Клеевые соединения металлических деталей

07.07.2016

Для соединения металлических деталей, особенно тонких листовых, можно применять специальный клей: эпоксидную смолу, поликол и др. Клеящее вещество наносят тонким сплошным слоем на поверхности, подлежащие склеиванию, и после соединения сушат под давлением при установленной температуре. Клеевые соединения, отвердевшие при повышенных температурах, обладают обычно несколько большей прочностью. Толстые клеевые швы менее прочны, чем тонкие, поэтому предельную толщину швов следует ограничивать. Прочность клеевых соединений на срез колеблется от 150 до 550 кг/см2. Желательно, чтобы клеящее вещество не содержало летучие растворители, так как улетучивание их может нарушить непрерывность клеевой пленки.
Непосредственно перед склейкой поверхности металла должны быть тщательно очищены и должны иметь очень мелкую пологую шероховатость. Полированные поверхности склеиваются хуже.
Напряжения вдоль поверхностей склейки распределяются неравномерно; по концам их возникают неблагоприятные отдирающие усилия, для уменьшения влияния которых у краев иногда ставят по одному ряду связующих заклепок, болтов или сварные швы.
Клееные соединения хорошо работают на сдвиг при статических нагрузках. При ударных, многократно повторяющихся нагрузках, а также при высоких температурах клееные соединения работают плохо. При возрастании температуры от 20 до 140° предел прочности их на сдвиг падает в 10—12 раз.
Преимущества клееных соединений: не дают ослаблений в соединяемых деталях; не создают эффекта отжига, что особенно важно для. термически обработанных металлов; концентрация напряжений и дополнительные внутренние напряжения в соединяемых металлических частях, незначительны; деформации в соединении (поводка, вспучивание) не наблюдаются.
К недостаткам клееных соединений относятся, трудность контроля качества соединений и невыясненность вопроса стабильности свойств и долговечности соединений.
В настоящее время склеивание металлов наиболее целесообразно при серийном изготовлении деталей из тонких листов. Наиболее неблагоприятны для склеивания присоединения к листам (фасонкам) профильных элементов (уголков, швеллеров и т. п.) из-за наличия в таких соединениях больших конструктивных эксцентриситетов, создающих эффект отдирания поперек плоскости склейки.
В ЦНИИпроектсталькснструкции выявлена новая возможность использования клееных соединений в стыках в сочетании с болтами. Стальные накладки приклеивали к стыкуемым элементам эпоксидным клеем с корундовым наполнителем и стягивали высокопрочными болтами. Соединяемые поверхности до нанесения клея были обработаны наждачным камнем. Твердение клея происходило при комнатной температуре. Несущая способность соединения, отнесенная к одному болту, оказалась в 2 с лишним раза выше несущей способности такого же болта без клеевого шва (44 т против 21 г). Выявлена возможность заменить дорогие высокопрочные болты в таких клееных соединениях болтами из стали марки Ст.3 при сохранении той же несущей способности соединения, что и при высокопрочных болтах без клея.
Хорошие результаты дало сочетание контактной сварки со склеиванием в крупных панелях.