книги из ГПНТБ / Ландо С.Я. Сварка корпусных деталей

ной порции присадочного металла пруток был погружен в расплавленный металл.

Важно периодически доставлять флюс к месту сварки. Он очень хорошо пристает к го­ рячему прутку, и для перенесения к месту сварки достаточно окунуть пруток в раствор флюса.

Все манипуляции сварочной горелкой и присадочным прутком выполняет быстро, но без резких движений. Заканчивает сварку на расстоянии 10—15 мм за пределами трещины. Необходимо добиваться, чтобы шов возвы­ шался над поверхностью детали не более чем на 4—6 мм и был не шире 8—10 мм. Не за­ будьте сразу по окончании сварки промыть шов горячей водой и снять остатки флюса и шлака стальной щеткой.

Не огорчайтесь, если при первом опыте сварки алюминия не все получится гладко. Говорят, первый блин всегда комом, будьте уверены, что следующий шов получится акку­ ратнее.

А теперь заварим трещину на чугунной де­ тали, также начав с более простого дефекта— угловой трещины в блоке цилиндров двигате­ ля ГАЗ-51 в том месте, где более толстая стенка и наименьшие остаточные литейные на­ пряжения.

Чтобы устанавливать точные режимы свар­ ки, сварщик должен научиться определять тол­ щину стенки в данном месте. Если на концах трещины сверлятся отверстия для предупреж­ дения ее дальнейшего распространения, то толщину стенки легко измерить. В других слу­ чаях деталь простукивают молотком и по зву­

30

ку приблизительно определяют толщину. На углу блока ГАЗ-51 она обычно лежит в преде-- лах 8—12 мм.

Всю подготовку блока цилиндров к сварке производит сам сварщик: предварительно за­ чищает дефектное место, кернит трещину, сверлит отверстия на ее концах, разделывает трещину, изготовляет заплату, если необходи­ мо заварить выломанное место.

Предварительную зачистку дефектного мес­ та следует делать в поперечном направлении к оси трещины по обе ее стороны на общую ши­ рину до 25 мм. При такой зачистке легче точ­ но выявить границы трещины.

Для лучшего наблюдения во время даль­ нейшей разделки и определения прочности стенки делают кернение трещины (шаг 10— 15 мм). Затем, отступив от концов трещины на 5—8 мм, сверлят в теле детали сквозное от­ верстие диаметром 3—3,5 мм.

Теперь надо окончательно разделать тре­ щину, добиваясь, чтобы центр канавки воз­ можно точнее совпадал с осью трещины. Ши­ рину и глубину разделки согласуют с толщи­ ной стенки. Например, при толщине стенки, равной в данном месте 8—10 мм, глубина должна быть около 4 мм, а ширина 6—7 мм.

Подбирая соответствующий электрод и регулируя электросварочный аппарат на необ­ ходимую силу тока, следует помнить, что меж­ ду толщиной свариваемой стенки, диаметром электрода и величиной сварочного тока суще­ ствует определенная зависимость, которую по­ лезно знать (см. таблицу 5).

31

остается только решить, какими электродами сваривать. Поскольку заварка в данном месте должна быть герметичной и особо прочной, необходимо наложить шов в два слоя. Опыт Сарычева показывает, что первый слой лучше делать железо-медным электродом, второй — электродом ОЗЧ-1.

Теперь, вставив в держатель электрод, можно включить аппарат и приступить к свар­ ке. Отступив от засверленного отверстия на 5—7 мм, прикоснувшись электродом к детали, возбуждают дугу. Чтобы было удобнее наб­ людать за ходом сварки, полезно наклонить электрод по ходу на 15—20°. Движение элек­ трода вперед должно быть вертикально-петле­ вым.

32

Наложив определенный участок шва (в нашем случае 25—30 мм), надо прекратить сварку и подождать, пока шов остынет при­ мерно до 50° (чтобы терпела приложенная к месту сварки рука). За время остывания (око­ ло 2 минут) рекомендуется простучать острым концом молотка наваренный шов.

Начиная заварку следующего участка, сле­ дует захватить кратер предыдущего участка. Так короткими, заранее намеченными участка­ ми заваривают всю трещину, а затем отвер­ стия. Делают это так. Конец электрода ОЗЧ-1 надо оголить от обмазки на 10—15 мм — этого достаточно для заплавки отверстия. На пре­ дельно низкой дуге, без каких-либо колеба­ тельных движений электрода опускают в от­ верстие несколько капель металла и сразу осаживают навар молотком.

Теперь можно на первый шов наложить второй, поверхностный слой электродом ОЗЧ-1, делая сварочные участки несколько длиннее участков первого слоя шва, так чтобы кратеры первого и второго слоев сварки не совпадали. Последний участок второго слоя заваривают от конца трещины навстречу пре­ дыдущей сварке, перекрыв немного кратер предпоследнего участка.

После наложения каждого участка шва на­ до проковать его легкими ударами молотка, а по окончании всей сварки повторить проковку, после чего зачистить шов. Делать это лучше всего при помощи бормашины с гибким валом. Шов должен получиться полукруглым и иметь высоту над поверхностью детали 4—6 мм и ширину 6—8 мм.

Иногда рядом со швом, перпендикулярно ему, в детали образуются мелкие трещинки. Чтобы своевременно обнаружить их, необходи­ мо одновременно со швом зачистить около­ шовную зону. Трещинки не длинные (5—7 мм) можно зачеканить кернером, но если их длина достигает 10 мм и более, их надо заваривать. Следует подчеркнуть, что при правильном ве­ дении сварки, правильном выборе силы сва­ рочного тока и, что особенно важно, при нор­ мальной длине сварочных участков дополни­ тельных трещин или других пороков не полу­ чается. Значит, если появились дополнитель­ ные дефекты после сварки,— в чем-то наруше­ на ее технология.

Начинающие сварщики, пытаясь выиграть время, трещину в отливке заваривают более длинными участками. Делать этого не сле­ дует. Конечно, отливка может и не треснуть во время сварки, но в ней появятся достаточно большие внутренние напряжения, которые на испытательном стенде при горячей обкатке двигателя могут разорвать стенку и деталь по­ падет обратно на сварочный стол.

Надо твердо помнить, что для получения хорошего сварного соединения следует точно выдерживать режимы и приемы работы, уста­ новленные технологами и опытом для восста­ новления повреждений д а н н о г о типа. В этом, собственно, и заключается суть искус­ ства сварщика.

После заварки и зачистки блок цилиндров следует проверить на водонепроницаемость под давлением 3—4 кг/см2.

34

ВЫПОЛНИМ РАБОТУ ПОСЛОЖНЕЕ

Наиболее сложной и ответственной рабо­ той считается заварка в алюминиевой головке блока свечного отверстия, в котором сорвана или изношена резьба, а также трещин, подхо­ дящих к свечному отверстию в полости каме­ ры сгорания. Подготовка детали с таким де­ фектом заключается в рассверливании отвер­ стия сверлом диаметром 20 мм, с тем чтобы полностью снять резьбу. Канавку вдоль трещи­ ны разделывают непосредственно во время сварки при помощи скребка. Для заварки свечных отверстий сварщик должен иметь до­ полнительное приспособление в виде железной плиты, на которой приварены штыри с грибо­ видными головками.

Нагретую головку блока кладут на приспо­ собление так, чтобы штырек плотно закрывал снизу завариваемое отверстие, предотвращая выливание присадочного металла во время сварки. Приемы сварки в основном такие же, как и при заварке трещины. Небольшое отли­ чие заключается в следующем: с самого нача­ ла сварщик «обрезает» края отверстия, делая его конусным. Однако при этом надо быть очень осторожным, так как легко проплавить в этом месте стенку.

Надо энергичнее манипулировать горел­ кой, то удаляя, то приближая пламя к ванноч­ ке и делая кругообразные движения по окружности отверстия. Благодаря тому что к месту сварки подводится флюс, все шлаковые включения всплывают на поверхность ванны. Их быстро снимают скребком в сторону.

Нельзя забывать, что металл, заваривающий отверстие, должен быть чистым и плотным, даже самые незначительные раковины здесь не допускаются.

После того как все отверстие заполнится металлом, надо сделать несколько круговых движений по контуру отверстия, чтобы выров­ нять наплавленную поверхность. Лишний ме­ талл убирают скребком. После этого перевер­ тывают головку блока и подравнивают завар­ ку с обратной стороны отверстия, «расшевели­ вая» края присадочным прутком для лучшего соединения их с присадочным металлом.

Трещина, подходящая к свечному отвер­ стию со стороны полости камеры сгорания, за­ варивается в последнюю очередь, после запол­ нения отверстия. При этом шов должен быть строго на одном уровне с основным металлом.

Заварка трещины, проходящей по стенке рубашки охлаждения в полости клапанной коробки, считается одной из наиболее слож­ ных операций в ремонте блока цилиндров. Здесь тонкая и напряженная стенка, трудный доступ для разделки трещины под сварку, для заварки ее и для обработки шва после сварки. В связи с тем что на расстоянии 5—7 мм от стенки устанавливается клапанная пружина, ограничивается высота наложения шва. В гнезде для клапанной пружины шов вообще не должен выступать над плоскостью. Все это заставляет сварщика при устранении такого порока быть особенно собранным и внима­ тельным.

Разделка трещины и канавки для шва-зам­ ка производится сверлом диаметром 7—8 мм в

36

виде зенковок, перекрывающих краями друг друга. Зенковку делают неглубокую, так, что­ бы сверло диаметром 8—9 мм, заточенное под углом 45°, заходило в тело стенки только сво­ им конусом.

Приступая к заварке трещины, Сарычев в первую очередь накладывает шов-замок. Что­ бы надежно замкнуть трещину, надо каклады-

Рис. 7. Заварка трещины:

1—6— порядок наложения сварного шва по отдельным участкам.

вать его в один проход, без отрыва дуги. Дли­ на шва не должна превышать 12—14 мм. Та­ ким же способом замыкают трещину на дру­ гом конце и делают небольшую выдержку для остывания металла. Охлаждаясь, чугун сжи­ мается, стягивает трещину и фиксирует в этом положении стенку.

Заварку самой трещины рекомендуется производить обратноступенчатым способом (рис. 7). Отступив от поперечного шва 15— 20 мм, накладывается продольный шов таким образом, чтобы его кратер заходил на шов-за­ мок. После короткой паузы, отступив от толь­ ко что наваренного участка на 15—20 мм, за­ варивают следующий участок по направлению к предыдущему, причем последний кратер

37

опять должен оказаться не на голом чугуне, а несколько заходя на ранее наложенный шов. Таким образом варят до тех пор, пока будет заделана вся трещина. После заварки прове­ ряют блок на водонепроницаемость.

ЭЛЕКТРОСВАРКА АЛЮМИНИЯ —

ДЕЛО ПЕРСПЕКТИВНОЕ

Недавно опытный электродный завод Ми­ нистерства путей сообщения освоил выпуск специальных алюминиевых электродов ОЗА-1 и ОЗА-2 для электродуговой сварки алюми­ ния.

Первые же опытные заварки трещин в алюминиевых отливках дали вполне положи­ тельные результаты. Электросварка алюминия обходится значительно дешевле, чем газовая (по данным НИИАТ, приблизительно в 5 раз), процесс проходит раз в 20 быстрее, и, наконец, при электродуговой сварке можно получить более надежное соединение. Все это позволяет сделать вывод, что скорейшее внедрение в про­ изводство электродуговой сварки алюминие­ вых отливок принесет большую пользу произ­ водству.

На нашем сварочном участке сейчас прово­ дятся такие опыты. Надо признать, что это не очень легкая работа, требующая большого терпения и особых навыков, так как алюми­ ниевый электрод плавится в 3 раза быстрее стального.

Для сварки деталей из алюминиевых спла­ вов (головок блоков цилиндров, блоков ци­

38

линдров) более пригоден электрод ОЗА-2. Сварку надо производить на аппаратах по­ стоянного тока и только при обратной поляр­ ности (при работе на переменном токе металл сильно разбрызгивается).

в

Рис. 8. Головка блока цилиндров ГАЗ-51 (цифрами обозначены места дефектов).

Диаметр, электрода, как и при холодной сварке чугуна, выбирается в соответствии с толщиной свариваемой стенки. Заваривать трещины на головках блоков или на блоках цилиндров можно электродом ОЗА-2 диамет­ ром 4—5 мм при силе тока ПО—150 ампер, или 30 ампер на каждый миллиметр диаметра электрода.

Перед тем как приступить к заварке, алю­ миниевую головку необходимо предварительно подогреть до 300—400° и место наложения шва очистить стальной щеткой. Для того что­ бы легко возбудить дугу, конец электрода надо аккуратно зачистить на наждаке, не на-

39