от расположения заклепок швы делятся на однорядные и многорядные. Заклепки могут располагаться в шахматном порядке или параллельными рядами.

В современном машиностроении и строительстве широкое применение получили неразъемные соединения, осуществляемые при помощи сварки.

Сварка — процесс соединения металлических частей путем применения местного нагрева с доведением свариваемых участков до тестообразного пластического или жидкого состояния. В первом случае соединение свариваемых частей достигается при их сдавливании.

Основные преимущества сварки по сравнению с заклепочными соединениями:
1. экономия материала и облегчение конструкции в сварномсоединении благодаря:
а) лучшему использованию материала соединяемых элементов (листов, угольников), так как их рабочие сечения не ослабляются отверстиями под заклепки и при тех же действующих силах для свариваемых элементов можно принимать меньшие сечения, чем для склепываемых;
б) возможности применения стыковых швов, не требующих накладок;
в) меньшей массе соединительных элементов при сварке (масса заклепок больше массы сварных швов);

2. уменьшение трудоемкости в связи с исключением операций разметки и сверления (пробивки)отверстий; склепывание значительно более трудоемко, чем сварка; сварка может быть автоматизирована;

3. возможность соединения деталей с криволинейным профилем;

4. плотность и непроницаемость соединения;

5. бесшумность технологического процесса.