 |
Сварка вольфрамовым электродом
|
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………….3
1. Дефекты кузовов и кабин…………………………………………………5
2. Способы сварки……………………………………………………………9
2.1 Электродуговая сварка…………………………………………………...9
2.2 Сварка в среде инертного газа………………………………………….10
2.3 Сварка вольфрамовым электродом…………………………………….11
2.4 Газовая сварка…………………………………………………………...11
3. Сварочное оборудование и технология………………………………..13
4. Рекомендации по применению сварки при ремонте кузова………….14
4.1 Меры безопасности при проведении сварочных работ……………..14
5. Основы сварки……………………………………………………………17
5.1 Совместимость………………………………………………………….17
5.2 Коробление………………………………………………………………17
5.3 Защита……………………………………………………………………19
5.4 Типы сварочных швов…………………………………………………..19
5.5 Техника сварки………………………………………………………….19
Заключение……………………………………………………………………...21
Список использованной литературы………………………………………….23
Введение
Автомобильный транспорт России в силу ряда причин приобретает все большее значение. Автомобили широко используются во всех областях народного хозяйства выполняют значительный объем транспортных работ, а точнее служит для перевозки грузов и пассажиров. Автомобили имеют широкий спектр применения в различных средах и различных климатических условиях и в связи с этим подвергаются нагрузкам. Поэтому техническое состояние автомобиля как и всякой другой машины в процессе длительной эксплуатации не остается неизменным. Оно ухудшается в следствии изнашивания деталей и механизмов, поломок и других неисправностей, что приводит к понижению эксплуатационных качеств автомобиля.
|
|
|
Основным средством уменьшения изнашивания деталей и механизмов и предотвращения неисправностей автомобиля, т.е. поддержание его в должном техническом состоянии, является своевременное и высококачественное выполнение технического обслуживания и ремонта, как капитального так и текущего. Техническое состояние так же зависит от условий хранения автомобиля. Знание всех факторов и закономерностей изменений технического состояния автомобилей позволяет правильно организовать работы по повышению его мощности и долговечности, путем своевременного и высококачественного технического обслуживанию.
При ремонте автомобилей все большее распространение получает электроконтактная сварка: стыковая и точечная. Стыковая сварка деталей производится путем местного нагрева соединяемых кромок за счет тока, проходящего через место контакта и одновременного пластического деформирования разогретых кромок деталей. Этот метод применяют при восстановлении карданных валов, полуосей и других деталей способом замены части детали. При точечной сварке соединяемые детали зажимают между двумя электродами, изготовленными из меди или специальной бронзы, и через место контакта пропускают ток большой силы. Точечную сварку применяют при ремонте кузовов, кабин и других деталей, изготовленных из листовой стали небольшой толщины.
Цель данной работы – рассмотреть различные методы сварки, используемые при ремонте автомобилей, соответственно задачами будут:
- знакомство с методами сварки;
- анализ и выбор оборудования для сварочных работ;
- рассмотрение мер безопасности при сварочных работах ремонта автомобилей;
В работе использована методическая литература, разработки ведущих специалистов в области сварки, источники средств массовой информации, аналитические материалы.
|
|
|
Дефекты кузовов и кабин
Характерными дефектами деталей кузовов, кабин и оперения (рис. 1) являются коррозионные повреждения, механические повреждения (вмятины, обломы, разрывы, выпучины и т.д.), нарушение геометрических размеров, трещины, разрушения сварных соединений и др. Коррозионные разрушения — это основной вид износа металлического кузова и кабин. Здесь имеет место электрохимический тип коррозии, при котором происходит взаимодействие металла с раствором электролита, адсорбируемого из воздуха.[1] Трещины возникают в результате усталости металла, нарушения технологии обработки металла, применения низкого качества стали, дефектов сборки узлов и деталей, недостаточной прочности конструкции узла, а также в подверженных вибрации местах. Разрушения сварных соединений происходят в результате некачественной сварки, воздействия коррозии, вибрации и нагрузок при нормальной эксплуатации автомобиля либо в результате аварийных повреждений. Механические повреждения (вмятины, перекосы, разрывы и т.д.) являются следствием перенапряжения металла в результате ударов и изгибов, а также вследствие непрочного соединения деталей.
|
|
Рис 1. Характерные повреждения:
а — цельнометаллический кузов автомобиля:
| |
7 — передний и задний проемы ветровых стекол;
2 — дверные проемы;
3 — стоики под крышу;
4 — передние и задние лонжероны;
5 - левый и правый пороги основания; 6 -днище;
7 – левый и правый задние брызговики;
8 — нарушение геометрических размеров; 9 — верх и низ соответственно левого и правого задних брызговиков; 10 — левый и правый передние брызговики;
б — кабина грузового автомобиля:
7 — разрушение сварочных швов; 2— разрывы; 3 — вмятины и выпучины;
4 — прогиб и перекосы стоек; 5 — пробоины; 6 — коррозия; 7 — трещины
Правка панелей с аварийными повреждениями предусматривает работы по вытягиванию, выравниванию, выдавливанию и выколачиванию деформированных частей кузова или кабины для придания им первоначальной формы и размеров.[2] Правку аварийных кузовов и кабин выполняют на стендах (рис. 3) с использованием комплекта приспособлений (рис. 4). Так как в процессе правки могут образоваться трещины или разрывы, которые в дальнейшем необходимо устранить, правку проводят перед сварочными работами.
|
|
|
Рис. 3. Стенд для правки кузова легкового автомобиля:
1,3 — рабочие цилиндры; 2 — рама; 4 — кузов;
5 — расчалочное приспособление; 6 — подставка
Удаление поврежденных участков кузовов и кабин выполняют газовой резкой, электрифицированным фрезерным инструментом или пневматическим резцом.
Рис. 4. Приспособления для выполнения правки деформированного участка кузова:
а — комплект приспособления для устранения перекосов и перегибов; б, в и г — использование приспособлений при правке; 1 — оправка для вытягивания вогнутых деталей; 2 и 3 — самозакрепляющиеся гидравлические зажимы; 4 — оправка с зубцами для захвата выпрямляемой панели; 5 — насос;
6 — двойной захват; 7 — натяжной цилиндр с вытягивающим устройством;
8 — натяжной цилиндр с захватами; 9 - правильное устройство
Трещины и разрывы в корпусе кузовов и кабин устраняют полуавтоматической дуговой сваркой в среде углекислого газа или газовой сваркой. При ремонте отдают предпочтение сварке в среде углекислого газа, так как производительность этого процесса и качество сварного шва выше.
Газовой сваркой устраняют трещины и разрывы в панелях, изготовленных из листовой стали толщиной 0,5-2,5 мм, горелками ГСМ-53 или ГС-53 с наконечниками № 1 (для листов толщиной 0,5-1,5 мм) и № 2 (для листов 1,0-2,5 мм), используя для этого проволоку Св-08 или Св-15 диаметром (0,5Н +1) мм, где Н — толщина свариваемого металла. Чтобы деталь при нагреве не потеряла свою форму, вначале производят сварку в отдельных точках с интервалом 10-30 мм, а затем по мере необходимости отдельные участки проваривают сплошным швом от концов трещины к середине.
Для того, чтобы понять суть процесса сварки, единственное, что надо запомнить, это то, что любой металл расплавится, если его нагреть до нужной температуры. Сварка двух кусков металла происходит за счет их расплавления вокруг линии соединения (часто в место соединения наплавляется дополнительное количество метала для упрочнения). После остывания металла ниже точки плавления соединение приобретает примерно те же свойства, что и окружающий металл. Если исключить современные лазерные и ультразвуковые технологии, то остается только два способа создать в месте соединения металлов достаточно высокую температуру: с помощью газовой горелки или электрического тока.
|
|
|
2. Способы сварки
Электродуговая сварка
Из всех видов сварки электродуговая сварка (или просто - электросварка) во всех областях машиностроения имеет наибольшее распространение благодаря своей простоте, доступности и дешевизне.[3] Но в кузовных работах, к сожалению. электросварку удается использовать только в ограниченных случаях, поскольку с ее помощью трудно сварить тонкие стальные листы. Оборудование для электросварки представляет собой трансформатор или преобразователь напряжения, который питается от обычной бытовой электросети и преобразует напряжение к безопасному уровню, пригодному для сварки. Обычно этот преобразователь называют сварочным аппаратом. Выход сварочного аппарата имеет два толстых провода. Один из них - "земля" снабжен на конце массивным зажимом, который присоединяется к сварочной плите, на которую укладываются свариваемые детали (если сварка выполняется прямо на автомобиле, то этот зажим крепится к его корпусу). Второй провод на конце имеет рукоятку со специальным держателем. В держатель вставляется сварочный электрод, представляющий собой стальной пруток, обмазанный специальным составом - флюсом. Если коснуться концом электрода детали в месте сварки, то выходная цепь сварочного аппарата замкнется, и по цепи пойдет большой ток, который начнет интенсивно разогревать металл и электрод в точке их контакта. В этот момент надо слегка приподнять электрод над местом сварки, тогда между электродом и свариваемым металлом возникнет яркая дуга, имеющая очень высокую температуру. Металл и электрод начнут плавиться и заполнять соединение. Температура в месте существования дуги очень высока и плавление металла происходит очень быстро. Если свариваемые детали имеют достаточную толщину, металл в месте их сварки расплавляется частично и вместе с расплавленным металлом электрода заполняет сварной шов. Если же свариваемый метал имеет малую толщину, то он мгновенно проплавляется на всю толщину, в нем образуется сразу большое отверстие под электродом и расплавленный металл электрода не успевает его заполнять. В результате вместо сварки получается прожог металла. В этом состоит недостаток электросварки - тонкие листы металла с ее помощью сварить практически невозможно.
|
|
|
2.2 Сварка в среде инертного газа
Этот вид сварки занимает ведущее положение в кузовных сварочных работах, поскольку сочетает в себе все достоинства электро- и газосварки, причем лишен каких-либо недостатков, за исключением того, что непригоден для пайки и резки. Сварка в среде инертных газов основана на идее электродуговой сварки, но имеет существенные особенности. Вместо электрода постоянной длины, который вставляется в держатель и который нужно заменять, когда он сгорает и становится коротким, сварочный аппарат содержит катушку сварочной проволоки в отдельном корпусе, соединенный гибкой трубкой со сварочной рукояткой. В корпусе аппарата имеется электромотор, который подает проволоку через рукоятку к месту сварки. Так же, как и при обычной электросварке, один провод сварочного аппарата крепится зажимом к сварочной плите, а по второму напряжение подводится к сварочной проволоке. При касании концом проволоки места сварки возникает электрическая дуга и начинается сварка.
К месту сварки аппарат подает, кроме электрода, еще и инертный газ, т.е. газ, не реагирующий с металлом в сварочном пространстве - аргон или смесь аргона с углекислым газом или просто углекислый газ. Газ способствует охлаждению металла вокруг места сварки, а главное - препятствует его интенсивному окислению кислородом воздуха в расплавленной зоне. Охлаждение металла газом в зоне сварки препятствует распространению тепла в окружающие зоны и снижает вероятность коробления свариваемых деталей.
Сварка вольфрамовым электродом
Это специфический вид электросварки, который находит применение в мастерских, занимающихся восстановлением большого числа алюминиевых деталей. Вместо стального прутка здесь используется вольфрамовый электрод. Вольфрам - очень тугоплавкий металл, он не плавится даже в электрической дуге. Роль электрода состоит лишь в том, чтобы разогреть металл, но не заполнять собой шов. Ниже мы коротко остановимся на особенностях сварки алюминиевых сплавов.
Газовая сварка
Традиционно этот вид сварки занимает лидирующее место в кузовных работах. Для газовой сварки используется специальная горелка, в которой соединяются в нужной пропорции два газа - горючий (обычно ацетилен) и окислитель (кислород). Иногда этот вид сварки так и называют - кислородно-ацетиленовый. Газы к горелке подаются по шлангам от баллонов, в которых эти газы хранятся раздельно. Факел газовой горелки создает высокую температуру (около 4000°С), хотя и меньшую, чем дуга электросварки. Факелом разогревают место сварки и, когда основной металл свариваемых деталей начинает плавиться, в факел вносят тонкий стальной пруток, который, расплавляясь, формирует сварной шов. Этот вид сварки тоже требует навыков, поскольку нужно одной рукой держать горелку, совершая ею круговые движения для равномерного прогрева свариваемых деталей, а другой рукой подавать пруток вниз по мере его плавления и продвигать вдоль шва, следя за равномерностью толщины наплавляемого металла. В настоящее время появилось несколько видов достаточно компактных комплектов для газовой сварки. Некоторые из них используют вместо ацетилена различные заменители.
3. Сварочное оборудование и технология
Для стыковой сварки применяют специальные машины, которые состоят из зажимного устройства, осаживающего механизма и силового трансформатора. Наибольшее применение при восстановлении автомобильных деталей находят машины для стыковой сварки МС-501, МС-801 и МСР-100. Эти машины обеспечивают сварку деталей с площадью поперечного сечения шва от 60 до 1000 мм2. Максимальный ток при сварке составляет от 3200 до 16000 А при напряжении 1—5 В.
Для точечной сварки применяют стационарные машины типа МТ-601, МТПР-25, МТПР-50, МТПР-75 и др. Для сварки точками громоздких изделий, например, для приварки ремонтных деталей к крышке багажника, капоту, дверям, кабине применяют легкие переносные сварочные устройства — сварочные клещи и сварочные пистолеты. Такие устройства состоят из собственно сварочных клещей (пистолета) и сварочного трансформатора. Для сжатия клещей при сварке применяется сжатый воздух или масло. При сварке пистолетом нажатие производится вручную, а вторым электродом является медная шина, которая соединена со вторичной обмоткой сварочного трансформатора. Находят применение и двухэлектродные сварочные пистолеты-трансформаторы. Они предназначены для односторонней точечной сварки, при которой не требуется подкладывать шину под свариваемые листы. Для получения равномерного соприкосновения поверхностей свариваемых деталей они должны быть тщательно очищены с обеих сторон от масла, грязи и ржавчины. Должна быть обеспечена плотность прилегания листов друг к другу. Если листы прижаты друг к другу неплотно, то возможны прожоги металла в этих точках.[4]
4. Рекомендации по применению сварки при ремонте кузова
|
|
|
