Технологический процесс восстановления сваркой

Сварка в ремонтном производстве находит очень широкое применение. Многие дефекты и повреждения устраняются сваркой, в том числе различные трещины, отколы, пробоины, срыв или износ резьбы и т. п. Сваркой называется процесс соединения металлических частей в одно неразъемное целое при помощи нагрева металла в местах соединения. При ремонте автомобильных деталей нагрев металла осуществляют газовым пламенем или электрической дугой. Так как детали изготавливаются из различных металлов (сталь, серый и ковкий чугун, цветные металлы и сплавы), то применяют соответствующий способ сварки.

Сварка стальных деталей. Автомобильные детали изготавливают из углеродистых и легированных сталей. Малоуглеродистые и среднеуглеродистые стали хорошо свариваются газовой сваркой. Труднее сваривать газовым пламенем стали с содержанием углерода более 0,4%, термически обработанные и легированные стали. Это связано с тем, что с повышением содержания углерода температура плавления углеродистой стали понижается и пламенем газовой горелки легко ее пережечь.

При сварке легированных сталей образуются тугоплавкие окислы, которые остаются в сварных швах и придают им хрупкость. Поэтому для деталей, изготовленных из высокоуглеродистых, термически обработанных и легированных сталей, рекомендуется применять сварки электрической дугой, так как температура сварочной зоны у нее ниже, чем у газовой сварки.

Сварка чугунных деталей имеет определенные трудности, так как серый чугун из твердого состояния сразу переходит в жидкое. При местном нагреве возникают большие внутренние напряжения, которые могут привести к появлению трещин в основном металле. Быстрое охлаждение деталей, особенно тонкостенных, ведет к отбеливанию чугуна в зоне сварки. Это придает чугуну высокую твердость и хрупкость, и деталь становится непригодной для механической обработки.

Сварку чугуна можно выполнять двумя способами: холодным, т. е. без предварительного нагрева детали, и горячим, при котором деталь предварительно подогревают в печи.

При горячей сварке деталь медленно нагревают до температуры 600—650°С в специальных печах или горнах. Чем больше содержание углерода в чугуне, тем медленнее должна быть скорость нагрева. Предварительный нагрев осуществляют при сварке и заварке трещин в ответственных деталях и деталях сложной конфигурации. После подогрева деталь помещают в термоизоляционный кожух со специальными задвижками или закрывают листовым асбестом, оставляя открытым только место сварки.

В процессе сварки допускается охлаждение детали до температуры 350—400°С. Если за это время сварка не закончена, то необходимо деталь вновь нагреть и продолжать сварку. После сварки деталь следует медленно охлаждать. Рекомендуется предусмотреть отпуск для деталей сложной конфигурации и разной толщины стенок. Для этого их нагревают до температуры 600—650°С и медленно охлаждают.

Сварку можно вести электрической дугой или газовым пламенем. При газовой сварке применяют нейтральное пламя или пламя с небольшим избытком ацетилена. В качестве присадочного материала используют чугунные прутки диаметром 6—8 мм или малоуглеродистую сварочную проволоку. При сварке чугунными прутками применяют флюсы следующего состава; бура; смесь, состоящая из 50% буры, 47% двууглеродистого натрия и 3% окиси кремния; смесь, состоящая из 56% буры, 22% углекислого натрия и 22% углекислого калия. Флюс вносят в сварочную ванну путем погружения в него нагретого конца присадочного прутка.

Сварка деталей, изготовленных из сплавов цветных металлов. Латунные детали сваривают газовой сваркой. Применяют окислительное пламя с небольшим избытком кислорода. В качестве присадочного материала используют латунные прутки, содержащие кремний и алюминий, снижающие выгорание цинка из сварочной ванны.

Бронзовые детали также сваривают газовой сваркой. Сварочное пламя должно быть нейтральным. В качестве присадочного материала применяют бронзовые прутки с содержанием фосфора до 0,4%. Последний хорошо раскисляет металл шва и затрудняет выгорание олова и других примесей. После сварки деталь нагревают до 450—500°С, а затем быстро охлаждают.

Детали из алюминия и его сплавов лучше сваривать ацетилен о - кислородным пламенем. При плавлении на поверхности сварочной ванны образуется тугоплавкая пленка окиси алюминия, которая препятствует процессу сварки. Температура плавления пленки окиси алюминия составляет 2050°С, ч.то значительно превышает температуру плавления сплава или алюминия, равную 660°С. Для растворения окислов и удаления их из сварочного шва применяют специальные флюсы. Наиболее распространенными являются два вида флюсов, имеющие в составе (%): первый— хлористого натрия—17, хлористого калия— 83; второй — хлористого калия — 45, хлористого натрия — 30, хлористого лития — 15, фтористого калия — 7, сернокислого натрия — 3.

В качестве присадочного материала используют прутки или кусочки такого же материала, из которого изготовлена деталь. Перед сваркой рекомендуется подготовленную деталь медленно нагреть до 250—300°С. Сварку следует вести быстро нормальным пламенем и держать мундштук сварочной горелки под уг­лом наклона не более 30° к поверхности свариваемой детали. Для удаления остатков флюса и предотвращения коррозии шва осуществляют промывку его слабым раствором азотной кислоты с добавлением в раствор 2% хромпика. Для улучшения механических свойств сварного шва ответственные детали отжигают с нагревом до 300—350°С и последующим медленным охлаждением.