ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Особенности сварки и ремонта автомобильных деталей из алюминия и его сплавов

Наиболее высокое качество сварных соединений получают при аргонно-дуговой сварке с использованием неплавящегося вольфрамо­вого электрода марки ВА-1А. Диаметр электрода выбирают в зависи­мости от силы сварочного тока (для автомобильных деталей приме­няют электроды диаметром 1.5 мм) и толщины свариваемых дета­лей).

До последнего времени применялась лишь ручная разновид­ность этой сварки, В настоящее время успешно ведутся работы по внедрению в авторемонтном производстве полуавтоматической свар­ки алюминиевых сплавов, при которой в несколько раз повышается производительность труда. Для ручной аргонно-дуговой сварке отече­ственная промышленность выпускает установки типа УДГ-501.

Возможна также организация поста аргонно-дуговой сварки без применения промышленной установки. Схема такого поста показана на рис. 11.11. От баллона с аргоном 1 газ подается через редуктор 2, манометр 3, ротаметр 4 и гибкий шланг 5 на сварочную горелку 8. В качестве источника электроэнергии используется сварочный транс­форматор 11, оснащенный осциллятором 10, балластным реостатом 7 и дросселем ^.Сварочные работы выполняются на столе сварщика 9.

В качестве присадочного материала используют сплавы алюми­ния марок АМц или АМг или алюминиевую проволоку марки АК.

Аргонно-дуговой сварке присущи особенности, без учета и ос­воения которых невозможно получение качественных сварных соеди­нений:

Установку включают за 2.3 минуты до начала сварки. За это время прогреваются лампы, на щитке приборов устанавливают приня­тую величину сварочного тока, редуктором на баллоне и регулируют расход аргона. Для удаления остатков воздуха шланг горелки проду­вают газом в течение 3.4с. Возбуждение дуги и разогрев конца вольфрамового электрода осуществляют на графитовой пластине, ко­торую кладут рядом с местом сварки. О готовности электрода к сварке свидетельствует образование на его конце раскаленного шарика. На протяжении всей сварки (пока горит дуга) конец электрода должен сохранять такую форму и состояние.

Быстрым движением руки горелку переводят к месту сварки и возобновляют дугу, не прикасаясь электродом к металлу, так как ка­сание раскаленного электрода с металлом приводит к загрязнению вольфрама, нарушению устойчивости дуги и ухудшению формирова­ния шва. В случае случайного соприкосновения раскаленного элек­трода с металлом сварку следует прекратить, а конец электрода очи­стить от прилипших к нему частиц алюминиевого сплава. Для очистки загрязненного электрода возбуждают дугу на графитовой пластинке и выдерживают ее в течение 8.10с, до тех пор пока испарятся посто­ронние включения и на конце электрода появится чистый раскален­ный шарик.

При заварке трещины, после перевода горелки к ее началу де­лают небольшую выдержку до образования сварочной ванны с чистой поверхностью. Если же вокруг нее откладываются копоть, то необхо­димо увеличить расход аргона. Следует помнить, что качество газовой защиты сварочной ванны при аргонно-дуговой сварке играет весьма важную роль. Недостаточная скорость истечения газа не обеспечивает

защиту зоны сварки от воздействия кислорода и азота окружающего воздуха, что приводит к загрязнению металла шва окислами. Высокая скорость истечения защитного газа также вредна, так как возможно образования завихрений, которые способствуют более быстрому сго­ранию вольфрамового электрода и нарушению стабильности процес­са.

Особое внимание необходимо уделять взаиморасположению го­релки и присадочной проволоки по отношению друг к другу и к по­верхности сварки, так как это оказывает сильное влияние на формиро­вание шва. В большинстве случаев угол между осью вольфрамового электрода и присадочной проволокой при сварке алюминиевых спла­вов выдерживают в пределах 80. 90°. Угол между осью вольфрамово­го электрода и поверхностью сварки поддерживают в пределах 60. 70°, а между присадочным прутком и поверхностью детали - 20.30°.

Длина дуги должна быть одинаковой на протяжении всей свар­ки и равняться приблизительно диаметру применяемого вольфрамово­го электрода. Увеличение дуги ведет к увеличению валика, деталь при этом сильнее нагревается, что приводит к ее деформации.

Движение горелки и присадочного прутка во время аргонно - дуговой сварки почти такие же, как при газовой сварке. Конец приса­дочного прутка нельзя подавать в столб дуги, так как при этом проис­ходит мгновенное его расплавление (не следует подводить пруток к дуге ближе, чем на расстоянии 2. 3мм). В тоже время нельзя и сильно удалять конец прутка, иначе он окажется за пределами газовой защи­ты, что также ведет к нарушению процесса.

Трещину рациональнее всего заваривать справа налево. В этом случае лучше просматривается сварочная ванна и улучшается форми­рование сварочного шва.

Силу сварочного тока напряжения, диаметр вольфрамового электрода и расход аргона устанавливают в зависимости, от толщины свариваемого металла учитывая и температуру восстанавливаемой де­тали перед сваркой (при сварке предварительно подогретой детали силу сварочного тока несколько занижают против сварки не подогре­той детали). При толщине металла от 4 до 7 мм сварку алюминиевой детали, подогретой до температуры 280°С, осуществляют при силе сварочного тока 150.250А, напряжением 22.24В. Чем металл тол­ще, тем больше нагрев должен быть. Расход аргона при сварке должен составлять 7. 12л/мин., а диаметр применяемого присадочного прут­ка - приблизительно равняется толщине свариваемого металла.

Нормально установленные режимы и правильная техника свар­ки обеспечивает слегка выпуклый шов, возвышающийся над основ­ным металлом на 3. 4мм. Поверхность шва получается светлой с чет­ко выраженной мелкой чешуйчатостью.

Для того чтобы замедлить охлаждение детали после заварки трещины ее закрывают листовым асбестом. Быстрое охлаждение можно замедлить укладкой детали в специальную термокамеру, ящик, шкаф и пр.

При устранении других повреждений аргонно-дуговой сваркой техника и режимы ее такие же, как при заварке трещины. Сварку ве­дут на переменном токе без применения флюса.

Ручная электродуговая сварка алюминия ведется электродами 03А-2 (сплава алюминия) и 03А-1 (технического алюминия) на посто­янном токе обратной полярности, короткой дугой. Она используется для заварки трещин в деталях из алюминиево-кремнистого сплава, за- плавки изношенных отверстий, приварки обломавшихся частей дета­ли. Стержень электрода 03А-2 изготовлен из проволоки марки Св - АК5, которая близка по химическому составу к алюминиево­кремнистым сплавам, поэтому сварные соединения, выполненные

этим электродом, имеют высокие механические свойства. Для разру­шения окисной пленки и хорошего сплавления электродного металла с основным металлом детали на стержень электрода нанесена обмазка толщиной 0,6.0,8 мм. Главным компонентом обмазки является флюс АФ-4А. Диаметр выпускаемых электродов 03А-2 равен 4,5 и 6мм.

В качестве источника питания при электродуговой сварке могут быть использованы преобразователи с крутопадающей внешней ха­рактеристикой, а также выпрямители, такие же, как при электродуго- вой сварке чугуна.

Сварку автомобильных деталей обычно ведут с использованием электродов диаметром 5.6 мм, при силе сварочного тока 140. 160А (для электрода диаметром 5мм.) и 170.200А (для электрода диамет­ром 6мм.)

Стержень электрода ОЗА-2 плавится значительно скорее, чем у стального электрода, поэтому сварщику надо быстрее продвигать электрод вдоль шва. Длина дуги должна быть стабильной на протяже­нии всей сварки и равной приблизительно диаметру используемого электрода.

Положение электрода по отношению к свариваемой поверхно­сти должно обеспечивать хорошую видимость сварочной ванны. Обычно его продвигают почти вертикально к поверхности или чуть наклоняют в сторону, противоположную направлению сварки.