М. Ильин - Кузовные работы: Рихтовка, сварка, покраска, антикоррозийная обработка
В большинстве случаев производится точечная сварка листов из мягкой стали. В равной степени можно сваривать коррозионно-стойкие стали, латунь и легкие сплавы. При достаточной мощности сварочного аппарата можно производить сварку круглых стальных прутков, прутков крестообразного сечения или других профилей. Необходимо, чтобы металлы могли деформироваться, чтобы их можно было установить друг относительно друга, исключая тем самым получение двух элементов литьем. Желательно, чтобы металлы на сопрягаемых поверхностях были зачищены и обезжирены. Нормальное напряжение сварки в несколько вольт настолько слабое, что даже тонкий слой краски (а в некоторых случаях – даже мела) является достаточным препятствием прохождению электрического тока.
При ремонте окрашенных листовых деталей их зачищают до металла. Чтобы свариваемые металлы были надежно установлены друг относительно друга, их следует удерживать в закрепленном состоянии с помощью струбцин или ручных тисков, так как рычаги сварочных клещей не обладают большой жесткостью. Такое крепление разгружает сварочные клещи от большого усилия для обеспечения сжатия.
Как и во всех других процессах сварки, сначала необходимо произвести регулировку сварочного аппарата, а после этого производить сварку.
Речь идет об обычных сварочных аппаратах, в которых производится регулировка следующих параметров:
– усилия сжатия;
– силы сварочного тока;
– времени сварки.
Регулировка усилия сжатия клещей. Если свариваемые черные металлы имеют чистые поверхности, то нет необходимости прикладывать очень большие усилия сжатия, за исключением случаев, когда время сварки маленькое. Если металлы недостаточно хорошо зачищены, надо увеличить усилие сжатия.
При работе со сварочными клещами усилие сжатия определяется вручную, что требует большого практического опыта. Однако на стационарных сварочных аппаратах, пневматических или гидравлических, эти усилия показаны цифрами.
Можно применять большую силу тока, если свариваемые черные металлы хорошо зачищены и плотно прилегают друг к другу. Если металлы плохо зачищены, следует уменьшить силу сварочного тока, компенсируя это увеличением усилия сжатия и времени сварки.
Время сварки. Для хорошо очищенных и подогнанных металлов принимают очень небольшое время сварки. Если же металлы недостаточно хорошо зачищены, то время сварки увеличивают, компенсируя его одновременно соответствующим регулированием силы сварочного тока и усилия сжатия.
При использовании наиболее простых сварочных клещей, время сварки приблизительно определяется сварщиком, который включает, а затем выключает контактный переключатель. Если сварочные клещи снабжены шкафом управления, то предварительное регулирование времени прохождения тока производится с помощью реле времени. Включение тока осуществляется с помощью контакта, управляемого рычагом механизма сжатия в процессе сварки. Однако остановка процесса сварки производится автоматически по истечении установленного времени прохождения тока.
Раньше сварку сопротивлением производили с большим временем прохождения тока, что приводило к сильному нагреву деталей и их деформации. В настоящее время существует тенденция к уменьшению времени сварки, что снижает нагрев соседнего со сварными точками металла и уменьшает деформацию. Время сварки измеряется долями секунды.
Опыт показывает: если сила тока и время прохождения тока отрегулированы правильно, то при отключении сварочного тока поверхность наиболее тонкого из свариваемых листов на короткое время слегка краснеет. Если покраснение металла сохраняется более длительное время, это значит, что время прохождения электрического тока слишком большое (либо очень большая сила тока).
Выполнение сварки производится в три этапа.
1. Стыковка – свариваемые листы зажимаются между двумя электродами. При необходимости имеется возможность подгонки их расположения.
2. Сварка – электрический ток пронизывает толщину свариваемых металлов в течение определенного времени, необходимого для плавления стержня металла.
3. Прессование – после выключения электрического тока усилия сжатия продолжают действовать на затвердевающий металл и в процессе охлаждения.
Прессование необходимо производить при увеличении усилия сжатия. Сварочные клещи не позволяют обеспечить такого прессования, но могут удержать усилие сжатия, предотвращающее нарушение точки сварки. Действительно, при снятии сжимающего усилия листы стремятся сдвинуться друг относительно друга. Если же усилие сжатия снимается в тот момент, когда металл сварной точки жидкий или пастообразный, то происходит разрушение точки сварки.
При точечной сварке необходимо точно определить расстояние между последовательно расположенными по одной линии точками, т. е. шаг сварки, и расстояние между осью точки сварки и краем листа.
Не рекомендуется уменьшать шаг сварки, так как это приводит к отклонению пути прохождения сварочного тока и к ухудшению качества сварных точек в процессе выполнения сварки.
Если сварку выполняют очень близко к краю листа, то сильно сжатый расплавленный металл может прорвать удерживающий его твердый металл и выплеснуться наружу. Кроме повышения риска несчастного случая, пустая из-за выжатого жидкого металла точка сварки не будет обладать механической прочностью.
Если говорить о защите сварщика, то отметим, что обычное напряжение сварки очень слабое и не представляет никакой опасности. Тем не менее, для обеспечения защиты от напряжения питающей сети при нарушении изоляции необходимо выполнить заземление установки. Для защиты от отлетающих раскаленных частиц при сварке листов с окалиной необходимо применять прозрачный экран или очки. Не рекомендуется носить на пальцах кольца, которые могут нагреваться при касании листа.
Фальцовые соединения
Этот способ соединения листов встык мало применяется при ремонте кузовов автомобилей, его вытесняет применение специальных заклепок. Тем не менее, некоторые панели дверей и капотов соединяются с пустотелой рамой или арматурой с помощью фальцовых швов, называемых донными, которые часто дополняют несколькими сварными точками.
Фальцовое соединение применяется для листов:
– 1,2 мм (максимально) для листов из мягкой стали;
– 1,5 мм (максимально) для алюминиевых листов.
Рассмотрим порядок выполнения соединения листов встык. Такое соединение называют продольным фальцем. Соединение выполняют в следующей последовательности.
На развертке детали необходимо предусмотреть припуск металла для выполнения фальцового шва, который определяется по формуле: 3L + 2е, где L – ширина фальцового шва, е – толщина листа. Необходимо следить за тем, чтобы резы кромок были строго прямолинейными, а на отбортовке кромок не было складок.
На соединяемых кромках проводят линии сгибов, затем отгибают кромки листов до получения U-образного профиля. Далее вставляют отбортованные кромки листов друг в друга, скрепленные листы укладывают на массивную наковальню и производят обжимку фальцового шва с помощью фальцовой обжимки, представляющей собой стальной инструмент, на одном конце которого выполнен паз шириной, несколько большей ширины фальца. При нанесении ударов молотка по противоположному концу оправки происходит деформация шва, который входит в паз оправки. В результате образуется заплечик, препятствующий раскрытию листов.
Сначала производят обжимку листов с двух концов, а затем последовательными проходами обжимают остальную часть фальца.
Соединения донным фальцем. В этом варианте соединяемые детали образуют между собой угол, близкий к 90°. Одна из деталей является опорой, на кромках которой заплечики выполнены либо гибкой, либо отгибкой (например, некоторые короба дверей). Другая деталь является дном, она согнута или отогнута под углом 90° для вхождения в опору (например, панели дверей, предназначенные для бывшего дверного короба). Соединение выполняют в следующей последовательности:
– устанавливают дно (панель) на массивную наковальню;
– прикладывают опорную деталь к дну;
– последовательными проходами молотком отгибают заплечики дна на отбортовку опоры.
Заклепочные соединения
Этот способ соединения заключается в скреплении двух (и больше) листов, предварительно просверленных, с помощью стержней цилиндрической формы, концы которых заканчиваются головками. Одна из головок выполняется заранее, а вторую формируют после вставления заклепки в отверстие. Головки заклепок стягивают листы друг с другом и противодействуют их отрыванию. Стержень заклепки противодействует боковому смещению листов и подвергается действию боковых (перерезывающих) сил.
