Ремонт кузовов легковых автомобилей

6. Пайка, сварка и склеивание кузовных деталей

6.2.2. Электродуговая сварка

Ручная электродуговая сварка широкого применения при ремонте кузовов легковых автомобилей не находит, так как получить качественный сварной шов при соединении стальных листов толщиной 0,7...1,0 мм не представляется возможным. Однако для некоторых силовых элементов основания кузова с толщиной металла более 1 мм сварка этого вида может использоваться. По сравнению с газовой сваркой электродуговая более доступна из-за простоты процесса и оборудования, а также дешевле. Кроме того, она вызывает незначительные коробления свариваемого металла, причем только в зоне сварного шва.

При ручной дуговой сварке покрытыми электродами (рис. 6.5) дуга горит между ним и изделием. Наплавляемый слой металла формируется в основном в результате расплавления материала электрода.

Рис. 6.5. Схема ручной дуговой сварки покрытым электродом:
1 — основной металл; 2 — ванна; 3 — наплавленный металл; 4 — шлаковая корка; 5 — жидкий шлак; 6 — капля расплавленного электродного металла; 7 — электрическая дуга; 8 — электрододержатель; 9 — электродное покрытие; 10 — металлический стержень электрода; 11 — газовая защита

На рис. 6.6 приведены примерные формы статических характеристик дуг длиной 2 мм (кривая 1) и 3 мм (кривая 2). На рисунке выделены три участка. Участок I характерен для дуги при ручной дуговой сварке. Пределы участка II характерны для дуги при механизированной сварке и автоматической сварке под слоем флюса. Участок III характеризует дугу высокой плотности, используемую для резки металлов.

Рис. 6.6. Статическая характеристика дуги (V_д, I_д — соответственно напряжение и сила тока дуги)

В качестве источников сварочного тока применяют сварочные трансформаторы, выпрямители, сварочные генераторы, сварочные преобразователи, инверторные источники.

К источникам питания сварочной дуги предъявляются следующие требования:

напряжение холостого хода (напряжение на зажимах источника питания при разомкнутой сварочной цепи) должно быть достаточным для зажигания дуги, но не превышать безопасное для сварщика значение (70...75 В);
мощность источника питания должна быть достаточной для питания дуги необходимым сварочным током;
они должны иметь устройство для плавного регулирования тока в процессе сварки;
иметь конфигурацию и размеры, удобные для эксплуатации.

Сварочные трансформаторы служат для питания сварочной дуги переменным током. Они отличаются малыми размерами и массой, просты по устройству, имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД), расходуют приблизительно в 2 раза меньше электроэнергии, чем источники постоянного тока. Сварочные трансформаторы должны иметь падающую внешнюю характеристику, напряжение холостого хода — не выше 80 В.

Сварочные трансформаторы имеют следующие условные обозначения:

ТД — для ручной дуговой сварки;
ТДФ — для автоматической сварки под флюсом;
ТДР — для ручной воздушно-дуговой сварки и резки угольным электродом.

Сварочные выпрямители состоят из полупроводниковых элементов, которые проводят ток только в одном направлении. Преимущества сварочных выпрямителей по сравнению с преобразователями — отсутствие вращающихся частей и бесшумность работы. Наиболее широкое применение получили селеновые и кремниевые полупроводниковые элементы.

В последнее время большое количество источников питания для сварки производится с использованием инверторов. Благодаря тому что они работают на повышенных частотах (10...100 кГц), масса источника может составлять от 3 кг. В инверторных источниках имеется возможность создавать искусственные внешние характеристики за счет обратной связи по току и напряжению.

Качество сварного шва определяется диаметром электрода и силой тока, которые выбирают в зависимости от толщины соединяемых деталей. Перед сваркой кромки соединяемых деталей тщательно подгоняют друг к другу, а затем прихватывают детали вдоль шва. Силу тока для прихватки принимают несколько большей, чем для непрерывной сварки.

После зажигания дуги регулируют силу тока короткого замыкания, пока она не станет на 15...20 % больше требуемой силы рабочего тока. В процессе сварки по возможности поддерживают короткую дугу, устанавливая электрод под углом 10...150 к вертикали и продвигаясь вдоль шва без колебаний. Сварку, как правило, ведут слева направо.