Файл: Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие.pdf

3.Какое влияние па устойчивость против коррозии оказывают легирование стали и обработка поверхности?

4.Какие имеются способы защиты от коррозии?

§9. Контроль качества металла

Внекоторых случаях требуется установить, соответ­ ствует ли в действительности состав стали тому, который обозначен в сопроводительном документе на металл (сертификате). Для этой цели от материала берут пробу на химический анализ. У многих материалов пробу берут

ввиде опилок или стружки. Твердые и хрупкие сплавы дробят в порошок в специальных ступках. Количество стружки или опилок должно быть около 50 г. Перед от­ бором опилок или стружки с поверхности исследуемого металла удаляют окалину, ржавчину, песок, масло. Для отбора опилок поверхность металла предварительно за­ чищают до металлического блеска старым напильником или абразивным бруском, а затем чистым напильником проводят опиливание для получения опилок. Сверло для отбора стружки также должно быть совершенно чистое, лучше новое.

Для большой точности контроля стружку или опилки берут не с поверхности металла, а по всей его толщине или на половине толщины. Кроме того, отбор стружки или опилок делают в нескольких местах.

Вусловиях монтажных участков иногда возникает

необходимость проверить марку легированной стали. Б таких случаях можно пользоваться переносным стилоскопом, с помощью которого определяют наличие тех или иных легирующих элементов в стали. Стилоскоп со­ стоит из генератора дуги переменного тока и оптического прибора. Сущность спектрального анализа заключается в следующем: к испытуемому изделию приближается электрод от генератора стилоскопа, и между изделием и электродом возбуждается электрическая дуга.

Для возбуждения дуги требуется на испытываемом изделии очистить участок 20x20 мм от грязи, краски, окалины и т. п. до блеска. Химические элементы иссле­ дуемой стали испаряются под действием высокой темпе­ ратуры электрической дуги и пары этих элементов рас­ сматривают в оптический прибор стилоскопа. Пары раз­ личных элементов (хрома, молибдена и др.) дают спектральные линии различного цвета и по этому цвету,

34

видимому в оптический прибор, судят о наличии того или иного химического элемента в исследуемой стали.

Точность количественного определения при помощи стилоскопа отдельных элементов в составе стали дос­ таточна для практических целен контроля в монтажных условиях.

В соответствии с требованиями строительных норм и правил (СНиП)1—В.12-62* в дальнейшем будут рас­ сматриваться только те марки сталей, которые исполь­ зуются при строительстве клепаных каркасов различных зданий и инженерных сооружений (мостов, балок и ферм грузоподъемных кранов, башен, резервуаров), а именно:

марки СтО, ВСтЗкп, ВСтЗпс, ВСт4 (ГОСТ 380—71); марки СтЗ мост. (ГОСТ 6713—53); марки 14Г2, 15ГС, 10Г2С — по специальным техничес­

ким условиям; марки 10Г2СД, 15ХСНД(НЛ-2) и 10ХСНД(СХЛ-4)

(ГОСТ 5058—65)*;

марки Юкп (Ст2), 20кп и 09Г2 — в соответствии с ГОСТ 10304—70* на заклепки нормальной точности обще­ го назначения; Ст2 и СтЗ мартеновская и 09Г2 мартенов­ ская спокойная для заклепок по требованиям СНиП I—

В.12—62*.

Вопросы для повторения

1.Как контролируют состав металлов?

2.Каким способом берут пробу металла для определения его хи­

мического состава?

3.Как предотвратить попадание в пробу металла посторонних ве­ ществ: ржавчины, грязи, масла?

4.Каким способом проверяют, соответствует ли марка данной легированной стали сопроводительным документам на нее?

ГЛАВА II.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

§ 10. Пластмассы

Существует множество различных видов пластмасс. Они изготовляются из смол сложного химического соста­ ва, которые служат связующим веществом для других материалов, являющихся наполнителями.

В состав пластмасс входят: наполнители (древесная мука, асбест, ткани, бумага и др.), предназначенные для повышения прочности и снижения усадки пластмдсс;

пластификаторы, повышающие пластичность материала; смазка (стеарин, воск), предупреждающие прилипание изделия к пресс-форме; красители и другие добавки.

Пластмассы почти в 2 раза легче алюминия и в 5—8 раз легче стали; некоторые виды пластмасс легче пробки.

Пластмассы обладают достаточной механической прочностью, высокими фрикционными свойствами, хими­ чески стойки, газо- и паронепроницаемы, имеют высокие электроизоляционные и другие свойства, благодаря ко­ торым широко применяются в промышленности и в быту.

П о л и э т и л е н применяют для изготовления труб, вентилей, кранов, небыощейся посуды, для обкладки стенок химических аппаратов и резервуаров, для электро- и радиоаппаратуры-и т. д.

Из ф т о р о п л а с т а изготовляют трубы, гибкие шлан­ ги, мембраны, вентили, краны; из д е к о р о з и т а — изде­ лия, обладающие повышенной кислото- и щелочестойкостью.

Взамен цветных металлов в аппаратах, работающих в агрессивных средах, используют в и н и п л а с т .

Т е к с т о л и т — масло-, бензо- и воздухостоек, а так­ же обладает высокими механическими свойствами; при­ меняется для изготовления уплотняющих прокладок, зубчатых колес, подшипников и некоторых деталей па­ ровых котлов.

С т е к л о т к а н ь — теплостойкий материал, обладаю­ щий большой механической прочностью (детали самоле­ тов, судов, различные резервуары, кузова легковых ав­ томобилей и др.).

§ 11. Прокладочные и набивочные материалы

При сборке некоторых деталей механизмов, трубо­ проводов, сосудов и др. требуется получить герметичное соединение, не проницаемое для жидкостей, газов, пара, воздуха. Чтобы добиться герметйчного соединения ме­ таллических деталей, например двух фланцев между со­ бой или основания с крышкой корпуса механизма, требуется чрезвычайно высокая точность обработки сты­ куемых поверхностей. Обработка металлической поверх­ ности с высокой точностью является очень дорогой и трудо­ емкой операцией. Поэтому такой операции стараются избегать, применяя способ, изложенный ниже.

36

Пеньковую плетенку применяют для прокладок в не­ ответственных соединениях, льняную — для подмотки на резьбовые соединения водяных трубопроводов (кроме питьевых), а также под болты в тех случаях, когда бол­ товое соединение должно быть водонепроницаемым.

Фибр а — твердый и в то же время эластичный мате­ риал, вполне пригодный для прокладок. Однако она не­ достаточно устойчива против действия жидкостей, поэ­ тому фибровые прокладки ставят преимущественно на воздухопроводах, особенно высокого давления.

Н а б и в о ч н ы е м а т е р и а л ы . Выше мы рассматри­ вали уплотнение стыка плоских поверхностей, встречаю­ щееся во фланцевых и подобных им соединениях. А те­ перь познакомимся с уплотнением цилиндрических по­ верхностей, из которых одна охватывает другую. Такое соединение встречается в трубопроводной арматуре (рис. 3), где шпиндель 1 проходит через отверстие в крышке 2. Зазор 7 между шпинделем и отверстием крышки дол­ жен обеспечивать вращение шпинделя. Чтобы сделать такое соединение герметичным, применяют мягкую саль­

38

никовую набивку 3, которую закладывают в гнездо и сжимают грундбуксой 4 так, чтобы шпиндель мог пово­ рачиваться при небольшом усилии. При этом набивка настолько уплотняется, что не пропускает рабочую среду.

Любая набивка, применяемая для уплотнений, не дол­ жна разрушаться от воздействия на нее рабочей среды, выдерживать высокую температуру рабочей среды, сох­ ранять эластичность и не портить (не вызывая коррозии) поверхность шпинделя.

Для набивки сальников трубопроводов и машин низ­ кого давления применяют льняную и пеньковую пряди, резино-парусиновую и асбестовую набивку.

§ 12. Абразивные материалы

Абразивные материалы используются в различных инструментах для обдирочных работ, а также и для точ­ ного внутреннего и наружного шлифования, для заточки инструментов.

Преимущество применения абразивных материалов в том, что абразивными материалами можно обрабатывать металлы, сплавы и неметаллические материалы любой твердости, а кроме того, выполнять зачистку отдельных узлов громоздких конструкций и сооружений с помощью шлифовальных машинок.

Из абразивных материалов изготовляют различные шлифовальные инструменты (круги, оселки, бруски, го­ ловки, шлифовальные шкурки). Используют также по­ рошки н пасты абразивных материалов, которыми обра­ батывают поверхности изделий (шлифуют, притирают, полируют).

Абразивные материалы бывают естественные, встре­ чаемые в земной коре — песчаник, наждак, корунд и др.,

состоит из зерен кварца, связанных глинистыми и извест­ ковыми веществами. Применяется для заточки простого инструмента (топоры, зубила и т. д.). Из мелкозернисто­ го песчаника обычно делают бруски для окончательной заточки инструмента.

К о р у н д — очень твердый минерал, состоящий из глинозема, т. е. окиси алюминия. Корунд обладает хоро­ шими режущими свойствами, применяется для изготов­ ления шлифовальных кругов и притирочных порошков.

39

Н а ж д а к — природный материал, представляющий собой зернистую массу обыкновенного корунда с приме­ сями железа и других веществ. Наждак можно пригото­ вить искусственным способом. Из наждака делают круги и бруски для заточки металлообрабатывающего и дере­ вообделочного инструмента и наждачную бумагу.

К а р б и д к р е м н н я — абразив, получаемый в элект­ ропечах путем спекания смеси кварцевого песка с углем при температуре около 2000° С. Карбид кремния приме­ няется для изготовления шлифовальных кругов, служа­ щих для заточки твердосплавного инструмента, и прити­ рочных порошков.

К а р б и д б о р д — абразив, обладающий исключи­ тельно высокой твердостью. Применяется как заменитель алмазной пыли при шлифовании и притирке очень твер­ дых материалов.

С т е к л о толченое применяется для притирки брон­ зовых кранов водопроводной арматуры.

Из абразивных паст широко применяются пасты ГОИ (Государственный оптический институт), применяемые для получения поверхности особо высокого качества — уплотнительных поверхностен арматуры.

§ 13. Смазочные, промывочные и охлаждающие вещества

С м а з к а применяется для уменьшения силы трения, которая возникает, когда одни детали машин перемеща­ ются по другим (суппорт по параллелям, вал в подшип­ нике и т. д.). При таком перемещении неровности одной поверхности задевают за неровности другой, и требуется некоторое усилие, чтобы осуществить движение. Если между поверхностями Находится слой смазки, то движе­ ние одной из них по другой будет происходить без пря­ мого контакта неровностей, которому будет препятство­ вать слой смазки, и фактически движение поверхностей будет происходить по слою смазки. Именно поэтому смазка предохраняет трущиеся поверхности от износа и резко уменьшает силу трения.

Смазка, нанесенная на чистую поверхность металла, является защитным покрытием от коррозии.

Смазывающие вещества по происхождению делятся на минеральные, растительные и животные.

40

М и и е р. а л ьн ьге м а с л а получают главным обра­ зом из нефти и каменного угля. Они имеют в промышлен­

китов, тюленей, дельфинов и др., для смазки они не при­ меняются.

Наиболее важные свойства смазки — это вязкость и липкость; смазка не должна содержать воды или кислот

жировые смазки, краску и другие покрытия, чтобы мож­ но было их быстро смыть с поверхности. Наиболее рас­ пространенной промывочной жидкостью является керо­ син, а для ответственных и весьма точно обработанных деталей — бензин и уайт-спирит. Последние жидкости ис­ пользуют для промывки подшипников качения.*

Наиболее рационально промывку керосином осу­ ществлять в ваннах, когда детали можно выдерживать в промывочной жидкости. Жидкость в ванне отстаивается и осадок (грязь) отводится через спускной кран.

О х л а ж д а ю щ и е ж и д к о с т и применяют для от­ вода тепла от трущихся деталей механизмов и от режу­ щего инструмента. Если этого не делать, то металл при нагреве потеряет твердость, т. е. снизится его стойкость.

Основные требования к охлаждающим жидкостям: достаточная способность смачивать металл, хорошо по­ глощать тепло (высокая удельная теплоемкость). Ох­ лаждающие жидкости, кроме того, не должны вызывать коррозии металлов.

Для охлаждения пользуются растворами соды и мы­ ла в воде, различными маслами и смесями масла с во­ дой, которые называются э м у л ь с и я м и . В состав раз­ личных эмульсий входят вода, масло, мыло, сода, а иног­ да и другие вещества, взятые в различных пропорциях.

* В промышленности широко применяют для промывки и обезжи­ ривания деталей ПАВы (поверхностно-активные вещества), т. е. син­ тетические моющие порошки (MJIi, МЛ2 и т. п.), которые более эф­

фективны и болре безопасны.

41