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.
2.3 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.
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
4.1 Меры безопасности при проведении сварочных работ
При проведении сварочных и других работ, связанных с сильным искровыделением вблизи аккумуляторной батареи, обязательно снимите батарею. Запрещается проводить сварку, твердую и мягкую пайку деталей заполненного кондиционера. Это относится и к тем элементам автомобиля, сварка которых может вызвать разогрев деталей кондиционера. При проведении ремонтно-окрасочных работ в сушильной камере или поблизости от нее температура не должна превышать +80 °С.
Углекислотная сварка
В автомобиле предусмотрено использование технологии углекислотной сварки. Плавление наносимого металла, предназначенного для сборки элементов, осуществляется только за счет теплоты, образуемой электрической дугой, возникающей и поддерживаемой между стержнем электрода и деталью. Для защиты используется инертный газ, который не участвует в плавлении металла. Наносимый металл и базовый металл различны. Это неоднородное (гетерогенное) соединение, в котором наносимый металл, получающийся при плавлении электрода, схватывается за счет эффекта смачивания с поверхностью, которая не подвергается плавлению. При этом не происходит ни взаимного растворения двух металлов, ни металлургических преобразований. В качестве электрода используют проволоку из меди – медно-алюминиевую, медно-свинцовую или медно-кремниевую диаметром 0,8; 1,0 и 1,2 мм.
Контактная сварка
Принцип контактной сварки заключается в получении точки плавления определенного диаметра, который зависит от толщины свариваемых листов.
При электрической контактной сварке используется подвод теплоты, выделяемой в результате прохождения тока высокого напряжения, и требуется приложение давления к свариваемым деталям. Сварка только на одной поверхности (называемая сварка-керн) не обеспечивает надежного соединения деталей, ее использование при кузовном ремонте запрещено.
Чтобы избежать скачков напряжения, приводящих к отклонению от требуемых условий сварки, не допускайте перегрузки линий, не работайте с проводами недостаточного диаметра, не располагайте разъемы электрического питания слишком далеко от контактора.
Сварочный аппарат, работающий при недостаточном напряжении, не может обеспечить высокого качества сварки. Для обеспечения правильного питания сварочных установок обязательно нужна цепь питания с проводами сечением 6 или 10 мм2 , если длина цепи превышает 50 м.
Диаметр острия электродов необходимо выбирать в зависимости от толщины свариваемых листов (диаметр = толщина х 2+3 мм). Необходимо выбирать держатели электродов, чтобы через них свободно проходили клещи, которые имеют наименьшую длину. Плохая регулировка может вызвать деформацию или сквозное прожигание свариваемых листов и привести к низкой прочности точки сварки. Электроды должны быть ровными, правильно заостренными, без цветов побежалости (прожженный электрод очень плохо проводит ток и не будет обеспечивать правильную точку сварки). Перед сваркой проведите проверку на листах той же толщины и в том же порядке, в котором они должны свариваться. Проверьте прочность точек сварки, прежде чем определить необходимую силу тока и давление, необходимые для получения сварки высокого качества (слишком низкая сила тока или давление приведут к прилипанию, а не свариванию деталей).
При разъединении сварки путем отрывания (с помощью зажима) получившаяся точка сварки останется на одном из листов (более толстом), а на другом листе будет сквозное отверстие.
Сварка некачественная, если отсутствует точка сварки при разъединении листов (в этом случае происходит их слипание, а не сварка) или диаметр точки сварки меньше минимальной требуемой величины. Точки разъединения (ядра) должны иметь диаметр 4 мм для эталонного листа толщиной меньше 1,5 мм и диаметр 6 мм для эталонного листа толщиной больше 1,5 мм.