Способ соединения концентрично расположенных деталей из разнородных материалов

 

Способ соединения деталей из разнородных материалов может найти применение при получении соединений цилиндрических концентрично расположенных деталей при ремонте и в других отраслях машиностроения. Деталь из плохо сваривающегося материала располагают внутри детали из хорошо сваривающегося материала, на отдельных участках которой делают разделку под сварку. Выполняют сварку с наплывом металла на торец из плохо сваривающегося материала. Такое соединение обладает угловой и линейной устойчивостью, просто в изготовлении. 2 ил.

Изобретение относится к области изготовления или восстановления деталей, имеющих рабочий элемент цилиндрической формы из материала с отличающимися от основы физико-механическими свойствами, плохо сваривающегося, и может быть использовано для предотвращения взаимного углового и линейного перемещения соединяемых деталей.

Для реализации подобного вида соединения известны различные схемы взаимного крепления деталей.

Известны различные способы болтовых, винтовых и других аналогичных способов взаимного стопорения цилиндрических деталей [1]. Однако для обеспечения надежности сопряжения при повышенных нагрузках, указанные способы требуют значительного объема предварительных механических работ и высокой точности их выполнения, для обеспечения возможности замены закрепляющего элемента.

Известен способ соединения элементов конструкций из разнородных материалов, при котором в одном из элементов размещают соединительное тело, которое сваривают с другим элементом [2]. Недостатком данного способа является то, что его целесообразно использовать не для цилиндрических деталей, а для плоских пластинчатых. Его использование для обеспечения надежной взаимной угловой и линейной неподвижности цилиндрических деталей возможно только при значительной толщине закрепляемого кольца и значительном количестве соединений. Кроме того, требуется предварительная подготовка поверхностей как минимум двух деталей и повышенная точность для обеспечения совпадения отверстий.

Известен также способ сварного соединения концентрично расположенных деталей, имеющих выступы для сварки и выточки для компенсации напряжений при охлаждении [3].

Недостатком данного способа является то, что при наличии плохо свариваемого материала одной из деталей или не обеспечивается надежность соединения, или требуются дополнительные технологические мероприятия, или невозможно обеспечить требуемое соединение сваркой.

Наиболее близким к данному изобретению является способ соединения концентрично расположенных деталей из разнородных материалов, при котором деталь из плохо сваривающегося материала располагают внутри детали из хорошо сваривающегося материала и соединяют их сваркой [4].

Недостатком способа является то, что он трудоемок, его трудоемкость связана с тем, что он требует предварительную наплавку на деталь из плохо сваривающегося материала, и повышенную точность при сборке.

Таким образом, известные технические решения требуют относительно высоких трудозатрат или не обеспечивают при высоких эксплуатационных нагрузках надежного неподвижного соединения цилиндрических деталей из разнообразных материалов, один из которых является плохо свариваемым.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости изготовления соединения с обеспечением с помощью сварки взаимной угловой и линейной неподвижности цилиндрических деталей, одна из которых, являющаяся основанием, изготовлена из хорошо сваривающегося материала, а закрепляемая деталь - из плохо сваривающегося материала.

Данная задача решается за счет того, что сварные швы выполняют участками, путем расплавления торца детали из хорошо сваривающегося материала с наплывом на торец детали из плохо сваривающегося материала, причем на торце детали из плохо сваривающегося материала на участках, подлежащих сварке, предварительно выполняют разделку кромок.

Технология способа заключается в следующем.

Деталь из плохо сваривающегося материала 1 (фиг. 1, 2) располагают внутри детали 2 из хорошо сваривающегося материала и соединяют их сваркой. При этом расплавляют торец детали из хорошо сваривающегося материала с наплывом на торец детали из плохо сваривающегося материала. Сварку выполняют на участках 3, для которых на торце детали из плохо сваривающегося материала выполнена разделка кромок.

В данном способе стопорящим элементом являются сварные швы 4. Даже при отсутствии сплавления между соединяемыми деталями 1 и 2 или деталью 1 и стопорящим сварным швом 4 обеспечивается надежная кинематическая угловая и линейная неподвижность деталей 1 и 2. При необходимости замены детали 1 стопорящие сварные швы удаляются, например, с помощью газоплазменного резака, деталь заменяется, наносятся новые стопорящие сварные швы.

Источники информации: 1. П. И.Орлов "Основы конструирования", Справочно-методическое пособие, кн. 1, М., Машиностроение, 1977, с. 327, 339.

2. ЕР 0428496, F 16 B 5/08, B 23 K 11/00, 1991.

3. DE 2026566, F 16 B 5/08, 1975.

4. В. Н. Земзин "Сварные соединения разнородных сталей", М.- Л., Машиностроение, 1966, с. 209, рис. 101.

Формула изобретения

Способ соединения концентрично расположенных деталей из разнородных материалов, при котором деталь из плохо сваривающегося материала располагают внутри детали из хорошо сваривающегося материала и соединяют их сваркой, отличающийся тем, что сварные швы выполняют участками путем расплавления торца детали из хорошо сваривающегося материала с наплывам на торец детали из плохо сваривающегося материала, причем на торце детали из плохо сваривающегося материала на участках, подлежащих сварке, предварительно выполняют разделку кромок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2