ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исследование работоспособности клеевого шва в клее-механических соединениях из "Клее-механические соединения " Клеевая прослойка в клее-механических соединениях способствует повышению их прочности. Это зависит от свойств применяемого клея, а также от конструктивно-технологических параметров изготовляемых соединений. Исследования, в частности, показывают, что работоспособность клеевого шва в клее-механических соединениях существенно меняется при изменении расстояния между силовыми точками. Обусловлено это в значительной мере изменением удельных запрессовочных давлений, передаваемых клею силовыми точками сварной точкой — в клее-сварном или заклепкой — в клее-заклепном соединениях и т. п. Величина этих давлений зависит, в свою очередь, от шага силовых точек. При изготовлении клее-механических конструкций необходимо знать оптимальную величину шага силовых точек, при котором обеспечивается достаточно высокая работоспособность клеевого шва и, следовательно качество комбинированного соединения. [c.163] С увеличением расстояния между сварными точками до 100 мм (рис. 50, в) наблюдается снижение прочностных показателей, связанное с деформацией листов в процессе сварки, что влечет за собой снижение удельного давления на клеевой шов. Визуальный осмотр разрушенных образцов толщиной 1 мм выявил в отдельных местах непроклеи. [c.165] Из рис. 50, в видно, что прочность образцов толщиной 2 мм значительно возрастает (в 1,7—2 раза) по сравнению с образцами толщиной 1 мм. Это объясняется тем, что с увеличением толщины образцов расширяется зона передачи давления от электродов на клеевую пленку. Однако с последующим увеличением толщины образцов (более 2—3 мм) возрастает средняя толщина клеевой прослойки (из-за температурных деформаций пластин при сварке) и снижается ее прочность при сдвиге. Это обусловлено в значительной мере ухудшением адгезионных свойств клея к металлу, свидетельством чего является разрушение по плоскости металл — клей. Неравномерная толщина клеевой прослойки при шаге 100 мм и ее влияние на прочность подтверждается результатами испытаний образцов, вырезанных на разных расстояниях от силовых точек (рис. 50, в, кривая 3). Анализ данных, приведенных на рис. 50, а и б, показывает, что стабильная прочность клеевой прослойки обеспечивается в образцах толщиной 1,5 мм. Удельная прочность клеевой прослойки клее-сварного соединения меньше конструктивно однотипного клеевого ее нельзя подсчитать как простую арифметическую сумму прочности сварной точки и клеевой прослойки на остальной площади нахлестки [10]. Клеевая прослойка на концах нахлестки ослаблена действием отрывающих усилий, проявляющихся значительнее в клее-сварных соединениях, что усугубляется большой толщиной слоя клея в данных соединениях. [c.166] Сравнивая данные рис. 50 а—в, можно заключить, что статическая прочность клеевых прослоек в клее-заклепочных и клее-винтовых соединениях на 15—18% ниже, чем прочность в однотипном клее-сварном соединении, а прочность образцов толщиной 2 мм при шаге 100 мм и толщиной , Ъ мм в клее-сварных соединениях при шаге 75 мм в обоих случаях примерно одинакова. [c.166] Характерная особенность образования клее-механических соединений состоит в том, что у них с самого начала постановки заклепок, винтов и пр. сразу же наблюдается постепенное увеличение относительных деформаций. При этом с постановкой каждой последующей силовой точки (заклепки, винта) напряженное состояние возрастает. Эксперименты показали, что, например, в клее-заклепочных соединениях, выполненных на эпоксидных клеях, напряжения от распора достигают 200— 300 кГ[см . [c.167] На рис. 50, б приведены кривые нарастания разрушающих напряжений сдвига в клеевых швах при шаге силовых точек 75 мм. Из рассмотрения этих кривых следует, что напряжения сдвига клеевой прослойки между сварными точками, заклепками и винтами при толщине образцов 1,5 и 2 мм, вырезанных из центральной части пластины, совпадают. [c.168] Анализ результатов испытаний образцов толщиной 1 мм, выполненных с шагом 75 мм, показал что прочность клеевой прослойки в клее-сварном соединении более высокая, чем в клее-заклепочном и клее-винтовом соединениях. Так, например, при шаге 75 мм прочность клеевой прослойки в клее-сварных соединениях оказывается настолько значительной, что обеспечивает восприятие сдвигающих усилий, возникающих в трехслойных конструкциях из пластмасс и алюминия, с трехкратным запасом. Пакет из трех толщин для клее-заклепочных и клее-винтовых соединений обладает достаточной жесткостью (большей, чем пакет с клее-сварными соединениями). Это подтвердилось экспериментами на образцах небольших толщин (1 мм). [c.168] Из сравнения полученного результата с данными испытаний, представленными на рис. 50, б, следует, что различие прочности клеевой прослойки в клее-заклепочных соединениях ниже прочности клеевой прослойки в промежутке между заклепками на 10—15%. [c.169] Снижение значений удельной прочности клеевой прослойки вызвано тем, что в процессе клепки выдавленный клей образует клеевую прослойку неравномерной толщины, увеличивающуюся по мере удаления от отверстия. Наличие отверстия приводит к возникновению упругой напряженной полосы, к повышению напряжения при нагружении соединения. Клеевая прослойка способствует более равномерному распределению напряжений по сечению (например, при клепке по отвержденному клею). [c.169] Прочность клеевой прослойки сильно зависит также от ее толщины. Экспериментально было изучено влияние запрессовочных давлений от металлических креплений на толщину клеевой прослойки в зависимости от шага силовых точек. Величина клеевой прослойки замерялась при этом микрометром на образцах после полимеризации клея (рис- 51). Анализ показывает, что оптимальная толщина клеевой прослойки в клее-сварных, клее заклепочных и клее-резьбовых соединениях, обеспечивающая требуемую статическую прочность, находится в пределах 0,1 — 0,25 мм. [c.170] Достаточно равномерное распределение толщины клеевой прослойки наблюдается у образцов толщиной 2 мм. Статическая прочность клеевых швов на сдвиг составляет 40—55 кГ/см для клее-сварных, 36—48 кГ/см для клее-винтовых и 33—45 кГ1см для клее-заклепочных соединений. Как и следовало ожидать, уменьшение шага между силовыми точками привело к снижению толщины клеевой пленки и равномерному распределению ее по сопрягаемой поверхности, в особенности при соединении образцов небольшой толщины. [c.171] Поэтому для клее-сварных соединений сплава АМгб толщиной 1 мм оптимальным является шаг 75 мм. [c.171] Анализ результатов испытаний клее-винтовых и клее-заклепочных образцов малых толщин показал, что при сопряжении пакета из трех равных толщин можно увеличить шаг между заклепками и винтами до 60—75 мм жесткость пакета при этом обеспечивает необходимое давление на клеевой шов, образуя клеевые пленки толщиной в пределах 0,14—0,23 мм при разрушающих усилиях на сдвиг 21—27 кГ/см . Экспериментальноаналитическое исследование прочностных характеристик разрушенных образцов позволило установить, что некоторое утолщение клеевой прослойки незначительно влияет на статическую прочность клеевого соединения. [c.171] Опыты показали, что с увеличением толщины образцов от 2 до 4 мм зазор между свариваемыми листами увеличивается примерно на 50%. Это обусловлено неравномерным разогревом и охлаждением по толщине листа и значительными пластическими деформациями в результате обжатия деталей в процессе сварки. Соответственно клеевая пленка при сварке тонких листов (до 2 мм) значительно тоньше, чем при сварке толстых, и придает большую жесткость и прочность клее-сварному соединению. Это дополнительно указывает на целесообразность использования контактной точечной сварки по клею в производстве тонколистовых конструкций. [c.172] В результате замены в ряде ответственных конструкций клепаных клее-сварными соединениями еще острее стал вопрос о том, действительно ли анодирование является абсолютно необходимым методом защиты от коррозии алюминиевых деталей или оно может быть заменено другим видом покрытий. Эксперименты по изучению влияния различных антикоррозионных покрытий на прочность и коррозионную стойкость соединений проводили на сварных, клепаных и клее-сварных стандартных образцах (с применением клеев ВК 1 и ФЛ 4С) из дуралюмина Д16Т (1,5+1,5 мм). [c.173] Заготовки для клепаных соединений подвергали сернокислотному анодированию с наполнением в хромпике. Применяли анодированные заклепки из сплава В65 диаметром 4 мм с потайной головкой. Клепку производили с помощью клепального пневмо-лотка. [c.173] Поскольку анодирование сварных соединений невозможно, было опробовано химическое оксидирование. Заготовки образцов перед сваркой подвергали травлению. После сварки образцы обезжиривали органическим растворителем и затем завешивали в ванну химического оксидирования. При этом обеспечивалось полное покрытие внутренней полости оксидной пленкой. [c.173] Вернуться к основной статье