Как заварить чугунный коллектор автомобиля аргоном

Сварка выпускного чугунного коллектора своими руками в гараже

Аналогичный коллектор предназначен для вывода выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и является одной из важных систем в любом автомобиле. Во время работы ДВС он подвергается не только высоким температурным нагрузкам, но и вибрации, поэтому образуются трещины. Сварка выпускных коллекторов — дело сложное, здесь требуется опытный исполнитель, умеющий работать с чугуном.

Основные причины поломок

В выхлопной системе, особенно старого авто, имеющего большой пробег, возникают неполадки, независящие от материала глушителя, поэтому каждый водитель должен периодически осматривать всю систему на предмет возникновения трещин или прогаров. Своевременное ТО избавит автолюбителя от проблем с заменой выхлопного коллектора, что стоит очень дорого.

На сохранность системы вывода выхлопных газов влияют:

  • отработанные газы, имеющие высокую температуру;
  • смеси агрессивного характера;
  • уязвимость металла при высоких нагрузках во время эксплуатации.

Возникающие проблемы подразделяются соответственно элементам конструкции выхлопной системы:

  1. Сажевый фильтр (катализатор) служит для задержки сажи, содержащейся в выхлопных газах, поэтому сотовые сегменты сильно засоряются, из-за высоких температур происходит оплавление сегментов. Признаки неполадок — из выхлопной трубы газы практически не выходят или появляется едкий сизый дым.
  2. Кислородные датчики — происходит разгерметизация или перегрев корпуса, моральный износ, нет контакта в электрической цепи машины, произошли механические повреждения.
  3. Гофра в глушителе представляет собой цилиндр, внутри которого находится гофрированная трубка, защищенная двойной оплеткой, верхний слой которой выполнен из нержавеющей стали. Корпус эластичный, поэтому гасит негативные колебания и предотвращает разрушение всей системы — разрыв происходит из-за резкого повышения давления газов при забитом катализаторе.
  4. Резонатор устанавливается перед основным глушителем, поэтому многие автолюбители называют его малым или дополнительным аналогичным элементом выхлопной системы. Если увеличилась громкость выхода газов, вибрирующие звуки в месте установки резонатора, то это говорит о том, что одна из внутренних составляющих изделия прогорела.
  5. Глушитель, о том, что его следует ремонтировать или срочно менять, предупреждают громкие звуки при работе ДВС или резкое падение мощности двигателя, а также сильная вибрация в месте крепления.
  6. Выпускной коллектор, если в салоне чувствуется запах отработанных газов, значит, на его корпусе появилась трещина или произошел разрыв патрубка.

[stextbox выше повреждения происходят и от воздействия агрессивных веществ, рассыпаемых на улицах городов для борьбы с гололедицей, например, в виде соли.[/stextbox]

Оборудование и материалы

Для сварки коллектора из чугуна лучше использовать инвертор и холодный метод, как наиболее подходящий для домашних условий. Гарантией успеха являются такие составляющие: режим сварки и выбор электродов, причем нужно воспользоваться специальными изделиями с содержанием никеля или меди.

Отечественные производители предлагают для такого вида работ следующие марки:

  • ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, где основа — это стержень из меди, который покрывают обмазкой, где присутствует порошок железа;
  • железно никелевые электроды для выполнения сварки на постоянном токе;
  • медно-железно-никелевые МНЧ-2 позволяют получить шовное соединение высокотехнологичного типа, которые препятствуют образованию коррозии, и отлично переносят контакт с агрессивными средами и горячими газами.

[stextbox Емельянов, образование: колледж, специальность: сварщик 5 разряда, опыт работы: с 2000 года: «При выборе необходимого электрода учитывается толщина детали, общий вес и условия эксплуатации, правильность подбора — это залог прочного соединения».[/stextbox]

Особенности работ

Если обнаружена трещина на коллекторе, то нужно сразу заварить, не ожидая, когда она приведёт к обрыву патрубка. При этом надо учитывать из какого материала изготовлено изделие, например, чугун отличается от других материалов тем, что при сварочных работах надо увеличивать присутствие углерода в пределах 2—6%.

Читайте также:  С чего подходит карбюратор на гольф 2

Шовное соединение

Сварка коллектора чугунного требует от исполнителя высокой квалификации, она проводится с подогревом детали или холодным методом, для каждого надо выбрать соответствующие электроды.

При нагреве надо постоянно поддерживать температуру изделия, так как чугун быстро остывает. Нужно с двух сторон трещины просверлить отверстия, чтобы предотвратить ее распространение при нагревании.

Основательно разделать трещину, чтобы новый металл заполнил ее полностью, прилегающий участок зачистить. Процесс сварки сопровождается большим выделением СО2, так как выгорает углерод, поэтому надо организовать мощную вытяжку. Избыточное парообразование ухудшает качество шва. После окончания сварки продолжается подогрев детали, чтобы чугун остывал медленно и на поверхности шва не смог образоваться слой белого налёта, который обработать невозможно.

Виды сварки чугуна

В промышленности выделяют три метода сварки чугуна:

  1. Горячий — разогрев заготовки происходит до 600—650 °C.
  2. Полугорячий, когда металл разогревается не выше 300—350 °C.
  3. Холодный вариант — нагревание детали не производится.

Третий вариант отличается тем, что шов проваривают короткими отрезками с последующим наложением повторного слоя, чтобы избежать коробления.

Газовая

Хорошие результаты по качеству и прочности шва дает газовая сварка чугунных деталей, при этом предотвращается излишнее выгорание углерода, а также методика позволяет предварительное и последующее нагревание изделия для медленного остывания.

Использование полуавтомата

Методика простая, главное для исполнителя знать порядок выполнения сварки и предварительно подготовить деталь, именно от второго действия зависит прочность и качество шовного соединения. В качестве присадки используется проволока специального состава.

Аргоном

Использовать аргон как защитный газ при сварке полуавтоматом довольно накладно, лучший вариант — это TIG сварка чугунных конструкций с применением неплавящегося электрода из вольфрама в среде защитного газа.

При помощи инвертора

Аналогичная сварка требует проведение большого объёма предварительных работ, с учетом следующих рекомендаций:

  • область сварки зачищается до блеска лепестковым кругом;
  • затем тщательно обезжирить поверхность бензином Б-70 или другим растворителем;
  • трещину углубить, сделав конусообразную расшивку.

С инвертором сварка выполняется послойно, а в качестве опорных элементов используются шпильки из стали.

Самостоятельный ремонт

Выпускной коллектор из чугуна можно отремонтировать при помощи сварки в собственном гараже, если у вас имеются навыки аналогичной обработки этого металла и необходимое оборудование. Предварительно края трещин сверлят, отступая от 3-5 мм, кромки разделывают на всю глубину, только опытные исполнители советуют при этом не использовать болгарку.

После подготовки приступают к сварке, используя аргонодуговое оборудование, или наплавляют металл газопорошковым методом. После сварочных работ, если имеется специальный стол-манипулятор, на котором удобно надежно закреплять конструкции в нужном положении, изделию дают время на остывание. Получившиеся шовные соединения надо отшлифовать.

На ремонт коллектора из чугуна или нержавеющей стали у опытного исполнителя уходит не менее 2— 5 часов, что зависит от характера неисправности и условий выполнения работ. Например, сварка электродами или газовый вариант, входит в этот период времени, а методика порошковой наплавки требует несколько дней, потому что коллектор будет остывать не менее суток.

Выводы

Прежде чем приступать к ремонту треснувшего выпускного коллектора, нужно реально оценить свои силы, учтите, что малейшее отклонение от методики сварочных работ, нарушение техники безопасности и желание быстрее закончить работу приведут к негативным последствиям. Переделать сварку горе-мастера не сможет и профессионал, т. к. были допущены серьёзные ошибки — такое изделие легче отправить на свалку, а взамен приобрести новый из магазина.

Источник

Трудности и технология сварки чугуна аргоном

Чугун относят к высокоуглеродистым сплавам, сварка которых считается сложной, а также емкой по затратам времени и сил процедурой. В процессе ее довольно сложно выполнить процесс так, чтобы в результате получился прочный и аккуратный шов. Устойчивое к механическим воздействиям соединение можно получить, если использовать определенные способы, одним из которых считается сварка аргоном. Применение аргона как газа в бытовых условиях дает возможность отремонтировать любую чугунную вещь, вышедшую из строя.

Читайте также:  Как поменять тягу газа на ваз 2107 карбюратор

Особенности и сложности

Сварка чугуна аргоном выполняется несколькими методами, которые сопряжены с определенными сложностями из-за физико-химических свойств чугуна.

Рассмотрим особенности и сложности аргонодугового сварочного процесса.

  • Перегрев заготовок – в процессе сварки в аргоне зону возле шва легко можно перекалить, так как чугун имеет низкую температуру плавления. Под воздействием сварочной дуги, которая обладает высокой температурой, низкоплавкий чугун подвергается плавлению. Результатом такого воздействия могут стать трещины различной глубины, образующиеся возле сварочного шва. В дальнейшем такие трещины приведут к разрушению изделия, их сложно удалить шлифованием. Перекаливать чугун нельзя, и чтобы этого избежать, перед работой заготовки прогревают, а после выполнения сварки обеспечивают деталям медленное остывание.

  • В процессе сварки поверхность чугуна выделяет большое количество углерода, что проявляет себя повышенной пористостью шва. При проведении процесса сварки углерод незаметен, но, когда шов начинает остывать, углерод вытесняется кислородом, и пористость становится заметной. Для защиты заготовок от пористости используют флюс в виде порошка, а также в материал для сварки добавляют специальные компоненты, препятствующие образованию пор.

  • Чугун при работе может проявить себя высокой степенью текучести, из-за чего подвергается прожигу, когда расплавленный металл выходит наружу с другой стороны заготовки. Чтобы предотвратить появление прожига, применяют прокладки из графита. Они помогают сформировать плотный и прочный шов, сохранив при этом цельность заготовки.

Аргонную сварку высокоуглеродистых материалов можно выполнять на сварочных аппаратах с малой фазой тока.

Такой подход дает возможность снизить степень проникновения сварочной дуги в толщу материала и снижает воздействие физико-химических преобразований, возникающих под воздействием высоких температур. Кроме того, сварка на малом электротоке в значительной мере снижает напряжение, которое неизбежно появляется в сварочном шве, ведущем к снижению прочности металла.

Способы сварки

Сварка чугуна в аргоне может быть осуществлена холодным или горячим методом.

Горячий

Горячий метод сварки зависит от обеспечения необходимого температурного режима процесса. Равномерный прогрев рабочей зоны, где будет проложен сварочный шов, а затем постепенное его остывание – ключевые этапы данного метода. Объясняется это тем, что у чугуна пластичность металла несколько ниже по сравнению, например, со сталью. Неправильный выбор температурного режима приведет к появлению дефектов, ведущих к разрушению шва и металла возле него.

Нагрев заготовок перед выполнением сварки обеспечивает высвобождение графита и повышает пластичность порошковой основы флюса.

Если дополнительно использовать еще и графитовые электроды, а также прутки порошковой проволоки или тонкие платы чугуна такой же марки, что и заготовка, все это будет гарантировать однородное шовное соединение, сходное по составу с основой заготовки.

Когда процесс сварки завершается, то для получения стыковочного шва высокого качества потребуется добиться плавного и медленного остывания области сварки. Если сталь для остывания можно подвергать воздействию воды, то чугун от такой методики потрескается. Даже при условии медленного остывания гарантии того, что металл не даст трещину, никакой нет. Чтобы избежать растрескиваний, чугун покрывают специальным экзотермическим составом, прочно изолирующим поверхность от быстрого охлаждения. В бытовых условиях такую смесь можно заменить чистым и сухим мелким песком.

Холодный

При холодном способе предварительный прогрев области сварки у деталей отсутствует. Метод позволяет экономить время и средства.

Варианты холодной аргонной сварки чугуна имеют несколько различных подходов. Суть этих методов сводится к применению медных или никель-стальных электродов небольшого диаметра.

У этих сварочных электродов массовый уровень углерода понижен. При этом готовый шов не подвергается пористому изменению из-за поднимающихся пузырьков углерода.

Читайте также:  Как поменять салонный фильтр на нексии 16 клапанов дэу нексия

Оборудование и материалы

Для успешного проведения сварки чугуна важно то, какая присадка используется для этого процесса. Для этой цели используют прутки, сделанные из чугуна. Иногда в качестве присадки мастера используют обмазку с чугунных стержней.

Для выполнения аргонодуговой сварки используют следующие виды присадок:

  • марка А – горячий метод сварки;
  • марка Б – горячий метод сварки с локальным нагревом заготовки;
  • марка НЧ-1 – соединение чугунных заготовок с предварительным прогревом;
  • марка НЧ-2 – соединение толстых листов чугуна с предварительным локальным прогревом;
  • марки ХЧ и БЧ – позволяют сделать шов, обладающий высокой степенью стойкости к износу.

Подбирая диаметр присадочного прутка, мастер его рассчитывает исходя из толщины чугунной заготовки. Пруток должен быть вдвое тоньше, чем стенка заготовки.

Для аргонодуговой сварки надо иметь аргонодуговой аппарат, в котором используется 2 вида технологий – электрическая и газовая сварка. С помощью такого аппарата можно добиться сварочного шва высокого качества. Аргонодуговые сварочные аппараты бывают как полуавтоматическими, так и полностью автоматическими.

Технология

Популярность аргонодуговой сварки чугуна высока из-за того, что варить этим способом довольно просто, а качество получается высоким. Если приобрести никелевые присадочные прутки, то такая присадка обеспечит ровный и прочный шов. Работа в аргонной среде требует соблюдения определенной технологии.

Подготовка

Перед началом выполнения сварочных работ чугунные поверхности очень тщательно готовят. Прежде всего металл очищают механическим путем, а затем удаляют масляные или жировые загрязнения. Если поверхность сильно загрязнена маслом, то такое изделие из-за его пористой структуры сварить невозможно, так как масляный состав в этом случае проникает довольно глубоко, и адгезивность в этом случае будет равна нулю.

Если в заготовках имеются трещины, их высверливают на всю их глубину, очищая поверхность для сварки, а при наличии металлической окалины, ее снимают шлифовальной машинкой. Поверхностные незначительные масляные загрязнения удаляют с помощью органического растворителя, либо масло выжигают пламенем газовой горелки.

Процесс

Для получения высококачественного прочного шва выполняют последовательно ряд действий.

  1. Проверяют качество подготовки рабочих поверхностей заготовок.
  2. Настраивают режим сварки на сварочном аппарате. Если заготовка имеет толщину не более 10 мм, то силу тока выбирают не выше 350 А, если толщина чугуна составляет от 10 до 20 мм, потребуется сила тока 400 А, если чугун толщиной 30 мм и более, потребуется сила тока до 600 А.
  3. В одну руку берут газовую горелку, а во вторую руку – присадочную проволоку.
  4. Газ из горелки подают за 20 секунд до начала сварки.
  5. Расстояние между швом и электродом выдерживают до 2-х миллиметров.
  6. Сварочный аппарат включают, в область электрода подается электроток, и образуется электродуга.
  7. В место сварки подают газ. В это время присадка начинает плавиться, и расплавленный состав начинает заполнять зазор между заготовками, соединяя их между собой.

Если соблюдать технологию сварки и технику безопасности, в результате сварочных работ получится шов высокого качества, который будет устойчив к износу и механическим воздействиям.

Рекомендации

Если вы решите выполнить аргонную сварку чугуна в бытовых условиях, вам помогут следующие рекомендации:

  • половина успеха заключается именно в предварительной подготовке металла;
  • заготовки из чугуна лучше немного прогреть, для этого используют любые подручные средства;
  • в зависимости от толщины выбирайте изначально минимальный уровень напряжения тока;
  • выполнение шва делайте небольшими отрезками длиной по 2,5-3 см.

Иногда может случиться так, что даже идеально выполненный шов будет иметь небольшое напряжение металла, что отрицательно сказывается на его долговечности. Чтобы снизить подобное остаточное напряжение, аккуратно постучите по остывшему шву молотком, выполняя это по всей протяженности сварного стыка.

Как правильно варить чугун, смотрите далее.

Источник

Поделиться с друзьями
АвтоМотоВики