Как заварить чугунный коллектор в домашних условиях?

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%.

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.

Сварка выпускного коллектора

Одной из составных частей ДВС является выпускной коллектор. В процессе эксплуатации он изнашивается. Такое характерно для автомобиля с любым пробегом. Причин для образования трещин немало: от заводского брака, некорректной сборки до динамического разрушения. При выходе детали из строя не спешите запчасть менять. Многие автосервисы специализируются на сварке выпускных коллекторов. Имея сварочный аппарат в гараже, можно реставрировать деталь своими руками. Сделать это можно несколькими методами. Коллектор производится из нержавеющих труб или чугуна. Сварке поддаются оба сплава, но любая технология со своими нюансами. Специалисты готовы поделиться опытом.

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.

Сварка чугунного выпускного коллектора

Температурная обработка высокоуглеродистого сплава связана с определенными трудностями:

  • углерод при термическом воздействии выгорает, металл становится рыхлым;
  • у чугуна высокий коэффициент текучести;
  • при быстром охлаждении, из-за внутреннего напряжения, литье начинает трескаться, становится белесым, это говорит об изменении структуры сплава.

Сварка выпускного коллектора из чугуна под силу стажистам. Новичкам лучше не браться за реставрацию детали автомобильного двигателя, или сначала нужно потренироваться на бросовых изделиях из чугуна. До недавнего времени за ремонт чугуна сварщики не брались. Шов получался с большим содержанием окалины, в зоне разогрева металл трещал. После появления специальных медесодержащих электродов, позволяющих снижать температуру в ванне расплава до +120°С, появилась возможность создавать прочные соединения.

Горячий и полугорячий способы принципиально не различаются. Трещина наплавляется медесодержащими присадками при предварительном прогреве детали. При горячем, деталь разогревают в печи до температуры +600°С, появляется малиновый отлив. Он заметен при затенении. После этого приступают к сварке. Чтобы деталь быстро не остывала, ее периодически прогревают паяльной лампой. При полугорячем способе деталь разогревают в пределах +300°С. Получается ровный шов. Очень важно поддерживать температуру во время охлаждения. Если глубина трещины большая, ее:

  • предварительно разделают на всю глубину;
  • края рассверливают с обеих сторон;
  • кромки сглаживают под углом 30°.

Делают многослойное соединение. Каждый шов обязательно проковывается, длина проходки не более 3 см. Швы для надежности соединения делают перпендикулярно. При электродуговой сварке используют электроды марки ЦЧ-4.

Холодный способ не предусматривает предварительной подготовки. Трещина наплавляется в температурном режиме до 200°С. Для работы используют специальные электроды ОЗЧ-6, ОЗЧ-2.

Прочность на излом у холодного соединения ниже. Для ответственных соединений (когда патрубок выходного коллектора отломлен полностью) лучше брать электроды МНЧ-2. При газовой сварке полуавтоматом применяют медную присадочную проволоку.

Сварка коллектора из нержавейки

Трубчатые комплектующие обычно прогорают в местах изгибов. Сложности работы с нержавейкой:

  • легированные сплавы в области рабочей зоны подвержены температурной деформации;
  • никель, хром, другие компоненты при нагреве активно окисляются, это пагубно сказывается на качестве шва.
Читайте также  Полировка металла в домашних условиях

Для устранения дефектов применяется метод аргоновой сварки. Защитная атмосфера оберегает металл от окисления, из-за обдува меньше прогревается область, граничащая с рабочей зоной. Необходимо учитывать, что теплопроводность нержавейки ниже, чем у черных низкоуглеродистых сплавов. Нужна небольшая сила рабочего тока, она подбирается экспериментально. Важно соблюдать скорость образования шва. Металл варится большими проходами, чтобы не возникало межкристаллической коррозии в области соединения. Режим работы зависит от используемого оборудования.

  • используя универсальный инвертор, для аргоновой сварки в режиме CD/АС TIG применяют тугоплавкие вольфрамовые электроды;
  • для ручной электродуговой сварки нужны жаростойкие присадки марки ММА с рутиловым покрытием;
  • для полуавтоматов выбирают проволоку по нержавейке, шов получается плотным, не требующим дополнительной обработки.

Холодная сварка при ремонте выпускного коллектора

Небольшие дефекты заделывают с использованием специальных клеевых составов, называемых «холодной сваркой». До нанесения смеси ремонтируемую зону необходимо обезжирить. Пользоваться клеями следует строго по инструкции. Тогда получается заплата, по физическим свойствам схожа с металлом. Такой метод удобен для устранения трещин и прогаров в труднодоступных местах. Клей – лишь временная мера устранения поломки. Под большой нагрузкой горячих отходящих из цилиндров газов латанная комплектующая долго не простоит. Клеевой состав не рассчитан на динамические нагрузки, зато отлично выносит статические. Перед приобретением клея важно изучить его характеристики.

Заключение

При сбоях в работе двигателя обязательно проверяют целостность выходного коллектора. Это – наиболее уязвимая деталь, эксплуатируемая в агрессивной среде под большим давлением. При обнаружении дефекта оцените, сможете ли произвести ремонт детали самостоятельно. Не имея опыта, за такую ответственную работу лучше не браться, доверить реставрацию специалисту.

Варим чугун электродом

В случае протечки автомобильного коллектора или трещины в трубе из чугуна обращаются за помощью к сварщику. Но в отличие от низкоуглеродистых сталей, чугун сваривается гораздо хуже. Частыми дефектами выступают поры на поверхности шва, а после проведения сварочных работ можно услышать потрескивание изделия, которое свидетельствует об образовании микротрещин в околошовной зоне. В промышленных условиях этот металл, с высоким содержание углерода, соединяют с предварительной подготовкой изделия, подогревая материал индукционными токами, и обеспечивая его плавное остывание. Но как решить проблему в быту? Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется обычным инвертором. Получить качественное соединение возможно, правильно подготовив поверхность изделия и верно выбрав режимы сварки.

Как варить чугун дома

В домашних условиях сваривать чугун можно инвертором или трансформатором, работа которого дополнена преобразователем, выдающем на держатель постоянный ток. Это содействует качественному проплавлению основного металла, и уменьшает брызги при горении дуги.

Сварочный процесс, выполняемый в гараже или во дворе, можно провести двумя способами. Если требуется заварить трещину в коллекторе или устранить раковину на изделии, то можно воспользоваться холодным методом. Это означает проведение сварочных работ без предварительного подогрева металла. Дефектное место очищается от окислов и грязи. Если трещина узкая (менее 1 мм ширины), то необходимо запилить ее тонким диском болгарки. Это позволит глубже затечь расплавленному металлу, и усилит структуру шва. Холодный метод применяется на не ответственных соединениях, которые после восстановления не будут испытывать серьезных нагрузок.

В случае ремонтных работ на чугунных шестеренках, где откололся зуб и требуется его наплавка, или при сваривании между собой двух отдельных чугунных деталей, необходим предварительный подогрев изделия до 350 градусов. Этот метод сварки чугуна называется полугорячим. Свариваемый элемент можно положить в горн с жаром от твердого топлива. Через 20 минут можно его извлечь и начинать сварочные работы.

Альтернативным способом разогрева может послужить паяльная лампа (на керосине), или горелка с пропан-кислородным пламенем. Предварительный подогрев изделия поможет сгладить перепад температур между материалом и расплавленным присадочным металлом. Это минимизирует последующее появление трещин, и предотвратит образование цементитов, затрудняющих последующую шлифовку шва. Данный метод используют в тех случаях, когда требуется качественное соединение, способное переносить нагрузки при эксплуатации.

Для получения максимального эффекта от подогрева, необходимо обеспечить и плавное остывание изделия после сварки. В домашних условиях чугунную деталь можно засыпать золой от печи или сухим песком. Пользоваться конструкцией следует только после полного остывания.

Какие выбрать электроды

Для сваривания чугуна инвертором требуются специальные электроды, состав проволоки которых будет хорошо взаимодействовать с основным металлом, и препятствовать выделению углерода и образованию пор. В этом отношении отлично зарекомендовали себя следующие марки:

В их состав добавляется никель и медь, что препятствует высвобождению углерода. Дополнительно, растяжимые свойства этих примесей содействуют более прочному шву, способному переносить нагрузки на разрыв и излом.

Если нет возможности приобрести электроды для сварки чугуна, а ремонтные работы ждать не могут, то их можно изготовить самостоятельно. Для этого, на обычные электроды (Э-46, АНО-21) наматывают медную проволоку. Витки укладывают плотно друг ко другу одним слоем. Начинать намотку необходимо от конца электрода, который будет гореть. Диаметр медной проволоки значения не имеет, и может составлять от 0,5 до 1,0 мм. При горении электрической дуги плавится стержень самого электрода и намотанная медь, а обмазка электрода будет защищать сварочную ванну от внешней среды.

Настройки аппарата

Чтобы качественно заварить изделие из чугуна дома, требуется правильно установить настройки на сварочном аппарате. В зависимости от марки электрода и его диаметра, сила тока на инверторе выставляется по таблице ниже:

Сварка выпускных коллекторов

Содержание:

  1. Причины выхода из строя
  2. Устройство коллектора
  3. Виды сварки
  4. Газовая сварка
  5. Интересное видео

С термином «выпускной коллектор» хорошо знакомы все автомобилисты. Он является важной частью двигателя внутреннего сгорания. Место его расположения приводит к тому, что, находясь в экстремальных условиях, этот узел начинает требовать ремонта. Один из применяемых способов — это сварка коллектора.

Причины выхода из строя

К неблагоприятным обстоятельствам, приводящим к выходу коллекторов из строя, относятся:

  • сильный перепад температур;
  • появление конденсата;
  • выхлопные газы, имеющие очень высокую температуру;
  • резонирующие волны выхлопов.

Значительные перепады температуры приводят к появлению конденсата, а он вызывает коррозию, разрушающую металл. Негативное воздействие оказывает постоянная вибрация.

Непростым дефектом является нарушение герметичности. При этом может прогорать одна из труб или сразу несколько. От динамических нагрузок на поверхности коллектора могут появиться трещины. Неприятной является ситуация, когда полностью отламывается патрубок. Разрушение может произойти при езде по бездорожью. Сварка блоков ДВС является удачным решением возникших проблем.

Существуют признаки, по которым можно определить, что в работе коллектора начались неполадки. В салоне автомобиля появляется неприятный запах, возникают посторонние звуки.

Устройство коллектора

При работе двигателей внутреннего сгорания образуются побочные продукты в виде выхлопных газов. Их необходимо вывести из автомобиля. Эту роль выполняет выпускная система. Первым узлом выпускной системы является выпускной коллектор.

Функция коллектора заключается в освобождении двигателя от выхлопных газов. Назначение выпускного коллектора — сбор выхлопных газов из нескольких цилиндрических деталей в одну большую трубу. Он жестко закрепляется на двигателе автомобиля.

Такой узел может иметь разную форму для различных моделей автомобиля, но является обязательным элементом в их устройстве. Конструктивно выпускной коллектор представляет собой деталь в форме нескольких труб — по одной трубе на каждый имеющийся в конструкции машины цилиндр.

Различают цельные коллекторы, изготовленные методом литья, и трубчатые, представляющие собой неразъемное соединение стальных трубок и дополнительных деталей. Цельный вариант, не имеющий сварных швов, является более прочным. Между блоком цилиндров и выпускным коллектором устанавливается прокладка для того, чтобы предотвратить утечку в пространство под капотом отработанных газов.

Наличие коллектора повышает эффективность вентиляции цилиндров. Наиболее популярный материал для изготовления коллектора — чугун, относящийся к жаропрочным материалам.

Виды сварки

Сварка выпускных коллекторов позволяет решить многие проблемы:

  • ликвидировать трещины;
  • припаять отвалившиеся части;
  • вернуть расколовшейся части прежний вид;
  • увеличить толщину деталей.

Существует несколько видов применяемой сварки. Она может быть горячей. Нагревание происходит до температуры 600 градусов. При полугорячем способе металл разогревают до 350 градусов. Холодный метод не предусматривает нагревания в принципе.

Сварка блока цилиндров может осуществляться, как горячим, так и холодным способом. Однако, следует учитывать, что для каждого способа применяются свои электроды.

Горячая сварка чугунного блока двигателя предполагает нагрев до температуры до 650 градусов, выполнение сваривания при этой температуре и медленное охлаждение. Нагрев осуществляется в специальных печах или с помощью газового пламени. Перед началом горячей сварки необходимо произвести очистку от загрязнений, засверливание концов трещин и разделку кромок.

Горячая сварка блока цилиндров из чугуна обеспечит образование шва, который по своему составу будет близок к основному металлу, что устранит появление в шве и зоны вокруг него трещин. Сварка блока цилиндров двигателя горячим способом ведется таким образом, чтобы вся поверхность места сварки находилась в жидком состоянии. Это может обеспечить отсутствие перерывов в процессе сварки.

Холодная сварка блока двигателя осуществляется методами ручной и полуавтоматической сварки плавящимися электродами без предварительного нагрева. Существование большого количества разновидностей холодной сварки объединяет требование к применяемым электродам. Используемые электроды могут быть стальными, из специальных сплавов и чугунными.

При холодной сварке швы делаются как можно более короткими. Желательно, чтобы их длина не превышала 25 миллиметров. Лучше всего при холодной сварке использовать электроды марки Zeller. Холодная сварка выпускного коллектора из чугуна применяется, когда требуется исправление незначительных дефектов небольшого размера.

Сварка чугунного коллектора имеет свои особенности. Это объясняется тем, что такой материал, как чугун, относится к трудно свариваемым металлам. В состав чугуна входят железо и большое количество углерода. Углерод представлен, в частности, в виде графита. Присутствие графита вызывает у чугуна пористость его структуры.

После окончания наложения шва при быстром остывании чугун становится слишком хрупким, и начинает происходить образование трещин. Поэтому температуру следует снижать постепенно. Также поможет введение в тело шва никеля. Его смешение с железом увеличит твердость, что снизит вероятность появления трещин.

Сварка чугунного блока требует проведения подготовительных операций:

  1. Очищение от загрязнений и следов масла.
  2. Разделка кромок.
  3. При холодной сварке — установка шпилек.
  4. При горячей сварке — предварительный прогрев.

Для получения прочного соединения при холодном способе применяют сварку со стальными шпильками. Эта технология заключается в том, что перед тем, как начнется сварка чугунного блока двигателя, в кромки деталей ввертывают шпильки, а затем их заваривают.

Газовая сварка

К достоинствам газового метода сварки относятся:

  • простота используемого оборудования;
  • небольшая стоимость;
  • отсутствие постоянного источника тока;
  • возможность регулировки мощностью пламени горелки;
  • медленный нагрев и остывание;
  • прочность получаемого шва.

Технология газовой сварки чугуна с нагревом включает в себя:

  1. Предварительный нагрев.
  2. Нагрев металла в месте сварки до появления светло-красного цвета.
  3. Нанесение флюса на поверхность сваривания с помощью присадочного прутка.
  4. Расплавление присадочного прутка и заполнение шва. На кончике присадочного прутка необходимо периодически добавлять флюс по мере его расходования.
  5. Удерживать сварочную ванну в жидком состоянии до полного удаления из нее газов и включений неметаллического характера.
  6. Отводя горелку плавно, уменьшить скорость охлаждения.
Читайте также  Как гнуть оцинкованный лист в домашних условиях?

Технология газовой сварки без подогрева имеет свои отличия:

  1. Требуется установить максимально возможную мощность пламени горелки.
  2. Перед началом заполнения сварочной ванны слегка подогревают прилегающие к месту сварки участки.
  3. Наносят флюс.
  4. Заполняют сварочную ванну расплавленным присадочным прутком.
  5. Еще раз в течение двух-трех минут подогревают прилегающие участки, постепенно отодвигая горелку.

Для более медленного остывания можно прикрыть место сварки листом асбеста или присыпать сухим песком. Неплохой результат принесет сварка блока двигателя аргоном.

Преимуществом аргонной сварки является возможность сваривания тугоплавких металлов. Это дает возможность сваривать детали, выполненные из алюминия, что важно, когда происходит сварка алюминиевого блока цилиндров.

К особенностям сварки алюминия и сплавов на его основе относится его легкая окисляемость, повышенная растворимость водорода в расплавленном алюминии, высокий коэффициент линейного теплового расширения, уменьшение прочности при сильном нагреве.

При сваривании алюминиевых сплавов существует опасность появление в металле шва пористости. Это объясняется тем, что при взаимодействии расплавленного алюминия с парами воды начинается образование атомарного водорода, который с легкостью растворяется в сварочной ванне. Образованию пор способствует высокая скорость кристаллизации, что начинает препятствовать выходу газов.

Уменьшению вероятности образования пористости способствует предварительный подогрев и снижение скорости сварки. Допустимым при газовой сварке является использование в качестве горючего газа ацетилена и водорода, а также пропан-бутановой смеси.

Интересное видео

Как варить чугун

Чугун широко применяется в различных областях человеческой деятельности. Из него делается множество бытовых изделий, в т. ч. сантехническое оборудование. Монтаж и ремонт металлоконструкций требует надежного соединения, для чего используются различные технологии. Сварка чугуна электродом является одним из самых популярных способов, но для ее качественного проведения необходимо знание особенностей процесса.

  1. Что такое чугун?
  2. Особенности сварки чугуна
  3. Как правильно заваривать чугун
  4. Технология и способы сварки
  5. Особенности сварки в домашних условиях инвертором
  6. Правильный выбор электродов для сварки чугуна
  7. Почему чугун может не свариться, как надо
  8. Причины дефектов
  9. Исправление ошибок
  10. Техника безопасности

Что такое чугун?

Как и сталь, чугун представляет собой сплав железа с углеродом, но содержание последнего компонента в его составе превышает 2,14 % и может доходить до 6,65 %. Кроме того, отмечаются примеси в виде кремния, марганца, серы и фосфора, а также легирующие добавки (хром, никель, магний и т. п.). Металл обладает высокой прочностью, но повышенное содержание углерода приводит к низкой пластичности и отсутствию ковкости. Из-за этого чугун сложно сваривать.

Особенности сварки чугуна

В зависимости от того, в каком виде присутствует углерод, чугун подразделяется на несколько видов:

  1. Белый чугун. В нем углерод содержится в виде цементита. Он отличается высокой твердостью, не поддается обработке режущими инструментами. Его крайне трудно варить.
  2. Серый чугун. Он содержит углерод в форме графита. Сплав достаточно легко поддается обработке. При сварке чугуна электродом в домашних условиях с инвертором обеспечивается надежное соединение.
  3. Ковкий тип. Он получается путем специальной обработки белого чугуна с преобразованием углерода в форму хлопьевидного графита. Этот сплав активно используется в машиностроении. Сварить его можно специальными электродами.
  4. Половинчатый чугун. Содержит углерод в обеих формах — цементит и графит. Применяется для изготовления изделий повышенной износоустойчивостью.
  5. Высокопрочный чугун. В нем углерод имеет шаровидную форму, приобретаемую в процессе кристаллизации. Применяется металл для особо ответственной продукции, в т. ч. труб.

Последние 2 типа сплава поддаются сварке электродом, но требуют особый подход. Сварочная технология разных типов чугуна существенно различается, что необходимо учитывать при работе.

Сварка чугуна связана со следующими сложностями:

  1. Некоторые составляющие сплава легко окисляются при расплавлении с образованием тугоплавких оксидов. Они приводят к неоднородности сварного шва и появлению непроваренных участков.
  2. При быстром охлаждении околошовной зоны формируется цементит, который в последующем не поддается механической обработке.
  3. Чугунный расплав обладает повышенной текучестью, что затрудняет формирование шва и удержание в сварочной ванне.
  4. Любой неравномерный прогрев и охлаждение сварочной зоны ведет к растрескиванию металла.
  5. При расплавлении чугуна выделяются газы, способные вызвать появление пор в сварном шве.

Как правильно заваривать чугун

Особые свойства металла вызывают повышенные требования к осуществлению сварочного процесса. Правильный подход обязывает к проведению тщательной подготовки. Рабочая зона должна быть хорошо очищена от любых загрязнений. Используются: болгарка, металлические щетки, «наждачка». Масляные пятна удаляются растворителями. При сильном загрязнении применяются горелки или пескоструйный аппарат.

Частое явление — трещины на поверхности по краям чугунных изделий. К их заделке необходим особый подход. Трещины разделываются и очищаются на всю длину для полноценного заполнения расплавом. При необходимости заготовки засверливаются по краям, а торцы разделываются под нужным для сварки углом.

Чугун можно заваривать несколькими способами, и важно правильно выбрать оптимальный вариант.

Технология и способы сварки

Выделяется 3 основных способа сварки чугуна в зависимости от предварительного нагрева:

  1. Горячий метод. Перед сваркой детали нагреваются до 600-680 °С, что повышает пластичность металла и снижает риск растрескивания. Такая техника идеально подходит для производственных условий, где имеются специальные печи. В доме подобный нагрев обеспечить крайне сложно, да и опасно.
  2. Полугорячая технология. Металл предварительно нагревается до 320-360 °С. Разогрев производится специальными фенами. В домашних условиях способ осуществить трудно, но при наличии отдельной мастерской можно провести процесс.
  3. Холодная сварка. Это наиболее распространенная методика для работ дома. Предварительный разогрев не производится или не превышает 60–80 °С. При этом способе придется учитывать все сложности работы с чугуном.

При выборе метода необходимо учитывать безопасность, тип металла и наличие необходимого оборудования.

Особенности сварки в домашних условиях инвертором

Для электросварки в домашних условиях можно использовать обычный инвертор или специальный домашний полуавтомат. Наиболее распространенный способ — холодная сварка электродами, когда в качестве источника тока используется инвертор. При подключении аппарата устанавливается обратная полярность. Он включается на минимальную мощность для данного типа электрода. Сварка производится короткими швами длиной 40–50 мм.

Применяется 2 способа обеспечения прочности сварного шва:

  1. Сварка со шпильками. Как правило, используются стальные шпильки диаметром до 0,4 толщины чугунной заготовки. Они вставляются в просверленные по краям отверстия. Вылет их не превышает 4–5 мм, а шаг установки — до 5 диаметров. На начальном этапе выступающая часть обваривается вокруг, а расплав заполняет шов. Затем, металл проваривается от шпильки к шпильке, формируя кольцевой шов. Постепенно вся поверхность в месте соединения должна равномерно заполниться наплавляемым металлом.
  2. Многослойная сварка. После тщательной подготовки кромок заготовок и формирования фасок, детали стыкуется и начинается послойное формирование сварного шва. После нанесение первого слоя осуществляется его тщательная проковка молотком. Затем, процедура повторяется со вторым слоем, и т. д. Если должны вариться плоские заготовки, то после наложения каждого слоя детали переворачиваются и слой накладывается на обратной стороне.

Правильный выбор электродов для сварки чугуна

Для сварки чугуна могут использоваться разные электроды:

  1. МНЧ2. Это универсальный электрод, который можно использовать практически для всех типов чугуна. Его можно применять для соединения заготовок и направки металла для заполнения трещин, и иных дефектов. Применяется только с инверторами постоянного тока и обратной полярности. Ориентация электродов в пространстве не ограничивается.
  2. ОЗЧ2. Эти электроды подходят для серого и ковкого типа чугуна. Их можно использовать при холодном методе. Важно помнить, что они применяются в нижнем и вертикальном положении.
  3. ЦЧК. Можно использовать в холодной и горячей технологии, но только в нижнем положении. Возможно применение в аппаратах переменного тока, но на максимально высоком напряжении.
  4. ОЗЖН1. Электрод применяется только при холодной сварке серого и высокопрочного чугуна. С его помощью можно варить массивные детали. Положение при работе — нижнее или вертикальное.
  5. ОК9218. Электроды можно применять только при нагреве заготовок. Возможно применение источников постоянного и переменного тока, но они очень чувствительны к правильности установки режимов.

Маркировка электродов дает нужную информация Буква «Ч» указывает на исключительное применение для чугуна, а «Н» и «М» — на наличие в их составе никеля и меди, соответственно. Выбор электродов определяется маркой чугуна. При проведении наплавки сварке массивных изделий рекомендуются электроды с обмазкой.

Выбор силы тока в зависимости от марки электрода.

Почему чугун может не свариться, как надо

Чугун относится к трудносвариваемым металлам, а потому качество сварки зависит от многих факторов. При несоблюдении режимов и неправильном выборе расходных материалов процесс может пойти не так, как задумано. Это, прежде всего, низкая прочность соединения, неоднородность сварного шва, наличие непроваренных участков, некачественный внешний вид.

Причины дефектов

Выделяются такие основные причины некачественной сварки:

  1. Образование пластинчатого графита в сером чугуне, который при растягивающих напряжениях вызывает появление холодных трещин.
  2. Нарушение температурных режимов (перегрев и слишком быстрое охлаждение) ведет к образованию горячих трещин.
  3. Быстрая кристаллизация приводит к образованию пор в сварном шве за счет выделения водорода, азота, водяного пара, оксида углерода.
  4. Чрезмерная скорость формирования сварного шва способны привести к появлению непроваренных участков.
  5. Чрезмерный нагрев металла, чаще всего, приводит к появлению дефектов. Расплав просто вытекает из сварочной ванны при слишком длительном процессе. Своевременные остановки позволяют избежать перегрева.

Исправление ошибок

Если при визуальном осмотре или с помощью специальных методик контроля качества выявлены существенные дефекты, то ошибку надо исправить. Основной способ — заполнение дефектов путем наплавления. Некачественный шов надо максимально обработать болгаркой и металлической щеткой. Особо обрабатываются трещины. Для наплавления используются электроды МНЧ-2, ОЗЖН, ОЗЧ-2, ЦЧ-4, Т-590. Перед процедурой желательно предварительно прогреть сваренное место до максимально возможно температуры для повышения пластичности металла.

Можно использовать простой и дешевый способ. Стальная проволока марки Св-08 (Сс-08А) обматывается тонкой медной проволокой и погружается в жидкое стекло. Ею можно обмотать место некачественного стыка, после чего осуществить заваривание путем ее расплавления электродом.

Техника безопасности

При проведении сварки в домашних условиях необходимо соблюдать правила техники безопасности:

  • обязательная проверка технического состояния аппарата, применение только стандартного оборудования;
  • использование обязательных средств индивидуальной защиты: маска сварщика, защитные очки, плотная одежда, закрывающая все участки тела;
  • хорошая вентиляция рабочей зоны;
  • наличие рядом огнетушителя и аптечки со средствами от ожогов;
  • достаточное освещение рабочей зоны.

Если сварку проводит человек с недостаточным опытом, то необходимо присутствие помощника или наблюдателя. Необходимо предусмотреть все меры от непредвиденных ситуаций.

Чугун считается трудносвариваемым металлом, но большинство марок, используемых в быту, поддаются сварке в домашних условиях. Качественное соединение обеспечивает сварка электродами с применением инвертора. Для этого необходимо соблюдать режимы и правильно подбирать расходные материалы.

Читайте также  Как зарядить мизинчиковую батарейку в домашних условиях?

Сварка выпускного коллектора

Выпускной коллектор: причины выхода из строя и обслуживаниеСварка чугунного коллектораОсновные виды сварки коллектора:Ремонт чугунного коллектора…

  • Выпускной коллектор: причины выхода из строя и обслуживание
  • Сварка чугунного коллектора
    • Основные виды сварки коллектора:
    • Ремонт чугунного коллектора пошаговая инструкция
  • Ремонт коллекторов из нержавеющей стали
    • Аргоновая сварка
    • Что лучше сварка в аргоне или холодная
  • Холодная сварка при ремонте выпускного коллектора
    • Как правильно ремонтировать при помощи холодной сварки
  • Основные поломки выхлопной системы автомобиля и их признаки
  • Заключение

Выпускной коллектор- важная составляющая двигателя внутреннего сгорания.

С одной стороны он крепится к двигателю, а с другой к катализатору.

Его функция состоит в удалении выхлопных газов из двигателя и помощи в продуве камеры сгорания. Он состоит из нескольких труб соединённых между собой, через которые атмосферу выходят выхлопные газы. Расположен он в месте с очень неблагоприятными условиями, где происходят огромные перепады температур(раскалённые выхлопные газы могут достигать температуры 1000 градусов). От этого прибора зависит многое , например мощность и крутящий момент. Также при его повреждении едкий автомобильный дым будет проникать в салон, что не лучшим образом отразиться на комфорте при поездке на автомобиле.

Но что же делать если он по какой-то причине пришёл в негодность? Его можно починить обладая необходимыми навыками сварки выпускных коллекторов. Коллекторы бывают двух основных видов трубчатые и цельные. Цельный вариант не имеет швов и поэтому он более прочный. А трубчатый состоит из нескольких скрепленых труб. Цена хорошего изделия может достигать 2000 долларов . Можно ещё отремонтировать машину в автосервисе, но сделать это там весьма затратно. Коллекторы производятся из чугуна или из нержавеющей стали. Свойства этих металлов сильно отличаются. В этой статье будут приведены советы от специалистов касательно всех видов починки выпускных коллекторов. Если сварить не получиться, то придётся приобретать новый. Дешевые аппараты можно купить на вторичном рынке. Также поломки иногда происходят иногда и в коллекторах лодочных моторов.

Выпускной коллектор внешний вид

Выпускной коллектор: причины выхода из строя и обслуживание

В некоторых ситуациях он может сильно перегреться. При этом металл из которого он сделан расширяется и это приводит к разрыву швов. Поломки могут возникать из-за неправильного вождения и плохой чистки двигателя. Ремонт при помощи сварки необходим. Особенно если швы уже сильно расширились, а коллектор оплавился и деформировался. Коллектор вещь очень хрупкая, поэтому многие автомобилисты думают что починить его невозможно, а самостоятельные действия окончательно испортят ситуацию и поломают его полностью. Но не стоит бояться починка данного аппарата не такая уж сложная задача, особенно для человека который хоть немного в этом разбирается.

Лучше не затягивать с ремонтом данной детали. Последствия несвоевременного ремонта могут быть ужасны. Вплоть до нарушения работы всей выхлопной системы.

Повреждённый выпускной коллектор

Основные виды дефектов:

1) Прогорание труб

2) Трещины возникающие при высоких нагрузках

3) Разрушение патрубка

4) Разрушение структуры металла( особенно характерно для чугунных изделий, которые при перегреве сильно оплавляются и становятся очень текучими).

В большинстве ситуаций поломки обусловлены одной или несколькими трещинами, разрывом швов, частичным выгоранием. Происходит это из-за агрессивной температурной среды в двигателе. Раскалённые газы негативным образом влияют на структуру чугуна, в нём появляются трещины. Бывают даже случаи когда отпадает часть детали или она попросту распадается на несколько частей.

Полезный совет: При выборе электрода обязательно смотрите на характеристики детали.

Выхлопная система машины схема

Что можно сделать при помощи сварки.

1) Подлатать трещины.

2) Приделать отпавшие части.

3) Собрать воедино расколовшуюся деталь.

4) «Нарастить» толщину стенок.

В автомастерской на все работы предоставляется гарантийная страховка. Тогда как при самостоятельном ремонте вы всё делаете на свой страх и риск. Также специалисты смогут сделать всё быстро и с соблюдением техники безопасности. Правда за их труд придётся заплатить.

Не откладывайте починку в долгий ящик. Если даже сейчас времени чинить нет, то вы можете воспользоваться специальной холодной сваркой детали. Она поможет устранить поломку на некоторый срок. В это время мы и можете заняться полноценным ремонтом.

Сварка чугунного коллектора

Чугун- сплав железа и углерода в котором содержание углерода больше 2.14%. Такое содержание углерода влияет на прочность данного металла и делает его очень неустойчивым к механическим повреждением.

Чугунные детали варят особенным образом. Всё связано с особенностями данного материала.

Главные проблемы возникающие при ремонте изделий из чугуна:

1) Углерод, содержащийся в чугуне, становится очень рыхлым и перестаёт держать форму.

2) Чугун при нагревании становится вязким и начинает течь.

3) При резких перепадах температур чугун начинает деформироваться и терять изначальную форму. Также нередки случаи когда он сильно плавиться и деталь теряет толщину стенок.

Основные виды сварки коллектора:

1) Горячая — нагрев вплоть до 60 градусов.

2) Полугорячая- нагрев не более чем до 300 градусов.

3) Холодный- сваривание детали без нагревания. Происходит оно при помощи специального клея. Он временно сможет устранить данную проблему.

Виды сварки по технологическому процессу.

2)С применением полуавтомата. При этом будет использоваться специальная проволока.

3) В аргоновой среде. Аргон будет выступать защитным газом, который препятствует окислению.

4) При помощи инвертора.

Ремонт чугунных коллекторов под силу только опытным сварщикам. Совсем недавно чинить чугунные изделия было практически невозможно, а всё благодаря слишком высокой температуре при которой чугун начинал трещать и разрушаться.

Но недавно были придуман новый тип электродов, благодаря которым удалось снизить температуру до 120 градусов. После чего появилась возможность качественной сварки чугуна. Данный вид электродов называется ЦЧ-4 и применяется ещё и для медных изделий. Низкая температура нагрева данного электрода позволяет избежать разрушения чугуна и делает её намного проще и удобнее.

Ремонт чугунного коллектора пошаговая инструкция

1) Для начала разделайте трещину при помощи специального диска для заточки. Расширить необходимо на несколько миллиметров.

2) Нагреть место работы горелкой с температурой около 100 градусов.

3) Скрепите деталь при помощи специального электрода.

4) Медленно остужаем горелку, чтобы избежать деформации чугуна. Для этого после работы необходимо немного подогревать чугунное изделие.

5) Отшлифуйте получившийся шов.

Чугун очень быстро остывает поэтому необходимо постоянно поддерживать необходимую температуру. Из-за высокой текучести чугуна рекомендуем высверлить отверстия недалеко от трещины и применять специальные графитовые прокладки

Для обычной сварки применяется электрод ЦЧ-4.

А для холодной можно использовать ОЗЧ-6 или ОЗЧ-2.

Как нельзя чинить чугунные детали.

1) Не ремонтируйте чугунные детали обычными электродами. При таком подходе чугун скорее всего лопнет. Нержавеющей проволокой также варить не рекомендуется. Результатом обоих этих действий станет испорченная деталь. Если же вам трудно разбираться во всех аспектах, то гораздо легче доверить эту работу профессионалам.

Хорошо сваренная деталь крупным планом

Хорошо сваренный коллектор

Ремонт коллекторов из нержавеющей стали

У нержавеющей стали есть свои особенности, которые также необходимо учитывать.

1) Легированные сплавы также могут быть подвержены разрушению.

2) Примеси металлов( никель, хром ) которые содержаться в нержавейке при нагревании окисляются и портят структуру металла. Это может плохо сказаться на качестве соединения. Ремонт коллектора из нержавейки сложный процесс и к нему нужно подходить с умом . Для нержавеющей стали применяется специальный метод аргоновой сварки. Для работы с нержавейкой необходима определённая сила тока которая подбирается экспериментально.

Методы сварки нержавейки в зависимости от оборудования:

1) Тугоплавкие вольфрамовые электроды применяются для работы в режиме CD/АС TIG

2) Для ручной сварки потребуются жаростойкие присадки с рутиловым покрытием марки MMA.

3) Полуавтоматическая с получением качественного шва.

В бытовых условиях(в гараже) обычно применяется третий способ.

С ремонтом лучше всего обратиться в специализированную мастерскую. Там профессионалы смогут не только починить его но и немного улучшить его характеристики.

Аргоновая сварка

Сварка аргоном целесообразна, если имеется специальное оборудование — TIG. Такой вид гораздо дороже, чем привычная всем сварка углекислотой. Оборудование стоит достаточно дорого, да и аргон не самый дешевый газ. Качества шва при аргоновом методе не всегда получается хорошим. Тут всё зависит от профессионализма сварщика. Также при таком методе просто необходим дополнительный отвод воздуха( вентиляция).

Что лучше сварка в аргоне или холодная

Холодная сварка — это только временное решение. Надёжнее сделать горячую сварку в аргоновой среде или в углекислоте. Её лучше использовать тем кому нужно срочно куда-либо ехать и на полноценный ремонт просто не хватит времени.

выпускной коллектор из нержавеющей стали

Пример выпускного коллектора из нержавейки

Холодная сварка при ремонте выпускного коллектора

Небольшие повреждения и трещины ремонтируются при помощи специальных термостойких клеевых составов. Данный метод ремонта называется холодной сваркой.

Перед ремонтом необходимо убрать жир с того места где будет производиться работа.О том как пользоваться клеем написано на упаковке с ним. После проведения холодной починки получится заплата имеющая свойства схожие со свойствами металла. Холодный вариант наиболее удобен в местах где невозможно будет провести обычную сварку. Клей очень непрочный и плохо переносит динамические перегрузки, а вот со статическими справляется очень даже неплохо. Тут всё зависит от производителя клеевой смеси. Советуем внимательно изучить её характеристики перед покупкой товара. Благо ассортимент в магазинах большой и найти хороший продукт не составит проблем.

Как правильно ремонтировать при помощи холодной сварки

1) Очистите поверхность детали при помощи наждачной бумаги.

2) Убрать жир при помощи растворителя.

3) Нанести клей( при этом желательно быть в перчатках).

4) Подождать некоторое время а затем отполировать застывший раствор.

5) Через 24 часа можно ставить прибор обратно в авто.

Проводить эту операцию нужно в тёплую погоду( температура должна быть выше +5).

Иначе клей не даст никакого эффекта и вся работа будет проведена зря.

Клей для холодной сварки металла

Соединительный шов выпускного коллектора крупным планом

Основные поломки выхлопной системы автомобиля и их признаки

1)Забивка катализатора(фильтр который сдерживает сажу. Из выхлопной трубы перестаёт идти дым.

2)Поломка кислородных датчиков

3)Поломка глушителя авто. При этой поломке снижается мощность машины и резко повышается шум двигателя.

4)Трещины в выпускном коллекторе. При этой поломке в салоне начинает пахнуть выхлопными газами.

Заключение

Запомните к любому делу нужно подходить со всей ответственностью. Спешка в работе, незнание правил и несоблюдение техники безопасности могут привести к очень плохим последствиям. Ремонтировать выпускной коллектор это не очень то и сложно. Чинить можно как чугунные так и коллекторы из нержавейки. Главное обладать необходимыми знаниями и умениями. А если вы обладаете опытом в сварочных работ то починка данного агрегата станет для вас лёгкой задачей.

Выпускной коллектор от автомобиля «Ауди»