Массивные корпусы для цилиндров изготавливаются методом литья из чугуна, Этот прочный материал имеет один существенный недостаток – он очень хрупкий. При ударах на нем образуются трещины или стенка разрушается полностью. Из-за небольших дефектов на СТО часто предлагают менять двигатель, хотя трещины эффективно устраняются сваркой блоков ДВС (двигателя внутреннего сгорания.)
Можно ли починить чугунный блок двигателя самостоятельно, как это правильно сделать, рассказывают профессионалы. Они на практике доказали, что в условиях гаража, имея сварочный аппарат и навыки работы, реально восстановить герметичность металла, его рабочие параметры. Такой двигатель эксплуатируется долгие годы.
Способы сварки чугунного блока цилиндров
Для надежного устранения мелких дефектов в виде трещин существует несколько результативных методик. Сложности возникает при ремонте алюминиевых сплавов. Это связано с изменением свойств металла при нагреве, образованием тугоплавкой оксидной пленки. Алюминиевый блок двигателя требует определенных навыков газовой сварки. В случае, если трещины появились в чугуне, сварку чугунного блока осуществляют тремя способами:
- при нагреве всего;
- фрагментарно разогревая ремонтируемую зону, применяется, когда невозможно габаритный корпус разогреть полностью;
- электросваркой по холодной поверхности, этот метод наиболее популярен из-за простоты исполнения и качества заделки трещин.
Сварка блока двигателя
Горячая сварка
По технологии свариваемую деталь необходимо разогреть до +600-700°C, это делается в специальных печах, горнах. Умельцы осуществляют процесс в кожухах с асбестовой прослойкой. Для этого используют газовые горелки. При прогреве металл сохраняет пластичность, вязкость. Лучше сваривается электродуговым методом жидкой ванны с использованием электродов марок МНЧ-2, ОМЧ-1, ОМЧ-2, ОЗЧ-2, ОЗЖН-1, ЦЧ-4.
Свойства и свариваемость чугуна
Из-за повышенного содержания углерода в сварных швах формируются поры, заполненные угарным газом. Пустоты снижают механическую прочность чугунной конструкции, в которой появляются трещины. Металл отличается быстротой охлаждения. Из-за разницы температур возникают внутренние напряжения и формируются разные модификации кристаллических решеток, приводящие к появлению разломов. Для сварочных работ необходимы специальные электроды, требуются равномерные нагрев и охлаждение блока цилиндров.
Рекомендуем ознакомиться
Как выполняется сварка выпускных коллекторов
Технология сваривания
Теперь подробно о том, как заваривать трещину своими руками. В месте повреждения выпрессовываются детали. Обнаруживают дефект после гидроиспытаний, трещина для удобства помечается густым меловым раствором. По концам высверливаются отверстия по 5 мм.
Для сварки чугунного блока понадобится:
- сварочный аппарат с регулятором силы тока или инвертор;
- 2–3 электрода, лучше приобрести универсальные Zeller 855;
- инструмент для заделки фаски;
- щетка и молоток для зачистки шва и удаления окалины.
Заваривать трещину необходимо по следующей технологии:
- Место шва до блеска зачищается, обезжиривается.
- С обеих сторон от кромок наносится флюс, защищающий чугун от разогрева.
- Зона ремонта разогревается газовой горелкой равномерно и постепенно, направление движения – вдоль трещины.
- Шов формируется небольшими участками, длиной до 15 см за проход.
- Образовавшийся шов минут пять разогревают, чтобы металл остывал медленно. При резком охлаждении он станет хрупким, не выдержит рабочей нагрузки.
- Окалина осторожно сбивается, соединение после визуального осмотра хорошо зачищается, особенно если место скола соприкасается с другими деталями.
Делая проковку каждого валика в отдельности, можно сразу исключить возможные дефекты.
Возможные сложности
Проблемы, возникающие при восстановлении деталей:
- Повреждение затрагивает отверстия с резьбой, предназначенные для установки датчиков. После заделки разлома требуется просверлить канал и восстановить нарезку, но механическое воздействие может разрушить швы. В этом случае придется отказаться от установки датчика или приобрести новый блок.
- Трещина проходит через рубашку охлаждения или каналы подачи моторного масла. При проведении сварочных работ происходит полное или частичное перекрытие сечений. Подобный ремонт приводит к ускоренному выходу двигателя из строя (из-за локального перегрева или масляного голодания).
- Полученный сварной шов не является герметичным, поэтому необходимо нанести слой эпоксидной смолы. Перед обработкой – очистить поверхности от нагара и обезжирить (например, растворителями для красок). После полимеризации эпоксидная смола не пропускает жидкости, но не выдерживает вибрационных нагрузок и температуры свыше +120°С. После сварки ферромедным электродом для герметизации используют обработку шва 10%-ным раствором хлористого аммония. Продукты реакции заполняют поры и снижают риск течи жидкости.
Дополнительная информация
После окончания работ поверхности необходимо обработать (например, если устанавливается какой-либо агрегат). В условиях мастерской для выравнивания плоскости используют фрезерный станок, в бытовой ситуации – угловую шлифовальную машинку. При этом важно не повредить сопрягаемые поверхности с высокой точностью обработки (например, для установки колокола сцепления, лобовой крышки или головки).
Рекомендуем ознакомиться
Как самому запаять радиатор охлаждения
Сварка автомобильного блока цилиндров требует высокой квалификации работника. Допущенные ошибки приводят к снижению прочности узла, при циклическом изменении температуры (деталь прогревается до +90°…+95°C и остывает до температуры окружающей среды) возможно появление новых трещин. При большой площади повреждения допускается установка заплаток из листа стали, которые вваривают в чугун. Решение о способе восстановления и целесообразности ремонта принимает мастер, основываясь на квалификации и имеющемся в распоряжении оборудовании.
Как найти трещину
Для выявления трещин применяют следующие способы:
- метод ультразвукового обнаружения;
- использование магниточувствительного оборудования;
- метод пневматической опрессовки;
- поиск трещин посредством гидроконтроля;
На практике обнаружение трещин во многих автосервисах производится посредством закачки в неисправный элемент двигателя воздуха или воды. В случае с воздухом деталь дополнительно погружают в ванну и находят дефекты по пузырькам. Если в элемент закачивается вода, тогда необходимость погружения исключается, так как трещины диагностируют по просачиванию жидкости.
Для определения точных границ трещины с обеих сторон от раскола крепятся пару магнитов, пространство между магнитами засыпается специальными проводящими опилками. Наличие трещины приведет к тому, что линии магнитного поля разорвутся, опилки будут частично группироваться на поверхности раскола. Данный способ позволяет четко выявить трещину блока цилиндров или ГБЦ.
Итог
Когда на блоке двигателя обнаружен дефект, не торопитесь его менять. Лучше посоветоваться со специалистами, имеет ли смысл заняться ремонтом. Сваривать трещину блока холодным метолом реально в условиях гаража. Нужны хотя бы элементарные навыки сварщика, чтобы работа была выполнена аккуратно. Некоторые СТО оказывают услуги по сварке блоков ДВС, это гораздо целесообразнее и дешевле полной замены двигателя.
Используемые источники:
- https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-chugunnogo-bloka-dvigatelya
- https://electrod.biz/varim/vyipolnyaem-svarku-chugunnogo-bloka-dvigatelya.html
- https://osvarke.net/svarka-avtomobilej/svarka-bloka-cilindrov-iz-chuguna/
- https://dorpex.ru/kuzov/svarka/svarka-chugunnogo-bloka-dvigatelya
Итог
Когда на блоке двигателя обнаружен дефект, не торопитесь его менять. Лучше посоветоваться со специалистами, имеет ли смысл заняться ремонтом. Сваривать трещину блока холодным метолом реально в условиях гаража. Нужны хотя бы элементарные навыки сварщика, чтобы работа была выполнена аккуратно. Некоторые СТО оказывают услуги по сварке блоков ДВС, это гораздо целесообразнее и дешевле полной замены двигателя.
У любого автомобиля блок цилиндров литой. Основная неисправность этих двигательных деталей — это появление трещин, устранение которых осуществляется при помощи сварки. Как заварить чугунный блок автомобильного двигателя? Данная процедура достаточно сложная. При выполнении сварочных работ необходимо добиться как герметичности изделия, так и восстановления его физических характеристик.
Двигательный блок является важнейшей комплектующей любого современного автомобиля. С этим элементом связано множество рабочих процессов, от которых зависят скорость и мощность транспортного средства. Благодаря низкой температуре плавления, для производства данного элемента используется чугун. При помощи чугуна можно отливать детали разной сложности конструкции, даже с самыми мельчайшими элементами.
Важно понимать! Сварка чугунных блоков цилиндров автомобиля — достаточно сложная работа, при выполнении которой необходимо не только достичь герметичного соединения, но и восстановить физические характеристики изделия.
Сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором: каким, как правильно
Чугун представляет собой сплав углерода и железа, который также содержит легирующие добавки и примеси.
Детали из чугуна широко применяются не только в промышленной и производственной областях, но и в быту.
Чугунные изделия частного назначения: сантехнические элементы, конструкции заборов, детали автомобилей и много другое. Активное использование данного сплава приводит к необходимости проведения сварочных работ.
Основные сложности сваривания чугуна, с которыми сталкиваются домашние мастера:
- из-за жидкотекучести сплава рекомендуется проводить сварку в нижнем пространственном положении;
- несоблюдение температурных режимов приводит к перекаливанию чугуна, что может стать причиной образования пор и возникновения напряжения в сварных швах;
- чугун в расплавленном состоянии может выделять газы, что отрицательно скажется на качестве соединения;
- ускоренное или неравномерное нагревание или охлаждение может способствовать появлению трещин.
Чтобы в домашних условиях получить качественное соединение чугунных изделий необходимо учитывать данные специфические характеристики, а также правильно подготовить рабочую поверхность, верно выбрать режим сваривания и электрод.
Подготовка к сварке
Подготовительные операции должны выполняться тщательно и внимательно, так как это является одним из основополагающих принципов получения качественного соединения:
- конструкция очищается от загрязнений, мусора и пыли;
- затем следует обезжирить детали растворителем, например, ацетоном;
- при работе с тонким чугуном нужно использовать подкладки для отведения тепла;
- разделку кромок следует производить перед свариванием толстостенных изделий, для этого применяется напильник или болгарка;
- трещины необходимо засверлить по краям и разделать на всю длину; альтернативный метод – вырезать трещины, концы закруглить;
- в зависимости от выбранного метода сварки (горячий или холодный) изделие подвергается подогреву или нет. Нагрев детали может осуществляться с помощью различного оборудования: печи, газовые горелки или с помощью подручных средств: паяльная лампа.
Методы сварки
Специалисты выделяют 3 метода сварки чугуна:
- Горячая осуществляется посредством прогрева чугунных деталей перед выполнением соединения, температура – 600-650°С. Данный способ невозможно использовать в домашних условиях.
- Полугорячая практически не отличается от предыдущего метода, различие состоит только в температуре нагрева, изделие прогревается до 300-350°С.
- Холодная подразумевает отсутствие нагрева рабочих изделий. Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется именно по этой технологии.
[ads-pc-2][ads-mob-2]
Как варить чугун инвертором и плавящимся электродом
Сварка чугуна с помощью инвертора и плавящегося электрода проводится чаще всего холодным методом. Важными составляющими успешного проведения работ являются: правильный выбор электрода и оптимальные режимы сваривания.
Электроды ОЗЧ-3
Исполнитель должен проводить соединение специальными электродами, содержащими никель и/или медь:
- ОЗЖН-1;
- ОЗЧ-2;
- ОЗЧ-3;
- ОЗЧ-4;
- ОЗЧ-6;
- МНЧ-2;
- ЦЧ-4.
Рекомендуемые режимы сварки для некоторых перечисленных марок:
| Марка электрода | Сила тока для электрода диаметром 3 мм. | Сила тока для электрода диаметром 4 мм. | Сила тока для электрода диаметром 5 мм. | Сила тока для электрода диаметром 6 мм. |
| ЦЧ-4 | 65-80 | 90-120 | 130-150 | – |
| ОЗЧ-2 | 90-110 | 120-140 | 160-190 | 220-250 |
| ОЗЖН-1 | 100-120 | 130-150 | 160-180 | – |
| МНЧ-2 | 90-110 | 120-140 | 160-190 | 210-230 |
Также следует выделить следующие технологические особенности:
- длина одного непрерывного шва не должна 30-50 мм;
- частые перерывы в сварочном процессе помогут исключить возможность перегрева, температура более 80°С недопустима;
- полярность – обратная.
Данный метод сваривания может выполняться двумя вариантами: с помощью шпилек и по слоям.
1. Шпильки оснащены резьбой, что позволяет вкручивать их в кромки свариваемого изделия. Шпильки должны быть расположены вразброс/в шахматном порядке, что исключит перегревание во время сварки. Размеры шпилек зависят от толщины рабочего изделия, при их подборе следует полагаться на следующие рекомендации:
- диаметр – 0,3-0,4 толщины изделия, но не более 12 мм.;
- глубина вкручивания – 1,5 диаметра шпильки, но не более половины толщины изделия;
- высота выступающей части шпильки – 0,75-1,2 диаметра.
После установки шпилек, можно приступать к сварке. Вокруг каждой шпильки осуществляется наплавление металла, слой за слоем. Затем исполнителю необходимо заварить пространство между шпильками, оставшееся нетронутым, выполнить один или несколько соединительных швов.
2. Многослойная сварка выполняется после разделки кромок. Не допускается присутствие острых углов. Наплавку следует производить с краев. Первый слой является основным, поэтому во время его наплавления нужно тщательно следить за режимом сварки. Каждый последующий слой, кроме первого и облицовочного, необходимо проковывать молотком, без охлаждения.
В нижеследующем ролике продемонстрирован электрод по чугуну Zeller 855, но из ролика можно увидеть, как производится сварка.
Данные сведения помогут исполнителю узнать, как варить чугун инвертором электродами по чугуну, и легко произвести работы по соединению.
Сварка обычными электродами
С целью экономии денежных средств, можно использовать вместо специальных расходников обычные (стальные). Электроды общего назначения отличаются более доступной ценой.
Технология многослойной сварки обычными прутками практически ничем не отличается от рассмотренного выше способа, где применяются специальные стержни с покрытием из цветных металлов. Этапы выполнения работ аналогичны.
Единственным отличием является то, что следующие после первого слои наплавляются не специальным электродом, а обычным.
Внимание! Сварка чугуна не предназначенными для этого электродами возможна, но мы не рекомендуем применять ее в сколько-нибудь ответственных соединениях! Данную информацию приводим лишь для сварки с экспериментальными целями.
Сварка чугунными электродами
Данный способ сварки может проводиться холодным и полугорячим методом. Небольшой предварительный нагрев улучшит структуру наплавленного металла.
Чугунные электроды представляют собой литые стержни с обмазкой, применяющие для исправления дефектов чугунного литья. К данному типу расходных материалов относятся следующие марки: МНЧ-1; ОЗЧ-1; ОЗБ-2М.
Сваривание осуществляется постоянным и переменным током. Величина тока определяется следующим образом: 50-60 А на 1 мм. электродного стержня. [ads-pc-3][ads-mob-3]
Сварка неплавящимися электродами
Сварка чугуна по данной технологии проводится в защитной среде аргона или флюсов, основным компонентом которых является бура. В качестве присадочных материалов используются литые чугунные или специальные прутки, содержащие никель, алюминий и медь. Сваривание чугуна осуществляется с помощью вольфрамовых, угольных и графитовых электродов.
Наиболее распространенным методом является аргонодуговая сварка (AC TIG). Чтобы работы прошли удачно, следует придерживаться нескольких правил:
- тщательная очистка поверхности от мусора и загрязнений;
- заготовку нужно зафиксировать в нескольких точках;
- рекомендуется использовать небольшой предварительный нагрев изделия, для этого можно использовать подручные средства. Следует помнить, что наличие или отсутствие нагрева зависит от вида свариваемого чугуна;
- присадка подается под углом в 20-30 градусов;
- необходимо использовать небольшие величины тока;
- соединение следует проводит поэтапно: исполнитель варит небольшой отрезок в 2-3 см. и проковывает наплавленный металл, чтобы
- избежать остаточного напряжения. Проковка производится небольшим молотком, вес которого не превышает 1,2 кг.,боек – закругленного типа.
- охлаждение детали после сварки осуществляется постепенно.
Данный способ является неосновным при соединении чугунных изделий. Это обусловлено определенными сложностями, возникающими в процессе работы, а также повышенным уровнем трудовых и финансовых затрат.
