1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка жести электродом

Сварка тонкого металла электродом

Содержание:

  • Сложности сварки тонкого металла.
  • Основные требования при сварке тонкого металла.
  • Основные способы сварки тонкого металла.

Сварка тонкого металла – вопрос, который сегодня часто волнует и начинающих сварщиков, и тех, кто работает со сваркой уже давно, но впервые столкнулся с проблемами, которые возникают при сварке изделий, изготовленных из тонкого металла. А изделия могут быть самыми разными. Тонколистовой металл сегодня применяется как при производстве автомобилей, так и при изготовлении катеров или моторных лодок. Да и другие современные товары часто изготавливаются именно из такого металла и связано это, в первую очередь, с вопросами рентабельности производства.

Таким образом, сварка тонкого металла электродом – процесс достаточно востребованный, но при этом обладающий своими тонкостями, учитывать которые необходимо для качественного выполнения работ.

Сложности сварки тонкого металла.

Основная проблема, которая возникает, когда ведется работа с тонколистовым металлом – это то, что любое неосторожное движение электрода может привести в появлению в металле сквозного отверстия – то есть, металл прожигается и становится совершенно не пригодным для дальнейшего использования. С другой стороны, излишняя осторожность здесь тоже может навредить, так как недостаточно плотное соприкосновение электрода с металлом приводит к недостаточно высокому качеству сварного шва – а проще говоря, в данном случае сварной шов отсутствует вовсе, образуется так называемые непровар, то есть, недостаточно хорошее соединение свариваемых поверхностей между собой.

Еще одной проблемой при сварке подобных изделий является то, что ведется она на малых токах, и если даже совсем немного увеличить расстояние между электродом и поверхностью изделия, сварная дуга тут же обрывается. Одним словом, для ведения такого процесса требуется достаточно большой практический опыт, позволяющий правильно выбрать ток, при котором ведется сварка, скорость подачи электрода и длину сварной дуги.

Существуют и другие сложности при сварке тонколистовых металлов или изделий из них. Например, кромка изделия должна быть подготовлена к сварке особым образом, да и не все виды сварных соединений здесь подходят – существуют те соединения, которые применяются чаще всего, и те, которые применять можно только в крайних случаях, когда другого выхода из ситуации нет. Кроме того, большое значение имеет конкретная толщина листа и пространственное расположение сварного шва. Одним словом, особенностей, которые необходимо учитывать при сварке изделий из тонколистового металла, достаточно, и только практика поможет сварщику преодолеть все эти трудности.

Основные требования при сварке тонкого металла.

  • Большое значение при сварке тонкого металла имеет толщина выбранного электрода. Толщина электрода зависит от толщины самого металла. Если толщина металлического листа примерно 3 мм, то сварку необходимо производить электродами диаметром 3-4 мм. Для сварки металла с меньшей толщиной следует выбирать и более тонкие электроды. Как правило, диаметр электрода должен соответствовать толщине листа. Например, для листа толщиной 2,5 мм, необходимо выбрать и электрод с тем же диаметром.
  • Также особые требования при выполнении сварки тонного металла предъявляются и к сварочному току. Ток зависит и от толщины металла, и от диаметра электрода. Если ведется сварка металла толщиной 3 мм, то необходимо выбирать сварной ток в диапазоне от 140 до 180 А. При применении более тонких электродов и ток, необходимый для проведения сварочных работ, снижается до 10-90 А.
  • Очень важно в случае работы с тонкими металлами обратить самое пристальное внимание и на вид выбираемых электродов. Для сварки на малых токах тонколистового металла рекомендуется выбирать электроды с такими видами покрытия, которые гарантированно дают легкое возбуждение дуги и ее устойчивое горение. Кроме того, такие электроды должны плавиться очень медленно и в результате плавки давать жидкотекучий металл.

Основные способы сварки тонкого металла.

Сварку тонкого металла можно производить как полуавтоматическим аппаратом, так и с применением ручной дуговой сварки. Сварка полуавтоматом производится гораздо легче, так как подобное оборудование отлично справляется с теми проблемами, которые могут возникнуть при сварке на малых токах. Но далеко не все домашние мастера являются обладателями подобного оборудования, поэтому чаще всего применяется именно ручная дуговая сварка.

Существует несколько способов сварки, которые могут быть применены в данном случае.

  • Непрерывная сварка всего шва. Здесь очень важно выбрать правильный ток (лучше всего начать с диапазона 40-60 А) и правильную скорость ведения электрода, так как при слишком быстром движении электрода корень сварного шва не проварится, а при слишком медленных движениях сварщика в металле будут образовываться дырки.
  • Прерывистая сварка. Этот вид сварки можно еще назвать «сварка точками». Именно этот способ сварки чаще всего применяют, когда ведется работа с тонкими металлами. Сварка ведется с помощью коротких точечных соприкосновений электрода и свариваемого металла. Также можно не только «ставить точку» электродом на металле, а проводить короткие линии. Особенностью данного способа является то, что сварной ток устанавливается слегка выше, чем обычно. Движения сварщика должны быть достаточно быстрыми, чтобы свариваемый металл не успевал остывать.

Итак, сварка тонкого металла электродом имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе электродов и сварочного тока. Конечно, здесь очень важно наработать определенную скорость и равномерность движения электрода, чтобы сварной шов получался ровным и качественным. Кроме того, очень важно обращать внимание на то, чтобы зазор между электродом и свариваемой поверхностью был постоянным. Конечно, все эти навыки вырабатываются далеко не с первого раза, но в данном случае упорство и практический опыт сварщика гораздо важнее, чем его теоретические умения и квалификация.

Как варить тонкий металл

Сварка тонкого металла — проблема даже для некоторых сварщиков с опытом. Новичкам в сварном деле вообще приходится тяжело. Тут работают совсем не те правила, что при сварке толстых изделий: есть множество особенностей и сложностей из-за чего тяжелее подбирать режимы и электроды. Проще это делать со сварочными полуавтоматами, но они в быту — довольно редкое явление, гораздо чаще встречаются инверторы. Вот о сварке тонкого металла инвертором и пойдет речь.

И первая сложность при сварке металла небольшой толщины состоит в том, что сильно нагревать его нельзя: он прогорает, образуются дыры. Потому работают по принципу «чем быстрее, тем лучше» и ни о каких траекториях движения электродов речь не идет вообще. Тонколистовой металл варят проводя электрод в одном направлении — вдоль шва без каких либо отклонений.

При сваривании тонких металлов листы перегреваются и изгибаются

Вторая сложность состоит в том, что работать нужно на малых токах, а это приводят к тому, что дугу приходится делать короткую. При незначительном отрыве она просто гаснет. Могут также возникать проблемы с розжигом дуги, потому используйте аппараты с хорошей вольт-амперной характеристикой (напряжение холостого хода выше 70 В) и плавной регулировкой сварного тока, которая начинается от 10 А.

Еще одна неприятность: при сильном нагреве происходит изменение геометрии тонких листов: их выгибает волнами. От этого недостатка избавиться очень тяжело. Единственный вариант — постараться не перегревать или отвести тепло (про метод с теплоотводящими прокладками читайте ниже).

При сварке встык тонких листов металла, их кромки тщательно обрабатывают и зачищают. Наличие загрязнений и ржавчины сделает сварку еще более проблематичной. Потому тщательно все выровняйте и зачистите. Располагают листы очень близко один к другому — без зазора. Детали фиксируют струбцинами, прижимами и другими приспособлениями. Потом детали прихватывают через каждые 7-10 см короткими швами — прихватками. Они не дадут деталям сместиться и их с меньшей вероятностью погнет.

Если хорошо зачистить кромки, может получится хороший шов

Как варить тонкий металл инвертором

Сварочные аппараты, выдающие постоянный ток хороши тем, что мы можем варить на обратной полярности. Для этого к «+» подключаем кабель с держателем электрода, а «-» цепляем к детали. При таком подключении больше греется электрод, а металл прогревается минимально.

Варить необходимо с использованием самых тонких электродов: от 1,5 мм до 2 мм. При этом выбирать нужно с высоким коэффициентом расплавления: тогда даже при малых токах шов будет качественным. Ток выставляется маленький. Для электродов размером 1,5 мм он должен быть порядка 30-45 ампер, для «двойки» — 40-60 ампер. Реально ставят иногда и ниже: важно чтобы вы смогли работать.

Толщина металла, мм0,5 мм1,0 мм1,5 мм2,0 мм2,5 мм
Диаметр электрода, мм1,0 мм1,6 мм — 2 мм2 мм2,0 мм — 2,5 мм3 мм
Сила тока, А10-20 ампер30-35 ампер35-45 мм50-65 мм65-100 мм

Чтобы металл меньше нагревался, детали ставят в вертикальном или хотя-бы наклонном направлении. Тогда варят сверху-вниз, двигая кончик электрода строго в этом направлении (не отклоняя и не возвращая). Угол наклона — углом вперед, при этом его величина 30-40°. Так прогрев металла будет минимальным, а это для сварки тонких металлов — одна из самых важных задач.

Положения электрода при сварке и их использование

Общая рекомендация по выбору электродов для сварки тонких металлов: купите для такой работы качественные импортные электроды. Проблем будет в разы меньше.

Техники и методы сварки тонких листов металлов

Иногда тонкие листы нужно сваривать под углом. В этом случае удобнее использовать метод отбортовки: кромки листа отгибают на необходимый угол, скрепляют короткими поперечными швами через каждые 5-10 см. После сваривают как говорилось выше: непрерывным швом сверху-вниз.

В видео показано, как варить тонкий листовой металл электродом при помощи сварочного инвертора. Используется метод отбортовки: края деталей отгибаются, потом прихватываются в нескольких местах короткими швами. После идет сварка тонким электродом толщиной 2 мм.

Не всегда получается при сварке без отрыва избежать прожога. Тогда можно попробовать отрывать на несколько мгновений дугу, а затем снова опускать электрод в то же место и продвигать его еще на несколько миллиметров. Так, отрывая и возвращая дугу, и варить. При таком методе получается, что металл за время отрыва дуги успевает остывать. На видео вы увидите, как изменяется цвет места сварки после того, как электрод убрали. Главное — не дать металлу остыть лишком сильно.

Сварка тонкого металла с отрывом дуги продемонстрирована в первой части видео. Способ стыковки — внахлест (одна деталь перекрывается второй на 1-3 см), используется электрод с рутиловым покрытием (для конструкционных и низколегированных сталей). Затем показана сварка нержавейки нержавеющим электродом с основной обмазкой, и в завершение тем же электродом из нержавейки проварен стык черного металла. Шов, кстати, получился более качественным, чем при использовании рекомендованных электродов.

О выборе электродов для сварки инверторным аппаратом читайте тут.

Если при сварке тонкого металла не требуется создание непрерывного шва, используют точечный шов. При таком способе сварки небольшого размера прихватки находятся на небольшом расстоянии один возле другого. Такой способ называется прерывистым швом.

Так выглядит прерывистый шов на тонком металле

Вообще варить сваркой тонкое железо встык сложно. Внахлест проще: не так перегревается детали и меньше шансов, что все «поведет».

При электросварке тонкого металла встык можно между листами проложить тонкую проволоку диаметром 2,5-3,5 мм (можно оббить обмазку на поврежденных электродах и использовать их). Ее располагают так, чтобы с лицевой стороны она была вровень с поверхностью металла, а с изнаночной выступала почти на половину диаметра. При сварке дугу ведут по этой проволоке. Она и принимает основную термическую нагрузку, а свариваемые листы металла прогреваются периферийными токами. При этом они не перегреваются, их не коробит, шов получается ровный, без признаков перегрева. После удаления проволоки с трудом удается рассмотреть следы того, что она присутствовала.

Так выглядит шов при сварке тонкого металла встык с проложенной снизу термоотводящей проволокой

Еще один способ — под место стыка положить пластины меди. Медь имеет очень высокую теплопроводность — в 7-8 раз выше, чем у стали. Уложенная под место сварки она значительную часть тепла отбирает, не допуская перегрева металла. Этот метод сварки тонких металлов называют «с теплоотводящими подкладками».

Как сварить беседку из металла читайте тут. Возможно, вам будет интересно прочесть как сделать мангал из газового баллона или металла? Вещь нужная и для освоения сварки подходящая.

Сварка оцинковки

Оцинкованная сталь — та же тонкая листовая, только покрытая слоем цинка. Если вам необходимо сварить ее, на кромках под сварку придется это покрытие удалить полностью, до чистой стали. Есть несколько способов. Первый — снять механически: абразивным кругом на болгарке или шлифмашинке, наждачной бумагой и металлической щеткой. Есть еще способ — выжечь сваркой. В этом случае дважды проходят электродом проходят вдоль шва. При этом идет испарение цинка (он испаряется при 900°C), а его пары очень ядовиты. Так что эти работы проводить можно или на улице, или если на рабочем месте есть вытяжка. После каждого прохода нужно сбивать флюс.

Сварку оцинковки лучше проводить на открытом воздухе: испаряющийся цинк очень вреден

После полного удаления цинка начинается собственно сварка. При сварке оцинкованных труб для получения хорошего шва нужны будут два прохода разными электродами. Первый шов варят электродами с рутиловым покрытием например, МР-3, АНО-4, ОЗС-4. При этом колебания имеют очень небольшую амплитуду. Верхний шов — облицовочный делать шире. Он примерно равен трем диаметрам электрода. Тут важно не спешить и хорошо проваривать. Этот проход используют электроды с основным покрытием (например,УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, ДСК-50).

Сварка металла 0,8мм сварочным инвертором

Многие, кто думает купить сварочный инвертор, часто задают вопрос: «производится ли инвертором сварка тонкого металла?». Сегодня были на испытаниях SSVA -160-2 , ВДС-205 «Шмель» и Элсва ВД-160 .

Для испытаний инверторов на возможность сварки тонкого металла было использовано железо 0,8 мм с крыла автомобиля «Жыгули» и электроды АНО-21 сечением 2мм.

После нескольких проб в поиске номинала сварочного тока был выбран ток 40А. При большем номинале прожигался металл, при меньшем – не удавалось удерживать дугу.

На фотографиях можно разглядеть как каждый сварочный инвертор способен работать на малых токах и с уверенностью сказать что сварка тонкого металла возможна представленными сварочными аппаратами.

Хочется заметить, что для качественной сварки тонкого металла необходимо учитывать некоторые важные факторы:

  • качество свариваемого металла (разные образцы тонкого металла по-разному варятся),
  • качество и марка сварочных электродов,
  • стабильность работы сварочного инвертора в данном диапазоне сварочных токов (а именно 20-50А),
  • и обязательно, опыт сварочных работ.

После всех этих тренировок и издевательств над образцами я сделал однозначный вывод: для качественной сварки тонколистового металла необходимо использовать сварочный полуавтомат. С его помощью вы намного качественнее произведете сваривание металла малых толщин.

  • #1

Серый (Monday, 05 December 2011 22:12)

Так получается что инверторы подороже варят тонкое железо не намного лучше чем обычный бытовой. Китайцы наверно также поварят.

При сварке тонких листов, необходимо прежде всего набить руку.

Варил корыто для тачки.Аппарат ВДИ-180 «ДНЕПР» Крепыш. Электроды «Монолит» АНО-36 (2ММ). Листы металла под углом 95-100гр. Толщина 1,2 мм.Ток-40А. Варил снаружи-по гребню.Маска»Хамелеон».С обычной маской сделать качественны шов, на мой взгляд, весьма затруднительно,так приходилось прерывать дугу воизбежание прожогов.Необходим упор для руки с электродом. Получилось неплохо.

Руслан (Sunday, 24 August 2014 22:34)

Сегодня варил дымоходный патрубок на котел: прямоугольный корб сфланцем металл- оцинкованое железо 1 мм электрод АНО-36 2,5 мм аппарат- самопальный транс, выпрямитель, дроссель, для балласта- метра 3 3-х мм проволоки из нержавейки. Прямая полярность, тавровый шов. Прекрасно получилось, нигде не прогорело ни одной дырки. Вывод- угадать с силой тока, ну и знать основные правила электросварки.

рома (Sunday, 19 October 2014 14:16)

пишу не поадресу куда смог по поводу св аппаратов без подробностей аппараты бывают сжест имягкой хар й саморегулируемые если намотать вторичку относ тонким проводом 3 на 4мм 10 12кв кому как понятней довести ххдо 70 80вольт дуга будет отл зажигаться но тонкий отн провод изза большого сопр не выдаст большой ток таким обр прощще варить до 1мм реостат ввиду большого сопр не успевает поджечь дугу сильно гася напр рзум еется вторичка сильно греется но т о можно стаить неск точек остужая его способ проверен в полемикуне полезу спр аппар 40квсм 1ка300вит2мм 2ка12кв 80 вит

рома (Sunday, 19 October 2014 14:27)

добавлю аппарат выдерживает 4 эл тройки 2четверки варю итрубы имашины азаодно ипусковое снего все иначалось просто добавил вторичку исам удивился умные люди объяснили закон ома работает 5 лет до него мотал около 10 тр в но такой получился один

Валерай (Saturday, 11 April 2015 20:19)

Как варить тонкий металл

Из не толстой стали выполнено множество конструкций. Это кузова автомобилей, емкости под жидкости, и трубки небольшого диаметра. На предприятиях сварка тонких листов металла осуществляется специальными аппаратами, обеспечивающими оптимальное соединение. Но как сварить подобные материалы в быту? Какие электроды подойдут? На каких режимах аппарата вести шов? Сварка инвертором тонкого металла будет успешной, если знать ответы на эти вопросы, а также посмотреть соответствующее видео.

Особенности работы с листовым железом

Не все сварщики умеют сваривать листы стали толщиной 1-1.5 мм. Это требует определенных знаний и навыков. Но если проявлять упорство и практиковаться, а также изучать видео о том, как варить тонкий металл инвертором, то можно достичь значительных успехов.

Сварка тонкого металла осложняется следующими факторами:

  • Прожоги. Поскольку свариваемый материал довольно тонкий, в нем часто случаются сквозные дыры. Это наиболее распространенная ошибка начинающих сварщиков. Причиной служит неправильно выбранная сила тока и медленное ведение шва.
  • Непровары. Желая избежать первого дефекта, сварщики слишком спешат при прохождении стыка, и остаются не проваренные места. Это портит герметичность соединения, и делает непригодным изделие под работу с жидкостями. На излом и разрыв сопротивление тоже маленькое. В решении ситуации помогают правильные настройки инвертора и выбор электродов.
  • Наплывы с обратной стороны. Сварка тонколистового металла сопровождается еще одной распространенной проблемой — выступающими валиками с обратной стороны поверхности. С лицевой части изделие имеет ровный шов, без пор и непроваров, но расплавленный металл сварочной ванны, под действием силы тяжести, продавливает участок шва на другую сторону. Ситуация решается специальными подложками или уменьшением силы тока, и изменением техники наложения шва.
  • Деформация конструкции. Листовая сталь быстро перегревается, что ведет к расширению межмолекулярной составляющей. Конструкция начинает вытягиваться в зоне нагрева. Поскольку края изделия остаются холодными, поверхность покрывается волнами или общим изгибом. На не ответственных изделиях возможна холодная правка формы резиновыми молотками. Но если такой возможности нет, то применяется определенное чередование наложения шва по всей длине.

Используемые электроды

Чтобы успешно справиться с подобной работой важно правильно выбрать электроды для тонкого металла. Поскольку сварка ведется на пониженных токах, применение электродов диаметром 4 и 5 мм будет «душить» электрическую дугу, не давая ей нормально гореть.

Оптимальным вариантом для соединения тонких металлов являются электроды диаметром 2-3 мм. Дуговая сварка пройдет успешно, если предварительно прокалить расходные материалы при температуре 170 градусов. Это позволит покрытию плавиться равномерно, не мешая манипулированию дугой и формированию шва.

Электроды для сварки тонкого металла должны иметь качественное покрытие. Технология работы с листовой сталью подразумевает прерывистую дугу, для чего электрод кратковременно отрывается от сварочной ванны. Если обмазка будет тугоплавкой, то результатом станет образование своеобразного «козырька» на конце электрода, мешающего контакту с поверхностью и возобновлению дуги.

Режимы аппарата и параметры сварки

Опытные сварщики знают как варить тонкий металл, благодаря опробованию разнообразных настроек аппарата. В результате были выведены оптимальные параметры, хорошо подходящие для этого вида работ. Вот основные настройки:

Толщина металла, ммСила тока, АДиаметр электрода, мм
0.5101
125-351.6
1.545-552
2652
2.5753

Сварочный ток важно установить ниже, чем при работе с толстыми пластинами. Это поможет избежать прожогов и подтеков. Отлично зарекомендовали себя в этой области инверторы, позволяющие варить переменным напряжением, но с высокой частотой, а также аппараты постоянного тока.

Если настройки агрегата позволяют выставлять уровень стартового напряжения, то следует этим воспользоваться и установить меньшее значение (примерно на 20%), чем рабочий ток. Это не даст пропалить участок при начале розжига дуги и поможет начинать сварку сразу в месте соединения. Если стартовый ток не регулируется, то можно запалить электрод на толстой поверхности, а затем перенести на стык.

Сварка тонкого металла подразумевает работу на малых токах. Для этого настройки инвертора должны поддерживать рабочие значения амперметра на уровне 10-30 А. Если минимально регулируемая величина выше этих параметров, то понизить силу тока возможно дополнительным сопротивлением в цепи. Для этого используется пружина из высокоуглеродистой стали, помещаемая между изделием и кабелем массы. Поможет и установка дополнительного балластника, понижающего ток до нужного уровня.

Если настройки аппарата поддерживают работу импульсного режима, то можно воспользоваться этим. Особенно тонкую сталь сваривают прерывистой дугой. Импульсный ток будет автоматически разрывать дугу, давая металлу остыть.

Техника сварки

Сваривание тонколистового железа требует грамотного подвода краев пластин друг к другу. Соединение в стык часто приводит к прожогам, и подходит только для опытных сварщиков. Если есть возможность, стоит расположить пластины внахлест. Это создаст некоторое основание для наплавляемого металла, и не позволит прожечь все изделие. Электрод в этом случае направляется преимущественно на нижнюю пластину, т. к. иное положение приведет к подрезам верхней стороны.

При соединении в стык разделка кромок не выполняется. Потребности в зазоре тоже нет. Необходимо максимально плотно свести торцы деталей и выполнить прихватки. Невысокая сила тока и тонкие электроды значительно облегчаю работу. Далее варить можно несколькими способами:

  • Выставить малый ток и быстро вести шов без колебательных движений, строго по линии соединения.
  • Приподнять силу тока немного выше, но вести шов прерывистой дугой, давая металлу время остыть, перед очередной «порцией» присадки.
  • Варить вышеописанными способами, но с использованием специальной подложки, для поддержания разогретого участка и избежания проваливания. Металлический стол здесь не подойдет, поскольку изделие может частично привариться к нему. Хорошей альтернативой будет графитовая подкладка.
  • Для предотвращения сильной деформации накладывать швы в шахматном порядке, либо небольшими участками (по 100 мм). При последнем методе заканчивать следующий шов необходимо на месте начала предыдущего. Это позволит равномерно нагреть изделие по всей длине, и минимизировать деформацию.

Сварка ведется короткой дугой, что позволяет быстро сформировать шов и избежать перегрева участка. Увеличение дистанции между концом электрода и поверхностью, визуально не дает прожечь пластины, но не содействует образованию сварочного валика. Электрод держится на себя под углом 45 градусов, или под наклоном в сторону. Прямого угла следует избегать, т. к. это ведет к прожогам.

Альтернативные методы

Кроме инверторов, хорошо подойдет и полуавтоматический способ сварки, особенно при работе с корпусами автомобилей. Преимущество заключается в отсутствии необходимости менять электрод, т. к. проволока подается постоянно. Это значительно ускоряет весь процесс при объемных проектах. Расстояние между изделием и грелкой легче контролировать, поскольку нет сгораемой части электрода. Начинающим сварщикам легче освоить этот метод.

Сварка полуавтоматом позволяет работать с еще более тонкими листами стали ввиду использования проволоки 0,8 мм. Но подобное оборудование не всегда доступно в быту, поэтому инверторный способ остается востребованным. После рассмотрения данных советов становится понятно как правильно варить тонкий металл. Дополнительные видео о работе с инвертором и полуавтоматом помогут закрепить знания и приступить к практике.

Холодная дуговая сварка чугуна

Холодная сварка отличается отсутствием предварительного подогрева изделия. Всё изделие, за исключением зоны, прилегающей к сварочной ванне, остаётся прак-тически холодным на всём протяжении процесса сварки. Наиболее распространена холодная сварка чугуна стальными электродами с тонкой стабилизирующей обмазкой. Электродная проволока рекомендуется с наименьшим содержанием углерода, не свыше 0,10%, марки Св-1 по ГОСТ 2246-51. Сварка ведётся электродами небольших диаметров — обычно 3 или 4 мм на пониженных токах 80—120 а. Металл наплавляется узкими короткими валиками, отдельными участками, распределёнными по поверхности сварки, с тем, чтобы избежать сколько-нибудь значительного разогрева изделия.

На фиг. 191 схематически показано строение зоны наплавки валика на чугун стальным электродом по холодному способу, в поперечном разрезе. Наплавленный металл валика 1 представляет собой высокоуглеродистую сталь с содержанием углерода 0,7—0,9%, со значительным содержанием марганца, кремния, а часто и с повышенным содержанием серы, фосфора и других загрязнений, перешедших из чугуна. Наплавленный металл образован сплавле-нием основного металла — чугуна — с малоуглеродистой сталью электрода. По окончании сварки вследствие быстрого охлаждения наплавленный металл обычно находится в закалённом состоянии и обладает высокой твёрдостью. К валику наплавленного металла прилегает полоска 2 отбеленного чугуна шириной около 1 мм, Зона отбеленного чугуна обладает высокой твёрдостью, хрупкостью и практически не может быть смягчена даже высокотемпературным отпуском.

Устранение этой зоны может быть достигнуто лишь трудно выполнимым продолжительным отжигом при высоких температурах.

К зоне отбеленного чугуна прилегает более широкая зона 3 закаленного чугуна, в которой металл нагревается в процессе сварки выше точки начала аустенитного превращения и затем закаливается ввиду наступающего быстрого охлаждения. Эффект закалки зависит от состава металлической основы чугуна и скорости охлаждения. Твёрдость зоны закалки, как и наплавленного валика, может быть уменьшена отпуском или низкотемпературным отжигом.

На фиг. 192 показана схема строения 3-слойной наплавки чугуна малоуглеродистым стальным электродом холодным способом. Первый слой имеет рассмотренные выше состав и структуры. Второй слой имеет умеренное содержание углерода 0,3—0,4%. Третий слой представляет собой обычный малоуглеродистый наплавленный металл; влияние основного металла на третьем слое практически не сказывается.

Хрупкость наплавленного металла, переходных зон, а также и основного металла ведёт к весьма частому образованию сети микро-и макротрещин при холодной сварке чугуна стальными электродами.

Крупным недостатком холодной сварки чугуна стальными электродами является чрезмерная хрупкость и твёрдость переходных зон. Хрупкость уменьшает надёжность сварки и может привести к её разрушению, s особенности при ударной или переменной нагрузке. Высокая твёрдость вызывает большие затруднения при механической обработке заваренных мест, а на обработанных поверхностях вызывает неравномерный износ металла в работе.

Таким образом, холодная сварка стальными электродами не гарантирует полностью ни плотности, ни прочности соединения чугуна, однако, несмотря на это, благодаря простоте и дешевизне способа, холодная сварка широко распространена а промышленности .

Холодная сварка производится простыми в изготовлении и дешёвыми стальными электродами с тонкой обмазкой. Процесс сварки весьма прост и не требует особой подготовки, кроме обычной разделки кромок. Сварка может быть выполнена в любом пространственном положении. Нагрев незначителен и не повреждает изделия: сохраняется даже краска на поверхности изделия на расстоянии 1—2 см от места сварки, на электрических машинах не снимаются обмотки, из подшипников не выпускается масло и т. д. Поломанная чугунная деталь машины может быть восстановлена за два-три часа.

Недостатки холодной сварки ослабляются различными методами. Для повышения надёжности и плотности холодной сварки чугуна иногда применяют постановку шпилек или шурупов перед сваркой. Кромки изделия (фиг. 193) засверливают ; отверстия нарезают и в них завёртывают стальные шпильки или шурупы, выступающий конец которых срезается на расстоянии 3—4 мм от поверхности чугуна,

По окончании постановки шпилек приступают к сварке. Сначала обваривают кольцеобразно головки шпилек, затем заполняют пространство между ними, покрывая всю поверхность кромок наплавленным металлом, затем заполняют остальной объём разделки шва. Шпильки обеспечивают некоторый минимум прочности сварного соединения, кроме того, они придают соединению известную эластичность, уменьшающую возможность образования трещин.

Для уменьшения твёрдости наплавки и переходных зон при холодной сварке чугуна с успехом применяют никелевые электроды. Эти электроды имеют стержень из различных никелевых сплавов; обычно применяется сплав никеля с медью, так называемый монель-металл , содержащий около 70% никеля, 28% меди и небольшие количества железа и марганца. Наплавленный никелевым электродом валик имеет малую твёрдость, так как никель не образует соединений с углеродом, отбеленная зона чугуна отсутствует или слабо выражена. Закалённая зона чугуна остаётся, но она обычно имеет не очень высокую твёрдость, которая легко может быть снижена отпуском или небольшим подогревом перед сваркой. Таким образом, место сварки никелевыми электродами легко поддаётся механической обработке.

Недостатком никелевых электродов является их высокая стоимость и дефицитность, а также низкая прочность наплавленного металла. Во время войны в Советском Союзе были предложены оригинальные медные электроды, заменяющие никелевые, но более дешёвые и менее дефицитные. Медный электрод представляет собой кусок медной проволоки диаметром 3—4 мм, обвёрнутый полоской лужёной или чёрной жести, образующей наружную трубку на медном стержне. После нанесения жестяной оболочки электрод покрывается стабилизирующей обмазкой.

Взаимная растворимость железа и меди весьма ограничена, поэтому металл, наплавленный медным электродом, представляет собой медь, насыщенную железом, в которую вкраплены многочисленные включения стали, насыщенной медью, закалённой и обладающей высокой твёрдостью. Размеры включений различны — от микроскопических до довольно крупных и целых прослоек. Отбеленная зона не является сплошной и расположена отдельными участками по границе расплавления. Медные электроды показали положительные результаты при сварке чугуна и прочно вошли в практику.

Делались неоднократные попытки разработать метод сварки чугуна стальными или чугунными электродами с толстой качественной обмазкой без применения предварительного подогрева изделия. Предполагается, что значительное количество шлака от расплавления обмазки замедлит охлаждение зоны сварки и устранит процесс отбеливания. Образованию серого чугуна будут способствовать также различные легирующие присадки, например кремний или алюминий, которые могут быть введены в ванну через качественную обмазку. Результаты опытов в этом направлении не получаются устойчивыми. Успех во многом зависит от состава чугуна изделия, его размеров, толщины металла, объёма наплавки и других факторов, трудно поддающихся предварительному учёту. Лучшие и более однородные результаты можно получить, объединяя применение электродов с толстой обмазкой и подогрев изделия до температур 200—400° с замедленным последующим охлаждением заваренного изделия. Для замедления охлаждения изделие засыпается золой, сухим песком, накрывается асбестовыми листами и т. п.

Сварка кузова автомобиля и особенности ремонта

Кузов практически любого современного автомобиля способен быть в активной эксплуатации в течение 10-15 лет, до начала активных коррозионных процессов. Конечно, это возможно в случае качественного ухода и отсутствии повреждений (а при наличии таковых – при качественном ремонте). Однако необходимость проведения ремонтных работ, с использованием сварки может потребоваться не только при развитии коррозии, но и, например, в результате ДТП. Рассмотрим технологии проведения работ различных видов, чтобы читатель мог представить себе – насколько возможна сварка кузова автомобиля своими руками.

Как сваривают кузов на заводе

Как известно, готовый кузов вовсе не отливают, а штампуют ряд деталей из жести, которую затем и соединяют сваркой в единый кузов. Конечно, происходит процесс, в большинстве случаев, автоматически, с использованием роботов. Однако сама технология сильно отличается от того, что можно увидеть в автосервисах или на производствах, работающих с металлоконструкциями.

Типичный метод сварки, когда укладывают сварной шов, имеет ряд недостатков, таких как:

  • Сложность укладки самого шва;
  • Необходимость учитывать «ведение» металла – ведь он при работе сильно локально нагревается, что вызывает неравномерное температурное расширение и его деформацию;
  • Существенный расход дополнительных материалов (электроды, проволока и пр.).

На автозаводах, технология сварки кузова автомобиля значительно отличается – там используется преимущественно точечная сварка. Это довольно простой метод, позволяющий практически исключить расходные материалы, увеличить точность позиционирования деталей в автоматическом поточном производстве и нивелировать негативный эффект от локального температурного расширения.

Сама же технология достаточно проста – две детали позиционируются, и будущая сварная точка сжимается двумя не расходуемыми электродами, через которые пропускается значительный ток. Два слоя жести в месте контакта надёжно спаиваются друг с другом. При этом отсутствует сварной шов, геометрия деталей не теряется и образуется возможность пружинной деформации, что положительно сказывается на долговечности.

Конечно, такой тип соединения не предусматривает герметичности шва, но это решается, благодаря нанесению специального герметика на контактирующие области. А сам кузов, после проведения работ, полностью окрашивается. Именно так получаются такие прочные и эстетичные соединения, которые можно увидеть на любом автомобиле типовой конструкции.

Как делается сварка и ремонт кузова в условиях автосервиса или гаража

Мастерские, где используют аналогичные заводской технологии сварки встретить можно, но с каждым годом всё сложнее. Дело в том, что при проведении ремонтных работ с использованием точечной сварки необходимо не только соответствующее оборудование, но и использование множества дополнительных материалов. А заделать, к примеру, дыру (используя точечную сварку) может быть достаточно проблематично. Поэтому в ремонтных работах доминируют другие методы соединения металлических элементов.

Полуавтомат

Это наиболее частый вид оборудования, для проведения сварочных работ на автомобиле. Его популярность обеспечивается удобством использования – ведь можно достаточно просто «подлезть» в любой уголок и сделать шов. При этом не требуется уж очень сильных знаний и опыта.

Технически сварочный полуавтомат достаточно прост – используется практически такой же преобразователь тока, что и в остальных. Но вот расходные материалы различаются. Основной расходный материал – это сварочная проволока, различного диаметра (от 0,2мм до 2мм), как правило, покрытая слоем меди, и углекислый газ. Слой меди необходим для хорошего электрического контакта и как флюс. Углекислый газ, подаваемый в область сварочной дуги, не допускает контакта кислорода воздуха с расплавленным металлом.

В отличие от обычных сварочных аппаратов, в полуавтомате регулируется не только сила тока, но и скорость подачи сварочной проволоки, что позволяет настроить его достаточно точно. Таким аппаратом можно сделать тонкие, практически незаметные швы, при достаточной прочности соединения.

Для применения углекислого газа необходим не только сам заправленный баллон, но и редуктор, который будет снижать давление (150 атмосфер много для любого варианта регулирующей аппаратуры). И его поток также необходимо настроить, чтобы получить наиболее оптимальное значение.

Если пугает необходимость использования углекислого газа, то можно использовать специальную проволоку, которая хоть и не покрыта снаружи медным слоем, внутри содержит специальный флюс, который позволяет проводить работы без подачи газа. Обычная проволока, в таком случае, попросту горит – сварить ей без газа невозможно.

Благодаря вышеперечисленным особенностям, а также возможностью имитации точечной, сварка полуавтоматом кузова авто стала так популярна в мастерских, как официального уровня, так и в сервисах гаражного уровня, а также у частных владельцев.

Инвертор

Инверторы стали необычайно популярны, в последнее время, несмотря на то – что они попросту дальнейшее развитие обыкновенных сварочных аппаратов, но на современных компонентах. Основное отличие инвертора сводится к методу преобразованию тока – в нём, в отличие от стандартных (где используются сетевые 50 Гц), частота преобразования значительно выше (примерно 30-40 кГц).

Благодаря такому нововведению получилось сделать сварочный аппарат достаточно малых размеров и небольшого веса. При этом он не сильно чувствителен к пониженному напряжению питания, а дуга разжигается очень легко. На самом деле необходимо постараться, чтобы её не разжечь – справиться с инвертором может даже самый неопытный новичок.

Сам же сварочный процесс подразумевает использование электродов, совершенно аналогично типовой сварке. Сварка кузова автомобиля инвертором хоть и проста, но результаты далеки от идеальных. Шов получается недостаточно ровным, при этом достаточно толстым. Нагрев металла вокруг происходит сильнее, от чего возможно появление температурных деформаций.

Но если необходимо заварить незаметное для глаз место (например — на днище) – то можно воспользоваться и этим вариантом.

Полезные советы

Если вы решили провести сварочные работы самостоятельно, и уже решили – какой сваркой варить кузов автомобиля, а большого опыта за плечами ещё нет, то стоит знать несколько нюансов.

Вне зависимости от типа сварочного аппарата (за исключением точечной сварки), если предполагается длинный сварной шов, то действовать необходимо в несколько этапов. Сперва привариваемую деталь необходимо «прихватить» в нескольких местах, чтобы она была надёжно зафиксирована. Затем следует сделать несколько коротких (1-2 см) шва, по линии соединения. После каждой операции металл должен остыть. И лишь как завершающий этап – производить окончательное соединение. Это позволит свести температурные деформации к минимуму.

Борьба с коррозией

Когда проведение сварочных работ вызвано коррозионным разрушением кузова, то ржавчину необходимо удалять, иначе ремонта хватит ненадолго (благодаря хитростям окисления железа, которое может быть двухвалентным или трёх). Т.е. необходимо удалить разрушенные участки, а следы ржавчины очистить до металла.

После же проведения работ, сварной шов также необходимо защитить, ведь если он останется «как есть» — то он быстро будет разрушен. И если на лицевой части детали этот процесс происходит практически всегда, то про внутреннюю часто «забывают», особенно когда она расположена в закрытой полости.

Именно поэтому нередки случаи, когда через год по сварному шву через краску начинает прорываться ржавчина. Причём косметикой, в описанном случае, отделаться уже не получится – необходима полноценная переделка. Когда доступ есть с двух сторон – то проблем нет.

Однако как быть, когда внутренняя часть сварного шва находится в закрытой полости? В данном случае лучше частично пожертвовать целостностью, просверлив в полость отверстие, что позволит обработать полость антикорром.

Таким образом, выполненная сварка кузова автомобиля не только будет радовать глаза, но и прослужит достаточно длительное время. А остальное зависит только от вас.

Читать еще:  Электроды для переменного тока маркировка
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector