Газовая сварка для авто



6.2.1. Газовая сварка

Многие повреждения кузовов устраняют, используя газовую, ручную электродуговую, полуавтоматическую электродуговую в среде защитного углекислого газа, контактную, аргонодуговую и лазерную сварку.

Газовая сварка — это сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси горючего газа и технического кислорода, сжигаемой с помощью горелки. Этим способом можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике. Такие металлы, как чугун, медь, свинец, латунь, легче поддаются газовой сварке, чем дуговой. К преимуществам газовой сварки можно отнести то, что она не требует сложного дорого оборудования и источника электроэнергии. Недостатки газовой сварки — значительное снижение производительности с увеличением толщины свариваемого металла и большая зона нагрева.

В процессе газовой сварки в качестве основных материалов используются газы, присадочные материалы и флюсы.

Газы. Газообразный кислород (О 2 ) обеспечивает при сгорании горючего газа температуру, необходимую для расплавления металла. Выпускается кислород трех сортов: первый сорт содержит не менее 99,7 % чистого кислорода, второй — не менее 99,5, третий — не менее 99,2 %. Газообразный кислород хранится и транспортируется в окрашенных в синий цвет стальных баллонах под давлением до 15 МПа (150 атм).

Для газовой сварки могут быть использованы разнообразные горючие газы (табл. 6.1), однако наиболее предпочтительным является ацетилен, пламя которого имеет самую высокую температуру.

Таблица 6.1

Основные свойства горючих газов для сварки и резки металлов

Для организации сварочного поста (рабочее место сварщика) необходимы:

• кислородный баллон с редуктором;
• ацетиленовый генератор для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовый баллон с редуктором;
• резиновые рукава для подачи кислорода и горючего газа (ацетилена) в горелку;
• сварочные горелки с набором наконечников;
• принадлежности для сварки (очки с темными стеклами, инструмент и т.д.).

Практически все газы, в том числе и ацетилен, поступают сварщикам из специализированных организаций, производящих эти газы. Наиболее высокое качество ацетилена достигается именно при его производстве на специализированных предприятиях и хранении в баллонах (рис. 6.1). Однако зачастую ацетилен производят в непосредственной близости от места выполнения сварочных работ в ацетиленовых генераторах низкого и среднего давления с использованием карбида кальция.

Рис. 6.1. Баллоны для хранения газов:
а — кислорода (1 — предохранительный колпак; 2 — корпус; 3 — башмак); б — ацетилена (4 — вентиль; 5 — пористая масса с ацетоном); в — пропана

При газовой сварке металлов рабочее давление газов должно быть меньше, чем давление в баллонах или газопроводе. Для понижения давления газа применяют редукторы.

Редуктор (рис. 6.2) — это прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона, до рабочего и автоматического поддержания этого давления постоянным независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Рис. 6.2. Общий вид редуктора:
а — кислородного; б — ацетиленового; в — пропанового

Как и баллоны, редукторы различаются цветом окраски корпуса (каждому газу соответствует своя окраска) и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяются накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепятся к баллонам хомутом с упорным винтом.

Для подвода газа к горелке служат рукава. Они должны обладать достаточной прочностью, выдерживать определенное давление, быть гибкими и не стеснять движений сварщика. Изготавливают рукава из вулканизированной резины с тканевыми прокладками.

Основной рабочий инструмент для газовой сварки, пайки, наплавки и нагрева — сварочная горелка. Это устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени.

Сварочные горелки подразделяются следующим образом:

• по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру — инжекторные и безынжекторные;
• роду применяемого горючего — газоацетиленовые, для газов-заменителей, для жидких горючих, водородные;
• мощности пламени — малой мощности (расход ацетилена 25. 400 дм 3 /ч), средней мощности (400. 2800 дм 3 /ч), большой мощности (2800. 7000 дм 3 /ч);
• способу применения — ручные и машинные.

В инжекторных горелках подача горючего газа низкого давления (от 0,001 МПа) в смесительную камеру происходит за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего из инжектора. В безынжекторных горелках горючий газ и кислород подаются примерно под одинаковым давлением (0,05. 0,1 МПа).

Преимущественно применяются ручные инжекторные горелки универсального и специализированного назначения.

Универсальные горелки служат для сварки, пайки, наплавки и нагрева стали, чугуна и цветных металлов с использованием в качестве горючего газа ацетилена или газов-заменителей (пропан-бутан, природный газ и др.). Наиболее широкое применение получили горелки инжекторного типа, работающие на ацетилене.

При сгорании горючего газа или паров горючей жидкости в кислороде образуется сварочное пламя. Оно нагревает и расплавляет основной и присадочный металлы в месте сварки.

От состава горючей смеси, т.е. от соотношения кислорода и горючего газа, зависит внешний вид, температура сварочного пламени и его влияние на расплавленный металл. Изменяя состав горючей смеси, сварщик изменяет основные параметры сварочного пламени.

Сварочное пламя (кроме водорода) имеет три ярко различимые зоны: ядро, восстановительную зону и факел (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Зоны сварочного пламени при газовой сварке:
1 — ядро; 2 — восстановительная зона; 3 — факел

Ядро имеет резко очерченную зону, по форме близкую к форме цилиндра, с ярко светящейся оболочкой. Оболочка состоит из раскаленных частиц углерода, которые сгорают в ее наружном слое.

Восстановительная зона сварочного пламени состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена — оксида углерода и водорода. Контакт расплавленного металла в месте сварки с этой зоной приводит к восстановлению оксидов металлов. Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в средней зоне, то сварочный шов получается без пор, газовых и шлаковых включений. Эта зона имеет наиболее высокую температуру.

Зона полного сгорания (факел) располагается за восстановительной зоной и состоит из продуктов сгорания оксида углерода, водорода и кислорода воздуха.

Для получения нормального пламени отношение расхода кислорода к горючему газу должно быть: для ацетилена — 1,1. 1,2; для природного газа — 1,5. 1,6; для пропана — 3,5.

Присадочные материалы для газовой сварки применяются в виде проволоки или литых прутков и должны отвечать следующим требованиям:

• температура их плавления должна быть ниже температуры плавления свариваемого металла;
• содержать минимальное количество вредных примесей;
• плавиться без разбрызгивания;
• проволока и прутки должны иметь чистую поверхность, не допускается наличие окалины, ржавчины, масла, краски и других загрязнений.

Применяется стальная сварочная проволока диаметром 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0 мм (она изготавливается из низкоуглеродистой, легированной и высоколегированной сталей); сварочная проволока из алюминия и алюминиевых сплавов — диаметром от 0,8 до 5,0 мм; сварочная проволока и прутки из меди и сплавов на медной основе — диаметром от 0,8 до 3,0 мм.

Флюсы — вещества, которые вводятся в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образовавшихся оксидов и неметаллических включений. Возможно введение флюсов и в виде легкоиспаряющейся жидкости. К сварочным флюсам предъявляются следующие требования:

• флюс должен быть более легкоплавким, чем основной и присадочный металлы;
• расплавленный флюс должен обладать достаточной жид-котекучестью;
• расплавленный флюс не должен выделять ядовитых газов и вызывать коррозию сварного соединения;
• шлаки должны хорошо отделяться от шва после сварки.

В качестве флюсов используются бура, борная кислота, оксиды и соли бария, калия, лития, натрия, фтора и т.д.

Наиболее распространенным типом сварочных соединений является стыковое. Нахлесточное и тавровое соединения нежелательны из-за возможности возникновения значительных напряжений, которые при сварке заготовок относительно большой толщины недопустимы.

Заготовки малой толщины (до 2 мм) соединяют встык без разделки кромок и без применения присадочного материала. Газовой сваркой выполняют швы в любом пространственном положении: нижний шов, вертикальный шов, потолочный шов. Наиболее трудным для выполнения является потолочный шов, так как горелка находится под швом, а капли металла сварочной ванны стекают вниз.

Направление движения горелки и наклон ее мундштука к сварному шву — основные факторы, определяющие эффективность газовой сварки.

Параметры режима газовой сварки — мощность сварочного пламени, скорость сварки, диаметр присадочного материала, угол наклона мундштука горелки.

Угол наклона мундштука к поверхности металла определяется толщиной свариваемых заготовок и подбирается в соответствии со схемой, приведенной на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Величина угла наклона мундштука горелки а при сварке листовой стали различной толщины

Технологические параметры сварки сталей различных марок приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Технологические параметры газовой сварки сталей

Газовая сварка применяется при ремонте кузовов автомобилей для выполнения прихваток, нанесения латунных припоев в местах концентрации напряжений и в ряде других операций. Недостатки газовой сварки — значительные коробления свариваемых деталей, их перегрев и трудоемкость доводки поверхности.

Источник

Чем лучше варить кузов автомобиля

Кузов автомобиля постоянно подвергается разрушающему действию влаги, грязи, химикатов, которыми зимой посыпают дороги. Проблема усугубляется вибрационными нагрузками. Поэтому даже при тщательном уходе неизбежно появление трещин и дыр, проеденных коррозией. Выход один — сварка автомобиля. Однако это не означает что нужно обращаться в автомастерскую. Небольшие повреждения можно устранить сваркой кузова автомобиля своими руками.

Особенности сварки кузова автомобиля

Для кузовного ремонта машины потребуется качественное сварочное оборудование. Работа производится в помещении, где есть возможность подключения к электросети энергоемкого оборудования. Необходима высокая квалификация исполнителя, так как потребуется сварка тонкого металла. Универсального способа ремонта кузова автомобиля пока не придумано, поэтому в зависимости от места и характера повреждений применяются разные технологии. Соединения выполняются газовой, ручной, полуавтоматической сваркой.

Крылья, пороги чаще всего ремонтируются точечной сваркой. Соединение внахлест используется для восстановления целостности силовых элементов. Сварка встык применяется при замене поврежденных элементов.

Какой сваркой лучше варить кузов автомобиля

Если есть простой сварочный аппарат, ремонт выполняется вручную обычными электродами. Однако наложенные швы получаются грубыми и высока вероятность прожога тонкого металла. Поэтому этим способом рекомендуется производить ремонт мест не видимых снаружи. Например, под крыльями, в багажнике, днища.

Качественная сварка кузова автомобиля производится полуавтоматом. С его помощью даже новичок соединит металл толщиной 0,8 мм без риска прожигания. Если углекислый газ заменить аргоном будет доступна сварка нержавеющей стали и алюминия. Поэтому думая, какой выбрать аппарат, предпочтение следует отдать полуавтомату.

Подготовительные работы

Перед проведением сварочных работ с поверхности удаляется грязь и пыль, очищается от коррозии. Для очистки труднодоступных мест можно использовать газовую горелку. Надежно сварить ржавый металл не получится.

При подготовке полуавтомата необходимо убедиться в соответствии направляющего канала диаметру выбранной проволоки. В зависимости от его величины устанавливается нужный сварочный наконечник. В сопле аппарата не должно быть брызг металла. При их обнаружении производится очистка наждачной бумагой.

Перед ремонтом с помощью сварочного инвертора необходимо проверить:

• надежно ли закреплен электрод;
• нет ли поврежденной изоляции на кабеле и держателе;
• прочность закрепления кабеля;
• исправность заземления аппарата.

Как варить кузов автомобиля полуавтоматом

Для сварки кузова полуавтоматом нужно приготовить проволоку диаметром 1 мм, покрытой медью, наждачную крупнозернистую бумагу, понижающий давление редуктор, баллон с углекислым газом на 20литров. Работа выполняется в следующей последовательности:

1. Зачищенные наждачной бумагой ремонтируемые участки плотно прижимаются друг к другу. Возможно применение струбцин, болтовых соединений, саморезов.
2. На передней панели аппарата переключателями выставляется величина сварочного тока, скорость подачи проволоки.
3. На газовый баллон устанавливается редуктор и соединяется шлангом с горелкой.
4. Сопло пассатижами свинчивается с горелки, снимается наконечник.
5. Бобина с проволокой вставляется в аппарат. Ее конец на 15 — 20 см вводится в подающий канал.
6. На проволоку надевается наконечник, устанавливается сопло.
7. Переключателями устанавливается полярность тока так, чтобы держатель был подключен к плюсу, а горелка к минусу. Для проволоки без покрытия полярность меняется на противоположную.
8. После подключения аппарата к электросети, держатель с горелкой подносится к ремонтируемому месту. При нажатии кнопки на держателе включается подача проволоки и углекислого газа.
9. Чтобы заварить длинный шов и не перегреть место соединения детали сначала прихватываются в 3 — 4 местах. Затем с промежутком 7 — 10 см накладываются стежки длиной 2 — 4 см.
10. После пятиминутного перерыва, когда швы остынут, провариваются промежутки между ними.

Сварка кузова автомобиля электродом

Сварка кузовных элементов (кузовщина) электродами выбирается, когда нет высоких требований к эстетике швов. Для создания прочного соединения необходимо правильно подбирать тип электродов в соответствии с маркой стали. Для сварки лучше использовать инвертор, так как у него нет проблем с зажиганием и поддержанием дуги. Поэтому качество швов мало зависит от уровня мастерства.

Чтобы не было температурных деформаций варить кузов автомобиля нужно поэтапно:

• сначала прихватка;
• затем накладка стежков длиной по 2 см с интервалом 6 см;
• заключительная проварка периметра.

Между этапами делаются перерывы, дожидаясь полного остывания. При сварке толстого металла может потребоваться несколько часов. Принудительное охлаждение недопустимо, так как вызывает деформацию металла.

Чем обработать кузов после сварки

После окончания ремонта нужно обязательно очистить сварочные швы от шлака, так как под ним металл быстро окисляется. На скрытых от взгляда участках достаточно щетки по металлу. В открытых местах обработку кузова после сварки производят болгаркой со шлифовальным кругом или лепестковой насадкой. Для зачистки труднодоступных швов применяется шлифовальная машинка с борфрезой.

Зачищенные поверхности обезжириваются ацетоном или бензином, затем обрабатываются антикоррозийным составом либо кислотным грунтом. Для защиты против коррозии используется эпоксидная шпатлевка. Благодаря плотной структуре она надежно защищает поверхность металла от контакта с влагой и воздухом и используется в качестве выравнивающего слоя.

После нанесения тонкого первого слоя его оставляют на день для просушки. Нельзя для ускорения применять фен, поскольку после высыхания верхнего слоя шпатлевка внутри останется сырой, так как влаге некуда испаряться. Затем для придания поверхности шероховатости с помощью 120-й наждачной бумаги наносятся риски. После наложения 2 — 3 слоев производится подготовка к окрашиванию.

Для защиты невидимых снаружи швов на легкодоступных участках используется автомобильный шовный герметик. Его при необходимости разглаживают шпателем и красят. В труднодоступные места герметик подается с помощью пневматического распылителя через пластиковую трубку.

Полезные советы при сварке кузова авто своими руками

В зависимости от обширности и характера повреждений ремонт кузова бывает локальным и капитальным. В первом случае достаточно установки заплаток. При капитальном ремонте придется менять участок кузова. Для его проведения в домашних условиях необходим высокий уровень мастерства по проведению сварочных работ и качественное оборудование. Поэтому новичкам рекомендуется поначалу ограничиться установкой заплаток на дыры, проеденные коррозией.

Для заплат, устанавливаемых в незаметных местах, можно выбирать любое железо, лишь бы оно совпадало по толщине и обладало достаточной прочностью. На видные участки рекомендуется подбирать материал той же толщины и марки. Идеальным вариантом будет заплата, вырезанная из кузова старого автомобиля такой же модели.

Закончив сварку авто и обработав швы с наружной стороны большинство автолюбителей забывают об их обратной стороне. Поэтому неудивительно, что уже через год сквозь краску проступает коррозия и приходится начинать все сначала. При свободном доступе к обеим сторонам проблем с обработкой нет. В случае, когда обратная сторона шва расположена в закрытой полости, рекомендуется просверлить в ней отверстие. Через него производится обработка антикоррозийным составом и шовным герметиком с помощью распылителя.

Несмотря на кажущуюся сложность, кузовной ремонт автомобиля электросваркой доступен даже новичкам. При недостатке опыта его можно наработать, тренируясь на ненужных обрезках металла. На первых порах в качестве третьей руки желательно привлечь помощника. Во избежание ожогов работа должна выполняться в одежде, не имеющей карманов и складок, в которых могут застревать брызги расплавленного металла. На месте проведения ремонта должен быть огнетушитель.

Источник