Аргонно-дуговая сварка и наплавка

При аргонно-дуговой сварке и наплавке в качестве защитного газа используется аргон - инертный газ, надежно защищающий зону сварки от кислорода и азота воздуха. В ряде случаев для устойчивости горения дуги к аргону добавляют различные активные газы. Однако для восстановления автомобильных деталей сварка в смеси инертных и активных газов практически применяется. Благодаря очень надежной защите расплавленного металла от вредного воздействия воздуха при aргонно-дуговой сварке появляются широкие возможности восстановления деталей из трудносвариваемых металлов и сплавов (алюминия и его сплавов - бронзы, латуни, нержавеющих сталей- титана и др.). В авторемонтном производстве аргонно-дуговая сварка и наплавка применяется наиболее широко для восстановления деталей из алюминия его сплавов (головки блоков, корпусов распредвалов, бензо- и масло насосов, редукторов рулевого управления, поддонов и т.д.).

Аргонно-дуговая сварка осуществляется неплавящимся или плавящимся электродами. Неплавящимся электродом обычно является пруток диаметром 1...5 мм из вольфрама, который обладает высокой механической прочностью, необходимой электропроводностью и высокой температурой плавления, равной 3377°С. Электроды изготавливаются из порошка вольфрама прессованием, спеканием и последующей проковкой. Для облегчения возбуждения дуги неплавляющийся электрод должен содержать вещества с малой paботой выхода электронов. Таким веществом обычно служит двуокись тория ThO₂, которая добавляется в порошок вольфрама перед прессованием в количестве 1,5...2%. Торированные .электроды марки ВТ-15 кроме того более стойкие против оплавления торца.

При зажигании дуги стремятся исключить контакт электрода с изделием либо за счет зажигания дуги на дополнительной графитовой пластине, либо наложением в момент зажигания дуги на дуговой промежуток высокого напряжения большой частоты, вызывающего пробой межэлектродного промежутка без контакта.

В качестве присадочного материала применяют проволоку, прутки или полосы из того же материала, что и материал свариваемой или наплавляемой детали.

Аргонно-дуговая сварка применятся при ремонте автомобилей для восстановления блоков цилиндров из алюминиевых сплавов, картера сцепления головок блоков, поршней, крышек и других деталей. При этом могут устраняться как пробоины, трещины и обломы, так и износы с последующей обработкой под номинальные размеры.

Достоинства способа:

- высокое качество шва за счет надежной защиты от воздуха;

- высокая производительность процесса (в 3...4 раза выше, чем кислородно-ацетиленовая сварка);

- возможность сварки тонкостенных деталей и деталей из сплавов активных металлов, трудносвариваемых другими способами сварки (сплавы алюминия, магния и титана, нержавеющие стали, чугун);

- снижение интенсивности излучения дуги (в 4...8 раз ниже, чем при обычной дуговой сварке). Это дает возможность применять более светлые защитные стекла, что облегчает сварщику наблюдение за процессом сварки.

Недостатки:

- дороговизна процесса, обусловленная высокой стоимостью электродов из вольфрама, аргона и оборудования;

- необходима тщательная очистка защитного газа (аргона) от кислорода, азота паров воды и других газов.

12.4.6. Восстановление автомобильных деталей изготовленных из чугуна

Многие сложные и ответственные детали автомобиля изготавливаются из различных марок чугуна. Так из серного и ковкого чугуна изготавливают блоки цилиндров, головки блоков, картеры коробок передач, маховики, шкивы корпуса водяных и масляных насосов, выпускные коллекторы и другие детали. Из высокопрочного легированного чугуна изготавливают коленчатые и распределительные валы, шестерни привода маслонасоса и распределители зажигания, рычаги подвески, коромысла клапанов и др. детали.

Такое широкое применение чугуна для изготовления автомобильных деталей объясняется благодаря его невысокой стоимости, хороших литейных свойств, достаточно высокой прочности, износостойкости при работе на трение, малой чувствительности к концентраторам напряжений и хорошей обрабатываемости различными методами механической обработки.

Углерод в чугуне может существовать в виде графита или цементита. Хорошо обрабатывается серый чугун , у которого углерод находится в виде графита. Чугун с цементитом (белый чугун) имеет очень высокую твердость, низкую пластичность и плохо обрабатывается металлорежущим инструментом.

В процессе эксплуатации автомобиля в деталях из чугуна могут возникать различные дефекты; трещины, отколы, пробоины, износы отверстий в корпусных деталях и шеек валов подвижных и неподвижных соединений, срыв резьбы и др. Износы можно восстанавливать постановкой дополнительной ремонтной детали (ДРД), наплавкой или напылением с последующей обработкой под номинальные размеры.

Трещины, пробоины, отколы и другие дефекты можно, устранять сваркой. Однако при восстановлении деталей из чугуна сваркой и наплавкой возникают определенные трудности, обусловленные особенностями чугуна.