陜西科技大學(xué) 過(guò)程裝備與控制工程 課件 2機(jī)械設(shè)計(jì)(王寧俠)第11章

第11章焊接、粘接和鉚接11.1焊接11.2粘接11.3鉚接習(xí)題

11.1焊接

焊接是利用局部加熱、加壓使兩個(gè)以上的金屬件在聯(lián)接處形成原子或分子間的結(jié)合而構(gòu)成的不可拆聯(lián)接。焊接具有強(qiáng)度高、緊密性好、工藝簡(jiǎn)單、操作方便、重量輕和勞動(dòng)強(qiáng)度低

等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于金屬構(gòu)架、殼體及機(jī)架等結(jié)構(gòu)的制造。

焊接方法可以歸納為三種基本類型：熔化焊、壓力焊和釬焊。熔化焊是最基本的焊接工藝方法，在焊接生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。壓力焊及釬焊具有成本低，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化操作等特點(diǎn)。熔化焊又分為電弧焊、電渣焊、激光焊、氣焊等，在機(jī)械制造中最常用的是電弧焊。電弧焊是利用焊條(或焊絲)與焊接件間形成的電路，在兩極間引起電弧產(chǎn)生的電弧熱加熱并熔融金屬和焊條，使熔融的金屬混合并填充焊縫而形成的聯(lián)接，見(jiàn)圖11-1。電弧焊又分手弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等。圖11-1電弧焊接11.1.1電弧焊縫的基本形式、特點(diǎn)和應(yīng)用

根據(jù)焊接件在空間的相互位置，焊接接頭基本上可分為對(duì)接接頭、搭接接頭和正交接接頭(T形和L形)三種類型。焊接件經(jīng)焊接后形成的結(jié)構(gòu)部分稱為焊縫。焊縫又分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫和槽焊縫等類型，每種類型又有不同的結(jié)構(gòu)形式。各種焊縫基本形式及坡口見(jiàn)表11-1。

1.對(duì)接焊縫

對(duì)接焊縫主要用于對(duì)接接頭以聯(lián)接位于同一平面內(nèi)的焊接件。對(duì)接焊縫受力較均勻，焊件厚度不大時(shí)可不開(kāi)坡口(見(jiàn)圖11-2(a))，但厚度較大時(shí)，為了保證焊透，要預(yù)先做出各種形式的坡口(見(jiàn)圖11-2(b)、(c))，坡口的基本形式見(jiàn)表11-1，坡口的尺寸可參見(jiàn)GB/T985-1988。圖11-2對(duì)接焊縫

2.角焊縫

角焊縫主要用于正交接(圖11-3(e))和搭接以聯(lián)接位于不同平面內(nèi)的焊接件。角焊縫在搭接中，按焊縫布置方式和受力的不同，又可分為端焊縫(圖11-3(a))、側(cè)焊縫(圖11-3(b))、斜焊縫(圖11-3(c))和組合焊縫(圖11-3(d))等形式。根據(jù)焊接件厚度的不同，角焊縫也有各種形式的坡口，見(jiàn)表11-1，坡口的尺寸可在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中查取。

3.塞焊縫和槽焊縫

塞焊縫和槽焊縫用于搭接接頭焊中，見(jiàn)表11-1。這兩種焊縫一般只作為輔助焊縫，以補(bǔ)充主焊縫的強(qiáng)度不足，或用于使焊接件相互貼緊。圖11-3角焊縫11.1.2焊接件及焊條的常用材料

焊接件的質(zhì)量與焊接材料的可焊性有關(guān)。焊接材料又大多選擇金屬材料。金屬的可焊性是指金屬在某種焊接方法和工藝參數(shù)等條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。一般來(lái)說(shuō)，含碳量小于0.25%的碳鋼，含碳量小于0.18%(或碳當(dāng)量小于0.4%)的合金鋼，可焊性良好；碳鋼的含碳量大于0.45%，合金鋼的含碳量大于0.38%，淬裂傾向大，可焊性不好。故焊接件常用材料有：Q195～Q295、15～35鋼、低合金鋼和可焊性好的其他材料。在焊接中，廣泛使用各種型材、板材和管材。焊條常用的材料有：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅合金等。各種材料又有很多型號(hào)，例如常用碳鋼焊條型號(hào)有：E4301、E4303、E5001、E5003等。型號(hào)中的數(shù)字，前兩位表示熔敷金屬的最小抗拉強(qiáng)度(如43表示σB≥43kgf/mm2=420MPa)，第三位數(shù)字表示適用于各種位置的焊接(平焊、立焊、仰焊、橫焊、平角焊等)，第四位數(shù)字表示藥皮類型及焊接電源。焊條的材料最好與焊接件的材料相同。選用焊條時(shí)應(yīng)針對(duì)具體要求從手冊(cè)中查取。11.1.3焊縫的受力及破壞形式

對(duì)接焊縫主要用來(lái)承受作用于被焊件所在平面內(nèi)的拉(壓)力或彎矩(見(jiàn)圖11-4(a)、(b)、(c))，其正常的破壞形式是沿焊縫斷裂(見(jiàn)圖11-4(d))。圖

11-4對(duì)接焊縫的受力及破壞形式在角焊縫中，主要有搭接角焊縫(圖11-5)和正交接角焊縫(圖11-3(e))。搭接角焊縫中的端焊縫(圖11-5(a))通常只用來(lái)承受拉力；側(cè)焊縫(圖11-5(b))及組合焊縫(圖11-5(c))可用來(lái)承受拉力或彎矩。角焊縫的應(yīng)力情況很復(fù)雜，它的正常破壞形式均如圖11-5中的截面A-A、B-B所示，并認(rèn)為是由于剪切而破壞的。圖

11-5搭接角焊縫的受力及破壞形式11.1.4焊縫的強(qiáng)度計(jì)算

在焊縫的強(qiáng)度計(jì)算中，通常都是假設(shè)應(yīng)力均勻分布，且在不計(jì)殘余應(yīng)力的條件下進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)取定其許用應(yīng)力。這樣做的原因是：①焊接件受載時(shí)，焊縫附近的應(yīng)力分布非常復(fù)雜，應(yīng)力集中及內(nèi)應(yīng)力很難準(zhǔn)確決定，作這樣的條件性計(jì)算可使計(jì)算大為簡(jiǎn)化；②焊接件及焊縫本身多為塑性較大的材料，對(duì)應(yīng)力集中不大敏感；③在設(shè)計(jì)及制造時(shí)，可采取各種措施保證應(yīng)力集中和內(nèi)應(yīng)力不致過(guò)大。

1.對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算方法對(duì)接焊縫在承受拉(壓)力時(shí)(見(jiàn)圖11-4(a))，其平均應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-1)

當(dāng)承受如圖11-4(b)所示的彎矩時(shí)，平均應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-2)

而當(dāng)承受如圖11-4(c)所示的彎矩時(shí)，平均應(yīng)力及強(qiáng)度條件為

(11-3)

式中：F——拉力，單位為N；

M——彎矩，單位為N·mm；

l——焊縫的長(zhǎng)度，單位為mm；［σ′］——焊縫許用拉應(yīng)力，單位為MPa；［］——焊縫許用壓應(yīng)力，單位為MPa。

2.角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算方法角焊縫的橫截面一般取為等腰直角三角形(如圖11-3(a)所示)，并取其腰長(zhǎng)k等于板厚δ，危險(xiǎn)截面的計(jì)算高度一般取a=ksin45°≈0.7k。特殊情況時(shí)，可查閱相關(guān)手冊(cè)。如圖11-5所示的搭接角焊縫中，承受拉(壓)力時(shí)，角焊縫的平均應(yīng)力及強(qiáng)度條件為

(11-4)

式中，∑l——焊縫的總長(zhǎng)。對(duì)于端焊縫和側(cè)焊縫，∑l=2l；對(duì)于組合焊縫，∑l為縱向、橫向、斜向焊縫的長(zhǎng)度之和。當(dāng)組合焊縫受彎矩作用時(shí)，可分別按各焊縫所承受的彎矩進(jìn)行計(jì)算，即根據(jù)作用在一對(duì)側(cè)焊縫上的力偶矩的平衡條件，可得對(duì)稱側(cè)焊縫上的力矩為M1=0.7kl(h+k)·τ作用在端焊縫上的力矩，則根據(jù)其承受彎矩的條件，可得

由M=M1+M2可得焊縫的應(yīng)力計(jì)算公式以及強(qiáng)度條件為

(11-5)在正交接焊中，角焊縫承受如圖11-6(a)所示的拉(壓)力時(shí)，其應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-6)

承受如圖11-6(b)所示方向的彎矩時(shí)，角焊縫的應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-7)當(dāng)承受如圖11-6(c)所示方向的彎矩時(shí)，焊縫的應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-8)

式中：M——焊縫承受的彎矩； a——焊縫危險(xiǎn)截面的計(jì)算高度; δ——焊接件的厚度。圖11-6正交接焊中焊縫的受力情況在圖11-6(d)所示的正交接焊接中，焊縫受扭矩作用，此時(shí)，焊縫的應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-9)

式中：T——焊縫承受的扭矩； R——焊接件的半徑。當(dāng)焊縫承受如圖11-6(e)所示的彎矩時(shí)，其應(yīng)力及強(qiáng)度條件為(11-10)

以上各式中，［τ′］——焊縫許用切應(yīng)力。焊縫的許用應(yīng)力取決于焊接工藝、焊條及焊接件的材料和載荷性質(zhì)等，各行業(yè)中都有專門(mén)的規(guī)范，因此，選用時(shí)應(yīng)符合行業(yè)規(guī)范要求。常用低碳鋼焊接結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度焊縫的許用應(yīng)力列于表11-2中，以供參考。當(dāng)焊接件承受變應(yīng)力時(shí)，焊縫的許用應(yīng)力應(yīng)乘以應(yīng)力降低系數(shù)γ。應(yīng)力降低系數(shù)γ的值可根據(jù)σmin/σmax或τmin/τmax由圖11-7查取。圖11-7應(yīng)力降低系數(shù)γ11.1.5焊接設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

為了保證焊接的質(zhì)量，避免未焊透或缺焊現(xiàn)象(見(jiàn)圖11-8)，焊縫應(yīng)按焊接件的厚度制成相應(yīng)的坡口形式(見(jiàn)表11-1，坡口的尺寸查手冊(cè))或進(jìn)行一般的倒棱修邊工藝加工。但在焊接前，應(yīng)對(duì)坡口進(jìn)行清洗整理。圖11-8未焊透與缺焊現(xiàn)象熔化的金屬冷卻時(shí)要收縮，因此使焊縫內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，導(dǎo)致構(gòu)件翹曲。這不僅使焊接件難以獲得精確的尺寸，且將影響到焊縫的強(qiáng)度。所以在滿足強(qiáng)度條件的情況下，焊縫的長(zhǎng)度應(yīng)按實(shí)際結(jié)構(gòu)的情況盡可能取得短些或分段進(jìn)行焊接，并應(yīng)避免焊縫交叉；還應(yīng)在焊接工藝上采取措施，使構(gòu)件在冷卻時(shí)能有微小自由移動(dòng)的可能；焊后應(yīng)經(jīng)熱處理(如退火)，以消除殘余應(yīng)力。此外，在焊接厚度不同的對(duì)接板件時(shí)，應(yīng)將較厚的板件沿對(duì)接部位平滑輾薄或削薄到較薄板的厚度，以利焊縫金屬均勻熔化，使承載時(shí)的力流得以平滑過(guò)渡。

在設(shè)計(jì)焊接件時(shí)，應(yīng)注意恰當(dāng)選擇焊接件及焊條的材料；根據(jù)焊接件厚度選擇焊接的類型、焊縫及坡口形式；合理布置焊縫及焊縫長(zhǎng)度；正確安排焊接工藝，以避免施工不便及殘余應(yīng)力源。對(duì)于那些有強(qiáng)度要求的重要焊縫，必須按照有關(guān)行業(yè)的強(qiáng)度規(guī)范進(jìn)行焊縫尺寸的校核，同時(shí)還應(yīng)規(guī)定有一定技術(shù)水平的焊工進(jìn)行焊接，并在焊后仔細(xì)地進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

例11-1

校核圖11-9所示工字鋼支架焊縫的強(qiáng)度。已知：靜載荷F=150000N，力臂l=150mm，焊縫腰長(zhǎng)k=8mm，工字鋼型號(hào)為25a，材料為Q235-A.F(A為質(zhì)量等級(jí)，F(xiàn)代表沸

騰鋼)，用E4303焊條手工焊接。

解由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查知，25a型工字鋼的尺寸是：高h(yuǎn)=250mm，腿寬b=116mm，腿平均厚度t=13mm，腰厚d=8mm。圖11-9焊接工字鋼支架為了簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)在橫向F力作用下(l=0時(shí))的剪力僅由兩條豎直的焊縫承擔(dān)(偏于安全)，兩焊縫在聯(lián)接面上的投影面積為A1=2k·(h-2t)，則由F在焊縫危險(xiǎn)截面上產(chǎn)生的切應(yīng)力為焊縫在聯(lián)接面上的投影面積A2(見(jiàn)圖11-9(c)，并略去上下腿兩端很短的焊縫)的軸慣性矩Jx-x可近似為

于是在力矩M=F×l作用下，焊縫危險(xiǎn)截面上產(chǎn)生的切應(yīng)力為故得該工字鋼焊縫危險(xiǎn)截面上的合成切應(yīng)力為

由于τ=93.71MPa<［τ′］=140MPa(由表11-2查得)，因此強(qiáng)度足夠。11.2粘接

11.2.1粘接及其特點(diǎn)

粘接是利用膠粘劑將零件粘接在一起的一種不可拆聯(lián)接。粘接技術(shù)近年來(lái)發(fā)展較快，應(yīng)用非常廣泛，它與螺紋聯(lián)接、焊接、鉚接等方法相比有許多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)可以粘接不同性質(zhì)的材料。兩種性質(zhì)完全不同的金屬是很難焊接的，若采用鉚接或螺釘聯(lián)接容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。至于陶瓷等脆性材料則既不易打孔，也不能焊接，而采用粘接就會(huì)取得良好的效果。

(2)可以粘接一些不易焊接的異型、復(fù)雜、微小及大而薄的板結(jié)構(gòu)件。有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件若采用粘接方法制造和組裝，比焊接和鉚接省工、省時(shí)，還可避免焊接時(shí)產(chǎn)生的熱變形和鉚接時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械變形；有些大面積薄板結(jié)構(gòu)件若不采用粘接方法是難以制造的。

(3)粘接是貼合面間膠粘聯(lián)接，粘接面應(yīng)力分布均勻，且膠粘層具有緩沖和減振作用，使粘接接頭具有良好的疲勞強(qiáng)度。

(4)膠粘層具有良好的密封性、絕緣性、防腐蝕性及其他特性，可根據(jù)使用要求使接頭具有某些特殊性能，如導(dǎo)電、透明、隔熱等。

(5)粘接工藝簡(jiǎn)便，操作方便，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率高，節(jié)約能源，成本低。

(6)粘接件比螺紋聯(lián)接件、焊接件及鉚接件的外形平滑，重量輕(可減輕25%左右)。粘接也具有以下缺點(diǎn)：

(1)粘接接頭抗剝離、抗扯離和抗沖擊的能力較低。

(2)多數(shù)膠粘劑的耐熱性很低，使用溫度局限性很大，通常在100～150℃下使用。少數(shù)膠粘劑如有機(jī)硅類膠粘劑要在300℃以上使用；無(wú)機(jī)膠粘劑的使用溫度為600～1000℃，但太脆，經(jīng)不起沖擊。

(3)耐老化、耐酸堿等性能較差。

(4)粘接質(zhì)量的影響因素很多，難以控制，而且檢測(cè)較困難。11.2.2常用膠粘劑及其選擇

1.結(jié)構(gòu)膠粘劑

結(jié)構(gòu)膠粘劑在常溫下的抗剪強(qiáng)度一般不低于8MPa，經(jīng)受一般高、低溫或化學(xué)的作用不降低其性能，由這種膠粘劑得到的粘接件能承受較大的載荷。結(jié)構(gòu)膠粘劑有酚醛-縮醛-有機(jī)硅膠粘劑、環(huán)氧-酚醛膠粘劑和環(huán)氧-有機(jī)硅膠粘劑等。它可用于各種金屬結(jié)構(gòu)件或蜂窩結(jié)構(gòu)件的粘接，以及陶瓷、玻璃、玉石等非金屬材料的粘接。

2.通用膠粘劑

通用膠粘劑在正常使用時(shí)有一定的膠接強(qiáng)度，但在受到高溫或重載時(shí)，性能迅速下降。通用膠粘劑有聚氨酯膠粘劑和酚醛-氯丁橡膠膠粘劑等。

3.特種膠粘劑

特種膠粘劑是指具有特殊用途(如防銹、絕緣、導(dǎo)電、透明、耐高溫、耐低溫、耐酸、耐堿等)的膠粘劑。它包括環(huán)氧導(dǎo)電膠粘劑和環(huán)氧超低溫膠粘劑等。

在機(jī)械制造中，目前較為常用的是結(jié)構(gòu)膠粘劑中的酚醛-縮醛-有機(jī)硅膠粘劑、環(huán)氧-酚醛膠粘劑等。

膠粘劑的主要性能有粘接強(qiáng)度(耐熱性、耐介質(zhì)性、耐老化性)、固化條件(溫度、壓力、保持時(shí)間)、工藝性能(涂抹性、流動(dòng)性、有效儲(chǔ)存期)以及其他特殊性能(如防銹、絕緣、導(dǎo)電等)。膠粘劑的力學(xué)性能因粘接件材料、環(huán)境溫度、固化條件、膠層厚度、工作時(shí)間、工藝水平等的不同而存在差異。例如可用于粘接各種碳鋼、合金鋼、鋁、鎂、鈦等合金以及各種玻璃鋼的酚醛-縮醛-有機(jī)硅耐高溫膠粘劑在粘接30CrMnSiA鋼時(shí)，在常溫下，剪切強(qiáng)度τB≥22.8MPa;200℃時(shí),τB≥15.8MPa；300℃時(shí)，τB≥8.6MPa；350℃時(shí)，τB≥4MPa。各種膠粘劑牌號(hào)及其性能數(shù)據(jù)可查閱有關(guān)手冊(cè)。

膠粘劑的選擇原則主要是針對(duì)粘接件的使用要求及環(huán)境條件，從膠接強(qiáng)度、工作溫度、固化條件等方面選取膠粘劑的品種，并兼顧產(chǎn)品的特殊要求(如防銹、絕緣等)及工藝上的方便。此外，對(duì)受有一般沖擊、振動(dòng)的產(chǎn)品，宜選用彈性模量小的膠粘劑；在變應(yīng)力條件下工作的粘接件，應(yīng)選膨脹系數(shù)與零件材料的膨脹系數(shù)相近的膠粘劑等。11.2.3粘接的基本工藝過(guò)程

1.粘接件粘接表面的制備

粘接表面一般需經(jīng)過(guò)除油處理、機(jī)械處理及化學(xué)處理，以便清除表面油污及氧化層，改造表面粗糙度，使其達(dá)到最佳粘接表面狀態(tài)。表面粗糙度Ra對(duì)有機(jī)膠一般應(yīng)為2.5~6.3μm，無(wú)機(jī)膠以25~100μm為宜,過(guò)高或過(guò)低都會(huì)降低粘接的強(qiáng)度。

2.膠粘劑的配制

因大多數(shù)膠粘劑是“多組分”的，在使用前應(yīng)按規(guī)定的程序及正確的配方按比例妥善配制。

3.涂膠

采取適當(dāng)?shù)姆椒?如噴涂、刷涂、滾涂、浸漬、貼膜等)涂抹膠粘劑，以保證厚薄合適、均勻無(wú)缺、無(wú)氣泡等。

4.清理

在涂膠裝配后，還要清除粘接件上多余的膠粘劑。若產(chǎn)品允許在固化后進(jìn)行機(jī)械加工或噴丸，則這一步也可在固化后進(jìn)行。

5.固化

根據(jù)粘接件的使用要求、接頭形式、接頭面積等，恰當(dāng)選定固化條件(如溫度、壓力及保持時(shí)間)，使粘接區(qū)域固化。

6.質(zhì)量檢驗(yàn)

對(duì)粘接產(chǎn)品主要是進(jìn)行X光、超聲波探傷、放射性同位素或激光全息攝影等無(wú)損傷檢驗(yàn)，以防止粘接接頭存在嚴(yán)重缺陷。11.2.4粘接接頭的結(jié)構(gòu)形式及受力狀況

1.粘接接頭的結(jié)構(gòu)形式

粘接接頭的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖11-10。

2.粘接接頭的受力狀況

粘接接頭的受力狀況有拉伸、剪切、剝離與扯離等，如圖11-11所示。實(shí)踐證明，粘接接頭的抗剪切及抗拉伸能力強(qiáng)，而抗扯離及抗剝離能力弱。圖11-10粘接接頭的典型結(jié)構(gòu)圖11-11粘接接頭的受力狀況11.2.5粘接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

粘接接頭的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：

(1)針對(duì)粘接件的工作要求正確選擇膠粘劑；

(2)合理選定接頭形式；

(3)恰當(dāng)選取工藝參數(shù)；

(4)充分利用粘接接頭的承載特性，盡可能使粘接接頭承受剪切或拉伸載荷，而避免承受扯離，特別是對(duì)剝離載荷，不宜采用粘接接頭；

(5)從結(jié)構(gòu)上適當(dāng)采取防止剝離的措施，如加裝緊固元件、在邊緣采用卷邊和加大粘接面積等，以防止從邊緣或拐角處脫縫；

(6)盡量減小粘接接頭縫處的應(yīng)力集中，如將粘接接頭處的板材端部切成斜角，或把膠粘劑和粘接件材料的膨脹系數(shù)選得很接近等；

(7)當(dāng)有較大的沖擊、振動(dòng)時(shí)，應(yīng)在粘接面間增加玻璃布層等緩沖減振材料。11.3鉚接

11.3.1鉚接的特點(diǎn)及應(yīng)用

鉚接是利用鉚釘將被聯(lián)接件(通常都是板材或型材)聯(lián)接在一起的一種不可拆聯(lián)接。鉚接按工藝不同可分為熱鉚和冷鉚兩種。熱鉚緊密性好，但鉚桿與釘孔間有間隙，不能參與傳力，常用于直徑大于10mm的鋼制鉚釘。直徑小于10mm的鋼制鉚釘，塑性好的有色、輕合金及合金制造的鉚釘常用冷鉚。冷鉚時(shí)鉚釘鐓粗，漲滿釘孔，鉚桿與釘孔間無(wú)間隙。

鉚接廣泛用于建筑、鐵路、橋梁、鍋爐制造和金屬結(jié)構(gòu)等方面。

鉚接的主要特點(diǎn)是：工藝簡(jiǎn)單、聯(lián)接可靠、抗振、耐沖擊。鉚接與焊接相比較，其缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)笨重，鉚孔會(huì)削弱被聯(lián)接件截面強(qiáng)度的15%～20%，鉚接操作的勞動(dòng)強(qiáng)度大、噪聲大、生產(chǎn)效率低。因此，鉚接的經(jīng)濟(jì)性與緊密性不如焊接。11.3.2鉚釘?shù)闹饕愋?/p>

鉚釘?shù)念愋秃芏?，而且多?shù)已標(biāo)準(zhǔn)化(見(jiàn)GB/T863.1—1986～GB/T876—1986等)。通用機(jī)械中常用鉚釘?shù)念愋图捌渎?lián)接后的形式，見(jiàn)圖11-12及圖11-13。鉚釘?shù)某叽缗c釘孔的直徑可查標(biāo)準(zhǔn)GB/T152.1—1988。圖11-12常用鉚釘?shù)念愋蛨D11-13常用鉚釘聯(lián)接后的形式11.3.3鉚縫的形式

鉚縫的基本形式如圖11-14所示，可分搭接、單蓋板對(duì)接和雙蓋板對(duì)接三種。根據(jù)鉚釘?shù)呐艛?shù)不同，鉚縫又分單排(圖11-14(b))、雙排(圖11-14(c))和多排(圖11-14(a))。圖11-14鉚縫的形式11.3.4鉚縫的受力及破壞形式

鉚縫的受力及主要破壞形式如圖11-15所示。

設(shè)計(jì)鉚縫時(shí)，通常是根據(jù)承載情況及具體要求，先按照有關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范或規(guī)程，選出合適的鉚縫類型及鉚釘規(guī)格，進(jìn)行鉚縫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然后，分析鉚縫受力時(shí)可能的破壞形式，并進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核，還應(yīng)根據(jù)技術(shù)規(guī)范對(duì)鉚接工藝提出相應(yīng)的要求。圖11-15鉚縫的受力及破壞形式11.3.5鉚縫的強(qiáng)度計(jì)算

在進(jìn)行鉚縫的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，通常都假定：①聯(lián)接所受的橫向力F通過(guò)鉚釘組的形心，一組鉚釘中的各個(gè)鉚釘受力均等；②危險(xiǎn)截面上的拉應(yīng)力或切應(yīng)力、工作面上的擠壓應(yīng)力都是均勻分布的；③被鉚件貼合面上的摩擦力略去不計(jì)；④鉚縫不受彎矩作用。但實(shí)際上，在彈性范圍內(nèi)，不論是沿受力方向的一列鉚釘中的切應(yīng)力，還是一列鉚釘與孔壁間的擠壓應(yīng)力，或是一個(gè)被鉚件在釘孔附近各個(gè)截面上的拉應(yīng)力，都不是均勻分布的。不過(guò)，在達(dá)到塑性變形時(shí)，上述假定大致上是可以成立的，故可直接按材料力學(xué)的基本公式進(jìn)行強(qiáng)度校核。這里要特別強(qiáng)調(diào)指出的是，所用的許用應(yīng)力必須根據(jù)有關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范或規(guī)程取定。