ПЛАСТМАССЫ Соединения сварные — Прочность

В книге изложены современные представления о механизме образования неразъемного соединения. Приведены основные сведения по оборудованию и технологии ультразвуковой сварки металлов и пластмасс. Рассмотрены методы стабилизации прочности сварных соединений и контроля качества соединений. Освещены вопросы технико-экономической эффективности применения ультразвуковой сварки. [c.2]

Контроль качества сварного соединения. В связи с массовым характером производства и отсутствием простых и надежных методов неразрушающего контроля для сварных деталей из пластмасс особое значение приобретает надежность и стабильность технологического процесса сварки. Стабилизация условий сварки в производственных условиях представляется сложной задачей, поэтому для повышения стабильности свойств сварного соединения и получения соединения с максимальной прочностью режим сварки в каждом отдельном случае может меняться. [c.84]

В связи с массовым характером производства и отсутствием простых и надежных методов неразрушающего контроля для сварных изделий из пластмасс особое значение приобретает надежность и стабильность технологического процесса сварки. Для повышения стабильности свойств сварного соединения и получения соединения с максимальной прочностью режим сварки в каждом отдельном случае может меняться. [c.63]

При проектировании сварных соединений коэффициент запаса прочности принимается равным 3—10 (в зависимости от типа пластмассы) из-за высокой ползучести термопластичных пластмасс. [c.51]

Сварные соединения являются наиболее совершенными неразъемными соединениями, так как лучше других приближают составные детали к целым и позволяют изготовлять детали неограниченных размеров. Прочность сварных соединений при статических и ударных нагрузках доведена до прочности деталей из целого металла. Освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных сплавов и пластмасс. [c.56]

Сварка нагревательным элементом. Этот способ сварки применяют для герметических швов, преимуш,ественно для труб, сосудов, лопаток центробежных насосов и т. д. Прочность сварного шва зависит от способа нагрева, который может быть непосредственным (прямым) или косвенным. При косвенном нагреве и одновременном действии давления прочность соединения выше. Это можно объяснить тем, что при непосредственном нагреве возникают значительные внутренние напряжения. Прочность сварки нагревательными элементами для пластмасс характеризуется приведенными данными в табл. 2. [c.160]

Сварка пластмасс — прогрессивный технологический процесс, с помощью которого получают неразъемные соединения пластмассовых узлов и изделий. По сравнению с другими способами соединения (клепкой и склейкой), сварка имеет существенные преимущества. Важнейшие из них высокая производительность, низкая трудоемкость, большая прочность и плотность сварных соединений, экономичность, лучшие условия труда. При сварке требуются меньшие производственные площади, чем при склейке. [c.174]

Режимы сварки и прочность сварных соединений, выполненных ультразвуком из некоторых пластмасс [c.339]

Режимы сварки и прочность сварных соединений для некоторых пластмасс приведены в табл. 10. [c.340]

При экспериментальной оценке свариваемости пластмасс фундаментальным показателем является длительная прочность сварного соединения, работающего в конкретных условиях по сравнению с основным материалом. [c.106]

Коэффициент температурного расширения пластмасс в несколько раз больше, чем у металлов, поэтому в сварном шве могут возникнуть внутренние напряжения, которые снижают прочность таких соединений. [c.153]

Для большинства пластмасс прочность сварных соединений находится в пределах от 50 до 100% от прочности основного материала. [c.34]

Как уже отмечалось выше, прочность швов, полученных методом индукционной сварки, хотя она и не столь высока, как прочность швов, сваренных другими более широко применяемыми методами, вполне удовлетворительна для многих видов сварных соединений пластмасс. Так например, с помощью индукционного вкладыша из проволочной сетки, помещаемого при сварке между плитами из разветвленного полиэтилена, свариваются швы, прочность которых на 50% выше, чем прочность основного материала. Столь же высокие результаты сварки с помощью индукционного нагрева были достигнуты и для соединений из акриловых пластмасс и, судя по всем показателям, с помощью данного метода можно получать швы высокой прочности при сварке почти всех видов термопластов. [c.99]

Сварка полиметилметакрилата. Применяют те же способы сварки, что и для других пластмасс. В качестве теплоносителя используется воздух, температура которого должна быть 330—370°С. Для сварки берут сварочные прутки квадратного сечения размерами 4X4 или 5,5Х5,5 мм, изготовленные из того же материала. Количество воздуха, расходуемого одной горелкой, 0,8—1,5 лг ч. Наиболее часто применяют сварные швы X- и У-образного профиля. При этом угол развала сварного шва назначается равным 50°. Технология сварки аналогична сварке винипласта. Охлаждается шов в естественных условиях. После охлаждения сварное соединение можно сразу же нагружать. Прочность шва составляет 70% прочности основного материала. [c.56]

Помимо этих основных способов сварки, для соединения изделий из пластмасс в некоторых случаях могут использоваться способы оварки трением и ультразвуком. Сварка трением применяется для соединения в стык деталей круглого сечения. Этим способом можно сваривать стержни и трубы. Но, как показывают опытные данные, прочность сварного стыка даже при самом тщательном выполнении сварочных работ не превышает 50% прочности основного материала. Поэтому этот способ неприемлем для сварки трубопроводов, работающих под высоким давлением. [c.316]

Режим ультразвуковой сварки пластмасс и прочность сварных соединений (частота колебаний 20 кгц) [c.334]

С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стекла и разнородные материалы. Основное применение находит сварка металлов и их сплавов при сооружении новых конструкций, ремонте различных изделий, машин и механизмов, создании двухслойных материалов. Сваривать можно металлы любой толщины. Прочность сварного соединения в большинстве случаев не уступает прочности целого металла. [c.5]

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]

Сварные соединения являются наиболее совершенными неразъемными соединениями. Прочность сварных соединений при статических и ударных нагрузках доведена до прочности деталей из целого металла. Освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных сплавов и пластмасс. [c.34]

В строительстве широко распространена сварка пластмасс газовыми теплоносителями. Для сварки встык скос двух кромок деталей толщиной 2 — 6 мм делают под общим углом 55 — 60 (рис. 164, а). При толщине листов более 6 мм рекомендуется двусторонний шов с разделкой кромок под общим углом 55—90° (рис. 164, б). Такой шов обеспечивает более высокую прочность сварного соединения, чем односторонний. [c.256]

В работе рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с контролем качества сварных соединений из пластмасс и эффективным его применением в строительстве. Описаны свойства и характеристики пластмасс. Изложены основные методы контроля параметров режима сварки и качества сварных соединений. Рассмотрены дефекты сварных соединений, их образование и влияние на прочность шва. Подробно рассмотрены рентгенографический, ультразвуковой, капиллярный и другие методы контроля качества сварных соединений из пластмасс и примеры их практического применения. [c.2]

Были проведены исследования по подбору режимов сварки и испытания на прочность сварных соединений из пластмассы СНП толщиной 2,2 мм и винипласта толщиной от 3 до 10 мм. На рис. 68 приведены результаты испытания прочности на отрыв стыковых образцов из СНП толщиной 2,2 мм (размеры образцов 2,2 X 10 X 120) в зависимости от времени сварки. Режим сварки амплитуда колебаний 35 мк частоты 20 кгц, давление на [c.103]

Ультразвуковой сваркой в лаборатории МВТУ были изготовлены некоторые детали и изделия из пластмасс. Опробована прессовая сварка крыльчаток из нейлона, применяемых для перекачки активных жидкостей. Общий вид крыльчатки приведен на рис, 73 в центре. Справа и слева показаны штампованные части крыльчатки, подлежащие соединению по выступам лопастей. В центре показана крыльчатка, сваренная ультразвуком. Для прессовой сварки крыльчатки применялся кольцевой наконечник волновода. Сварка осуществлялась по всей площади соприкосновения лопастей с верхним диском. Время сварки одной крыльчатки 5—6 сек. Прочность сварных крыльчаток проверялась путем разрезки крыльчаток на отдельные части с сваренной лопастью в каждом [c.107]

Термопластичные пластмассы переходят под действием тепла в пластическое текучее состояние, а при охлаждении снова отверждаются [38]. Циклы нагревания и охлаждения могут быть повторены многократно. Если нагрев невелик и продолжительность его мала, то пластмассы не претерпевают коренных химических изменений. Поэтому пластмассы хорошо свариваются тепловыми методами сварки. Процесс сварки происходит при температуре выше температуры размягчения, но ниже температуры разложения пластмасс при вязко-текучем состоянии под давлением. По сравнению с другими способами соединения (клепкой и склейкой) сварка имеет существенные преимущества высокую производительность, низкую трудоемкость, большую прочность и плотность сварных соединений, экономичность, улучшение условий труда, уменьшение производственных площадей. [c.4]

При выборе того или иного способа сварки необходимо учитывать специфику технологического процесса, производственные затраты и физико-механические свойства соединяемых пластмасс. Например, сварка нагретым газом и нагретым инструментом является наиболее экономичным процессом. Прочностные характеристики сварного соединения достаточно высоки. Но применение этих способов опасно при укупорке легковоспламеняющихся веществ. Загрязнение поверхностей свариваемых изделий значительно уменьшает прочность сварного соединения при применении этих способов сварки. [c.5]

При сварке лакотканей ФЛТ-42 и ФЛТ-26 поверхности материала, подлежащие сварке, следует предварительно промазывать лаками, обеспечивающими набухание пластмассы, в результате чего повышается подвижность макромолекул и увеличивается скорость сварки. Кроме этого, применение лаков несколько увеличивает интенсивность и повышает избирательность нагрева свариваемых поверхностей. Так, при сварке ФЛТ-42 без промазки максимальная прочность сварных соединений при расслаивании составляет 1,9 кгс/сж и достигается при напряженности поля в материале 900 в/мм. Применение промазки позволяет при напряженности в материале 600—700 в/мм получать сварные соединения с прочностью при расслаивании 4—5 кгс/см. [c.47]

Во всех случаях, когда указанные температуры на границе раздела пластмасс не достигались, сварка либо не происходила, либо прочность соединения была низкой. Так, при сварке тонких полиэтиленовых пленок толщиной менее 0,1 мм не удавалось нагреть границу раздела до температуры вязко-текучего состояния, вследствие большого теплоотвода в волновод и опору. Только введение теплоизоляционных прокладок или -подогрев волновода позволил получить надежное сварное соединение. [c.53]

Из зависимостей, представленных на рис. 40, следует, что существует оптимальное сварочное давление, соответствующее максимуму прочности. Низкая прочность сварных соединений при использовании малых давлений объясняется тем, что небольшие давления не обеспечивают достаточный акустический контакт, поэтому в пластмассу вводится сравнительно малая механическая энергия. Уменьшение прочности при сварке на больших давлениях объясняется нарушением резонансного [c.65]

При сварке синтетических тканей, состоящих из синтетических волокон, значительное влияние на прочность сварного соединения оказывает режим ультразвуковой сварки амплитуда и частота колебаний, величина сварочного давления и длительность ультразвукового импульса. Характер изменения прочности сварного соединения при изменении режима сварки аналогичен характеру изменения прочности пластмасс толщиной 200— 800 мкм. [c.81]

На рис. 68 представлены значения прочности сварных соединений, полученных при искусственной расстройке генератора и соответственно при разной продолжительности ультразвукового импульса. Изменение амплитуды колебаний волновода с 40 до 30 мкм в результате расстройки генератора вызвало увеличение продолжительности сварки почти в 3 раза, однако это не повлекло за собой ухудшения прочностных характеристик сварного соединения. Стабильность качества сварных соединений обеспечивается также при изменении исходных свойств пластмассы (разнотолщинности, загрязненности и др.). [c.89]

Освоение процессов сварки и склеивания пластмасс еще больше расширило область их применения. По сравнению с другими способами соединения пластмасс сварка имеет ряд существенных преимуществ, важнейшие из которых — экономия материала, меньшая трудоемкость и высокая прочность сварных соединений. [c.4]

Возможность контроля сварки по кинетической характеристике доказывается связью последней со следующими параметрами температурой в шве, величиной осадки, площадью сварной точки, прочностью сварного соединения, тепловыделением в образце (рис. 66). К моменту выхода сигнала датчика на минимальный уровень тш температура в шве максимальна и достигает температуры вязко-текучего состояния пластмассы, осадка минимальна и существенно не снижает прочности сварного соединения. Площадь сварной точки к этому моменту времени достигает 90—95% максимально возможной, а прочность сварного соединения максимальна. В этой же точке кинетической характеристики отмечается перелом в функции тепловыделения Л = ф( ). До момента сварки тепловыделение происходило как в массе пластмассы (по границам сферолитов и микронеоднородностей), так и по границе раздела свариваехмых элементов. Перелом в функции Л = ф( ) свидетельствует об исчезновении границы раздела как акустического сопротивления, т. е. об образовании монолитного соединения. [c.88]

Сварку без скоса кромок применяют только в том случае, когда требуется соединить относительно тонкие листы материала — до 3 мм. Для того чтобы обеспечить провар, оставляют зазор шириной 0,5 мм. Как и при других видах стыковой сварки, две детали, которые должны быть сварены, надежно крепятся к плоской поверхности, чтобы не возникло их смещение в процессе сварки. Сварку без скоса кромок обычно выполняют в два прохода верхний шов и шов с обратной стороны. Такие швы могут применяться в случае, если конструкция предназначена для эксплуатации в условиях всех видов нагрузок. Однако при этом необходимо обеспечить полное сплавление кромок листа, в особенности в тех случаях, когда сварные соединения подвержены воздействию переменных нагрузок. У-образный стыковой шов применяют при сварке встык листов толщиной до 10 мм в тех случаях, когда обратная сторона листа недоступна для выполнения Х-образного шва. Кромка листа, подлежащая сварке, должна скашиваться под углом 60° с помощью напильника, рубанка и фуганка. Стыковые соединения с двусторонним скосом кромок (Х-образные швы) являются более прочными по сравнению с другими типами швов. При выполнении такого-шва кромка, разделенная под углом 60°, имеет два вида Х-образная неравносторонняя (для листов толщиной более 5 мм), применяемая в тех случаях, когда требуется абсолютная плотность сварного изделия, но, с одной стороны, сварка почему-либо затруднена Х-образная равносторонняя, дающая наилучшие результаты по плотности и прочности в стыковых соединениях. При выполнении таких швов во избежание коробления направление присадки следует производить последовательно в двух противоположных направлениях, при этом вначале проход делается по одной стороне листа, а затем по другой. Торцовые соединения производятся путем образования У-образной выемки скашиванием одного или двух листов свариваемого материала под углом приблизительно 60°. Практика применения прихватки, которая производится при сварке металла, может быть использована также и для сварки пластмасс. Предварительную прихватку удобно применять для сварки фланцев квадрз1ТН0Г0 или круглого сечения на различив [c.149]

После разделки и подготовки кромок к сварке листовой материал должен быть надежно прикреплен к деревянной поверхности. Применение металлических подкладок не рекомендуется, так как в процессе сварки они отводят тепло от основания (корня) шва, что вызывает ухудшение качества сварного соединения. Перед началом сварки устанавливают такую температуру газа-теплоносителя, которая требуется для сварки данной пластмассы. Например, при сварке винипласта скорость укладки сварочного прутка диаметром 3 мм равна 12— 15 м/ч. При меньшей скорости время нагрева увеличивается, вследствие чего сварочный пруток и материал перегреваются. Наоборот, при скорости укладки прутка более 15 м/ч сварочный пруток и материал не успевают разогреться до температуры сварки. И в том, и в другом случае резко снижается прочность сцепления сварочного прутка с основным материалом. Сварочный пруток должен подаваться под углом 90° к поверхности шва. При отклонении сварочного прутка назад (рис. 61,а) по стаошению к направлению сварки часть усилия тратится на вытягивание прутка (в пластическом состоянии). Поэтому при дальнейшем охлаждении [c.150]

Ввиду низкой теплопроводности пластмасс разм ягчение их в месте сварки происходит быстро при небольшой затрате тепла. Это обстоятельство требует строгого соблюдения температурного режима, так как при недостаточной температуре нагрева резко снижается прочность соединения, а при избыточной температуре возникает опасность разложения пластмассы. Так, при сварке винипласта температура подогретого воздуха (смеси продуктов сгораш1я горючего газа и воздуха) в месте сварного шва должна составлять 200—240° С, поэтому на выходе из мундштука газовый теплоноситель должен иметь температуру 230—290° С. При более 7 1431 [c.97]

К твердым пластмассам относятся винипласт, выпускаемый в виде листов толщиной от 2 до 20 мм, труб, полос и прутков. Винипласт обладает высокой механической прочностью, жесткостью и твердостью. Удельный вес его 1,38—1,4 г/сж , предел прочности 400 кПсм , относительное удлинение при разрыве не менее 20%, твердость НВ13. Из винипласта изготавливается оборудование гальванических цехов, вытяжные вентиляционные устройства, трубы и арматура для агрессивных жидкостей и газов. Винипласт сваривается с помощью нагревате.пьных элементов, трением, горячим воздухом, при помощи ультразвука и токами высокой частоты. Типы сварных соединений показаны на рис. 238, а. [c.364]

Пластмассы об.ладают высоким коэффициентом те.мпературпого расширения (в несколько раз больитим, че.м. металлы). Поэтому в сварном шве возникают собственные напряжения, которые могут снижать прочность сварных соединений. [c.386]

Как уже сообщалось выше, при необходимости сваривать трубы из пластмассы саран в полевых условиях инструмент может нагреваться газовой (ацетиленовой) горелкой. Однако более точное регулирование температуры нагрева возможно лишь при использовании портативных электронагреваемых инструментов. В процессе всех видов сварки пластмасс нагретым инструментом сварщик должен особенно внимательно следить за тем, чтобы не допустить перегревания свариваемых пластмасс, так как это значительно ослабляет прочность сварного соединения. [c.91]

Акриловые смолы с большим молекулярным весом лучше поддаются сварке трением, поскольку остаточный мономер обычно оказывается неустойчивым при повышенных температурах и имеет тенденцию превращаться в газ и испаряться, что способствует ослаблению шва. В связи с этим при сварке трением формованных и штампованных акриловых пластмасс обычно получаются лучшие швы, чем при сварке литых акриловых материалов. Фрере [25] произвел сравнение прочностных характеристик сваренных трением и склеенных соединений полиметилметакрилата (табл. 22). Соединения, полученные сваркой трением, имели равномерную и более высокую прочность, чем клеевые соединения. Исследования поверхности соединений, сваренных трением, после испытания их на удар показали, что сварные швы лишь смещаются, в то время как клеевые соединения при той же ударной нагрузке разрушаются по линии шва. [c.105]

Окончательная проверка сварных соединений при сдаче покрытия в эксплуатацию осуществляется электроискровым дефектоскопом, а небольшие изделия — наливом водой. В специальных лабораториях по проверке пластмасс испытывают прочность сварного соединения на разрыв и на изгиб. Испытания производятся на образцах размером ЗОХЮО мм, вырезанных из деталей. [c.57]

Оптимальный шаг для клее-сварных соединений (сварка по клею холодного отверждения) в трехслойных конструкциях из пластмасс с алюминиевыми обшивками сплава АМгб толщиной 1 —1,5 мм, работающими при статических нагрузках, составляет 75 мм. Предел прочности на сдвиг клеевого шва имеет трехкратный запас по сравнению с расчетными данными. [c.172]

Газ для нагрева свариваемого изделия выбирают в зависимости от свойств пластмассы. Так, для сварки поливинилхлорида можно применять воздух, азот, водород, углекислый газ и кислород, однако наиболее высокая прочность сварного соединения достигается при применении кислорода и воздуха. При сварке полиэтилена и других пластмасс, подверженных воздействию кислорода, в качестве газа-тенлоносителя применяют азот. Наиболее экономичным газом-теплоносителем является воздух [27]. [c.7]

Зависимость прочности сварных соединений от амплитуды смещения торца волновода выражается кривой с максимумом, соответствующим оптимальному значению амплитуды. Увеличение амплитуды смещения относительно оптимального значения приводит к значительному разогреву пластмассы непосредственно под волноводом, что может сопровождаться деструкцией, появлением пузырьк01В, выпучиваний и выплесков размягченного материала. После окончания сварки поверхность шва оказывается неровной, пористой, имеет наплывы и другие дефекты, в результате чего прочность сварного соединения понижается. Уменьшение амплитуды смещения относительно оптимального значения также приводит к понижению прочности соединения. При этом или вводимая механическая энергия недостаточна для образования сварного соединения, или требуется значительное время сварки, что, как и в первом случае, приводит к разогре ву пластмассы под волноводом и понижению прочности. [c.65]

При сварке с прослойками из 60%-ного раствора соли, технического вазелина и спирта прочность сварных соединений уменьшилась на 3—8% по сравнению с прочностью соединений, выполненных по чистым поверхностям, а продолжительность сварки практически не изменилась. Прослойки в виде сажи и краски-эмали уменьшили прочность на 15—20%, а продолжительность сварки увеличилась на 0,5—1 сек. При сварке с прослойками из сыпучих веществ (мука, мел, цемент, зубной порошок и т. п.) прочность уменьшилась на 40% и получение соединения стало затруднительным. Порошкообразные прослойки собираются в комки, создавая очаги непроваров. При размягчении пластмассы под воздействием ультразвуковых колебаний часть поверхности очищается путем выталкивания посторонних включений за пределы шва, некоторая же часть прослойки остается и налипает на размягченную поверхность, препятствуя свариванию. Более высокая прочность сварных соединений при сварке по загрязненным поверхностям может быть достигнута при определенном сочетании давления и включения ультразвуковых колебаний (рис. 43, б). [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...