PIC00632

162 4. Połączenia Igłowano

safianie dla spoiny. R, — wytrzymałość na ścinanie lutu, | — współczynnik bezpieczensma; przyjmuje się jego wartość dla obciążeń stałych x, = 3, dla tętniących x, a S, dla wahadłowych ,r, = 8.

Jeżeli stawia się warunek, by połączenie lutowane blach cienkich miało wy. trzymałość na ścinanie równą wytrzymałości na rozrywanie blachy łączonej, to

(4.2)

gdzie Sg — wytrzymałość na rozrywanie słabszego z materiałów łączonych, g — grubość łączonych elementów.

Przykładowo, przy lutowaniu dwóch blach o jednakowej grubości g, wykonanych ze stali St3 o wytrzymałości R_m = 380 MPa, długość zakładki przy lutowaniu lutem miękkim wynosi / = 7,6g, zaś przy lutowaniu lutem twardym / = 2,5 g.

4.5.2. Obliczanie wytrzymałości połączeń czopowych

Często zachodzi potrzeba wykonania połączenia lutowanego czopowego, które może być obciążone momentem M (rys. 4.19). Warunek wytrzymałościowy tak obciążonego połączenia ma postać

M

(4.3)

gdzie r — promień czopa, na którym dokonane jest połączenie, / — długość połączenia, k, = RJx, — naprężenie dopuszczalne na ścinanie dla spoiny, R, — doraźna wytrzymałość lutu na ścinanie, x, — współczynnik bezpieczeństwa.

H

Rył. 4.19. Połączenie czopowe obciążone momentem M

4.6. Wady połączeń lutowanych i metody ich kontroli

Podstawowymi wadami, jakie należy skontrolować w trakcie sprawdzania połączenia lutowanego są: brak równomierności rozłożenia lutu i szczelności j połączenia. Kontrola równomierności rozłożenia lutu wymaga na ogół specjalistycznego wyposażenia do badań elektromagnetycznych lub ultradźwiękowych, natomiast pomiar szczelności można przeprowadzić stosując tzw. uproszczoną próbę wodną [16]. Jeżeli sprawdzenie dotyczy połączeń lutowanych zbiornika lub chłodnicy, to należy nalać wody i obserwować, czy nie ma przecieków. Bardziej dokładne wyniki daje pokrycie jednej strony złącza warstewką białej farby kredowej lub talku oraz nalanie na drugą stronę połączenia niewielkiej ilości nafty. Po wyschnięciu farby, w wypadku wystąpienia niewielkich nawet przecieków, pojawią się na niej tłuste plamy. Wady nieszczelności można usunąć. Jeżeli brak lutu w szczelinie, należy puste miejsca nagrzać palnikiem i doprowadzić świeży lut; jeżeli nastąpiło pęknięcie na zlutowanym szwie, należy ponownie dobrze oczyścić powierzchnie, dopasować je, a następnie równomiernie nagrzać cały szew i ponownie przeprowadzić lutowanie.

Badania elektromagnetyczne służą do wykrywania pęknięć, rozwarstwień i nieciągłości połączenia. Polegają one na obserwacji zakłóceń przebiegu linii pola magnetycznego wytwarzanego w połączeniu za pomocą silnych elektromagnesów lub przez przepływ prądu. Metoda ta może być stosowana wyłącznie do materiałów ferromagnetycznych.

Badania ultradźwiękowe opierają się na zjawisku rozprzestrzeniania się fal dźwiękowych w ciałach stałych. Pęknięcia, pęcherze, nieciągłość lub inne wady tworzą przeszkodę powodującą odbicie się fali dźwiękowej i powrót jej do nadajnika. Po przetworzeniu fale te powodują powstawanie odpowiednich obrazów na ekranie defektoskopu ultradźwiękowego. Inna metoda badań ultradźwiękowych polega na pomiarze natężenia fal przechodzących przez badane połączenie. Spadek natężenia sygnalizuje istnienie wady [20].

4.7. Przykłady obliczeń

Przykład J. Dwie blachy ze stali 45 połączono na zakładkę lutem twardym o symbolu SMSI i obciążono silą F (rys. 4.20). Dobrać takie wymiary połączenia, aby jego wytrzymałość była o 30% większa od wytrzymałości łączonych blach na rozerwanie.

Przyjęto, że w przekroju blachy pod wpływem siły obciążającej występuje naprężenie rozciągająoc. natomiast w połączeniu (lutowanie) naprężenia tnące. Naprężenia rozciągające

a, «

gdzie A - gb — pole przekroju łączonych blach. k_r = R.lx. — dopuszczalne naprężenie na rozciąganie dla materiału blachy. Stąd siła dopuszczalna ze względu na rozciąganie blach