Как заварить блок двигателя из чугуна

Сварка чугунного блока цилиндров (21126). Отломлено крепление МКПП.

Добрый вечер)
Сегодня закончил механическую обработку крепления МКПП. Блок заварен, ухо на месте!=)
Изначально не хотели отдавать деталь в мастерскую, поэтому пришлось искать решение для починки своими руками. Примерно неделя ушла на поиск информации, в итоге остановились на электродуговой сварке чугуна методом "по холодному". В интернете и литературе он подробно описан.

Процесс сварки чугуна очень специфический, имеет свои особенности и требуется применение специальных материалов. В моем случае необходимы специальные ферроникелевые ( FeNi) электроды. Оказалось найти их, мягко говоря, не просто…

Приведу примеры нескольких производителей: Esab (шведская промышленная компания), Kjellberg (Германия) и Zeller (Германия).

Купили: Zeller, модель 855. Универсальный ферроникелевый электрод ZELLER 855 с биметаллическим
стержнем и графитобазовым покрытием. Предназначен для сварки чугуна и чугуна со сталью без предварительного подогрева.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
Универсальный электрод ZELLER 855 предназначен для сварки и наплавки, разнообразных
марок вязкого чугуна, чугуна с шаровидным графитом и ковкого чугуна, особенно
зернистого и для сварки этих материалов со сталями и литейными сталями без
предварительного нагрева.
ГОСТ: ВЧ35 ВЧ60, КЧ306КЧ554, СЧ10 СЧ35, ЧН2Х, ЧН3ХМДШDIN: GG10 GG35, GGG40 GGG60, GTS3510GTS5504, GTW3504GTW4507, GTWS3810
Идеально подходит для ремонтной сварки оснований станков, корпусов насосов, <u>блоков
цилиндров, двигателей и корпусов коробки передач</u>, штампов из модифицированного
чугуна.

Мы непрофессиональные сварщики, с ремонтом чугунных деталей не сталкивались, вообщем доверились рекламе и отзывам)))

Кратко об основных особенностях процесса.
Разделка (подготовка места сварки, трещины или скола) имеет U-образную форму, не должно быть острых углов. Второе, сварка выполняется короткими проходами. Третье, важно контролировать температуру в зоне сварки и не перегревать деталь. Следующий проход начинать при температуре не выше 60-80 градусов цельсия. Четвертое, максимальная длина валика (за проход) около 30мм. Мы делали примерно 15мм. Пятое, каждый валик в обязательном порядке проковывается по горячему. Это важно! Таким способом снимаются напряжения.
Еще много нюансов, о которых рассказано в описании метода "холодной сварки чугуна". Также стоит брать во внимание рекомендации производителя электродов (паспорт, руководство).

Материалы:
МШУ, диски. Напильники разной формы. Для проковки был куплен небольшой молоток и доработан следующим образом:

Красным обозначил форму, до которой дорабатывался боек.

Трещину разделывал твердосплавной фрезой:

Конечная обработка (фрезы и абразивные насадки):

Процесс.
Слом двойной, этот факт добавляет проблем. Есть родная большая деталь, а крайнюю пришлось спилить с постороннего блока.

Оторванная часть практически идеально прилегает к основанию и служит базой.

Изнутри нет нормального доступа к дефекту, и расточить с двух сторон не получится. Поэтому аккуратно углублялся с лицевой, чтоб в центре оставить опорные 1-1,5мм для стыковки деталей (в процессе кромка насквозь проварится).

На фотографии не конечный вариант разделки, а процентов 50%

Процесс в самом разгаре

На все про все ушло 10 электродов (продаются по шт. и пачками), размер 2,5х300мм (рекомендуемая сила тока 55-60А). До обработки:

Основная часть времени ушла на выведение плоскости под кпп и отверстия под центровочную втулку (диаметр 16мм).

Итог. Исправили косяк)
Электроды понравились! Флюс не вскипал и не перемешивался с наплавленным металлом. Подозрительные штучные поры сошлифовывались. Добавленный металл хорошо обрабатывается, работать удобно.
В самом начале по той же технологии попробовали электрод ЦЧ-4, сплавился норм, флюс весь сбился, но в процессе остывания появились трещинки! Было слышно характерное потрескивание… Срезали неудачный валик и дальше использовали только зеллер.
Осталось покрасить блок)

Реально заварить блок чугун двигателя?

Не верь, не бойся, не проси.
Добрым словом и пистолетом можно сделать гораздо больше, чем просто добрым словом.

07.09.10 08:49 Ответ на сообщение Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя AKIRO2

08.09.10 20:49 Ответ на сообщение Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя AKIRO2

08.09.10 21:14 Ответ на сообщение Re: Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя Форвард

11.09.10 11:33 Ответ на сообщение Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя AKIRO2

Лучшая защита — это нападение.

11.09.10 21:46 Ответ на сообщение Re: Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя Crusader

Не стреляйте в пианиста, он играет как умеет!
Toyota Sprinter AE95 4WD — был
Honda Civic EF3 — был
Honda Civic EК3 — был
Honda-Orthia P, B20B, 4WD — была
Toyota Prius NWH20 — был

12.09.10 10:18 Ответ на сообщение Re: Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя supermax

STREAM 2.0 4WD
Sprinter AE110 5A
регуляторы, контроллеры датчики

12.09.10 12:24 Ответ на сообщение Re: Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя Vortex82

14.09.10 18:43 Ответ на сообщение Re: Реально заварить блок чугун двигателя? пользователя Ladok

Выполняем сварку чугунного блока двигателя

У любого автомобиля блок цилиндров литой. Основная неисправность этих двигательных деталей — это появление трещин, устранение которых осуществляется при помощи сварки. Как заварить чугунный блок автомобильного двигателя? Данная процедура достаточно сложная. При выполнении сварочных работ необходимо добиться как герметичности изделия, так и восстановления его физических характеристик.

Двигательный блок является важнейшей комплектующей любого современного автомобиля. С этим элементом связано множество рабочих процессов, от которых зависят скорость и мощность транспортного средства. Благодаря низкой температуре плавления, для производства данного элемента используется чугун. При помощи чугуна можно отливать детали разной сложности конструкции, даже с самыми мельчайшими элементами.

Особенности материала, используемого для изготовления блоков цилиндров

Блоки двигателей автомобилей, как правило, отливаются из чугуна. Этот материал является сплавом железа и углерода, содержание которого составляет 2,14%. Это негативно влияет на качество соединения.

Основные трудности процесса:

• формирование пор, трещин;
• появление в процессе обработки каленых структур, используемый инструмент быстро тупится;
• в результате перегрева тонкий материал рассыпается.

Чугун может отличаться составом:

• серый чугун — ковкий высокопрочный материал, легко поддается обработке, ограниченная свариваемость;
• белый чугун — достаточно твердый и хрупкий материал, который поддается шлифовке, но не сваривается.

Особенности сварки двигательных блоков из чугуна

Методик сварки металлов существует множество, но для получения максимально надежного соединения отдельных деталей необходимо использовать проверенные технологии, способные гарантировать результативное выполнение сварочных работ.

Технология сваривания

Независимо от того, в каких условиях осуществляется сварка чугунного блока цилиндров, необходимо четко следовать следующим требованиям выполнения данного типа работ:

• Используя щетку по металлу, предварительно производят тщательную зачистку поверхности изделия (до блеска).
• Для снятия окисляющей пленки и различных химических налетов зачищенная поверхность обезжиривается специальными составами.
• Подбирается нужный флюс, выкладывается вдоль свариваемой кромки.
• На следующем этапе металл разогревается до необходимой температуры при помощи газовой горелки. На это понадобится несколько минут, но сразу начинать сваривание не рекомендуется.
• Металл можно соединять после достижения им установленной температуры. Сваривание блока цилиндров производится небольшими участками — приблизительно до 15 см за один проход.
• После создания шва металл нужно прогревать на протяжении еще нескольких минут, уменьшая температуру постепенно. Нельзя допускать быстрого охлаждения детали или резких температурных перепадов.
• Созданные сварные соединения необходимо проверить: на производстве эта процедура осуществляется специальными методами, в бытовых условиях производится визуальный осмотр.

Трещины блока автомобильного двигателя

Существует три варианта сварки трещин блоков цилиндров из чугуна:

• нагревание всего изделия;
• нагревание только отдельных его участков, на которых образовались трещины;
• холодная сварка изделия без предварительного нагревания.

Если после заваривания трещины поверхность блока цилиндров в момент работы соприкасается с прочими деталями двигателя, она подвергается дополнительной обработке. Лишний сварочный металл убирается при помощи наждачной бумаги, напильника, абразива.

Горячая сварка

Нагревание всего элемента конструкции двигателя осуществляется в процессе сварочных работ с применением кислорода, ацетилена. Соединение осуществляется посредством формирования электрической дуги стальными или чугунными электродами со специальным покрытием. Изделие медленно нагревается до 600–650 градусов, для чего применяется стальной кожух с асбестовой прокладкой. Такая методика используется для заваривания трещин на труднодоступных участках детали.

Важно! Качественно заварить чугунный блок автомобильного двигателя способен только опытный сварщик. Непрофессионально выполненные работы могут привести к основательному выходу данной детали из строя.

Сварка чугунного блока двигателя

Технологии

Массивные корпусы для цилиндров изготавливаются методом литья из чугуна, Этот прочный материал имеет один существенный недостаток – он очень хрупкий. При ударах на нем образуются трещины или стенка разрушается полностью. Из-за небольших дефектов на СТО часто предлагают менять двигатель, хотя трещины эффективно устраняются сваркой блоков ДВС (двигателя внутреннего сгорания.)

Можно ли починить чугунный блок двигателя самостоятельно, как это правильно сделать, рассказывают профессионалы. Они на практике доказали, что в условиях гаража, имея сварочный аппарат и навыки работы, реально восстановить герметичность металла, его рабочие параметры. Такой двигатель эксплуатируется долгие годы.

Материал, из которого изготавливают блок ДВС

Для литья блоков цилиндров двигателя используют два материала. Алюминиевые блики считаются одноразовыми, низко экономичными. Специальные легированные сплавы намного дороже традиционного чугуна с никелевыми и хромовыми присадками.

Чугун отлично переносит перегрев, обладает необходимой жесткостью, имеет большой запас прочности. Применяется два вида чугуна: серый хорошо поддается сварке, белый – высокоуглеродистый, образует рыхлый шов, требует особых навыков сварщика.

Способы сварки чугунного блока цилиндров

Для надежного устранения мелких дефектов в виде трещин существует несколько результативных методик. Сложности возникает при ремонте алюминиевых сплавов. Это связано с изменением свойств металла при нагреве, образованием тугоплавкой оксидной пленки. Алюминиевый блок двигателя требует определенных навыков газовой сварки. В случае, если трещины появились в чугуне, сварку чугунного блока осуществляют тремя способами:

• при нагреве всего;
• фрагментарно разогревая ремонтируемую зону, применяется, когда невозможно габаритный корпус разогреть полностью;
• электросваркой по холодной поверхности, этот метод наиболее популярен из-за простоты исполнения и качества заделки трещин.

Сварка блока двигателя

Горячая сварка

По технологии свариваемую деталь необходимо разогреть до +600-700°C, это делается в специальных печах, горнах. Умельцы осуществляют процесс в кожухах с асбестовой прослойкой. Для этого используют газовые горелки. При прогреве металл сохраняет пластичность, вязкость. Лучше сваривается электродуговым методом жидкой ванны с использованием электродов марок МНЧ-2, ОМЧ-1, ОМЧ-2, ОЗЧ-2, ОЗЖН-1, ЦЧ-4.

Метод применяется для заделки трещин в труднодоступных местах. В кожухе делаются специальные отверстия для заделки дефектов. Разогрев осуществляется медленно, так как резкий перепад температуры ухудшает качество чугуна.

Холодная сварка без предварительного нагрева блока

Процесс устранения трещин осуществляется тремя методами:

• электродуговой с использованием флюса, присадочных чугунных прутков, графитовых или угольных электродов;
• ручным методом с использованием защитной атмосферы (аргон), электрод должен содержать графитизаторы, уменьшающие хрупкость шва;
• полуавтоматом с присадочной порошковой проволокой в атмосфере углекислого газа. Холодные метод ремонта металла экономичнее, он предусматривает нагрев зоны в районе шва до температуры + 80°С.

Технология сваривания

Теперь подробно о том, как заваривать трещину своими руками. В месте повреждения выпрессовываются детали. Обнаруживают дефект после гидроиспытаний, трещина для удобства помечается густым меловым раствором. По концам высверливаются отверстия по 5 мм.

Для сварки чугунного блока понадобится:

• сварочный аппарат с регулятором силы тока или инвертор;
• 2–3 электрода, лучше приобрести универсальные Zeller 855;
• инструмент для заделки фаски;
• щетка и молоток для зачистки шва и удаления окалины.

Заваривать трещину необходимо по следующей технологии:

1. Место шва до блеска зачищается, обезжиривается.
2. С обеих сторон от кромок наносится флюс, защищающий чугун от разогрева.
3. Зона ремонта разогревается газовой горелкой равномерно и постепенно, направление движения – вдоль трещины.
4. Шов формируется небольшими участками, длиной до 15 см за проход.
5. Образовавшийся шов минут пять разогревают, чтобы металл остывал медленно. При резком охлаждении он станет хрупким, не выдержит рабочей нагрузки.
6. Окалина осторожно сбивается, соединение после визуального осмотра хорошо зачищается, особенно если место скола соприкасается с другими деталями.

Делая проковку каждого валика в отдельности, можно сразу исключить возможные дефекты.

Когда на блоке двигателя обнаружен дефект, не торопитесь его менять. Лучше посоветоваться со специалистами, имеет ли смысл заняться ремонтом. Сваривать трещину блока холодным метолом реально в условиях гаража. Нужны хотя бы элементарные навыки сварщика, чтобы работа была выполнена аккуратно. Некоторые СТО оказывают услуги по сварке блоков ДВС, это гораздо целесообразнее и дешевле полной замены двигателя.