Файл: Заплетохин, В. А. Соединения деталей приборов [пособие].pdf

перед пайкой применяют специальные химические вещества — флюсы. Флюсы подразделяются на защитные и химически активные.

Защитные флюсы (канифоль или ее спиртовый раствор) предохра­

няют предварительно очищенную поверхность от окисления при на­ греве в процессе пайки. Химически активные флюсы (бура, хлорис­

тый цинк) очищают поверхность от окислов, однако сами могут вызвать коррозию, поэтому после пайки необходимо удалять остатки флюса. Обычно при панке твердыми припоями применяют химически активные флюсы.

Р а с ч е т на п р о ч н о с т ь с о е д и н е н и й п а й к о й . Проч­ ность паяного шва зависит от механических свойств припоя и мате­ риалов соединяемых деталей. Кон­ струкция соединения и направление приложенных сил определяют дефор­ мацию паяного шва. При действии нагрузки паяпый шов может испыты­ вать деформацию отрыва пли среза.

Наиболее распространенным сое­ динением пайкой является соедине­ ние внахлестку (рис. 41), когда шов испытывает срез. Сопротивление сре­ зу зависит от толщины припоя, за­ полняющего зазоры между деталями. Экспериментально установлено, что максимальная прочность шва дости­

гается в том случае, если толщина шва находится в пределах от 0,075 до 0,125 мм. Поэтому при разработке конструкций соединений пайкой необходимо предусматривать зазор между соединяемымидеталями не более 0,125 мм.

Поскольку толщину шва задают заранее, то прочность паяного соединения внахлестку будет зависеть от рабочей площади шва

Уравнение прочности для листа, поперечное сечение которого при действии силы Q работает на разрыв, имеет вид

Мер

где [о]р — допускаемые напряжения на разрыв листа; [т]ср — допу­ скаемые напряжения на срез припоя.

51

Если паяный шов работает на отрыв, например, в стыковых соеди­ нениях, то расчет па прочность ведут по формуле

где Q — приложенная нагрузка; F p — рабочая площадь паяного шва;

[сг]р — допускаемые напряжения.

Выбор допускаемых напряжений для паяного шва представляет собой сложную задачу, поскольку трудпо учесть все многообразие факторов, влияющих на механические свойства припоя в соединени­ ях. Основной прочностной характеристикой припоев является предел прочности при растяжении апч (приложение 13). Прочность паяного шва зависит от марки припоя, типа соединения (впахлестку или сты­ ковое), материалов соединяемых деталей,, температуры окружающей среды и ряда других факторов.

Допускаемые напряжения для паяных швов можно представить

где п — запас прочности. Для некоторых марок припоев и материалов

соединяемых деталей экспериментально получены значения предель­ ных напряжений (приложение 14). В тех случаях, когда таких дан­ ных нет, предельные напряжения можно определить, исходя из сле­

При повышении температуры окружающей среды прочность паяного шва существенно уменьшается, а при понижении температу­ ры увеличивается. Соотношения (1.55) и (1.56) даны для нормальной температуры.

Пример. Две латунные полутвердые трубки Пт 8X0,75 Л62 (ГОСТ 494—69) соединяют промежуточной втулкой с помощью пай­ ки припоем ПОС 40 ГОСТ 1499—70 (рис. 42). Из условия равнопроч­ ное™ элементов конструкции определить размеры соединительной втулки. Для трубок из латуни Л62 предел прочности при растяжении (Тпч — 340 МПа. Рабочая температура соединения +20° С.

Р е ш е н и е . Расчет произведем по предельным напряжениям. При

52

Паяный шов в рассматриваемом соединении при действии силы Q

работает па срез. В приложении 15 найдем значение предела прочно­ сти при нормальной температуре для соединений внахлестку, паяных припоем ПОС 40, и принимаем это значение как предельные напря­

В качестве заготовки для втулки выберем из сортамента трубу Пт 9X0,5 Л62 ГОСТ 494—69. В приложении 13 найдем условное обо­ значение паяного шва и укажем на чертеже (см. рис. 42).

§ 7. СОЕДИНЕНИЯ СКЛЕИВАНИЕМ

Склеивание — неразъемное соединение деталей с помощью тонко­ го слоя затвердевающего состава, наносимого на соприкасающиеся поверхности.

Склеивание обычно применяют для соединения деталей из одно­ родных или разнородных материалов, когда механический способ соединения нежелателен или невозможен. Благодаря склеиванию-

5 3

можно соединять детали весьма малой толщины, например листы бумаги, ткани, резины и т. и.

Склеивающими свойствами обладают различные вещества, поэто­ му в приборостроении применяют клен с различной рецептурой, оп­ ределяющей в известной мере качества клеевого состава. Выбор типа клея зависит от материалов соединяемых деталей и от внешних усло­ вий, в которых будет работать данный узел.

К клеям предъявляют следующие общие требования: надежпое молекулярное сцепление с поверхностью детали (адгезия), влаго­ стойкость, термостойкость, стойкость к воздействию плесенных гриб­ ков, продолжительное сохранение связующих свойств после приготов­ ления. В некоторых случаях важное значение имеют специфические свойства клеев: стойкость к воздействию кислот, щелочей, масла, бензина и т. п.

По химическому воздействию на материалы соединяемых деталей клеи подразделяются на растворяющие н нерастворяющие. Первые

создают более прочное и надежное соединение, менее чувствительное к воздействию температуры и влажного воздуха.

Клеи подразделяются также на конструкционные, используемые для прочных соединений, и неконструкцпонные, предназначенные для удержания ненагруженных деталей.

Из конструкционных клеев широкое применение получили эпок­ сидные клеи холодного (Д-6, Д-9) и горячего отвердения (Д-16, Д-22, Д-23 и Д-29). Эти клеи универсальны и употребляются для склеива­ ния стали, алюминия и его сплавов, меди и се сплавов, цинка, пласт­ масс, стекла, керамики и других материалов как между собой, так и в различных сочетаниях. Прочность клеевого шва горячего отверде­ ния выше (предел прочности при срезе клееного шва деталей из ста­ ли, соединенных горячим отвердением, составляет 1 • 107 Па, а холод­ ным — 0,75 • 107 Па). Теплостойкость клееных швов горячего отверде­ ния (до 390 К) выше, чем холодного отвердения (до 340 К).

Другие универсальные конструкционные клеи БФ-2 и БФ-4 при­ меняют для склеивания стали, алюминиевых сплавов, некоторых пластмасс, стекла, фарфора, кожи, эбонита и слюды. Клей БФ-4 более эластичен и хорошо сопротивляется вибрациям.

Из неконструкциоиных клеев широко используют нитроклей АК-20 для соединения в разных сочетаниях ткани, целлулоида, тек­ столита, гетннакса, бумаги, кожи, дерева и для соединения этих мате­ риалов с металлами. Неконструкционнып полиметакриловый клей предназначен для склеивания в разных сочетаниях органического стекла и целлулоида, а клей № 88 — для склеивания резины, кожи и ткани с металлами.

Общими недостатками всех клеевых соединений являются: малая долговечность, отсутствие надежного контроля качества склеивания, необходимость нагрева деталей при склеивании почти для всех типов клеев.

П р о ч н о с т ь к л е е в ы х с о е д и н е н и й . Прочность клеевого соединения зависит от многих факторов и прежде всего от свойств клеевого состава.

54