Применение технологии орбитальной сварки труб для изготовления титановых теплообменников


В процессе эксплуатации некоторые компоненты двигателя изнашиваются. Подобная ситуация характерна для автомобилей любого года выпуска. Однако при повреждении детали не стоит спешить покупать новую. Сварка выпускного коллектора помогает отложить процедуру замены на более благоприятное время.

Выпускной коллектор – часть навесного оборудования двигателя внутреннего сгорания.

Причины и признаки поломки деталей

Самыми распространенными неисправностями бывают нарушение целостности патрубка или появление сквозного отверстия в коллекторе. Главный признак поломки – запах отработанных газов в салоне автомобиля. Неисправности возникают из-за негативного влияния химических веществ, которые содержатся в смесях, используемых во время гололедицы. Другой причиной является естественный износ детали под постоянным воздействием высоких температур. Прогорание компонентов выпускной системы не считается редкой поломкой.


Признаком неисправности коллектора является неустойчивая работа на малых оборотах.

Сварка выпускных коллекторов

Выпускной коллектор это важная и необходимая часть двигателя внутреннего сгорания автомобиля, которая в основном изготавливается из чугуна. При этом его местонахождение приводит к тому, что условия работы можно назвать скорее экстремальными. Это и огромный перепад температур, вследствие чего на внутренних стенках его труб появляется конденсат, и прохождение выхлопных газов, и резонирующие волны выхлопа – все это не лучшим образом влияет на его состояние и долговечность службы коллектора.

Конденсат приводит к коррозии, а это в свою очередь, к разрушению металла.

Выпускной коллектор

Коллекторы могут быть как цельные, изготовленные из чугуна при помощи литья, так и трубчатые, сваренные из стальных труб и деталей.

Трубчатый выпускной коллектор

Трубчатые ещё различают по виду соединения этих труб, а также по их длине и, как следует из этого, объем. Естественно, чем больше объем, тем лучше, и дороже коллектор. Например, на спортивные автомобили устанавливают коллекторы с длинными трубами одинаковой длины и сложными переплетениями.

Монтаж и демонтаж детали

Для снятия и установки выпускного коллектора потребуются следующие инструменты:

  • ручной или гидравлический домкрат;
  • емкость для сбора охлаждающей жидкости;
  • набор торцовых, накидных и рожковых ключей;
  • ключ-трещотка;
  • отвертки с плоской и крестовой насадками.


Установка выпускного коллектора не является сложной задачей.
Демонтаж и установку детали выполняют так:

  1. Изучают технику безопасности при ремонте двигателей. Сбрасывают клеммы аккумулятора.
  2. Сливают охлаждающую жидкость. Для этого потребуются гаечный ключ, тазик и резиновые перчатки.
  3. Демонтируют ресивер инжектора, снимают воздушный фильтр. С помощью ключа подходящего размера удаляют болты в местах прикрепления коллектора к блоку цилиндров.
  4. При ремонте 8-клапанного мотора демонтируют впускной коллектор. В таких системах крепежные элементы являются общими.
  5. Очищают головки цилиндров от остатков прогоревшей прокладки напильником или наждачной бумагой. В некоторых случаях требуется восстановление резьбы или монтаж новых шпилек, удерживающих коллектор.
  6. Устанавливают новые уплотнители. Монтируют коллектор. При ремонте автомобиля с 8-клапанным двигателем одновременно устанавливают впускную деталь.
  7. Завинчивают болты с гайками. Подключают коллектор к патрубкам отводящей системы.
  8. Проверяют правильность выполнения монтажных работ. Плотно затягивают гайки. Очищают радиатор, заполняют его новой охлаждающей жидкостью. Подключают аккумуляторную батарею.

Рекомендуем к прочтению Все о профессии сварщика

Сварочные работы

Как правильно заварить выпускной коллектор?Ремонт выпускных коллекторов в г.Калуга Что нужно знать перед сваркой чугуна. 1) Как правильно разделывать трещину ? Лично я это делаю заточным диском, борозда получается U образной формы, ширина где то 4мм глубина 3мм, делаю по всей длине трещины. По краям трещины обязательно нужно просверлить отверстие сверлом 4мм отступив по ходу трещины от нее приблизительно 3-5мм.

2) Перед сваркой грею деталь горелкой. Примерно градусов 100. 3) Пробовал варить всякими спецэлектродами, но лучше всего получается электродами компании ESAB OK 92.18 (Новое название OK Ni-CI) Никелевый электрод ESAB по чугуну. Предназначен для сварки всех типов чугунов с минимальным предварительным подогревом. Наплавленный металл эластичен и подвергается механической обработке. Он рекомендуется для заварки каверн, общего ремонта, а также в случаях, когда требуется обрабатываемость наплавленного металла как у чугуна с твердостью 150 HB. Его не рекомендуется применять для сварки более чем в два слоя, поэтому, при многопроходной сварке, для заполняющих слоев рекомендуется применять электроды OK NiFe-CI-A или OK NiFe-CI, а OK Ni-CI для облицовочного слоя. OK Ni-CI не рекомендуется применять для сварки чугунов с высоким содержанием серы или фосфора. 4) Самое главное! Чугунная деталь должна медленно остыть. Отодвигаем горелку чуть в сторону, во время сварки деталь продолжает подогреваться. После окончания выполнения сварочных работ минут через пять гасим горелку. Сварку электродами по чугуну выполняю в вертикальном и нижнем пространственном положении. Применяю постоянный ток, полярность обратная. Стараюсь придерживаться небольшого проплавления основного металла. Для этого необходимо использовать небольшие величины тока 90-110А, стержни малого диаметра 2.5мм и короткие швы 2-3см. После наложения каждого шва следует делать перерыв, чтобы охладить деталь, 5 минут будет достаточно. Рекомендую проковывать сварной шов легкими ударами молотка,тем самым уплотнять его пока он горячий. Приобрести электроды для сварки чугуна в г.Калуга можете по адресу : ул.Тульская 102. Мир сварки Стоимость одного электрода в районе 100руб. Выполняю работы по ремонту лопнувшего выпускного коллектора. Сварка чугуна. Будут вопросы, звоните.
Номер телефона мастера тут !

Можете позвонить по телефону +7 953 327 34 79 Олег. Пишите на почту задавайте вопросы, буду рад вам помочь.

Курсовая работа: Сварка чугуна

1. Сварка чугуна. Особенности сварки чугуна. Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерод от 2 до 6,67 %. Наряду с углеродом в чугуне содержится кремний, марганец, сера и фосфор. Содержание серы и фосфора в чугуне больше, чем в стали. В специальные (легированные) чугуны вводят легирующие добавки – никель, молибден, ванадий, хром и др. Углерод в чугуне находится либо в химически связанном состоянии, либо в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Структура чугуна зависит от количества углерода, находящегося в химически связанном состоянии. Чугуны различают по структуре – на белый, серый и ковкий; по химическому составу – на легированный и нелегированный. Белый чугун – это такой чугун, в котором большая часть углерода химически соединена с железом в виде цементита. Цементит имеет светлый цвет, обладает большой твёрдостью и хрупкостью. Поэтому белый чугун также имеет в изломе светло – серый, почти белый цвет, очень твёрд, крайне плохо поддаётся сварке и механической обработке, поэтому ограниченно используется в качестве конструкционного материала. В основном белые чугуны применяются для получения ковких чугунов. Серый чугун – это такой чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Серый чугун мягок, хорошо обрабатывается режущим инструментом, поддаётся сварке и термической обработке. Чем больше в чугуне углерода, тем ниже температура его плавления и выше жидкотекучесть. Кремний уменьшает растворимость углерода в железе, способствует распаду цементита с выделением свободного графита. При сварке происходит окисление кремния, окислы кремния имеют температуру плавления более высокую, чем свариваемый металл, и тем самым затрудняют процесс сварки. Марганец связывает углерод и препятствует выделению графита. Этим он способствует отбеливанию чугуна. При содержании марганца более 1,5 % свариваемость чугуна ухудшается. Сера в чугунах является вредной примесью. Она затрудняет сварку, понижает прочность и способствует отбеливанию чугуна. Верхний предел содержания серы в чугунах – 0,15 %. Для ослабления вредного влияния серы содержание марганца в чугунах должно быть в три раза больше. Фосфор в чугуне увеличивает жидкотекучесть и улучшает его свариваемость, но вместе с тем понижает температуру его затвердевания, повышает хрупкость и твёрдость. Содержание фосфора в серых чугунах не должно превышать 0,3 %. Ковкий чугун получают из белого чугуна термической обработкой – длительной выдержкой при температуре 800 – 850 градусов Цельсия. При этом углерод в чугуне выделяется в виде хлопьев свободного углерода, располагающегося между кристаллами чистого железа. При нагреве ковких чугунов свыше 900 градусов Цельсия графит может распадаться и образовывать химическое соединение с железом – цементит, при этом деталь теряет свойства ковкого чугуна. Это затрудняет сварку ковкого чугуна т.к. для получения первоначальной структуры ковкого чугуна его приходится после сварки подвергать полному циклу термообработки. Легированный чугун имеет специальные примеси хрома, никеля, молибдена, благодаря которым повышается его кислотостойкость, прочность при ударных нагрузках и др. Высокопрочный чугун получают из серого чугуна специальной обработкой – введением в жидкий чугун при температуре не ниже 1400 градусов Цельсия чистого магния и его сплавов. Графит в высокопрочном чугуне имеет сферическую форму. Сварка чугуна применяется в основном в ремонтных целях и для изготовления сварнолитых конструкций. К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от типа и условий её эксплуатации обычно предъявляются следующие основные требования: механическая прочность, плотность (водонепроницаемость и газонепроницаемость), обрабатываемость режущим инструментом. Однако при сварке чугуна возникает целый ряд трудностей, обусловленных его химическими составом, структурой и механическими свойствами. Главные из них следующие: 1) образование твёрдых закалённых зон, затрудняющих последующую механическую обработку и приводящих к образованию трещин (причиной служит выгорание кремния и быстрое охлаждение); 2) интенсивное газообразование в сварочной ванне, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может привести к образованию пор в металле шва; 3) повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и формирование шва; 4) наличие кремния способствует образованию на её поверхности тугоплавких окислов, приводящих к образованию непроваров; 5) высокие скорости охлаждения металла и шва и зоны термического влияния приводят к отбеливанию чугуна, т.е. к появлению участков с содержанием цементита в различном количестве. Высокая твёрдость отбеленных участков практически лишает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом. В случае низких скоростей охлаждения в чугунном шве и участке околошовной зоны может быть обеспечено сохранение структуры серого чугуна. На схеме W’охл обозначено наибольшее значение скорости охлаждения, если чугун сваривали без предварительного подогрева. Сварка чугуна с подогревом(300–400 градусов Цельсия) уменьшает скорость охлаждения (W”охл) на рис.1). Рис. 1.1.1. Влияние скорости охлаждения на структуру металла шва и околошовной зоны При высоком подогреве (600–650 градусов Цельсия) скорость охлаждения снижается до W”’охл, при которой отбеливания не происходит. Указанные особенности сварки чугуна являются следствием нарушения сплошности его металлической основы включениями графита, а также склонностью его к отбелке (выгоранию графита), а также склонностью его к закалке даже при небольших скоростях охлаждения. Эти свойства чугуна определяются высоким содержанием углерода в нём. В чугуне могут образовываться следующие структурные составляющие: Феррит (Ф) – твёрдый раствор углерода в железе. Цементит (Ц) – химическое соединение железа с углеродом. Перлит (П) – смесь перлита с цементитом. Ледебурит (Л) – смесь цементита и перлита. Графит (Г) – особая форма углерода, наиболее мягкая составляющая чугуна. Имеется несколько способов сварки чугуна, которые делятся на две основные группы: холодная и горячая сварка. Выбор способа сварки зависит от требований, предъявляемых к сварному соединению, а также от типа применяемых электродов. Выбор электродов для сварки чугуна Электроды ля сварки чугуна характеризуются по применяемому виду стержня электрода. Стержень электрода может быть изготовлен из чугунных прутков, стальной сварочной проволоки, медной проволоки и её сплавов, а также из некоторых проволок легированных сталей. Сварка стальными электродами с применением специальных покрытий. В этом случае применяют электроды из проволоки Св-08 или Св-08А со специальными покрытиями. Важную роль в покрытии играет ферросилиций, который помогает получить серый чугун. Этот способ используется для сварки изделий несложной формы, работающих при незначительных нагрузках. При правильном и тщательном выполнении сварки можно добиться получения плотного сварного соединения, поддающегося механической обработке. К указанной группе электродов относятся электроды марки ЦЧ-4, в состав покрытия которых входят элементы, активно вступающие в химическое соединение с углеродом свариваемого металла и образующие устойчивые карбиды, нерастворимые в железе. Также следует отметить электроды марки ЭМЧС, стержень которых состоит из низкоуглеродистой проволоки, а покрытие – из трёх слоёв: 1-й слой является легирующим, 2-й шлако- и газообразующим, 3-й – газозащитным. Применение этих электродов при сварке чугунных изделий с относительно небольшой толщиной свариваемого металла (8-10мм) позволяет получить качественные сварные соединения без предварительного подогрева. При сварке изделий большей толщины первые слои выполняют электродами ЦЧ-4, а последующие – электродами УОНИ-13/45. Сварка электродами монель-металла. При сварке электродами из монель-металла (25-30% меди и 60-70%) обеспечивается сравнительно хорошая обрабатываемость наплавленного металла и повышенная стойкость против образования трещин. Медь и никель не образуют соединений с углеродом, но их наличие в сплаве уменьшает растворимость углерода в железе и способствует графитизации. Поэтому они уменьшают вероятность отбеливания. Электроды состоят из медно-никелевых стержней диаметром 3-4мм и специального покрытия. Находят применение в промышленности электроды марок МНЧ-1 со стержнем из монель-металла. Сварку ведут электродами диаметром 3-4мм, не допуская перегрева детали (для этого рекомендуются перерывы для охлаждения). Сварку электродами из монель-металла применяют и в комбинации с другими электродами, что позволяет получить соединения, удовлетворительные по механической прочности и обрабатываемости. Сварка комбинированными электродами. В качестве комбинированных электродов применяются железомедные электродов: 1) Медный стержень с оплёткой из жести толщиной 0,25-0,3мм, которую в виде ленты шириной 5-7мм навивают на стержень по винтовой линии. 2) Пучок электродов, состоящий из одного или двух медных стержней и стального электрода с защитным покрытием любой марки. Пучок связывают в трёх-пяти местах медной проволокой, и на конце, вставляемом в электрододержатель, прихватывают между всеми стержнями. 3) Наиболее совершенные из числа железомедных электродов – электроды марки ОЗЧ-1, представляющие собой медный стержень диаметром 4-5мм, на который нанесено покрытие, состоящее из сухой смеси покрытия УОНИ-13 (50%) и железного порошка (50%), замешанных на жидком стекле. Сварку железомедными электродами следует вести таким образом, чтобы не допускать сильного разогрева свариваемых деталей: на минимально возможных токах, обеспечивающих стабильное горение дуги, короткими участками, с перерывами для охлаждения свариваемых деталей. Общий недостаток железомедных электродов – неоднородная структура металла шва: мягкая медная основа и твёрдые включения железной составляющей, затрудняющие обработку и препятствующие получению высокой чистоты обработанной поверхности. Несколько лучшей обрабатываемостью обладают швы, выполненные электродами марки АНЧ-1, стержень которых состоит из аустенитной стали и медной оболочки. На электрод наносят покрытие фтористокальциевого типа. По сравнению железомедными электродами они обеспечивают лучшие обрабатываемость мест сварки и стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. Сварка чугуна чугунными электродами. Для сварки чугуна применяют чугунные электроды с покрытием, в которое входит графитообразующие элементы, и электроды из аустенитного никелевого чугуна с покрытием, состоящим из карборунда(55%), и углекислого бария(23,7%), замешанных на жидком стекле. Стержни чугунных электродов изготавливают из круглых стальных прутков. Зависимость длины электрода от его диаметра Диаметр прутка (мм) Длина электрода (мм) 4 250 6 350 8,10,12 450 Холодной сваркой электродами весьма сложно добиться положительных результатов, так как при больших скоростях охлаждения образуется структура белого чугуна в шве и околошовной зоне. Для предупреждения отбеливания необходимо обеспечить такой состав металла шва, для которого в этих условиях будет получаться структура серого чугуна. Это может быть достигнуто путём использования специальных электродов. Примером таких электродов могут служить электроды марки ЭМЧ, стержень которых представляет собой чугун с повышенным содержанием кремния, а покрытие двухслойное: 1-й слой – легирующий, 2-й слой обеспечивает газовую и шлаковую защиту. При сварке этими электродами чугунных деталей с толщиной стенки до 12мм без предварительного подогрева удаётся получить швы и околошовную зону без отбеливания. Если же этими электродами сваривают массивные детали, то для получения качественных соединений детали приходится подогревать до 400-450 градусов Цельсия. Для улучшения обрабатываемости и некоторого повышения пластичности металла шва используют электроды из никелевых чугунов. Электроды из никелевых чугунов обеспечивают получение швов, обладающих хорошей обрабатываемостью. Тонкое покрытие, наносимое на стержни из никелевых чугунов, рекомендуется следующего состава: карборунд (55%), углекислый барий (23,7%), жидкое стекло (21,3%). Сварку выполняют в несколько слоёв с возвратно-поступательным движением конца электрода. Основной недостаток электродов из никелевых чугунов – повышенная склонность к образованию горячих трещин. Сварка стальными электродами с карбидообразующими элементами в покрытии. Часто для более полного выжигания углерода в металл шва вводят сильный карбидообразователь. В этом случае в основном образуются карбиды данного элемента, не растворяющиеся в железе. Металлическая основа при этом оказывается достаточно обезуглероженной и пластичной. Примером могут служить электроды марки ЦЧ-4 со стержнем из низкоуглеродистой проволоки марок Св-08 или Св-08А и покрытием следующего состава: мрамор – 12%, плавиковый шпат – 16%, феррованадий – 66%, ферросилиций – 4%, поташ – 2%, жидкое стекло – 30% массы сухой смеси. Этими электродами сначала облицовывают кромки на малых токах. Сварку выполняют параллельными валиками с перекрытием каждого предыдущего на половину его ширины. После второго слоя силу тока увеличивают на 15-20%. Окончательно разделку заполняют электродами УОНИ-13/45. Область применения этих электродов – сварка повреждённых деталей и заварка дефектов в отливках из серого и высокопрочного чугуна. В случае необходимости можно также сваривать соединения серого и высокопрочного чугуна со сталью. Сварные соединения, выполненные этими электродами, имеют удовлетворительную обрабатываемость, плотность и достаточно высокую прочность. Холодная сварка чугуна Холодная сварка электродами из никелевых сплавов. Электроды из никелевых сплавов применяют главным образом для заварки литейных дефектов, обнаруживаемых в процессе механической обработки чугунного литья на рабочих поверхностях, где местное повышение твёрдости недопустимо. Положительные свойства таких электродов в том, что никель не растворяет углерод и не образует структур, имеющих высокую твёрдость после нагрева и быстрого охлаждения. Отбеливание зоны частичного расплавления при небольших её размерах практически отсутствует, так как никель, проникая в этот участок, оказывает положительное действие. В то же время никель и железо обладают неограниченной растворимостью, которая способствует надёжному их сплавлению. Для изготовления электродов используют и медно-никелевые сплавы: монель-металл, константан, нихром. Недостатки этих сплавов – их высокая стоимость и дефицитность, а также большая усадка, приводящая к образованию горячих трещин. Находят применение в промышленности электроды марок МНЧ-1 со стержнем из монель-металла и МНЧ-2 со стержнем из константана. Для заварки отдельных небольших дефектов на обрабатываемых поверхностях отливок ответственного назначения из серого и высокопрочного чугуна, а также при ремонте оборудования из чугунного литья, используют также железоникелевые электроды со стержнем, содержащим никель (Ni) – 60% и железо (Fe) – 40%. При сварке такими электродами обеспечивается достаточно высокая прочность металла шва. Примером таких электродов могут служить электроды марки ЦЧ-3А, со стержнем из проволоки Св-08Н50 и покрытием из доломита (35%), плавикового шпата (25%), графита чёрного (10%) и ферросилиция (30%), замешанных на жидком стекле. Необходимо всегда иметь в виду, что все электроды на основе никеля дефицитны и могут применяться для сварки чугуна в весьма ограниченных количествах, например, для заварки небольших раковин в деталях больших размеров и большой жёсткости. Холодная сварка чугуна электродами из низкоуглеродистой стали с установкой шпилек. При сварке чугуна низкоуглеродистыми электродами наиболее слабое место сварного соединения – околошовная зона у границы сплавления. Хрупкость этой зоны и наличие в ней трещин нередко приводят к отслаиванию шва от основного металла. Для увеличения прочности сварного соединения (когда к нему не предъявляется других требований), применяют стальные шпильки, которые частично разгружают наиболее слабую часть сварного соединения – место сплавления. Шпильки имеют резьбу, их ввёртывают в тело свариваемой детали. Размеры шпилек обычно зависят от толщины свариваемых деталей. Практикой установлены следующие рекомендации: диаметр шпилек – 0,3-0,4 толщины деталей, но не более 12мм; глубина ввёртывания шпилек – 1,5 их диаметра, но не более половины толщины свариваемых деталей; высота выступающей части – 0,75-1,2 диаметра шпильки. Шпильки располагают в шахматном порядке, на скошенных кромках деталей, и в один ряд на поверхности детали с каждой стороны стыка, причём расстояние между ними должно быть равно 4-6 диаметров шпильки. Для сварки используются электроды типа Э42, Э42А, Э50, Э50А на постоянном или переменном токе. Сварку ведут следующим образом: сначала обваривают каждую шпильку и облицовывают поверхности кромок электродами диаметром 3мм на малых токах. Затем на облицованные кромки и шпильки наплавляют валики и окончательно заполняют разделку. Сварка чугуна с применением стальных шпилек: а – установка шпилек при V-образной подготовке кромок; б – обварка шпилек; Для снижения содержания углерода в металле шва рекомендуется выполнять сварку по слою флюса, содержащего до 30% железной окалины (например: буры 50%, каустической соды 20%, железной окалины 30%). 2. Охрана труда и техника безопасности при производстве газосварочных и электросварочных работ. Охрана труда при эксплуатации газовых баллонов Баллоны предназначены для хранения и транспортировки относительно небольшого количества определённого вида газа: сжатого, сжиженного или растворённого. Верхняя часть баллона имеет горловину, в которую на резьбе устанавливают запорный вентиль с боковым выпускным штуцером. Если баллон находится в нерабочем состоянии, то на штуцер навинчивают заглушку. Для защиты вентиля от повреждения на баллон устанавливают металлический или пластмассовый колпак. Баллоны следует предохранять от падений и ударов, а также высоких и низких температур. Предельное рабочее давление в баллоне при температуре 20 градусов Цельсия для сжатых и растворённых газов составляет 15 МПа, а для сжиженных – 3 МПа. На верхней сферической части каждого баллона нанесены следующие данные: товарный знак завода-изготовителя; номер баллона; масса порожнего баллона; дата изготовления и год следующей проверки; рабочее давление; пробное гидравлическое давление; вместимость баллона; клеймо ОТК; В связи с тем, что ацетилен при давлении 20 кПа становится взрывоопасен, для его безопасного хранения и транспортировки при более высоком давлении внутреннюю полость баллона заполняют пористой массой – берёзовым активированным углём, пропитанным ацетоном, хорошо растворяющим ацетилен. Баллоны, находящиеся в эксплуатации, подвергаются проверке не реже, чем один раз в пять лет. Результаты проверки в журнал испытаний. Проверка включает в себя осмотр наружной поверхности баллона, пористой массы и пневматическое испытание. Баллоны для ацетилена, заполненные пористой массой при проверке испытывают азотом под давлением 3,5 МПа, погружая их в воду на глубину не менее 1 метра. Степень чистоты азота, применяемого для испытания баллонов, должна составлять не менее 97%. К баллонам для кислорода предъявляют следующие требования: необходимо, чтобы баллоны были исправны, окрашены в голубой цвет, и имели надпись “кислород”. Наполнять баллоны газом запрещается, если неисправны вентили, корпус, баллон плохо окрашен. 2.2 Техника безопасности при сварке чугуна Работа сварщика связана с перемещением грузов подъёмно-транспортными устройствами, поэтому сварщики должны быть аттестованы на право производства сварочных работ. Участок горячей сварки должен быть оборудован дополнительным отсасывающим устройством для удаления выделяющейся при сварке пыли. Дополнительное отсасывающее устройство должно устанавливаться на расстоянии 1-1,2м от места сварки и создавать скорость движения загрязнённого воздуха в сечении отсоса порядка 8 м/с. При холодной дуговой сварке чугуна покрытыми электродами иметь дополнительную вентиляцию необязательно. Любой вид сварки чугуна, сопровождающийся выделением ядовитых паров (меди, цинка, марганца и др.) должен выполняться сварщиком в фильтрующем шланговом противогазе. При пайке чугуна припоем из меди и её сплавов сварщику необходимо работать в респираторе (ШБ-1, “Лепесток”, “Астра-2” и др.) 3. Мероприятия по защите окружающей среды При сварочных работах воздушная среда производственных помещений загрязняется сварочными аэрозолями, в состав которых могут входить оксиды марганца, хрома, цинка и кремния, фтористые и другие соединения, а также газы (оксиды углерода и азота, озон и др.). Эти вещества оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Особое место среди загрязнителей занимают радионуклиды, которые опасны тем, что убивают всё живое, а природа не может от них самоочищаться, так как периоды полураспада нуклидов длятся годы и десятилетия. В воздух и водную среду выбрасывается колоссальное количество золы, пыли, оксидов, а также много фосфора, фтора, мышьяка, ртути, селена, бора и др., причём речь идёт не только о сварке, но и о других, более вредных для окружающей среды отраслям современной промышленности. Главными загрязнителями воздуха и воды в промышленности являются: энергетика – 28,5%; цветная металлургия – 21,6%; чёрная металлургия – 15,2%; нефтедобыча – 7,9%, на все остальные отрасли приходится 21,7%; Проблема очистки дымовых газов является двуединой: с одной стороны – это защита здоровья человека, с другой – возможность возврата в производство ценных веществ. Защита окружающей среды – это комплексная проблема, требующая усилий специалистов многих специальностей. Наиболее эффективной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям. Методы очистки газовых выбросов и сточных вод классифицируются следующим образом: по виду загрязнения – от пылевыноса, тумана, брызг; очистка сточных вод от твёрдых частиц, маслопродуктов (отстаивание, процеживание); По процессу очистки – механические (фильтры, циклоны, пылеуловители) и физико-химические (абсорберы, печи, катализаторы); сточные воды очищаются гидромеханическим (процеживание и отстаивание), химическим (нейтрализация) и термическим (выпаривание и сжигание) путём. Важным направлением экологизации промышленного производства следует считать: совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов, примесей и отходов в окружающую среду; экологическую экспертизу всех видов производства и промышленной продукции; замену токсичных отходов на нетоксичные; широкое применение дополнительных методов и средств защиты. В качестве дополнительных методов средств защиты применяют: аппараты для очистки газовых выбросов, сточных вод от примесей; глушители шума при выбросе газов в атмосферу. Эти средства защиты постоянно совершенствуются и широко внедряются в технологические и эксплуатационные циклы во всех отраслях народного хозяйства. Заключение Сварочная техника и технология развиваются всё быстрее и быстрее, подчиняясь скорости нового времени. Совершенствуются уже давно известные приёмы сварки и осваиваются новые. Металлы, которые считались несвариваемыми (например, титан и вольфрам), теперь поддаются сварке. С внедрением передовых технологий совершенствуются методы сварки металлов и сплавов, которые плохо поддаются обработке сваркой. В числе таких материалов и чугуны. Возможность воздействовать на строение чугуна, варьируя химический состав, условия кристаллизации и термической обработки делает чугун универсальным литейным материалом с широким спектром эксплуатационных свойств. Однако, вместе с тем этот сплав весьма хрупкий и непрочный, что предполагает использование сварки в ремонтных целях. О способах, приёмах и материалах для сварки чугуна я рассказал (надеюсь, достаточно объёмно), в своей дипломной работе. Безусловно, время не стоит на месте, и доказательством этому служит создание новых, гораздо более эффективных способов сварки (это относится не только к сварке чугуна). И в заключение, я хочу сказать: каким бы совершенным не было оборудование и технологии, ничто не сможет заменить человека – его знаний, мастерства, навыков и искренней преданности своему делу. Ведь даже при высокой степени автоматизации остаётся ещё много работ, недоступных для выполнения разного рода автоматам и роботам (и речь идёт не только о сварке). Литература 1) Беккер А.А., Агаев Т.В. Охрана и контроль загрязнения природной среды. С.-П.: Гидрометиздат, 2003. 2) Болховитов Н.Ф. Металловедение и термическая обработка. М.: Машгиз, 2003. 3) Глизманенко Д.Л. Сварка и резка металлов. М.: Высшая школа, 2002. 4) Голицын А.Н. Основы промышленной экологии. М.: Академия, 2002. 5) Лашко Н.Ф., Лашко-Авакян С.В. Металловедение сварки. М.: Машгиз, 2002. 6) Рыбаков В.М. Дуговая сварка. М.: Высшая школа, 2003. 7) Соколов И.И. Дуговая сварка и резка металлов. М.: Высшая школа, 2003. 8) Яковлев А.П., Фоминых В.П. Электросварка. М.: Высшая школа, 2002.
Так же здесь вы можете ознакомится с моим прайс-листом

Сварка различных материалов в домашних условиях

Способ восстановления выбирают с учетом металла, из которого сделан коллектор.

Из чугуна

Для ремонта детали, сделанной из этого сплава, применяют следующие методы:

  1. Газовая сварка. Считается наиболее эффективным способом восстановления чугунных элементов. Позволяет получить шов высокой прочности.
  2. Полуавтоматическая сварка выпускного коллектора из чугуна. Для получения качественного шва требуется сложная подготовка элемента. В качестве присадочного материала используют специализированные виды проволоки.
  3. TIG-сварка. Процесс ведется в среде защитного газа, что предотвращает появление дефектов сварного соединения.
  4. Инверторный способ. В этом случае требуются тщательная зачистка поверхностей чугунного элемента, установка опорных шпилек.


При обнаружении трещины в коллекторе её заваривают.
Трещина наплавляется сразу после появления, не стоит ждать повреждения патрубка. Перед началом сварки детали прогревают. Во время работы учитывают свойства металла: он быстро остывает.

Из-за повышенной текучести материала вдоль шва просверливают отверстия или устанавливают графитовые прокладки.

Из нержавейки

Качественно заварить выпускной коллектор из этого материала можно только в среде защитного газа. При несоблюдении этого правила деталь деформируется из-за сильного нагрева. С учетом особенностей нержавеющей стали допускается применение только таких методов:

  1. Использование инвертора с подачей газа. В сочетании с таким сварочным аппаратом применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды.
  2. Ручная сварка с покрытыми электродами. Требуется постоянное поддержание правильного режима работы агрегата.
  3. Полуавтоматическая сварка с электродом из нержавейки.

В бытовых условиях для получения качественных швов нужно использовать ММА-электроды, стержни с титановым или рутиловым покрытием.

Холодный метод

Такой способ не имеет отношения к формированию классического сварного шва, однако для временного ремонта выпускной системы его использовать можно. Перед началом работы необходимо изучить технологию холодной сварки. Трещину устраняют так:

  1. Обрабатываемый участок зачищают и обезжиривают. Наносят клеящий состав согласно рекомендациям, содержащимся в инструкции.
  2. Дожидаются высыхания средства, устанавливают деталь на место. В результате работы получается заплатка, свойства которой сходны с характеристиками металла.

Рекомендуем к прочтению Как самому сделать откатные ворота

Под нагрузкой горячих выхлопных газов отремонтированная таким способ деталь служит недолго. Для сварки коллектора из нержавейки этот способ использовать можно, для ремонта чугунного элемента он не подойдет.

Выпускной коллектор: причины выхода из строя и обслуживание

В зависимости от марки машины и типа двигателя, на двигатель устанавливаются модели различных модификаций. Их можно разделить на две группы:

  • цельнометаллические, они обычно делаются методом литья из чугуна;
  • трубчатые, для их производства используются нержавеющие трубы различного диаметра.

К блоку ДВС коллекторы крепятся на фланцы. При каждом такте в камеру поступают под давлением отработанные газы. Их температура достигает 900 градусов. Понятно, что деталь, работая в таком режиме, способна сломаться.

Нарушение герметичности выпускного коллектора – самый сложный дефект. Возможные ситуации:

  • прогорает одна из труб;
  • от динамической нагрузки появляются трещины на коллекторе;
  • полностью отламывается патрубок.

Все эти повреждения – проблема. Для многих автомобилей процедура замены детали затягивается на месяцы – «родные» запчасти иногда приходится заказывать.

На многих СТО их восстанавливают. Сварка коллекторов в зависимости от их модификации производится методами горячей, холодной или аргоновой сварки. Работы производят разным типом оборудования, с использованием электродов или присадочной проволоки. Реставрацией можно заняться во дворе дома или гараже. Как заварить выпускной коллектор самостоятельно? Рассмотрим подробно каждый из методов.

Способы сварки титана и сплавов

Для сварки титана используется несколько основных методов. Это дуговая, контактная, электрошлаковая,


электронно-лучевая сварка. Они отличаются материалом изготовления используемых электродов, структурой образующихся соединений и толщиной изделий, которые свариваются между собой.

При любом из способов сварки титана используются присадки из схожего по составу материала – в частности, проволока ВТ1-00. Подготовка кромок титановой заготовки производится механическим способом, а их поверхность и поверхность проволоки и прилегающего металла зачищается травлением или также механически.

Дуговой метод сварки

При дуговой сварке титановых сплавов используются вольфрамовые электроды двух типов: неплавящиеся иттрированные и лантанированные. А если выполняется сварка титана полуавтоматом или автоматическим аппаратом, применяются плавящиеся электроды.

Самый популярный тип – сварка аргоном титана автоматическими установками на воздухе. В этом случае применяется любой плавящийся электрод (чугунный, алюминиевый, медный), на сварочную горелку устанавливается насадка, которая защищает участки металла, нагретые до 250-300 градусов, от воздуха.


Сварка аргоном титана, если толщина изделий не более 1,5 мм, производится встык, и без подачи присадочной проволоки. Более толстые детали сваривают с подачей прутка. Предварительно с проволоки, с кромок заготовки и прилегающего металла нужно удалить альфинированный слой.

Если производится сварка титана полуавтоматом вручную, ее необходимо выполнять на короткой дуге, поддерживая между электродом и присадкой прямой угол. По завершении сварки титана полуавтоматом нельзя прекращать подачу аргона до снижения температуры металл ниже 400 градусов.

Чтобы повысить эффективность сварки титановой трубы плавящимся электродом в присутствии инертных газов, проволоку перед началом работы подогревают проходящим током, а также используют импульсно-дуговую сварку. Тем самым, при сварке титана полуавтоматом сокращение погонной энергии вдвое ведет к увеличению ее производительности также вдвое. А чтобы меньше расходовать дорогостоящие материалы, сварку осуществляют в щелевую разделку.

Электрошлаковый метод

Электрошлаковая сварка подразумевает использование электродов для сварки пластинчатого типа, изготовленных из того же материала, что и свариваемый металл. Толщина титановых электродов должна составлять 8 – 12 мм, а ширина зазора должна равняться толщине заготовки. Защиту от перегрева обеспечивает аргон. В результате прочность сварного шва оказывается высокой, поскольку полученные соединения обладают характеристиками, схожими с исходным материалом. Подобный метод, когда используются титановые электроды, эффективен при работе с деталями толщиной от 40 мм.

Электронно-лучевой способ

Лучевая сварка отличается тем, что сварной шов в результате обладает мелкозернистой структурой. Также такой вариант сварки титановой трубы позволяет обеспечить надежную защиту металлических поверхностей от газов. Данный способ используется при сварке титановых труб, толщина которых не превышает 160 мм.

Чтобы исключить образование пор и разрывов в соединении, сварка титана с заготовками из других металлов осуществляется при горизонтальном расположении луча.

Методы сварки

Специалисты выделяют 3 метода сварки чугуна:

  1. Горячая осуществляется посредством прогрева чугунных деталей перед выполнением соединения, температура – 600-650°С. Данный способ невозможно использовать в домашних условиях.
  2. Полугорячая практически не отличается от предыдущего метода, различие состоит только в температуре нагрева, изделие прогревается до 300-350°С.
  3. Холодная подразумевает отсутствие нагрева рабочих изделий. Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется именно по этой технологии.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Устранение небольших дефектов

Если повреждения небольшие, то можно ограничиться так называемой холодной сваркой, которая выполняется с помощью специальных клеевых составов. Если четко следовать инструкции, то заплатка по прочности будет сравнима с металлом.

Данный метод удобно использовать для устранения дефектов в труднодоступных местах. Но важно понимать, что все это лишь временная мера. Клеевой состав не способен выдерживать динамические нагрузки, и в скором времени повреждении снова дадут о себе знать.

Подбираете средства и запчасти для ремонта авто? Загляните в каталог интернет-магазина «Техничка-Экспресс». Здесь вы найдете все необходимое для вашего автомобиля!

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]