Кузовная сварка

Для фиксации фланцев, цилиндров, шайб, трубча­тых соединений (рис. 77) и т. п. прихватки следует располагать симметрично. В случае двусторонней при­хватки деталей следует располагать «клепки» в шах­матном порядке. Прихватки следует ставить в такой последовательности, которая исключает или сводит до минимума коробление листов. Сварочный ток при прихватке должен быть на 20–30% больше сварочно­го тока, необходимого для сварки тех же материалов. Прихватку следует выполнять электродами меньшего диаметра, чем сварку того же соединения; дуга при прихватке должна быть короткой; дугу следует отры­вать не в момент образования кратера, а после полного его заполнения. При прихватке соединений из эле­ментов разной толщины дугу направляют на элемент большей толщины.

Электроды

Об их свойствах судят по устойчивости горения дуги, защите металла сварочной ванны, пригодности их для сварки в различных пространственных положениях, ка­честву сварного шва и т. п. Основные технологические свойства электродов определяются следующими данны­ми: родом тока (постоянным, переменным), для сварки которым предназначены электроды; полярностью (пря­мой, обратной) постоянного тока; рекомендуемым сва­рочным током для электродов разных диаметров. Тех­нологические свойства электрода зависят от химическо­го состава металла стержня, состава и качества электро­дного покрытия. Марка электрода характеризует состав его покрытия, материал стержня, технологические свой­ства электрода и механические свойства металла свар­ного шва, образуемого данными электродами. Для на­чального определения диаметра стержня электрода и сва­рочного тока при сварке тонкой стали можно воспользо­ваться табл. 20. Окончательно же диаметр электрода и сварочный ток подбираются в процессе работы.

Источники питания

Дуга на постоянном токе более устойчива. Однако источник питания для неё требует дополнительного устройства — выпрямителя. Сильноточные (а именно такие нужны) полупроводниковые приборы для вып­рямителя — сами не маленькие, да еще нуждаются в радиаторах для охлаждения. Иногда полученный на выходе выпрямителя ток имеет слишком большой ко­эффициент пульсации и плохо поддерживает дугу на постоянном токе. Тогда применяют ещё и сглажива­ющий дроссель, а он по массе может быть сравним с трансформатором (самой тяжелой частью). И всё это для получения постоянного тока добавляется к транс­форматору, который сам по себе уже готовый источ­ник для питания дуги переменного тока.

Стремление как-то ограничить габариты аппарата приводит к размещению его компонентов в тесном кор­пусе, что плохо для их охлаждения. В то же время при некоторых навыках работы со сваркой и достаточно мощном трансформаторе дуга переменного тока прак­тически не отличается от таковой на постоянном токе. Следующим наиважнейшим свойством источника пи­тания является его вольт-амперная характеристика (ВАХ). Дело в том, что для поддержания устойчивой дуги она должна быть падающей (рис. 78). Косвенно судить о ней можно по паспортным данным, а именно: зная на­пряжения холостого хода и номинальное, а также номинальный (рабочий) ток и ток короткого замыкания, можно достаточно точно оценить её крутизну. Конечно, крутизну ВАХ можно увеличить включением в свароч­ную цепь балластного сопротивления, но лучше, если у аппарата этот параметр уже в порядке.

Наконец, весьма важно, какую мощность имеет ис­точник. Нередко в паспорте можно увидеть явно за­ниженное её значение — дескать, «во варит, а потреб­ляет энергии всего ничего». Известно, что произведе­ние тока на напряжение и есть мощность (в нашем случае, правда, приблизительно). Расхождение же это­го произведения с паспортной мощностью должно на­сторожить и вот почему. Режим работы источника питания характеризуется продолжительностью его на­грузки ПН или продолжительностью включения ПВ, что практически одно и то же. Эти величины выража­ются в процентах и означают долю непосредственно рабочего времени (собственно процесса сварки) в пол­ном цикле (например, сварка плюс пауза). К этому параметру надо отнестись очень внимательно, если есть желание поберечь аппарат.

Теперь о сварке применительно к кузовному ремон­ту. Варить приходится при этом либо фрагменты вос­станавливаемых деталей, либо соединения новых или восстановленных деталей с остальной частью кузова. И в том, и в другом случаях, чаще всего, производится сварка тонкого металла. В этом и есть основная спе­цифика кузовной сварки. Сварить тонкую сталь, на­пример, ручной электродуговой сваркой намного труд­нее, чем стандартный стальной уголок. Априори легче это делать газовой сваркой. Лучше всего — полуав­томатом (дуга в среде защитного газа). Можно варить и ручной электродуговой сваркой, хотя это, пожалуй, самый трудный вариант. Правда и параметров настрой­ки процесса здесь предостаточно: величина сварочно­го тока, диаметр электрода, марка электрода, поляр­ность подключения источника, длина дуги и др. тех­нологические приемы. Так что выбирать есть из чего и, в конце концов, потренировавшись, настроиться мож­но. Вторым важным моментом является выбор типа сварного соединения: встык или внахлест. Соедине­ние встык предпочтительнее по многим причинам, но намного сложнее в исполнении. Правда сложность эта, как правило, с лихвой окупается на последующих ста­диях ремонта: зачистка и антикоррозионная обработ­ка швов, чистовая обработка поверхности и т. д. Тут опять есть выбор: более сложную работу можно заме­нить большим объемом работы менее сложной, что является типичным во многих случаях.

Следующий важный вопрос — варить ли сплош­ным швом или можно обойтись прихватками («клеп­ками»)? Заметим, что вся заводская сборка кузова про­изводится «на точках». Следовательно, прочности клепок хватает. Но это абсолютно справедливо лишь для сварки внахлест. Сварку же встык все-таки име­ет смысл вести сплошным швом. В начале сварки цель прихваток — зафиксировать соединяемые эле­менты, исключив возможность их взаимного переме­щения. Это и определяет расположение, например, пер­вой пары «клепок» на максимальном удалении друг от друга, в частности, по противоположным краям сварного соединения. Если сварка только «клепками» и ограничивается, то заканчивается она установкой требуемого по условиям прочности соединения числа «клепок», а уж расстояние-то— как получится. Но вот что действительно очень важно и при сварке, и при постановке «клепок», так это плотное прилегание соединяемых элементов друг к другу: в противном случае можно все пожечь и ничего не сварить. Строго говоря, это должно достигаться на этапе подгонки де­талей друг к другу еще до начала сварки, но бывает по разным причинам в этот момент крайне затрудни­тельно. В этой ситуации может выручить такой при­ем: сначала тщательно подгоняются отдельные места соединения, в которых ставятся «клепки», а затем, пока металл еще горячий от только что произведенной свар­ки, он рихтуется стальным молотком до плотного со­вмещения других мест соединения (горячая рихтов­ка). Прием этот очень эффективный, но не всесиль­ный, т. е. он имеет свои границы применимости. Тем не менее, набив руку, таким образом можно существен­но упростить иногда очень сложную взаимную под­гонку деталей перед сваркой. Вообще этот этап и на­чальный момент сварки часто сопровождаются сожа­лением об отсутствии «третьей руки», но всегда так или иначе эта проблема решается. Поскольку моло­ток уже был упомянут, остается отметить его значи­мость в процессе сварки. Этот инструмент самый важ­ный после всего, чем производится непосредственно сварка. Молотком обязательно проковываются сварные швы, при ручной электродуговой сварке, напри­мер, и шва-то без проковки не увидать под расплавом покрытия электрода. Еще не известно, чем придется при сварке работать больше, молотком или всем ос­тальным. Вот почему молоток (обыкновенный слесар­ный) должен быть всегда под рукой.

Про безопасность. Вопрос совсем не банален, как это может показаться. Давайте разберёмся, тем более что в данном случае есть, с чем разбираться. Приоб­ретается сварочный аппарат затем, чтобы извлечь из него пользу, которая может быть очень велика. Но по незнанию или неосторожности можно получить трав­му: удар током, ожог электродом или горячим метал­лом, ослепление дугой… да мало ли ещё какую — воз­можностей хоть отбавляй. А теперь спросим себя: «нам это нужно»? Ответ совершенно очевиден, тем более что травмы, полученные при сварке, могут иметь самые тяжелые последствия. Объясняется это прису­щим сварке сосредоточением опасных факторов: на­личием в источнике питания высокого напряжения, высочайшей температурой дуги, и, нередко, не самыми благоприятными условиями работы (выражаясь очень мягко), избежать которых просто невозможно.