Как склеить металлические детали. Чем склеить металл с металлом. Как правильно соединить металлические поверхности

Разъемные соединения. Имеются в виду соединения заготовок с помощью болтов, шурупов-«саморезов», заклепок. Такие соединения легко и быстро выполнимы, а также долговечны.

Болты, винты, гайки. Чтобы соединить болтами две заготовки, в них необходимо просверлить отверстия. Для этого следует взять сверло, диаметр которого немного больше диаметра болта. Например, для болта М10 сверлится отверстие 10,5 мм. Такой зазор (0,5 мм) позволит компенсировать возможные неточности в положении отверстий обеих соединяемых заготовок, особенно в случаях, когда точек соединения несколько, а заготовки большой длины. Обе заготовки надо соединить вместе и сверлить за один прием. Неподвижность соединения обеспечивают гайки, подкладные шайбы и пружинящие кольца - шайбы Гровера (рис. 62).

Рис. 62. :
1 - пружинная шайба; 2 - шайба

Шайба, подложенная под головку болта, препятствует его вращению, а пружинящее кольцо, упираясь одним острым «зубом» в гайку, а другим - в заготовку, не дает гайке самопроизвольно раскручиваться. Если головка болта (винта) недолжна выступать над поверхностью детали, применяются болты (винты) с потайной головкой. В этом случае отверстие под винт сверлят сначала через обе заготовки, а затем раззенковывают с помощью сверла или зенкера.

Шурупы (винты)-саморезы. При их использовании гайки не нужны. Такой шуруп сам себе нарезает резьбу в обеих заготовках и стягивает их (рис. 63).

Рис. 63.

Отверстие предварительно сверлят сразу в двух заготовках, предварительно установив в нужное положение. Диаметр отверстия равен диаметру шурупа минус две высоты резьбы. Деталь из листового металла (или иного материала) перед сверлением надо закрепить на подкладке из дерева или ДСП. Если металл тонкий (жесть), нет необходимости сверлить отверстия: достаточно пробить их кернером; листы же большей толщины следует сверлить. Существенно, чтобы толщина нижней заготовки не превышала 2,5 мм; кроме того, шуруп должен проходить насквозь, в противном случае не будет прижимающего эффекта.

Шпильки представляют собой металлические стержни с резьбой на обоих концах. Применяются они в тех случаях, когда к толстой или массивной заготовке необходимо прикрепить другую деталь. В заготовке сверлят отверстие, нарезают в нем резьбу под шпильку. Глубина отверстия должна превышать длину нарезанной части шпильки. Иначе ее нельзя будет вывинтить.

Неразъемные соединения. Заклепки применяются для скрепления элементов изделий небольшой толщины, в основном из листовых материалов. Состоят они из стержня и закладной головки (рис. 64). Наиболее распространенными являются заклепки, представленные на рис. 65. Перед соединением деталей в них предварительно высверливают отверстия, затем вставляют заклепку и конец ее расклепывают для образования замыкающей головки. Материал заклепок должен быть однородным с материалом соединяемых деталей. Это нужно для того, чтобы не происходила электрохимическая коррозия и не возникали напряжения, вызванные разными коэффициентами температурного расширения.

Рис. 64. :
1 - закладная головка; 2 - стержень; 3 - замыкающая головка

Рис. 65. :
а - с плоской головкой; б - с потайной головкой; в - с полупотайной головкой; г - коническая заклепка с подголовкой

Инструментами для ручной клепки являются поддержка, натяжка и обжимка. Исходя из свободы доступа к замыкающей и к закладной головкам заклепки, существуют два метода клепки - прямой (открытый) и обратный (закрытый). При использовании прямого метода удары молотком по стержню заклепки наносят со стороны замыкающей головки. Порядок операций таков (рис. 66): заклепку вводят в отверстие (а), под закладную головку ставят массивную поддержку (2), а сверху на стержень - натяжку (1), и ударами молотка по натяжке осаживают соединяемые детали (б); равномерными ударами молотка под углом к торцу стержня предварительно формируют замыкающую головку (в), на эту головку устанавливают обжимку и равномерными ударами (при опоре на поддержку) окончательно формируют замыкающую головку (2).

Рис. 66. :
а - закладывание заклепки; б - осаживание деталей с помощью натяжки; в - предварительное формирование замыкающей головки; г - окончательное формирование замыкающей головки; 1 - натяжка; 2 - поддержка; 3 - обжимка

В обратном методе удары наносятся по закладной головке. Стержень заклепки вводят в отверстие сверху, поддержку ставят под стержень - сначала плоскую - для предварительного формирования замыкающей головки, а затем - поддержку с полукруглой головкой - для окончательного ее формирования (если головка должна быть полукруглой). По закладной головке бьют через обжимку, формируя тем самым замыкающую головку с помощью поддержки. Однако отметим, что получаемая таким методом клепка имеет более низкое качество, чем при использовании прямого метода.

Соединения на заклепках с отрываемым стержнем. Недостаток описанных выше традиционных заклепок в том, что при расклепке требуется доступ к тыльной стороне. В этом нет необходимости при использовании заклепок с отрываемым стержнем, которые и удобны в обращении, и экономичны. Однако справедливости ради следует отметить, что соединения на них несколько менее прочны, а для работы с ними нужны специальные заклепочные клещи, оснащенные сменными направляющими элементами. Обычно клещи продаются в комплекте с заклепками (которые, разумеется, продаются и без клещей). Заклепки вставляют в отверстие, равно как и работают клещами, находясь с одной (лицевой) стороны соединения. Установить заклепку с отрываемым стержнем легко. Как и при любом подобном соединении, под нее нужно высверлить отверстие, диаметр которого равен диаметру гильзы (пустотелой части заклепки). Затем гильзу вставляют в отверстие до упора фланцем в поверхность листа, причем гильза должна выступать с обратной стороны не менее чем на 3 мм. После этого выступающий стержень захватывают заклепочными клещами. С тыльного конца стержень имеет шаровидную головку, которая при сжатии ручек клещей втягивается в тело заклепки и сминает ее выступающую часть (рис. 67).

Рис. 67. :
а - заклепка вставлена в отверстие; б - заклепка после облома стержня

После этого конец стержня отрывается. Этот вид заклепок имеет, помимо упомянутой меньшей прочности, и другие недостатки: а) заклепки выступают с тыльной стороны; правда, внутри полых изделий выступов не видно; б) эти соединения негерметичны.

Клеевые соединения. Склеивание - достаточно распространенный способ получения неразъемных соединений. Качество, т. е. долговечность клеевых соединений зависит от качества подготовки склеиваемых поверхностей и вида нагрузки на клеевой шов. Прежде всего поверхности должны быть очищены от ржавчины, жира и обработаны грубой шлифовальной шкуркой зернистостью 60 или 80. Не следует склеивать консольные детали при малой площади опоры, подвергающиеся воздействию разнородных нагрузок (скажем, сдвигу и повороту), поскольку в таких условиях клеевое соединение будет заведомо непрочным. То же можно сказать о склеивании деталей, работающих под нагрузкой, вызывающих их расслаивание. С другой стороны, соединения на клею будут прочными, если соединяемые детали в процессе эксплуатации будут подвергаться сдвигу относительно друг друга или растяжению. Клеи по металлу бывают одно- и многокомпонентными. Первые, в том числе и контактные клен, обычно сохраняют свою эластичность длительное время и склонны к усадке. Их применяют чаще всего для соединения деталей с большой площадью склеиваемых поверхностей и испытывающих небольшие нагрузки. Очень хорошо клеят многокомпонентные клеи на синтетической основе: ГИПК-61, эпоксидные (ЭДП, ЭПО, ЭПЦ-1), а также БФ-2, Момент, Феникс, Super Glue.

Соединения металлических деталей пайкой. Пайка - это процесс получения неразъемного соединения металлических материалов и деталей из них расплавленным припоем. Припой - это металл или сплав, температура плавления которого гораздо меньше, чем у соединяемых изделий. В зависимости от температуры плавления различают следующие типы припоев: мягкие (легкоплавкие) - температура плавления не более 450 °С, твердые (среднеплавкие) - 450-600 °С; высокотемпературные (высокоплавкие) - свыше 600 °С. Для домашних работ, как правило, пользуются мягкими оловянно-свинцовыми припоями марки ПОС. Маркировка их означает следующее: цифра в марке припоя - содержание олова в процентах; так, в припое ПОС 90 - 90% олова, в ПОС 40 - 40%, и т.д.; следующие за обозначением марки (т. е. за буквами «ПОС») буквы означают добавку элемента, формирующего специальные свойства припоя: ПОССу4-6 - припой с добавкой сурьмы, ПОСК50 - кадмия, ПОСВ33 - висмута. Чтобы предохранить соединяемые поверхности (предварительно хорошо очищенные) от окисления, используют паяльный флюс - вещество, очищающее поверхности и припой от оксидов и загрязнений и предотвращающее образование оксидов, а также увеличивающее растекаемость расплавленного припоя. Каждый флюс эффективен только в определенном интервале температур, за пределами которого он сгорает. Припой выбирают в зависимости от свойств соединяемых металлов, припоя, требований прочности спаянного соединения и некоторых других условий.

Мастера-любители обычно используют бескислотные флюсы - канифоль и флюсы на ее основе с добавлением спирта, скипидара, глицерина и других неактивных веществ, - и флюсы активные (бескислотные), изготовляемые на основе хлористого цинка, канифоли и других веществ. Следует иметь в виду, что после пайки остатки флюса и продукты его разложения необходимо сразу же удалять, поскольку они содействуют коррозии.

Паяльный инструмент. К нему относятся паяльник (рис. 68), паяльная лампа (рис. 69), паяльная горелка (рис. 70).

Рис. 68.

Рис. 69. :
1 - горелка; 2 - воздушный баллон; 3 - рукоятка для регулирования пламени; 4 - нагревательный лоток; 5 - насос; 6 - ручка; 7 - бачок для горючего

Рис. 70. :
а - с подогревом открытым пламенем; б - с подогревом в закрытой камере

Паяльник применяется для прогревания места спайки и расплавления припоя. Рабочая часть паяльника - медный наконечник, нагреваемый от внешних источников. При пайке мелких деталей, например, деталей радиосхем, используют наконечники в форме отвертки массой 0,1-0,2 кг; для пайки более габаритных изделий (скажем, листов металлической кровли) - тяжелые наконечники в виде молотка массой 0,5-10 кг. Нагрев паяльников осуществляется разными способами - как в пламени горелки, так и с помощью электрического тока (электропаяльники). Последние (бытового назначения) выпускаются различной мощности - от 25 до 100 Вт в зависимости от цели применения. Подогрев может происходить обычным теплом (за несколько минут) или с форсированной скоростью. В последнем случае электропаяльники называются паяльными пистолетами; они употребляются для мелких паяльных работ (пайки электропроводов, например). Перед началом паяния наконечник паяльника нужно залудить, т.е. очистить с помощью напильника либо шлифовальной шкурки, нагреть, окунуть во флюс, приложить к припою и держать, пока тот не начнет плавиться. Это надо повторить несколько раз - до тех пор, пока рабочая поверхность наконечника не покроется ровным слоем припоя.

Паяльная лампа представляет собой легкую переносную горелку (рис. 69) с направленным пламенем, работающую на спирте, бензине или керосине. Ее функции - нагревание наконечника паяльника при пайке с твердым или мягким припоем, расплавление припоя, а также нагревание металлов при гибке, правке и т.д., удаление остатков старых лаков, красок, масел с деревянных оснований, металлических деталей, штукатурки. Паяльная горелка (рис. 70) тоже представляет собой легкую переносную горелку с направленным (открытым или закрытым) пламенем. Работает она на жидком газе - пропане или бутане, который поступает из баллона или из зарядных устройств. Паяльная горелка предназначена для пайки твердым припоем (и, конечно, мягким), разогрева металлических деталей при их правке и сгибании, оплавления старой краски. При работе с паяльной горелкой необходимо использовать огнеупорную подкладку - плитки из искусственного камня, шамота, кирпича и т.д.

Техника и технология паяния. Сообразно используемому типу припоя различают два вида пайки: мягкую, или пайку мягким припоем, и твердую, или пайку твердым припоем. Выбор того или иного вида определяется величиной нагрузок, которым будут подвергаться спаянные заготовки. Сильно нагружаемые поверхности соединяют твердой пайкой. Припой при этом получается более густым, чем при мягкой пайке. Его надо брать побольше, чтобы он мог проникнуть во все щели. По окончании твердой пайки шов зачищают напильником. Поскольку твердая пайка требует нагрева до 450 °С и выше, то ее можно производить только с помощью достаточно мощной паяльной горелки. Мягкую же пайку выполняют паяльником и пламенем при температуре 180-400 °С. Там, где возможно, соединение надо выполнять с напуском или перекрытием, что увеличивает площадь контакта заготовок друг с другом. Между соединяемыми деталями следует оставлять зазор шириной 0,1-0,5 мм. Прежде всего надо выбрать тип паяльного соединения (рис. 71).

Рис. 71. :
1 - плоских тонкостенных; 2 - трубчатых и сложной формы; 3 - проволочных

В домашних условиях чаще всего детали при пайке соединяют методом пайки по стыку, скажем, при соединении оцинкованных стальных труб.

Очистка поверхностей. Места будущего соединения должны быть полностью очищены от всех инородных образований - грязи, смазки, ржавчины и т.п. Процедуру очистки проводят механическим либо химическим способом. В первом случае используют наждачную бумагу, шабер или шлифование; во втором - тетрахлористый углерод. В готовом к пайке виде поверхности должны быть зачищенными до блеска, гладкими, без царапин и вмятин.

Лужение. Прежде чем приступить к пайке, очищенные места соединения необходимо тщательно пролудить, т. е. покрыть тонким слоем припоя, так как на луженую поверхность припой ложится лучше. На места будущей пайки сначала надо нанести тонкий слой флюса или паяльной пасты. Паяльник должен быть хорошо залужен. Нагрев его, им набирают припой, переносят на место пайки и распределяют ровным слоем. При соединении больших поверхностей такая процедура повторяется несколько раз либо используют иной способ: на место соединения равномерно кладут некоторое количество кусочков припоя и расплавляют их; при этом паяльник время от времени надо окунать во флюс или в паяльную пасту. Оцинкованные места лудить не нужно.

Пайка. Соединяемые детали устанавливаются в удобном для пайки положение и фиксируются с помощью тисков, струбцин или иных приспособлений. Затем место пайки равномерно прогревают паяльником до требуемой рабочей температуры. Важно при этом контролировать степень нагрева паяльника и соединяемых поверхностей: если эти поверхности были прогреты слабо, то соединение будет ненадежным; если же паяльник перегрет, он плохо удерживает припой. Когда рабочая температура достигнута, сначала плавят флюс, а затем припой. Как только весь флюс расплавится, предварительно нагретый припой переносят на зазор. При соприкосновении с деталью, нагретой до нужной температуры, припой плавится и проникает в зазор. После этого паяльник используется только для поддержания рабочей температуры.

Как только припой остынет, можно снять зажимы. Саму деталь охлаждают на воздухе либо в холодной воде. Мягкая пайка пламенем целесообразна в тех случаях, когда нужно соединить заготовки сравнительно большой толщины: пламя прогревает их быстрее, чем паяльник. Мягкой пайкой можно соединять большинство металлов и их сплавов, исключая легкие металлы и сплавы (например, алюминий). Для соединения многих металлов требуются только свои припои. Поскольку мягкая пайка производится при заметно более низких температурах, то и требования к зачистке контактных поверхностей существенно выше.

Твердая пайка пламенем. Этим методом можно соединять все металлы, включая бронзу и серый чугун, а также и разнородные металлы, скажем, сталь с латунью. Отличие этого метода пайки от мягкой состоит лишь в том, что процесс идет при гораздо больших температурах. Для твердой плавки пламенем применяют обычные кислотно-ацетиловые горелки, а для получения небольших, тонкостенных соединений - газовые паяльные лампы. Например, при образовании Т-образного соединения вертикально стоящую заготовку фиксируют проволокой, горизонтальная же может быть не закреплена; проволока должна быть удалена от места пайки. Затем газовой горелкой (либо паяльной лампой) прогревают заготовки от краев к месту контакта, что исключает вероятность коробления и взаимного смещения деталей. Наконец, припой в форме прутка и проволоки осторожно подводят к месту пайки и дозированно, экономно расплавляют его. В заключение рассказа о пайке приведем виды соединений металлов, которые могут быть получены тем или иным видом пайки (рис. 72 и рис. 73).

Рис. 72.

Рис. 73.

Сварка - это процесс получения неразъемного соединения деталей из твердых материалов и изделий из них путем расплавления краев соединяемых деталей. Сваривают как однородные материалы (например, металл с металлом), так и разнородные (металл с керамикой). Существует множество методов сварки, из которых в домашних условиях наиболее широкое распространение получила дуговая сварка, при которой расплавление краев соединяемых деталей осуществляется электрической дугой. Эта дуга представляет собой электрический разряд между двумя электродами или электродом и изделием. Температура плазмы дуги составляет 6-7 тысяч градусов, что дает возможность плавить практически все металлы.

Сварочный агрегат состоит из сварочного аппарата с двумя соединительными кабелями. На конце одного из них находится зажим, укрепляемый на детали, на другом - держатель, в который вставляется электрод. Электрическая дуга возникает между кончиком электрода и деталью за счет сильного электрического поля, создаваемого сварочным аппаратом: оно пробивает воздушный промежуток между электродом и деталью, и в результате возникает мощный электрический ток, при протекании через деталь выделяющий большое количество тепла. Для возбуждения дуги надо коснуться детали кончиком (торцом) электрода и тотчас отвести его назад на 3-4 мм. Сварочный электрод представляет собой металлический стержень, плавящийся при сварке и дающий тем самым дополнительный металл для сварного шва. Наиболее распространенными являются электроды рубилового типа, используемые при сварке с помощью и постоянного, и переменного тока. Электроды обычно бывают длиной - 30 или 35 см, толщиной 1,5: 2,25; 3,25; 4; 5 мм и более. Для сварки более толстых деталей применяют и более толстые электроды, и большие токи. Таблица 10 конкретизирует это условие.

Таблица 10

Соединение двух или более деталей, полученное с помощью сварки, называется сварным. По форме такие соединения подразделяют на стыковочные, угловые, нахлесточные, тавровые (рис. 74) и другие; по положению сварного шва в пространстве - на нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные (рис. 75). Сварной шов - это участок сварного соединения, непосредственно связывающий свариваемые детали. По способу выполнения сварные швы бывают однопроходные, многослойные, непрерывные (сплошные, прерывистые, угловые, стыковые, точечные и некоторые другие) (рис. 76.)

Рис. 74. :
а - стыковое; б - угловое; в - нахлесточное; г - тавровое

Рис. 75. :
а - нижние; б - горизонтальные; в - вертикальные; г - потолочные

Рис. 76. :
а - стыковой непрерывный однопроходный; б - стыковой непрерывный многослойный; в - угловой прерывистый

Особенности сварочной дуги. В процессе горения дуги под электродом, т. е. в детали, образуется углубление, заполненное жидким металлом, которое называется кратером. Часть этого металла испаряется, и при гашении дуги кратер оказывается «сухим», т. е. просто представляет собой выемку, ямку в металле. Кратер снижает качество сварного шва, и его необходимо заполнить, т. е. заварить. Глубина кратера, или, как ее называют, глубина провара тем больше, чем больше сварочный ток и меньше скорость перемещения дуги. Заваривают кратер так. На основном металле зажигают дугу, после чего перемещают ее через кратер к валику шва и, заполнив кратер, вновь двигают вперед. Наилучшее качество шва обеспечивает так называемая нормальная (или короткая) дуга, т.е. дуга, длина которой не превышает диаметра стержня электрода. Если эта длина больше, то дуга называется длинной. Надо иметь в виду, что слишком длинная дуга дает швы низкого качества. Существует еще один «нехороший» эффект, который надо устранять, - отклонение разрядной дуги под действием магнитного поля разрядного тока, или явление так называемого магнитного дутья (рис. 77).

Рис. 77. :
а, б - отклонения дуги; в - компенсация отклонения дуги наклоном электрода

Чтобы уменьшить отклонение дуги, применяют ряд мер: меняют месторасположение токоподвода, наклоняют электрод в сторону отклонения дуги, уменьшают ее длину. Хотя дуга переменного тока менее устойчива, чем дуга, питаемая постоянным током, сварка ею имеет преимущество в простоте и меньшей стоимости сварочного оборудования. Сварку дугой постоянного тока можно проводить при соединении «+» источника питания со свариваемой деталью (прямая полярность) или с электродом (обратная полярность) (понятно, что при сварке на переменном токе это неважно). При горении дуги прямой полярности больше нагревается свариваемая деталь, а обратной полярности - электрод. Кроме того, скорость плавления электродов, изготовленных из низкоуглеродистых сталей, при обратной полярности на 10-40% больше, чем при прямой. Это обстоятельство учитывают, выбирая прямую либо обратную полярность в зависимости от вида сварочных работ (прихватка или сварка), толщины свариваемых изделий, материала электродов (углеродистый, хромоникелевый). Сварка с обратной полярностью применяется также при соединении тонких листов металла.

Техника дуговой сварки. Прежде чем приступать к собственно сварке, необходимо очистить края соединяемых деталей от грязи, ржавчины, масла, краски и шлака. Выбрав соответствующий виду сварного шва электрод, следует вставить его свободным от обмазки концом в электрододержатель, после чего установить переключатель силы тока в положение, соответствующее нормальному режиму сварки. Как зажечь дугу, уже объяснялось выше. В местах ее контакта со свариваемой деталью металл плавится мгновенно, поэтому сварку надо начинать тотчас по зажигании дуги. Процесс плавления происходит в двух зонах, металл в которых смешивается: одна на электроде, другая на краях деталей. Зона смешивания при удалении электрода быстро застывает за счет хорошего теплоотвода из нее. Образующийся при остывании шов называется наплавленным валиком.

Электрод при сварке перемещают по весьма замысловатой траектории: в направлении его оси (для сохранения определенной дуги), вдоль и поперек сварного шва. При слишком быстром движении электрода шов получается узким, неплотным и неровным. Медленное движение может привести к перегреву и пережогу металла. Колебательное (зигзагообразное) перемещение конца электрода не только вдоль, но и поперек шва приводит к образованию широкого валика. Ширина широкого шва должна равняться 6-15 мм, а узкого («ниточного») - на 2-3мм шире диаметра электрода. Легче всего осуществить сварку в нижнем положении (см. рис. 75а).

Надежность такого шва можно повысить подваркой ниточным швом с обратной стороны. Многослойные сварные швы выполняют путем наложения друг на друга многих валиков; при этом перед наплавкой очередного валика надо молотком и металлической щеткой тщательно счистить шлак с предыдущего валика. Качество сварки существенно зависит от аккуратности выполнения первого слоя. Это особенно важно для тех конструкций, где нет возможности сделать подварку обратной стороны стыка. При сварке горизонтальных швов обычно скос делают только у верхней детали соединения (см. рис. 75б). Дугу сначала зажигают на нижней горизонтальной кромке, после чего переходят на скошенную верхнюю кромку. Сложнее сваривать потолочные швы (см. рис. 75г), так как необходимо удержать металл от стекания из кратера вниз. Этого можно добиться только при сварке короткой дугой. Ток дуги и диаметр электрода при сварке этого типа швов должны составлять на 15-20% больше, чем при сварке швов в нижнем положении. Сварные швы заполняют двумя способами: по длине и по сечению. В первом способе их выполняют «напроход» и обратно ступенчатым способом. Швы, длина которых не более 300 мм, напроход ведут от начала до конца в одном направлении. Швы длиной 300-1000 мм сваривают либо напроход от середины к краям, либо обратно-ступенчатым способом. Последним способом варят и швы большой (более 1000 мм)длины. Обратноступенчатый способ состоит в том, что длинный шов делят на участки длиной 100-300 мм и проваривают их в направлении, противоположном общему направлению шва. Конец каждого участка при этом сваривают с началом предыдущего.

Как уже отмечалось, по способу выполнения различают однослойные (однопроходные), многослойные и др. швы. В многослойном каждый слой выполняется за один либо за два-три прохода. В любом случае применяется обратноступенчатый способ сварки. Стыковое соединение (см. рис. 74а) их элементов толщиной 4-8 мм выполняют однопроходным швом (см. рис. 76а), а более толстые детали сваривают многослойным (многопроходным) швом. В последнем случае сварку производят ниточными валиками-электродами одного диаметра (рис. 76б). В месте поворота шов заваривают без отрыва дуги. Для сварки встык деталей разной толщины диаметр электрода и ток подбирают по нижним параметрам режима сварки, рекомендуемого для детали большей толщины. На нее же при выполнении сварки направляют электрическую дугу. Стыковое сварное соединение обладает рядом преимуществ по сравнению с соединениями других типов: возможность сварки деталей любой толщины; более высокая прочность; минимальный расход металла; надежность и удобство контроля. Имеются следующие стыковые соединения: без скоса кромок, с отбортовкой, с односторонним скосом (V-образные), с двусторонним скосом (Х-образные). Тавровые соединения бывают нескольких видов (рис. 78): под прямым углом без скоса кромок (рис. 78a); под углом со скосом одной кромки (б); под прямым углом со скосом одной кромки (в); под прямым углом с двусторонним скосом (г).

Рис. 78. :
а - под прямым углом без скоса кромок; б - под углом со скосом одной кромки; в - под прямым углом со скосом одной кромки; г - под прямым углом с двусторонним скосом кромок

Угол скоса в соединениях под прямым углом обычно равен 55-60°. В этом способе соединений внахлестку (рис. 78б) деталь накладывают на деталь и выполняют шов по кромке верхнего элемента. Преимуществами этого соединения являются простота подготовки деталей под сварку и их сборки в конструкцию; небольшие усадки и коробления. К недостаткам можно отнести повышенный расход металла, необходимость сварки с двух сторон, вероятность возникновения коррозии, трудоемкость и большой расход электродов. Соединения внахлестку обычно применяются для сварки деталей толщиной 1-10 мм из низкоуглеродистых и коррозиестойких сталей. Процесс собственно сварки узлов и деталей начинают с их взаимной фиксации прихватками (или «клепками») - точечными «швами», иначе соединяемые элементы при сваривании могут «разбежаться» в разные стороны. Прихватки запрещается делать в острых углах, на окружностях малого радиуса, в местах резких переходов, а также вблизи отверстий и на расстоянии менее 10 мм от них или от края детали.

Фланцы, цилиндры, шайбы, трубчатые соединения фиксируют, располагая прихватки симметрично. Если необходимо делать двустороннюю прихватку, эти точечные «швы» надо располагать в шахматном порядке. В любом случае последовательность расположения прихваток должна сводить до минимума коробление листов. Кроме того, при выполнении прихваток сварочный ток должен быть на 20-30% больше, необходимого для сварки тех же материалов; электроды, напротив, следует выбрать тоньше; длина дуги при выполнении прихваток должна быть малой - не более диаметра электрода; дуга отрывается не в момент образования кратера, а после полного его заполнения.

Трудности при выполнении сварочных работ. 1. Прилипание электрода - это, по существу, короткое замыкание, в результате которого сварочный аппарат испытывает перегрузку. Прилипший электрод удаляют из шва резким рывком. 2. Другим дефектом, часто возникающим при сварке, является увод дуги от сварного шва: методы борьбы с ним описаны выше. 3. Швы получаются непрочными в следующих случаях: при сваривании многопроходного шва не полностью удален шлак с поверхности наплавленных валиков; слишком большой или малый разрядный ток.

Техника безопасности при дуговой сварке. Пря проведении сварочных работ всегда существует вероятность получения травм той или иной степени тяжести: удар током, ожог электродом или раскаленными частицами металла, ожог сетчатки световым излучением дуги и др., поэтому при выполнении таких работ строжайшее выполнение правил электробезопасности становится не только условием успешного их проведения, но и выживания сварщика. Прежде всего необходимо тщательнейшим образом проверить целостность изоляции электрических цепей. Корпус источника питания обязательно должен быть заземлен, а еще лучше - «занулен» (рис. 79). Любые работы с источником - перемещения, ремонт и т.д.- должны производиться при отключении его от сети. Особенно важно обращать внимание на провода с сечением, выбранным из расчета 5-7А/мм 2 . Электрододержатели (рис. 80) должны соответствовать всем предъявляемым к ним требованиям.

Рис. 79.

Рис. 80.

И последнее: неплохо ознакомиться (в том числе и практически) с основными приемами оказания помощи при электротравмах. Обратим особое внимание на то, как обращаться с собственно электрической дугой, которая представляет собой наибольшую опасность для глаз, и при сильном воздействии вызывает катаракту (помутнение хрусталика). Ясно, что без защитной маски сваркой заниматься нельзя. Здесь проблема состоит в подборе светофильтра. Для этого рекомендуется провести пробную сварку; если в свете дуги через фильтр виден подлежащий сварке стык, т.е. на 1-2 см видно, куда вести электрод, - фильтр годится. Если видимость хуже, значит, фильтр слишком темный, а если видно очень далеко - слишком светлый. Но даже при правильном подборе светофильтра маски неопытные сварщики частенько «налавливают зайчиков» от излучения дуги. Вечером или ночью после работы со сварочным агрегатом человек начинает ощущать, что его глаза словно наполнены движущимся крупнозернистым песком. Помимо «зайчиков», можно получить ожоги открытых частей тела. Для предотвращения подобных травм следует надевать одежду сварщика, состоящую из брюк и куртки из брезентовой ткани, а также сапоги или ботинки. Брюки надо надевать поверх обуви, с тем чтобы уберечь ноги от ожогов брызгами металла и горячими огарками.

Чтобы узнать, как соединить металлические трубы без сварки, нужно детально изучить методы соединения данных трубопрокатных материалов. Все дело в том, что трубопроводы являются сложной конструкцией из последовательного соединения трубопрокатного сортамента, измерительного оборудования, которые предусмотрены в проекте.

Состыковку можно осуществить различными методами. При выборе оптимального решения ориентируются на назначение магистрали и условия ее использования. Также в расчет берут диаметр трубопрокатного сортамента.

При прокладке магистрали метод соединения может быть разным. Часть из них могут быть неразъемными, но демонтаж с последующей повторной сборкой конструкции при этом возможен.

А есть монолитные стыки, которые без разрушения конструкции разобрать не получится. Самую большую популярность среди монолитных стыков завоевала сварка. Но, это далеко не единственный метод, который позволяет соединить участки трубопровода, есть и другие.

Не смотря на высокую популярность пластика, изделия из стали используют до сих пор. Сварное крепление применяется очень часто, но выполнение такого стыка невозможно без специальных знаний и навыков. Поэтому многие стараются использовать варианты, которые позволяют соединить по-другому.

Монтаж при помощью резьбового соединения

О том, как соединить железные трубы без сварки, пойдет речь дальше, а в этой статье можете узнать . Чтобы произвести состыковку, этот способ является очень распространенным.

Резьбовое соединение может стоять в таких местах магистрали, где условия позволяют выполнять постоянный контроль стыка. Еще при этом должна быть возможность проведения ремонтных работ в случае необходимости.

Чаще всего резьбу накатывают на спецоборудовании, но такую работу можно выполнить самостоятельно.

Она выполняется в такой последовательности:

Как соединить без резьбы и сварочных работ

Дальше можно будет узнать, как соединить металлические трубы без сварки и резьбы. Говоря о соединении металлических трубопрокатов, этот способ обойти нельзя, ведь он пользуется большой популярностью при монтажных работах.

Монтажные работы выполняются в такой последовательности:

1. Подготовленные к скреплению металлические трубы отрезают на концевых частях. Срез на них следует делать перпендикулярно и следить, чтобы он проходил ровно.
2. В область соединения прикладывают муфту. Центр соединительного элемента должен размещаться точно по зоне состыковки трубопроката.
3. На трубах маркером выполняют разметку, она будет указывать положение фитинга.
4. Смазкой из силикона покрывают конечные части соединения.
5. В соединительную деталь по показатель метки вставляют одну трубу. После чего, вторую выставляют в одну осевую линию с первой, и только после этого ее крепят с муфтой. Ориентиром при одевании будет проставленная маркером метка.

Смотрите видео

Соединение газовой магистрали из металла

• Правильность соединения проверяют так. На стыковую область наносят мыльный раствор. Когда на поверхности появляются мыльных пузырей, стык советуют протянуть сильнее.

Состыковка труб глушителя без сварки

Если пришла распространенная проблема с прогнившим фланцем «глушака», то стоит подумать, как соединить трубы глушителя без сварки. Все дело вот в чем. В данной ситуации вариантов есть несколько.

Первый вариант – варить. Следующий вариант – это покупка нового глушителя. Третий вариант – искать альтернативные выходы. В обоих случаях необходимо платить большие деньги. Если на глушителе нет сильной ржавчины, то можно воспользоваться хомутом.

Как показала практика, такие хомуты уже давно используются автокомпаниями с мировым именем такие, как «Фольксваген» и «Ауди». И нужно отметить, что данные приспособления во многих случаях успешно заменили сварку при ремонте автомобилей.

Видео

Чтобы состыковать трубы под углом и для ответвления устанавливают иные разновидности фитингов: угольники, переходные и другие. Торцевые части деталей для стыка должны быть очищенными, а резьба должна быть проделана с высоким показателем точности.

Для повышения прочности стыка данных изделий его проматывают прядью из льна, только резьбу перед этим покрывают белилами.

Короткая резьбовая часть характеризуется такими особенностями. В области двух витков в конце, которые имеют название сбег резьбы, глубь, как правило, короче. Это дает возможность обеспечить более прочный стык без сварки, не используя сбеги и уплотнители.

Видео

Две детали на удлиненной резьбовой части можно скрепить без сварки посредством сгона. На первой его части короткая резьба, а на другой – большая. Короткая предназначена для крепления с муфтой. На удлиненную резьбу одевается муфта с контргайкой. А большая резьба позволяет выполнять регулирование длины заготовки.

Сгоны чаще всего используют при ремонте пришедшей в негодность отрезка магистрали. Состыковочный элемент и контргайку сгоняют на большую резьбу.

Чтобы смонтировать сгон применяют уплотнительную нить. Она накручивается до конца короткой резьбовой нарезки на металлическом изделии.

Иногда при монтаже сгона между контргайкой и муфтой прокладывают жгут из ФУМ ленты. Его укладывают в тремя слоями. Такой стык выполняют так:

1. На большую резьбовую нарезку накручивают муфту и контргайку.
2. При этом берут и уплотнительную нитку. Ее наматывают на торцевой части муфты, которую плотно подгоняют контргайку.
3. Жгут должен лечь в фаску, только так не сможет просочиться ни жидкость, ни пар.

Говоря о том, как соединить две металлические трубы без сварки, стоит отдельно остановиться на таком варианте, как Гебо. В частях магистрали, где соединение находится в труднодоступной зоне, данный метод оказывается довольно эффективным.

Название Гебо получил специальный фитинг. Его ставят с единственной целью – соединить несколько труб. Всю работу можно проделать быстро и легко. Резьбовую нарезку при этом делать не нужно.

Бытует ошибочное мнение, что состыковать такой деталью стояк без сварки опасно. Но, правильно смонтированный данный элемент может выдержать очень большие нагрузки. Сюда же необходимо добавить, что такой механизм отличается высокой устойчивостью к влиянию осевых сил.

Видео

При сохранении норм температурного режима такая деталь прекрасно держит не только металлические изделия, но и пластиковые.

Используя материал, изложенный выше ясно, как соединить металлические трубы без сварки. Практически все предложенные способы подходят для малоопытных мастеров, и позволяют соединить изделия без дорогостоящих сварочных работ, которые требуют высокой квалификации и спецоборудования.

В быту мы постоянно вынуждены решать задачи разной степени хозяйственной сложности, то полку прибить, то лампочку вкрутить, то трубы подчинить. В процессе ремонтных работ, у многих вставал вопрос: чем приклеить металл к металлу, без помощи сварки или клепки.

С первого раза миссия кажется не выполнимой, но к счастью, промышленность не стоит на месте и намертво склеить металл с металлом, а также другими материалами (такими как: древесина, кожа, и даже бумага) теперь можно с помощью специализированного клея.

Клей для металла. Как это работает?

Каждому по потребностям! Когда речь идет о склеивании материалов, мы не хотим приобрести некачественную клейкую массу, иначе весь смысл задуманных работ просто пропадёт.

Выбирая клейкую основу, ориентируйтесь на следующие параметры продукта:

• Водостойкость. Данное качество особенно ценно, при условии, если склеенная поверхность будет находиться на открытом воздухе.
• Длительный срок действия.
• Наличие защиты от коррозии.
• Минимизированная усадка и расширение в процессе затвердения.
• Стойкость к смене температурных режимов.
• Надежность материала.

Чаще всего при покупке клея для металла ориентируются на такой показатель как вязкость. Чем выше вязкость клейкой массы, тем универсальнее сам продукт. Если вязкость высокая, то благодаря такому клею можно приклеить не только металлы, но и другие твёрдые поверхности.

Перед тем как посетить строительный магазин вам необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Где именно будет находиться склеенный материал?
2. Насколько прочно должна быть скреплена используемая поверхность?
3. Предполагаются ли нагрузки непосредственно на клеевой шов? Какой интенсивности будут предполагаемые нагрузки?
4. Типы железа, которые вы хотите соединить.
5. Как именно будет сформирован шов?
6. Будет ли иметь место резкие перепады температур?

Как только ответы на данные вопросы будут найдены, можно смело приступать к покупке клея.

Помните, что клей для металла состоит из химических соединений, которые могут вызвать негативные последствия для вашего здоровья. Прежде чем купить клей, поинтересуйтесь его токсичностью и обратите особое внимание на меры предосторожности, которые указаны на упаковке. Пренебрежение элементарными правилами техники безопасности, могут обернуться плачевными последствиями для вас и ваших близких.

Если вы ничего не смыслите в сварке, или же она вам просто не по карману, а соединить, с первого взгляда, несоединимое, очень нужно, то вас спасет клей для металлических поверхностей. Клей для металла обладает рядом химических свойств, которые делают его лучшей альтернативой сварки. Помимо «мёртвой хватки» склеенным поверхностям не страшна вибрация и иные агрессивные воздействия.

При выборе клея вам необходимо точно знать, как и на какой поверхности, он найдет себе применение. На рынке существует большое количество узкопрофильных клейких масс, которые отличаются по своим свойствам и сферам применения. Давайте подробно рассмотрим, так чем приклеить металл к металлу?

Эпоксидный клей. Дёшево не значит плохо

Клеящие материалы — «PERMABOND»

Чем же еще можно приклеить железо к железу? Можно попробовать клеящие материалы копании «PERMABOND» они разрешат ваш вопрос чем приклеить металл к металлу. Изделия данной фирмы основаны на метилцианакрилате, который имеет замечательное свойство, он не растекается, а значит, места стыков и вся клейкая поверхность будет ровная и аккуратная.

Анаэробный клей для металла

Сфера применения данного изделия достаточно узкая. В основном анаэробный клей используют для склеивания резьбы, втулок, при работе с такими системами как «вал-подшипник» и «вал-втулка», помимо данных работ, клей может использоваться в качестве .

Особенностью работы с данным материалом, является то, что при контакте с кислородом материал создает воздухонепроницаемую пленку, внутри которой происходит процесс затвердения. Выбирая данный материал, обратите внимание, что он бывает нескольких видов, которые отличаются вязкостью и прочностью спайки.

Цианоакрилатный клей

По истине это «моментальный клей». Время затвердения клейкой массы данного изделия всего 5 секунд при комнатной температуре. Помимо моментальности, этот клей обладает хорошей прочностью и отлично сохраняет свои свойства, как при низких, так и при высоких температурах внешней среды. Данный клей отлично подойдет для соединения мелких металлических деталей.

Используя это изделие, помните, что оно не предполагает «коррекции» материала, то есть склеенные поверхность будет невозможно сдвинуть.

Метилметакрилатовый клей

Этот клей достаточно редко встретишь в обычных строительных магазинах. Основная сфера его использование-автомобилестроение. Такая узкая специализация вызвана тем, что данное изделие обладает великолепной ударопрочностью, что особенно важно в производстве деталей для автотранспорта.

Как приклеить металл к металлу? Инструкция

Итак, вы серьезно намерены приступить к склейке металлических изделий. Но, прежде чем приклеить металл к металлу выберите клей, который соответствует поставленным задачам.

Выбор подходящего клея

• Если вам необходимо соединить достаточно большие металлические детали и без нахлеста не обойтись, идеально подойдет эпоксидный клей.
• Хотите соединить «тютельку с тютелькой», то есть склеить мелкие детали? Используйте клеи содержащий цианоакрилат.
• Возникла нужда ? Смело покупайте анаэробный клей.
• Если вам необходимо, что бы «склейка» прошла максимально быстро, поможет цианоакрилатный клей.
• В ситуации, когда можно иметь право на исправление ошибок необходим эпоксидный клей, который застывает не сразу и дает возможность подвинуть клеящуюся поверхность.

Подготовка клеящей поверхности

После того как клей выбран необходимо подготовить используемую поверхность, . Тщательная очистка позволяет клею лучше сцепляться, а значит и результат окажется более надёжным. Очищать поверхность можно с помощью таких материалов как: наждачная бумага или щетка с металлической щетиной. Стоит отметить, что при очистке грубых загрязнений на больших поверхностях допускается использование «болгарки» с абразивной щеткой.

Ни капли жира! После того как чистка окончена, необходимо максимальным образом обезжирить используемую поверхность. В зависимости от параметров материала, для этой цели можно использовать обычную вату или ветошь, предварительно смоченную в ацетоне.

Подготовка клея

Если клей требует предварительной подготовки (например, чтобы получить эпоксидный клей, необходимо для начала смешать его компоненты), то используйте для его изготовления пластиковое ведро, смешивать массу, желательно пластиковой лопаткой.

Нанесение клейкой массы

На данном этапе ориентируйтесь на ваши потребности. На большие, объёмные материалы, клей лучше всего наносить с помощью пластиковой лопатки, а при склейки мелких деталей, можно обойтись и обычной спичкой.

Зашита от влажности

В процессе затвердения клейкой массы постарайтесь избегать воздействия влаги на склеенную поверхность. Если склеенная поверхность будет постоянно находится на «свежем воздухе», то лучше всего будет дополнительно покрыть её водоотталкивающим раствором. Если процесс склейки будет происходить на улице, запаситесь тентом или зонтом, который защитит не застывшую поверхность от лишней влаги.

Идеальным климатическим вариантом для производимых работ будет комнатная температура с минимальной воздуха.

Техника безопасности

Соблюдая эту нехитрую инструкцию — как приклеить металл к металлу, и вы достигните желаемого качества склейки. В процессе работы, лучше всего оградить себя от прямого вдыхания паров затвердевающей клейкой массы, так как именно они обладают максимальной токсичность.

Идеальным и максимально безопасным вариантом будет использование специального респиратора, приобрести который можно так же в строительном магазине. Помните, ваша безопасность в ваших руках.

1. Первый вид из наиболее результативных средств для очистки металла от старого клея считается «Супер Момент Антиклей». Он поможет полностью избавится от , моментального клея и различных клеев на основе полиуретана. Гелевая основа позволяет применять даже на вертикальной поверхности.
2. Второй вариант, это использование аптечного средства «Димексид». Необходимо хорошо смочить ватку либо тряпочку в данном составе и обработать поверхность до полного исчезновения клеевого пятна.
3. Не последнее место по удалению клея занимают такие распространенные средства как: «Уайт Спирит», ацетон, очищающий компонент «Контакт» и как не вспомнить про бензин.
4. Профессионалы по маникюру и педикюру используют эмульсии для размягчения акрила. Они результативно помогут с поверхности металла.

Важно не забывать! Свежие пятна любого клея подаются удалению намного легче старых (засохших). Так что будьте внимательными и предельно осторожными в процессе работы с любыми клеевыми составами.

В ногу с прогрессом

Современные клейкие материалы для металлических поверхностей, позволяют практически любому потребителю, без особых проблем и затрат, не используя сварку, приклеить металл к металлу. Благодаря простоте использования и хорошим результатам, вы можете самостоятельно в домашних условиях воссоздать целостность мелких и средних деталей, производить строительные работы, не прибегая к услугам сварщика.

Помните, что большая часть успеха в склейке металлов зависит от правильного выбора клеящего изделия и от соблюдения технологии работы с этим простым в применении материалом.

Помимо отличный клейких качеств, необходимо помнить, что вы имеете дело с продуктом, который может выделять токсичные пары, поэтому при работе, всегда используйте дополнительные меры защиты. Надеемся, что правильно склеенная поверхность прослужит вам еще очень долго.

Видео: ЧЕМ ПРИКЛЕИТЬ МЕТАЛЛ К МЕТАЛЛУ

Разъемные соединения. Имеются в виду соединения заготовок с помощью болтов, шурупов-«саморезов», заклепок. Такие соединения легко и быстро выполнимы, а также долговечны.

Болты, винты, гайки. Чтобы соединить болтами две заготовки, в них необходимо просверлить отверстия. Для этого следует взять сверло, диаметр которого немного больше диаметра болта. Например, для болта М10 сверлится отверстие 10,5 мм. Такой зазор (0,5 мм) позволит компенсировать возможные неточности в положении отверстий обеих соединяемых заготовок, особенно в случаях, когда точек соединения несколько, а заготовки большой длины. Обе заготовки надо соединить вместе и сверлить за один прием. Неподвижность соединения обеспечивают гайки, подкладные шайбы и пружинящие кольца - шайбы Гровера (рис. 62).

Рис. 62. Соединение болтом :
1 - пружинная шайба; 2 - шайба

Шайба, подложенная под головку болта, препятствует его вращению, а пружинящее кольцо, упираясь одним острым «зубом» в гайку, а другим - в заготовку, не дает гайке самопроизвольно раскручиваться. Если головка болта (винта) недолжна выступать над поверхностью детали, применяются болты (винты) с потайной головкой. В этом случае отверстие под винт сверлят сначала через обе заготовки, а затем раззенковывают с помощью сверла или зенкера.

Шурупы (винты)-саморезы. При их использовании гайки не нужны. Такой шуруп сам себе нарезает резьбу в обеих заготовках и стягивает их (рис. 63).

Рис. 63. Шуруп-саморез

Отверстие предварительно сверлят сразу в двух заготовках, предварительно установив в нужное положение. Диаметр отверстия равен диаметру шурупа минус две высоты резьбы. Деталь из листового металла (или иного материала) перед сверлением надо закрепить на подкладке из дерева или ДСП. Если металл тонкий (жесть), нет необходимости сверлить отверстия: достаточно пробить их кернером; листы же большей толщины следует сверлить. Существенно, чтобы толщина нижней заготовки не превышала 2,5 мм; кроме того, шуруп должен проходить насквозь, в противном случае не будет прижимающего эффекта.

Шпильки представляют собой металлические стержни с резьбой на обоих концах. Применяются они в тех случаях, когда к толстой или массивной заготовке необходимо прикрепить другую деталь. В заготовке сверлят отверстие, нарезают в нем резьбу под шпильку. Глубина отверстия должна превышать длину нарезанной части шпильки. Иначе ее нельзя будет вывинтить.

Неразъемные соединения. Заклепки применяются для скрепления элементов изделий небольшой толщины, в основном из листовых материалов. Состоят они из стержня и закладной головки (рис. 64). Наиболее распространенными являются заклепки, представленные на рис. 65. Перед соединением деталей в них предварительно высверливают отверстия, затем вставляют заклепку и конец ее расклепывают для образования замыкающей головки. Материал заклепок должен быть однородным с материалом соединяемых деталей. Это нужно для того, чтобы не происходила электрохимическая коррозия и не возникали напряжения, вызванные разными коэффициентами температурного расширения.

Рис. 64. :
1 - закладная головка; 2 - стержень; 3 - замыкающая головка

Рис. 65. :
а - с плоской головкой; б - с потайной головкой; в - с полупотайной головкой; г - коническая заклепка с подголовкой

Инструментами для ручной клепки являются поддержка, натяжка и обжимка. Исходя из свободы доступа к замыкающей и к закладной головкам заклепки, существуют два метода клепки - прямой (открытый) и обратный (закрытый). При использовании прямого метода удары молотком по стержню заклепки наносят со стороны замыкающей головки. Порядок операций таков (рис. 66): заклепку вводят в отверстие (а), под закладную головку ставят массивную поддержку (2), а сверху на стержень - натяжку (1), и ударами молотка по натяжке осаживают соединяемые детали (б); равномерными ударами молотка под углом к торцу стержня предварительно формируют замыкающую головку (в), на эту головку устанавливают обжимку и равномерными ударами (при опоре на поддержку) окончательно формируют замыкающую головку (2).

Рис. 66. Клепка прямым методом :
а - закладывание заклепки; б - осаживание деталей с помощью натяжки; в - предварительное формирование замыкающей головки; г - окончательное формирование замыкающей головки; 1 - натяжка; 2 - поддержка; 3 - обжимка

В обратном методе удары наносятся по закладной головке. Стержень заклепки вводят в отверстие сверху, поддержку ставят под стержень - сначала плоскую - для предварительного формирования замыкающей головки, а затем - поддержку с полукруглой головкой - для окончательного ее формирования (если головка должна быть полукруглой). По закладной головке бьют через обжимку, формируя тем самым замыкающую головку с помощью поддержки. Однако отметим, что получаемая таким методом клепка имеет более низкое качество, чем при использовании прямого метода.

Соединения на заклепках с отрываемым стержнем. Недостаток описанных выше традиционных заклепок в том, что при расклепке требуется доступ к тыльной стороне. В этом нет необходимости при использовании заклепок с отрываемым стержнем, которые и удобны в обращении, и экономичны. Однако справедливости ради следует отметить, что соединения на них несколько менее прочны, а для работы с ними нужны специальные заклепочные клещи, оснащенные сменными направляющими элементами. Обычно клещи продаются в комплекте с заклепками (которые, разумеется, продаются и без клещей). Заклепки вставляют в отверстие, равно как и работают клещами, находясь с одной (лицевой) стороны соединения. Установить заклепку с отрываемым стержнем легко. Как и при любом подобном соединении, под нее нужно высверлить отверстие, диаметр которого равен диаметру гильзы (пустотелой части заклепки). Затем гильзу вставляют в отверстие до упора фланцем в поверхность листа, причем гильза должна выступать с обратной стороны не менее чем на 3 мм. После этого выступающий стержень захватывают заклепочными клещами. С тыльного конца стержень имеет шаровидную головку, которая при сжатии ручек клещей втягивается в тело заклепки и сминает ее выступающую часть (рис. 67).

Рис. 67. Заклепка с отрываемым стержнем :
а - заклепка вставлена в отверстие; б - заклепка после облома стержня

После этого конец стержня отрывается. Этот вид заклепок имеет, помимо упомянутой меньшей прочности, и другие недостатки: а) заклепки выступают с тыльной стороны; правда, внутри полых изделий выступов не видно; б) эти соединения негерметичны.

Клеевые соединения. Склеивание - достаточно распространенный способ получения неразъемных соединений. Качество, т. е. долговечность клеевых соединений зависит от качества подготовки склеиваемых поверхностей и вида нагрузки на клеевой шов. Прежде всего поверхности должны быть очищены от ржавчины, жира и обработаны грубой шлифовальной шкуркой зернистостью 60 или 80. Не следует склеивать консольные детали при малой площади опоры, подвергающиеся воздействию разнородных нагрузок (скажем, сдвигу и повороту), поскольку в таких условиях клеевое соединение будет заведомо непрочным. То же можно сказать о склеивании деталей, работающих под нагрузкой, вызывающих их расслаивание. С другой стороны, соединения на клею будут прочными, если соединяемые детали в процессе эксплуатации будут подвергаться сдвигу относительно друг друга или растяжению. Клеи по металлу бывают одно- и многокомпонентными. Первые, в том числе и контактные клен, обычно сохраняют свою эластичность длительное время и склонны к усадке. Их применяют чаще всего для соединения деталей с большой площадью склеиваемых поверхностей и испытывающих небольшие нагрузки. Очень хорошо клеят многокомпонентные клеи на синтетической основе: ГИПК-61, эпоксидные (ЭДП, ЭПО, ЭПЦ-1), а также БФ-2, Момент, Феникс, Super Glue.

Соединения металлических деталей пайкой. Пайка - это процесс получения неразъемного соединения металлических материалов и деталей из них расплавленным припоем. Припой - это металл или сплав, температура плавления которого гораздо меньше, чем у соединяемых изделий. В зависимости от температуры плавления различают следующие типы припоев: мягкие (легкоплавкие) - температура плавления не более 450 °С, твердые (среднеплавкие) - 450-600 °С; высокотемпературные (высокоплавкие) - свыше 600 °С. Для домашних работ, как правило, пользуются мягкими оловянно-свинцовыми припоями марки ПОС. Маркировка их означает следующее: цифра в марке припоя - содержание олова в процентах; так, в припое ПОС 90 - 90% олова, в ПОС 40 - 40%, и т.д.; следующие за обозначением марки (т. е. за буквами «ПОС») буквы означают добавку элемента, формирующего специальные свойства припоя: ПОССу4-6 - припой с добавкой сурьмы, ПОСК50 - кадмия, ПОСВ33 - висмута. Чтобы предохранить соединяемые поверхности (предварительно хорошо очищенные) от окисления, используют паяльный флюс - вещество, очищающее поверхности и припой от оксидов и загрязнений и предотвращающее образование оксидов, а также увеличивающее растекаемость расплавленного припоя. Каждый флюс эффективен только в определенном интервале температур, за пределами которого он сгорает. Припой выбирают в зависимости от свойств соединяемых металлов, припоя, требований прочности спаянного соединения и некоторых других условий.

Мастера-любители обычно используют бескислотные флюсы - канифоль и флюсы на ее основе с добавлением спирта, скипидара, глицерина и других неактивных веществ, - и флюсы активные (бескислотные), изготовляемые на основе хлористого цинка, канифоли и других веществ. Следует иметь в виду, что после пайки остатки флюса и продукты его разложения необходимо сразу же удалять, поскольку они содействуют коррозии.

Паяльный инструмент. К нему относятся паяльник (рис. 68), паяльная лампа (рис. 69), паяльная горелка (рис. 70).

Рис. 68. Электропаяльник

Рис. 69. :
1 - горелка; 2 - воздушный баллон; 3 - рукоятка для регулирования пламени; 4 - нагревательный лоток; 5 - насос; 6 - ручка; 7 - бачок для горючего

Рис. 70. Паяльные горелки :
а - с подогревом открытым пламенем; б - с подогревом в закрытой камере

Паяльник применяется для прогревания места спайки и расплавления припоя. Рабочая часть паяльника - медный наконечник, нагреваемый от внешних источников. При пайке мелких деталей, например, деталей радиосхем, используют наконечники в форме отвертки массой 0,1-0,2 кг; для пайки более габаритных изделий (скажем, листов металлической кровли) - тяжелые наконечники в виде молотка массой 0,5-10 кг. Нагрев паяльников осуществляется разными способами - как в пламени горелки, так и с помощью электрического тока (электропаяльники). Последние (бытового назначения) выпускаются различной мощности - от 25 до 100 Вт в зависимости от цели применения. Подогрев может происходить обычным теплом (за несколько минут) или с форсированной скоростью. В последнем случае электропаяльники называются паяльными пистолетами; они употребляются для мелких паяльных работ (пайки электропроводов, например). Перед началом паяния наконечник паяльника нужно залудить, т.е. очистить с помощью напильника либо шлифовальной шкурки, нагреть, окунуть во флюс, приложить к припою и держать, пока тот не начнет плавиться. Это надо повторить несколько раз - до тех пор, пока рабочая поверхность наконечника не покроется ровным слоем припоя.

Паяльная лампа представляет собой легкую переносную горелку (рис. 69) с направленным пламенем, работающую на спирте, бензине или керосине. Ее функции - нагревание наконечника паяльника при пайке с твердым или мягким припоем, расплавление припоя, а также нагревание металлов при гибке, правке и т.д., удаление остатков старых лаков, красок, масел с деревянных оснований, металлических деталей, штукатурки. Паяльная горелка (рис. 70) тоже представляет собой легкую переносную горелку с направленным (открытым или закрытым) пламенем. Работает она на жидком газе - пропане или бутане, который поступает из баллона или из зарядных устройств. Паяльная горелка предназначена для пайки твердым припоем (и, конечно, мягким), разогрева металлических деталей при их правке и сгибании, оплавления старой краски. При работе с паяльной горелкой необходимо использовать огнеупорную подкладку - плитки из искусственного камня, шамота, кирпича и т.д.

Техника и технология паяния. Сообразно используемому типу припоя различают два вида пайки: мягкую, или пайку мягким припоем, и твердую, или пайку твердым припоем. Выбор того или иного вида определяется величиной нагрузок, которым будут подвергаться спаянные заготовки. Сильно нагружаемые поверхности соединяют твердой пайкой. Припой при этом получается более густым, чем при мягкой пайке. Его надо брать побольше, чтобы он мог проникнуть во все щели. По окончании твердой пайки шов зачищают напильником. Поскольку твердая пайка требует нагрева до 450 °С и выше, то ее можно производить только с помощью достаточно мощной паяльной горелки. Мягкую же пайку выполняют паяльником и пламенем при температуре 180-400 °С. Там, где возможно, соединение надо выполнять с напуском или перекрытием, что увеличивает площадь контакта заготовок друг с другом. Между соединяемыми деталями следует оставлять зазор шириной 0,1-0,5 мм. Прежде всего надо выбрать тип паяльного соединения (рис. 71).

Рис. 71. Способы соединения деталей при пайке :
1 - плоских тонкостенных; 2 - трубчатых и сложной формы; 3 - проволочных

В домашних условиях чаще всего детали при пайке соединяют методом пайки по стыку, скажем, при соединении оцинкованных стальных труб.

Очистка поверхностей. Места будущего соединения должны быть полностью очищены от всех инородных образований - грязи, смазки, ржавчины и т.п. Процедуру очистки проводят механическим либо химическим способом. В первом случае используют наждачную бумагу, шабер или шлифование; во втором - тетрахлористый углерод. В готовом к пайке виде поверхности должны быть зачищенными до блеска, гладкими, без царапин и вмятин.

Лужение. Прежде чем приступить к пайке, очищенные места соединения необходимо тщательно пролудить, т. е. покрыть тонким слоем припоя, так как на луженую поверхность припой ложится лучше. На места будущей пайки сначала надо нанести тонкий слой флюса или паяльной пасты. Паяльник должен быть хорошо залужен. Нагрев его, им набирают припой, переносят на место пайки и распределяют ровным слоем. При соединении больших поверхностей такая процедура повторяется несколько раз либо используют иной способ: на место соединения равномерно кладут некоторое количество кусочков припоя и расплавляют их; при этом паяльник время от времени надо окунать во флюс или в паяльную пасту. Оцинкованные места лудить не нужно.

Пайка. Соединяемые детали устанавливаются в удобном для пайки положение и фиксируются с помощью тисков, струбцин или иных приспособлений. Затем место пайки равномерно прогревают паяльником до требуемой рабочей температуры. Важно при этом контролировать степень нагрева паяльника и соединяемых поверхностей: если эти поверхности были прогреты слабо, то соединение будет ненадежным; если же паяльник перегрет, он плохо удерживает припой. Когда рабочая температура достигнута, сначала плавят флюс, а затем припой. Как только весь флюс расплавится, предварительно нагретый припой переносят на зазор. При соприкосновении с деталью, нагретой до нужной температуры, припой плавится и проникает в зазор. После этого паяльник используется только для поддержания рабочей температуры.

Как только припой остынет, можно снять зажимы. Саму деталь охлаждают на воздухе либо в холодной воде. Мягкая пайка пламенем целесообразна в тех случаях, когда нужно соединить заготовки сравнительно большой толщины: пламя прогревает их быстрее, чем паяльник. Мягкой пайкой можно соединять большинство металлов и их сплавов, исключая легкие металлы и сплавы (например, алюминий). Для соединения многих металлов требуются только свои припои. Поскольку мягкая пайка производится при заметно более низких температурах, то и требования к зачистке контактных поверхностей существенно выше.

Твердая пайка пламенем. Этим методом можно соединять все металлы, включая бронзу и серый чугун, а также и разнородные металлы, скажем, сталь с латунью. Отличие этого метода пайки от мягкой состоит лишь в том, что процесс идет при гораздо больших температурах. Для твердой плавки пламенем применяют обычные кислотно-ацетиловые горелки, а для получения небольших, тонкостенных соединений - газовые паяльные лампы. Например, при образовании Т-образного соединения вертикально стоящую заготовку фиксируют проволокой, горизонтальная же может быть не закреплена; проволока должна быть удалена от места пайки. Затем газовой горелкой (либо паяльной лампой) прогревают заготовки от краев к месту контакта, что исключает вероятность коробления и взаимного смещения деталей. Наконец, припой в форме прутка и проволоки осторожно подводят к месту пайки и дозированно, экономно расплавляют его. В заключение рассказа о пайке приведем виды соединений металлов, которые могут быть получены тем или иным видом пайки (рис. 72 и рис. 73).

Рис. 72. Соединения, получаемые методом мягкой пайки

Рис. 73. Соединения, получаемые методом твердой пайки

Сварка - это процесс получения неразъемного соединения деталей из твердых материалов и изделий из них путем расплавления краев соединяемых деталей. Сваривают как однородные материалы (например, металл с металлом), так и разнородные (металл с керамикой). Существует множество методов сварки, из которых в домашних условиях наиболее широкое распространение получила дуговая сварка, при которой расплавление краев соединяемых деталей осуществляется электрической дугой. Эта дуга представляет собой электрический разряд между двумя электродами или электродом и изделием. Температура плазмы дуги составляет 6-7 тысяч градусов, что дает возможность плавить практически все металлы.

Сварочный агрегат состоит из сварочного аппарата с двумя соединительными кабелями. На конце одного из них находится зажим, укрепляемый на детали, на другом - держатель, в который вставляется электрод. Электрическая дуга возникает между кончиком электрода и деталью за счет сильного электрического поля, создаваемого сварочным аппаратом: оно пробивает воздушный промежуток между электродом и деталью, и в результате возникает мощный электрический ток, при протекании через деталь выделяющий большое количество тепла. Для возбуждения дуги надо коснуться детали кончиком (торцом) электрода и тотчас отвести его назад на 3-4 мм. Сварочный электрод представляет собой металлический стержень, плавящийся при сварке и дающий тем самым дополнительный металл для сварного шва. Наиболее распространенными являются электроды рубилового типа, используемые при сварке с помощью и постоянного, и переменного тока. Электроды обычно бывают длиной - 30 или 35 см, толщиной 1,5: 2,25; 3,25; 4; 5 мм и более. Для сварки более толстых деталей применяют и более толстые электроды, и большие токи. Таблица 10 конкретизирует это условие.

Таблица 10

Соединение двух или более деталей, полученное с помощью сварки, называется сварным. По форме такие соединения подразделяют на стыковочные, угловые, нахлесточные, тавровые (рис. 74) и другие; по положению сварного шва в пространстве - на нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные (рис. 75). Сварной шов - это участок сварного соединения, непосредственно связывающий свариваемые детали. По способу выполнения сварные швы бывают однопроходные, многослойные, непрерывные (сплошные, прерывистые, угловые, стыковые, точечные и некоторые другие) (рис. 76.)

Рис. 74. Сварные соединения :
а - стыковое; б - угловое; в - нахлесточное; г - тавровое

Рис. 75. Пространственные положения швов :
а - нижние; б - горизонтальные; в - вертикальные; г - потолочные

Рис. 76. Некоторые типы сварных швов :
а - стыковой непрерывный однопроходный; б - стыковой непрерывный многослойный; в - угловой прерывистый

Особенности сварочной дуги. В процессе горения дуги под электродом, т. е. в детали, образуется углубление, заполненное жидким металлом, которое называется кратером. Часть этого металла испаряется, и при гашении дуги кратер оказывается «сухим», т. е. просто представляет собой выемку, ямку в металле. Кратер снижает качество сварного шва, и его необходимо заполнить, т. е. заварить. Глубина кратера, или, как ее называют, глубина провара тем больше, чем больше сварочный ток и меньше скорость перемещения дуги. Заваривают кратер так. На основном металле зажигают дугу, после чего перемещают ее через кратер к валику шва и, заполнив кратер, вновь двигают вперед. Наилучшее качество шва обеспечивает так называемая нормальная (или короткая) дуга, т.е. дуга, длина которой не превышает диаметра стержня электрода. Если эта длина больше, то дуга называется длинной. Надо иметь в виду, что слишком длинная дуга дает швы низкого качества. Существует еще один «нехороший» эффект, который надо устранять, - отклонение разрядной дуги под действием магнитного поля разрядного тока, или явление так называемого магнитного дутья (рис. 77).

Рис. 77. Явление магнитного дутья :
а, б - отклонения дуги; в - компенсация отклонения дуги наклоном электрода

Чтобы уменьшить отклонение дуги, применяют ряд мер: меняют месторасположение токоподвода, наклоняют электрод в сторону отклонения дуги, уменьшают ее длину. Хотя дуга переменного тока менее устойчива, чем дуга, питаемая постоянным током, сварка ею имеет преимущество в простоте и меньшей стоимости сварочного оборудования. Сварку дугой постоянного тока можно проводить при соединении «+» источника питания со свариваемой деталью (прямая полярность) или с электродом (обратная полярность) (понятно, что при сварке на переменном токе это неважно). При горении дуги прямой полярности больше нагревается свариваемая деталь, а обратной полярности - электрод. Кроме того, скорость плавления электродов, изготовленных из низкоуглеродистых сталей, при обратной полярности на 10-40% больше, чем при прямой. Это обстоятельство учитывают, выбирая прямую либо обратную полярность в зависимости от вида сварочных работ (прихватка или сварка), толщины свариваемых изделий, материала электродов (углеродистый, хромоникелевый). Сварка с обратной полярностью применяется также при соединении тонких листов металла.

Техника дуговой сварки. Прежде чем приступать к собственно сварке, необходимо очистить края соединяемых деталей от грязи, ржавчины, масла, краски и шлака. Выбрав соответствующий виду сварного шва электрод, следует вставить его свободным от обмазки концом в электрододержатель, после чего установить переключатель силы тока в положение, соответствующее нормальному режиму сварки. Как зажечь дугу, уже объяснялось выше. В местах ее контакта со свариваемой деталью металл плавится мгновенно, поэтому сварку надо начинать тотчас по зажигании дуги. Процесс плавления происходит в двух зонах, металл в которых смешивается: одна на электроде, другая на краях деталей. Зона смешивания при удалении электрода быстро застывает за счет хорошего теплоотвода из нее. Образующийся при остывании шов называется наплавленным валиком.

Электрод при сварке перемещают по весьма замысловатой траектории: в направлении его оси (для сохранения определенной дуги), вдоль и поперек сварного шва. При слишком быстром движении электрода шов получается узким, неплотным и неровным. Медленное движение может привести к перегреву и пережогу металла. Колебательное (зигзагообразное) перемещение конца электрода не только вдоль, но и поперек шва приводит к образованию широкого валика. Ширина широкого шва должна равняться 6-15 мм, а узкого («ниточного») - на 2-3мм шире диаметра электрода. Легче всего осуществить сварку в нижнем положении (см. рис. 75а).

Надежность такого шва можно повысить подваркой ниточным швом с обратной стороны. Многослойные сварные швы выполняют путем наложения друг на друга многих валиков; при этом перед наплавкой очередного валика надо молотком и металлической щеткой тщательно счистить шлак с предыдущего валика. Качество сварки существенно зависит от аккуратности выполнения первого слоя. Это особенно важно для тех конструкций, где нет возможности сделать подварку обратной стороны стыка. При сварке горизонтальных швов обычно скос делают только у верхней детали соединения (см. рис. 75б). Дугу сначала зажигают на нижней горизонтальной кромке, после чего переходят на скошенную верхнюю кромку. Сложнее сваривать потолочные швы (см. рис. 75г), так как необходимо удержать металл от стекания из кратера вниз. Этого можно добиться только при сварке короткой дугой. Ток дуги и диаметр электрода при сварке этого типа швов должны составлять на 15-20% больше, чем при сварке швов в нижнем положении. Сварные швы заполняют двумя способами: по длине и по сечению. В первом способе их выполняют «напроход» и обратно ступенчатым способом. Швы, длина которых не более 300 мм, напроход ведут от начала до конца в одном направлении. Швы длиной 300-1000 мм сваривают либо напроход от середины к краям, либо обратно-ступенчатым способом. Последним способом варят и швы большой (более 1000 мм)длины. Обратноступенчатый способ состоит в том, что длинный шов делят на участки длиной 100-300 мм и проваривают их в направлении, противоположном общему направлению шва. Конец каждого участка при этом сваривают с началом предыдущего.

Как уже отмечалось, по способу выполнения различают однослойные (однопроходные), многослойные и др. швы. В многослойном каждый слой выполняется за один либо за два-три прохода. В любом случае применяется обратноступенчатый способ сварки. Стыковое соединение (см. рис. 74а) их элементов толщиной 4-8 мм выполняют однопроходным швом (см. рис. 76а), а более толстые детали сваривают многослойным (многопроходным) швом. В последнем случае сварку производят ниточными валиками-электродами одного диаметра (рис. 76б). В месте поворота шов заваривают без отрыва дуги. Для сварки встык деталей разной толщины диаметр электрода и ток подбирают по нижним параметрам режима сварки, рекомендуемого для детали большей толщины. На нее же при выполнении сварки направляют электрическую дугу. Стыковое сварное соединение обладает рядом преимуществ по сравнению с соединениями других типов: возможность сварки деталей любой толщины; более высокая прочность; минимальный расход металла; надежность и удобство контроля. Имеются следующие стыковые соединения: без скоса кромок, с отбортовкой, с односторонним скосом (V-образные), с двусторонним скосом (Х-образные). Тавровые соединения бывают нескольких видов (рис. 78): под прямым углом без скоса кромок (рис. 78a); под углом со скосом одной кромки (б); под прямым углом со скосом одной кромки (в); под прямым углом с двусторонним скосом (г).

Рис. 78. Тавровые соединения сваркой :
а - под прямым углом без скоса кромок; б - под углом со скосом одной кромки; в - под прямым углом со скосом одной кромки; г - под прямым углом с двусторонним скосом кромок

Угол скоса в соединениях под прямым углом обычно равен 55-60°. В этом способе соединений внахлестку (рис. 78б) деталь накладывают на деталь и выполняют шов по кромке верхнего элемента. Преимуществами этого соединения являются простота подготовки деталей под сварку и их сборки в конструкцию; небольшие усадки и коробления. К недостаткам можно отнести повышенный расход металла, необходимость сварки с двух сторон, вероятность возникновения коррозии, трудоемкость и большой расход электродов. Соединения внахлестку обычно применяются для сварки деталей толщиной 1-10 мм из низкоуглеродистых и коррозиестойких сталей. Процесс собственно сварки узлов и деталей начинают с их взаимной фиксации прихватками (или «клепками») - точечными «швами», иначе соединяемые элементы при сваривании могут «разбежаться» в разные стороны. Прихватки запрещается делать в острых углах, на окружностях малого радиуса, в местах резких переходов, а также вблизи отверстий и на расстоянии менее 10 мм от них или от края детали.

Фланцы, цилиндры, шайбы, трубчатые соединения фиксируют, располагая прихватки симметрично. Если необходимо делать двустороннюю прихватку, эти точечные «швы» надо располагать в шахматном порядке. В любом случае последовательность расположения прихваток должна сводить до минимума коробление листов. Кроме того, при выполнении прихваток сварочный ток должен быть на 20-30% больше, необходимого для сварки тех же материалов; электроды, напротив, следует выбрать тоньше; длина дуги при выполнении прихваток должна быть малой - не более диаметра электрода; дуга отрывается не в момент образования кратера, а после полного его заполнения.

Трудности при выполнении сварочных работ. 1. Прилипание электрода - это, по существу, короткое замыкание, в результате которого сварочный аппарат испытывает перегрузку. Прилипший электрод удаляют из шва резким рывком. 2. Другим дефектом, часто возникающим при сварке, является увод дуги от сварного шва: методы борьбы с ним описаны выше. 3. Швы получаются непрочными в следующих случаях: при сваривании многопроходного шва не полностью удален шлак с поверхности наплавленных валиков; слишком большой или малый разрядный ток.

Техника безопасности при дуговой сварке. Пря проведении сварочных работ всегда существует вероятность получения травм той или иной степени тяжести: удар током, ожог электродом или раскаленными частицами металла, ожог сетчатки световым излучением дуги и др., поэтому при выполнении таких работ строжайшее выполнение правил электробезопасности становится не только условием успешного их проведения, но и выживания сварщика. Прежде всего необходимо тщательнейшим образом проверить целостность изоляции электрических цепей. Корпус источника питания обязательно должен быть заземлен, а еще лучше - «занулен» (рис. 79). Любые работы с источником - перемещения, ремонт и т.д.- должны производиться при отключении его от сети. Особенно важно обращать внимание на провода с сечением, выбранным из расчета 5-7А/мм 2 . Электрододержатели (рис. 80) должны соответствовать всем предъявляемым к ним требованиям.

Рис. 79.

Рис. 80. Электрододержатель

И последнее: неплохо ознакомиться (в том числе и практически) с основными приемами оказания помощи при электротравмах. Обратим особое внимание на то, как обращаться с собственно электрической дугой, которая представляет собой наибольшую опасность для глаз, и при сильном воздействии вызывает катаракту (помутнение хрусталика). Ясно, что без защитной маски сваркой заниматься нельзя. Здесь проблема состоит в подборе светофильтра. Для этого рекомендуется провести пробную сварку; если в свете дуги через фильтр виден подлежащий сварке стык, т.е. на 1-2 см видно, куда вести электрод, - фильтр годится. Если видимость хуже, значит, фильтр слишком темный, а если видно очень далеко - слишком светлый. Но даже при правильном подборе светофильтра маски неопытные сварщики частенько «налавливают зайчиков» от излучения дуги. Вечером или ночью после работы со сварочным агрегатом человек начинает ощущать, что его глаза словно наполнены движущимся крупнозернистым песком. Помимо «зайчиков», можно получить ожоги открытых частей тела. Для предотвращения подобных травм следует надевать одежду сварщика, состоящую из брюк и куртки из брезентовой ткани, а также сапоги или ботинки. Брюки надо надевать поверх обуви, с тем чтобы уберечь ноги от ожогов брызгами металла и горячими огарками.

Здравствуйте! Если вы когда-нибудь жили в многоэтажке, построенной в 80х годах прошлого века и раньше (а таких зданий в наших городах больше половины), то наверняка о проблемах протечек и потопов знаете не понаслышке. Страшно представить, сколько квадратных метров свежего (и не очень) ремонта было затоплено соседями сверху.

В этой ситуации не позавидуешь ни затопленному, ни виновнику. Причина, в большинстве случаев — неправильно смонтированные стыки водопроводных и канализационных труб. Поэтому к соединению коммуникаций между собой нужно относиться с высшей степенью ответственности, и моя статья сегодня — именно об этом.

Предлагаю узнать, как соединить металлическую трубу с пластиковой, избежав при этом катастроф бытового масштаба.

Соединение пластиковых и металлических труб требуется довольно часто.

Можно обобщить все причины в 3 условных пункта:

• Плановая и срочная замена внутридомовых коммуникаций

В 20м веке все дома оснащались в основном чугунными трубопроводами. Постепенно чугун выходит из строя и на замену приходит пластик и металлопластик. Полимерные изделия намного дешевле, практичнее и удобнее в монтаже. Заменить сразу все коммуникативные линии в доме и в каждой отдельной квартире — невозможно. Поэтому в ходе ремонтных работ старые чугунные трубы соединяются с новыми пластиковыми.

• Строительство

При строительстве любых промышленных и гражданских зданий, сооружений, а также прокладке линий трубопроводов часто один участок монтирует одна подрядная организация, а следующий – другая. И далеко не всегда их работа согласована, а используемые материалы одинаковы. Поэтому чередование металлических и пластиковых коммуникаций — обычная ситуация в отечественном строительстве.

• Особые случаи

Иногда возникают ситуации, в которых использование различных материалов технологически необходимо. Например часть трубопровода подвержена высоким механическим нагрузкам, а часть –коррозии или высокой температуре. В этой ситуации на проблемных участках устанавливают более прочные стальные элементы, а все остальные монтируют из пластика.

Способы соединения

Существует несколько способов соединения металла и пластика.

Резьбовое

Применяется в случаях, когда диаметр соединяемых деталей не превышает 40мм. В этом способе стыковка происходит с помощью специального приспособления. Один конец этого приспособления — металлический с нанесенной на него резьбой. К нему прикручивается труба из металла. Второй конец – пластиковый. С ним соединяется пластик, с помощью накидной гайки, либо пайки.

Соединительные приспособления делятся на три типа:

• Американка

Самый популярный вариант. «Американка» — это специальный элемент, состоящий из металлической части с нанесенной (внутренней или внешней) резьбой и пластикового патрубка.

Соединение металлической трубы с «американкой» производится методом накручивания специальной накидной гайки на резьбу, с другой стороны с помощью специального паяльника приваривается пластиковая часть. Герметизацию обеспечивает установка резиновой прокладки.

Плюс данного переходника — разъемность. При необходимости трубы можно рассоединить. При выкручивании металлической части важно не повредить прокладку из резины.

• Фитинг-ниппель

Представляет собой пластиковую втулку с впаянной внутрь металлической пластиной с резьбой.

Одна часть фитинг-ниппеля накручивается на внешнюю резьбу присоединяемой трубы из железа, вторая часть-припаивается к полипропиленовому изделию. Обязательно использовать уплотнитель, например ФУМ-ленту.

• Металлорукав

Металлорукав представляет собой гибкий шланг с уплотнительными манжетами и накидными гайками. Диаметр – различный.

Стыковка с помощью металлорукава — самый нераспространенный вариант. Но, когда следует скрепить удаленные друг от друга детали — этот способ оптимален. Металлическая труба прикручивается к одной из частей металлорукава, а для присоединения пластиковой опять-таки используют фитинг-ниппель. При выборе рукава и фитинг ниппеля следует обращать внимание на резьбу изделий.

Фланцевое

В случае, когда диаметр труб больше 40мм для соединения удобно использовать фланцы.

Фланец в этом случае должен быть пластиковым (металлический не подойдет) с дополнительными втулками с буртами и ограничительными бортиками. Если на металлической детали фланец уже присутствует — необходимо выбирать пластиковый соответственно его размерам.

Втулка с буртом надевается на концы соединяемых элементов, фланцы упираются в бурт. Герметизация достигается использованием резиновых либо паронитовых прокладок. Бурты втулок могут быть прямыми и конусными (на рисунке выше -конусный бурт). Прикрепление фланцев проводится болтами или шпильками. Крепеж затягивается крест-накрест, без усилия сжатия.

Фитинг

Соединение с помощью фитинга Гебо набирает все большую популярность.

Фитинг Гебо – обжимная муфта в виде патрубка. В состав фитинга Гебо входит несколько колец — зажимное, прижимное, уплотнительное и накидная гайка. Каждый из элементов имеет пару и располагаются они с двух концов муфты. Данный вариант соединения используется в случае, если нельзя на металле нанести резьбу.

Последовательность соединения:

• Фитинг раскручивается;
• Все зажимные кольца надеваются на соединяемые изделия;
• К одной из труб присоединяется муфта, поджимаемая с помощью накидной гайки;
• Тоже самое происходит с другой трубой.

Данное соединение обеспечивает 100% герметичности стыка, но сам фитинг нельзя нагружать.

Безрезьбовое

Соединение с помощью обжимной муфты.

Муфта состоит из следующих частей:

• Корпус из высокопрочной стали или чугуна;
• Две гайки из латуни или бронзы, расположенные по обоим концам корпуса;
• Четыре металлические шайбы устанавливаемые во внутренней полости корпуса;
• Герметизирующие резиновые прокладки.

Металлическая и пластиковая трубы вставляются в муфту каждая до середины, до соприкосновения. Гайки затягиваются до упора.

Существует еще один способ безрезьбового соединения. Для этого используется металлический шланг. Шланг надевается на края соединяемых деталей и обжимается специальными хомутами. Сейчас на рынке можно найти резиновые втулки, работающие по этому способу.

Существует и совсем «варварский» способ соединения полимерной трубы с металлической резьбой без применения каких-либо фитингов. Этот способ кстати приведен в видео ниже. Здесь пластиковая труба нагревается изнутри специальным «утюгом» и затем накручивается на металлическую резьбу. Горячий пластик обволакивает металл и создает довольно прочное соединение.

Но лично я считаю этот способ абсолютно ненадежным и использовать его в внутриквартирных коммуникациях-не рекомендую.

Пошаговая инструкция соединения

Как соединить пвх трубу с металлической

Скреплять пластиковые и металлические трубы необходимо в следующей последовательности:

• Выбираем способ соединения;
• Замеряем внутренний и наружный диаметр соединяемых изделий;
• Приобретаем все соответствующие фитинги (обращайте особое внимание на вид резьбы – внутренняя или наружная;
• Наносим разметку на трубопроводе;
• Максимально ровно обрезаем край пластиковой трубы и зачищаем металлическую, при необходимости – срезаем старую и наносим новую резьбу;
• Помещаем на металлическую часть уплотнительную прокладку;
• Прикручиваем к ней необходимый фитинг, либо присоединяем фланец;
• В случае фланцевого соединения — придвигаем фланец к прокладке и соединяем его с другим фланцем шпильками или болтами;
• В случае резьбового соединения — металлическую часть зачищают, наносят уплотнитель либо фум ленту, прикручивают фитинг вручную, в ответную часть устанавливают край пластиковой трубы, при необходимости ее вваривают;
• Проверяем соединение на герметичность.

Как соединить металлическую трубу с металлопластиком

Оптимально соединять металлопластик с металлом обжимным фитингом. Последовательность действий поэтапно:

• Зачищаем стальную резьбу от ржавчины и грязи;
• Наносим слой изоляции (паклю, фум ленту);
• Накручиваем с помощью рожкового или газового ключа на металлическую трубу фитинг;
• Надеваем пресс-шайбу вместе с гайкой на край трубы из металлопластика и прокалибруем его;
• Помещаем конец металлопластиковой трубы на прикрученный к металлической фитинг;
• С помощью ключа закручиваем плотно обжимную гайку.

Как перейти с металлической трубы без резьбы на пластиковую

В некоторых ситуациях пластиковую трубу нужно присоединить к металлической детали без резьбы. И здесь существует 2 варианта — либо использовать вышеупомянутую обжимную муфту для безрезьбовых соединений, либо нанести резьбу самостоятельно.

Для самостоятельного нанесения резьбы понадобится специальный инструмент-резьбонаноситель (резьборез). В продаже встречаются электрические и механические модели. В комплект электрического варианта входит несколько резцов для труб разных диаметров. Такая модель удобнее и легче механического, но стоит значительно дороже.

Ручной инструмент дешевле, но для работы с ним требуется немалая физическая сила и определенный навык.

Правила использования резьбореза:

• Нельзя пользоваться инструментом в случае, когда труба расположена вблизи стен;
• При работе с ручной машинкой следует четко соблюдать очередность движений — полоборота вперед, затем — четверть назад, и так по всей длине резьбы;
• Электрический инструмент быстро нагревается, ему периодически нужен отдых;
• Перед нарезкой металл необходимо очистить;
• Получившиеся резьбовые бороздки нужно смазать солидолом или другой смазкой

Видеоруководство

«Голое» соединение пластика и металлической резьбы

Видео по соединению

Особенности некоторых видов соединений

Канализационные трубы

При прокладке и ремонте канализационных сетей часто появляется необходимость соединять пластиковые трубы (чаще всего выполненные их ПВХ — поливинилхлорида) с чугунными. Делается это с помощью специальных комплектующих – манжет, уплотнителей, гофр. В случае тотального дефицита этих деталей в строительных магазинах вашего города, можно изготовить уплотнитель самостоятельно, из пористой резины.

Самое важное здесь — четко понимать, что герметизация чеканкой или цементом недопустима.

За счет высокой разницы температур цементная стяжка быстро растрескается и потеряет герметичность. Чеканка же в свою очередь деформирует пластиковую трубу и стык не будет плотным.

Отопление или водопровод

В системах отопления и водоснабжения жидкость двигается под давлением, а соответственно все стыки должны это давление выдерживать.

Для соединения элементов используют либо резьбу, либо фланец, других вариантов нет. Так как в быту диаметры трубопроводов обычно небольшие, то резьбовое соединение — оптимально. Очень редко появляется необходимость соединить трубу из пластика не с железной, а с медной. Фитинги для такого соединения в продаже так же можно найти.

Водоснабжение загородного участка

На дачных участках чаще всего полимерную трубу необходимо подсоединить к насосу. В этих случаях лучший помощник подключения — компрессионная ПНД – муфта. Она выдерживают высокое давление (до 16атмосфер) и обеспечивают полную герметизацию.

При установке ПНД – муфты необходимо проконтролировать отсутствие на трубе острых краев, способных повредить уплотнитель.

В заключение — несколько важных советов о том, как обеспечить герметичность и избежать протечек.

• Всегда используйте уплотнитель. В зависимости от типа соединения он может быть резиновым, натуральным, либо в виде специальной ленты. Стыки без уплотнителя будут пропускать воду;
• Правильно соединяйте элементы. Проверяйте – плотно ли вошла труба в фитинг или муфту;
• Если используется прижимной фитинг — контролируйте прилегание обжимной муфты. Подтянуть ее можно пресс-клещами;
• При затягивании деталей соблюдайте осторожность. Латунные фитинги хрупки и повредить их инструментом очень легко;
• Конец металлической трубы необходимо калибровать до полной гладкости;
• Периодически проверяйте состояние уплотнительных колечек и при необходимости меняйте их.

Заключение

Мы рассмотрели все возможные соединения пластиковых, металлопластиковых и металлических труб. Теперь провести ремонт необходимых коммуникаций вы сможете самостоятельно. Но всегда следует помнить - помощь профессионала никогда не будет лишней. Не беритесь за дело без нужных знаний и навыков. И, кстати, в наших сообществах всегда можно найти специалиста по тому или иному строительному вопросу, посмотреть пару десятков полезных видео и просто задать интересующий вопрос. Добро пожаловать!