Особенности сварки чугунных деталей

При изготовлении многих деталей автомобилей применяют серый и ковкий чугуны. Из серого чугуна изготавливают блоки цилиндров, картеры сцепления, картеры коробки передач, газопроводы и другие корпусные детали. Ковкий чугун применяют при изготовлении ступиц колес, картеров редукторов главной передачи и других деталей.

Характерными дефектами этих деталей являются трещины, пробоины, обломы фланцев и приливов, повреждения резьбы в отверстиях. Наиболее распространенным способом устранения этих дефектов является газовая или электрическая сварка.

Чугун обладает рядом специфических свойств, затрудняющих сварку, он хрупок, малопластичен. Относительное удлинение чугуна при разрыве практически равно нулю, поэтому при неравномерном нагреве и остывании почти всегда возникают большие внутренние напряжения, которые приводят к появлению трещин. При быстром охлаждении серого чугуна, нагретого до температуры выше 750°С, графит легко переходит в цементит (т. е. чугун отбеливается), сварочный шов получается очень твердым и плохо обрабатывается. В расплавленном состоянии чугун жидкотекуч и быстро переходит из жидкого состояния в твердое минуя пластическое.

Одним из наиболее надежных способов, позволяющих получать наплавленный металл, по свойствам весьма близкий к основному металлу, является газовая сварка с общим равномерным подогревом детали и медленным таким же ее охлаждением. Она обеспечивает лучшие условия для графитизации углерода в наплавленном металле, делает менее вероятным появление в соседних со швом участках основного металла твердых зон отбеленного чугуна, уменьшает внутренние напряжения в свариваемой детали и возможность образования трещин. Однако процесс устранения повреждений «горячей» газовой сваркой малопроизводительный и очень трудоемкий и применяется редко. Газовую сварку без общего подогрева используют при устранении повреждений в малонапряженных местах детали. Более широкое применение при устранении повреждений в чугунных деталях находит ручная электродуговая сварка без общего подогрева детали, так называемая «холодная» сварка.

Особенности сварки деталей из алюминиевых сплавов

Характерными дефектами деталей из алюминиевых сплавов являются трещины, отколы и другие механические повреждения, а также коррозионные повреждения соприкасающихся с охлаждающей жидкостью поверхностей.

Алюминиевые сплавы обладают рядом специфических свойств, затрудняющих в условиях авторемонтного производства их сварку.

Главным затруднением для сварщика является то, что алюминиевый сплав при нагреве не меняет своего цвета и даже в расплавленном состоянии остается серебристо-белым. При недостаточном навыке сварщик может не заметить начало расплавления металла, результатом чего явится проваливание стенки детали под собственной тяжестью.

На поверхности алюминиевых сплавов постоянно находится окисная пленка, которая по своим физическим свойствам значительно отличается от основного металла. Она намного тяжелее сплава, а температура плавления окисной пленки 2000°С, в то время, как температура плавления основного металла 670-650°С. При сварке более тяжелая и тугоплавкая окисная пленка препятствует образованию нормальной сварочной ванны.

Алюминиевые сплавы обладают высокой теплопроводностью. Она почти в 3 раза выше, чем у стали. Это способствует быстрому отводу тепла от места нагрева. Для создания необходимой температуры и образования нормальной сварочной ванны требуются мощные источники тепла.

Кроме вышеуказанных затруднений при сварке деталей из алюминиевых сплавов приходится считаться и с разной толщиной стенок детали. Остывание неодинаковых стенок происходит за разное время, в результате чего может произойти изменение геометрических размеров (коробление) детали.

Все перечисленные затруднения и особенности при сварке алюминиевых сплавов усложняют, но не исключают возможности получения высококачественных сварных соединений.