Чем заварить алюминиевый диск

Опубликовано: 29.04.2024

Для автомобильного транспорта, колесящего по российским дорогам, удары колеса о колдобину – вещь обычная. Владельцы машин знают, что каждое такое попадание чревато поломкой опорного обода. Ездить с поврежденными колесами небезопасно. Литые и кованые диски делают из двух сплавов:

• алюминиево-кремниевые содержат от 7 до 12% и магний;
• сплав AlSiMg более пластичный, используют с 80-х годов, содержат от 11 до 15% магния.

Чистый алюминий сейчас не используется. Для восстановления целостности металла обычно применяют сварку дисков аргоном. Многие СТО занимаются такой работой.

Ремонт можно проводить в гараже. Допустима сварка литого диска без защитной атмосферы электродуговым методом. Соединение получается не очень надежным, но дальнейшее разрушение алюминиевой детали электродной наплавкой можно приостановить.

Разновидности повреждений

Литые диски легче гнутся, кованые отличаются хрупкостью. Динамические перегрузки действуют на металл разрушительно. На ободе появляются:

• искривления;
• глубокие осевые разломы;
• трещины в области ступицы (они ремонту не подлежат);
• сколы.

Важно добиться целостности автомобильных дисков, сохранения окружности, чтобы колесо не восьмерило – нагрузка на обод возрастет. Ремонт начинают с правки. При механическом исправлении обода на металле нередко появляются структурные дефекты разной глубины и вида. Трещины и сколы устраняют наплавкой с предварительной разделкой.

Какой сваркой варить литой диск

Выбор метода зависит от имеющегося в гараже оборудования:

1. Ремонт литых дисков аргоном предусматривает наплавку прутка на дефект. В защитной атмосфере горячий металл не окисляется. Шов получается плотным.
2. Если есть инвертор и можно организовать подачу инертного газа, возможна аргонодуговая сварка. Для нее нужен вольфрамовый тугоплавкий электрод и присадка. Шов получается аккуратнее, чем при дуговой.

Сварка дисков на СТО производится вторым методом с использованием полуавтоматов, обеспечивающих равномерную подачу присадки. После этого обод проверяется на геометрию – выявляют отклонения симметрии.

Технология сварки литых дисков

Как и любой алюминий, литой или кованый обод нужно варить в защитной атмосфере. На воздухе заплавлять трещины бесполезно, при первом же ударе шов лопнет. Прежде, чем заварить диск, поверхность нужно подготовить:

• сколы и трещины любой глубины предварительно разделывают;
• концы трещин засверлить, чтобы снять внутренние напряжения металла;
• счистить прочную оксидную пленку абразивом, стык должен блестеть;
• обезжирить кромки растворителем.

Если нужна заплата, можно использовать другой обод только после сопоставления сплавов. Он указан на маркировке. Соединяют только однородные составы.

Сварка алюминиевых сплавов плавящимися электродами ОК 96.50:

• после подготовки поверхности рабочую зону прогревают паяльной лампой или газовой горелкой до 300°С, на металле должны появиться пятна побежалости;
• электрод предварительно прогревают до 150°С, он будет лучше разжигаться;
• заплаты сначала прихватывают с двух сторон, затем проваривают швы;
• глубокие трещины заделывают с внутренней стороны, расплавленный металл должен выйти наружу.

Аргоновая сварка дисков из литейного алюминия проводится при обратной полярности, чтобы газ ионизировался. Вольфрамовый электрод присоединяют к минусу:

• аргон подают в рабочую зону только после розжига дуги, через 10–15 сек;
• оптимальное расстояние между поверхностью и электродом – 1,5 мм;
• после затухания подачу аргона сразу не перекрывают, оставляют на 10 сек, чтобы шов схватился;
• присадочную проволоку подбирают по толщине металла в зоне дефекта, она всегда меньше на одну позицию;
• скорость подачи присадки средняя, при быстрой металл начинает искрить, вводят ее перед горелкой, под углом к электроду и поверхности.

Сварка алюминиевых дисков инвертором производится с включением функции «Down Slope», обеспечивающей плавное затухание дуги.

Полезные советы от сварщиков

Тем, кто первый раз берется заваривать литой диск, помогут рекомендации людей с опытом.

Как подобрать присадочную проволоку?

Сплавы, используемые производителями колес, разнятся по химическому составу. Специалисты ориентируются по виду дефектов:

• сплавы с большим содержанием кремния чаще лопаются, реже гнутся – для ремонта нужна проволока с кремнием;
• алюминий, легированный магнием, пластичный – когда обод погнут, лучше выбирать мягкие прутки.

Как разделывать дефекты?

Трещины на толстых частях разделывают с двух сторон в виде буквы Х. На дефектах глубиной до 3 мм делают V-образные края. У концов трещин для снятия внутренних напряжений высверливают небольшие, до 2 мм диаметром отверстия. При сколе борта место слома выравнивают болгаркой. Продольные трещины перед наплавкой рекомендуют прорезать насквозь, чтобы они не растрескивались дальше. Поперечные достаточно прорезать, чтобы выровнять кромки.

Как производить ремонт сколов?

От их глубины зависит количество слоев. Шов делается прерывным, не более 3 см длиной. Стежки последующего слоя перпендикулярно предыдущему. Валик делается запасом, чтобы не оставалось углублений после шлифовки перед покраской.

С какой стороны заплавлять трещины?

Сначала с внутренней. Валик должен заходить за кромки на 1 см. Сначала заделывают продольные трещины, поперечные не так опасны. Их заплавляют в последнюю очередь. Неудачный шов прорезают болгаркой и проваривают металл снова.

Какого режима придерживаться?

Аргонная сварка производится на больших токах, до 120 А. Для толстых частей обода ток увеличивают до 140 А. Баланс переменного тока – от 55 до 60%.

При самостоятельном ремонте обода важно придерживаться рекомендаций, строго соблюдать технологию сварки алюминия. Перед покраской шов тщательно выравнивается. Не стоит забывать о безопасности: на восстановленном ободе высокоскоростной режим езды небезопасен.

Все транспортные средства имеют колеса, одной из составляющих которых являются диски. Езда по не совсем качественным дорогам может привести к их повреждениям, и потребуется ремонт. Сварка колесных дисков может быть осуществлена самостоятельно.

Виды дисков

Диск - это часть колеса, на которую одевается резиновая покрышка. Диски могут быть изготовлены из разных материалов и по различным технологиям, что и будет определять их свойства. Наибольшее распространение имеют штампованные диски, для изготовления которых используются углеродистые стали.

Они изготавливаются из двух частей - центральной и обода, которые потом объединяются друг с другом сваркой. После соединения диски покрывают эмалью для защиты от воздействия окружающей среды. Это является бюджетным вариантом, поскольку стоимость дисков, выполненных штамповкой, не слишком велика, хотя и особой красотой они не отличаются. Штампованные диски устанавливают на новые автомобили, выходящие из производства, что уменьшает их себестоимость.

Благодаря тому, что при изготовлении штампованных дисков используются материалы, обеспечивающие мягкость и пластичность, их можно отнести изделиям с высокой ремонтопригодностью. При эксплуатации автомобиля это становится существенным достоинством.

При возникновении механических ударов диск сминается, и его форма изменяется. При этом он воспринимает на себя основную часть удара, частично гася его. Измененный диск подлежит восстановлению, в частности применяется ремонт дисков сваркой. Недостатком штампованных дисков является их большой вес. Это может привести к ухудшению динамики и увеличить расход бензина.

Литые диски представляют собой цельную деталь, изготовленную методом литья. Для их изготовления в основном используются сплавы на основе алюминия. Сталь для этого является непригодной. Для того, чтобы литые диски приобрели большую прочность, их подвергают закалке, которая снимает остаточное напряжение. После этого диски покрывают лаком.

Большим преимуществом литых дисков является их небольшой вес. Вследствие этого снижается нагрузка на подвеску автомобиля, что повышает его устойчивость и легкость управления. Подвеска при этом меньше изнашивается. Из-за уменьшения встрясок увеличивается комфорт езды в таком автомобиле. Благодаря тому, что во внутренней части отсутствуют колпачки, тормозная система может охлаждаться естественным путем. Использование алюминия обеспечивает увеличенную стойкость к коррозии. Таким образом, компенсируются первоначальные затраты.

Однако полученная при закаливании прочность приводит к хрупкости изделия. Если машина получит удар, литой диск не погнется, а треснет или расколется. В этом случае понадобится ремонт литых дисков сваркой.

Кованные диски от литых отличаются технологией их изготовления.

Материалом для них служат легкие алюминиевые сплавы с добавление магния. Технология изготовления заключается в горячей штамповке. Полученные заготовки затем подвергаются механической обработке, обеспечивающей необходимый дизайн.

Красота кованных дисков сочетается с легкостью и прочностью. Важным качеством является пластичность. При получении машиной сильного удара кованный диск не растрескается, а сомнется. Это обеспечит возможность его восстановления, что обеспечит сварка кованных дисков.

Виды повреждений

Если сравнивать различные типы дисков, то можно заметить, что кованным дискам присуща высокая хрупкость, а литые и штампованные легко гнутся. В зависимости от этого требуются различные методы их восстановления.

Сварка дисков становится необходимой при следующих повреждениях:

• сколы;
• искривление обода;
• смещение относительно оси;
• отсутствие некоторых частей;
• разломы;
• трещины;
• царапины;
• задиры;
• повреждение поверхности.

Эти повреждения поддаются исправлению, за исключением трещин на ступице, а также критичных отклонений от геометрии. Для исправления повреждений используется сварка дисков аргоном. Особенно целесообразно использовать этот метод при образовании трещин и сколов. Правка литых дисков сваркой осуществляется именно этим способом.

Ремонт аргоновой сваркой

Ремонт дисков сваркой аргоном является наиболее эффективным методом, поэтому он получил наибольшее распространение. Хотя этот газ входит в название способа, в непосредственном соединении металлических деталей участия он не принимает. Его функция заключается в создании защитной среды, что позволяет успешно осуществлять сварку различных металлов.

Основное свойство аргона заключается в том, что он тяжелее воздуха, благодаря чему способен вытеснять из сварочной ванны его другие летучие соединения. Аргон, как и все инертные газы, не вступает в реакцию с иными химическими соединениями. На процесс сварки он не оказывает влияния. У аргона имеется одна особенность - при включении обратной полярности он начинает играть роль электропроводной среды. Сварка автомобильных дисков аргоном может осуществляться ручным способом, полуавтоматическим и автоматическим.

Достоинство метода аргонной сварки заключается также в отсутствии предварительной подготовки изделия, за исключением очистки от загрязнений. Благодаря защитной среде из аргона не происходит образование оксидной пленки. Сварка литых дисков аргоном позволяет устранять дефекты в труднодоступных местах.

Аргоновая сварка дисков потребует следующего оборудования:

1. Сварочный аппарат, обладающий функцией сварки переменным током. Преимуществом обладают инверторы.
2. Присадочные прутки.
3. Горелка.
4. Вольфрамовые электроды.
5. Баллон с аргоном.
6. Выпрямитель.
7. Трансформатор.
8. Осциллятор.

Сварка легкосплавных дисков будет обеспечена при использовании неплавящихся электродов из вольфрама.

Допустимыми являются небольшие примеси других металлов, что улучшает качество электрода. Неплавящимися такие электроды называют, потому что при сварке их размер практически не уменьшается. Сварка алюминиевых дисков вольфрамовыми электродами обеспечит получение хорошего результата.
Не следует забывать о средствах индивидуальной защиты. К ним относятся плотный костюм, крепкая обувь, брезентовые рукавицы и маска сварщика.

Технология сварки

Ремонт литых дисков сваркой аргоном требует предварительного определения химического состава основного материала, поскольку металлические заплатки должны ему соответствовать для хорошей свариваемости и иметь приблизительно такие же характеристики. Возможно соединение только однородных металлов.

В зависимости от степени повреждения на оборудовании выставляют соответствующую мощность. Если толщина металла менее трех миллиметров, то предварительная разделка кромок не требуется. Сварка литых дисков должна осуществляться на повышенной скорости, что сведет к минимуму тепловое воздействие на обрабатываемый металл. Для лучшего розжига дуги следует осуществлять предварительный прогрев электродов.

Сохранение длины дуги в диапазоне 1-1,5 миллиметров будет способствовать разрушению оксидной пленки на поверхности, что необходимо для получения качественного шва. Чтобы не было нарушено облако защитного газа, сварщик должен вести электрод ровно, не допуская колебательных движений. Равномерность подачи присадочного материала будет обеспечена при использовании полуавтоматического оборудования.

Для освобождения металла от грязи потребуются механические способы, а от жиров, масел, краски - химические. Когда для того, чтобы убрать дефекты, используются металлические заплатки, то вначале необходимо их прихватывать для обеспечения фиксации, после чего уже можно начинать проваривать швы. Для сваривания алюминиевых дисков устанавливают обратную полярность.

Если предстоит сварка участков, значительных по толщине, то место сварки необходимо предварительно разогреть во избежание появления в металле трещин. Для этого используется горелка или резак.

Начинать ремонт дисков сварочным методом следует с установки тока силой 150 Ампер. Сварку рекомендуется осуществлять в два прохода, сваривая вначале корень шва, а затем производить заполнение соединения. Горелкой также можно пройтись с изнанки шва для его выравнивания.

Если необходимо произвести наплавку на недостающую часть, то выставляется ток небольшой величины, порядка 120-140 Ампер. Наращивание следует осуществлять в несколько слоев, удалив после окончания сварки излишки методом шлифовки. Если заваривается трещина, то необходимо следить за тем, чтобы металл шва покрывал стороны с запасом. Если после зачистки шва найдутся непроплавленные участки, то следует пройтись по шву повторно, а затем подвергнуть очистке.

В рабочую зону аргон следует начать подавать за несколько секунд до начала сварки. Для возникновения дуги горелка должна быть расположена близко к поверхности диска. Слишком быстро подавать присадочную проволоку не рекомендуется, чтобы не вызвать избыточного разбрызгивания. Проволоку следует вести несколько впереди горелки. Дуга должна быть максимально короткой. Оптимальное расстояние между поверхностью диска и концом электрода - полтора миллиметра.

Заваривают кратер шва, не прерывая горения дуги, путем постепенного снижения напряжения. Подачу аргона прекращают только через несколько секунд после завершения сварки диска. Помимо ремонта этих частей автомобиля таким же образом может осуществляться сварка дисков мотоцикла.

Интересное видео

Тема применения сварки при ремонте алюминиевых автомобильных дисков остается весьма актуальной. На популярном форуме сайта Чипмейкер – сайта для умельцев по работе с металлами, любителей и профессионалов, такая дискуссия не утихает уже около 8 лет (Сварка колесных дисков). Аналогичные дискуссии идут и на зарубежных форумах.

Ниже мы представляем информацию, которая поясняет особенности и сложности ремонтной сварки алюминиевых колесных дисков:

• нормативные документы;
• технологии изготовления колесных дисков;
• алюминиевые сплавы, которые применяют в колесных дисках;
• термическая обработка, которая применяется к алюминиевым колесным дискам;
• методы сварки, которые применяется при сварке алюминиевых колесных дисков;
• зона термического влияния при сварке алюминия.

Эта информация не претендует на полное изложение затронутой темы и не является инструкцией по сварке алюминиевых колесных дисков.

Термины

Ниже во избежание путаницы будем взаимозаменяемо применять термины «колеса», «дисковые колеса» и «колесные диски».

Зарубежные нормативные документы

Колесные диски являются высоконагруженными элементами автомобиля, от которых в значительной степени зависит его безопасность. Поэтому ведущие производители автомобилей и колесных дисков не разрешают выполнения на них каких-либо ремонтных работ, в том числе ремонтной сварки.

Стандарт ISO 14400 прямо указывает, что ремонт колесных дисков сваркой не должен производиться, так как это может ввести дополнительные напряжения в его критические области [1]. Организация EUWA (Association of European Wheel Manufactures) – Ассоциация европейских производителей автомобильных колес – категорически запрещает ремонт поврежденных ободьев и дисков автомобильных колес с применением нагрева, сварки или добавления какого-либо дополнительного материала [4].

Вместе с тем, региональный нормативный документ канадской провинции Британская Колумбия – правила по ремонту сваркой алюминиевых колесных дисков – допускает ограниченное применение сварки для ремонта ободьев колес [5].

Сварка алюминиевых дисков: канадские правила

Некоторые положения из этих канадских Правил, которые могут быть интересны специалистам по сварке алюминиевых колесных дисков [3]:

• Минимальная толщина материала элемента алюминиевого диска, которая может подвергаться ремонту сваркой, составляет 1,5 мм.
• Ремонтная мастерская должна постоянно иметь страховой фонд специально под ремонт алюминиевых дисков в размере не менее 2 миллионов долларов (надо понимать, канадских).
• Мастерская должна иметь сварочный аппарат не менее чем на 250 ампер.
• Мастерская должна иметь мастера по ремонту сваркой (weld repair supervisor), который имеет опыт по сварке алюминия не менее 5 лет.
• Этот мастер несет ответственность за:
  а) решение о ремонте диска сваркой или отправке его в лом;
  б) способ ремонта для каждого ремонтируемого алюминиевого диска;
  в) качество сварки отремонтированного алюминиевого диска.
• В мастерской по ремонту алюминиевых дисков должен вестись специальный журнал, в который заносятся сведения о каждом ремонте алюминиевых дисков.
• Каждый сварщик должен проходить экзамен на знание методов испытаний и критериев приемки сварочного ремонта алюминиевых дисков.
• Мастерская по ремонту алюминиевых автомобильных дисков должна раз в два года проходить сертификационный аудит, чтобы подтвердить, что она имеет соответствующее оборудование, квалифицированного мастера по ремонту сваркой и квалифицированного сварщика.
• Разрешенный конструкционный ремонт сваркой ограничивается ободом, как это показано на рисунках 1 и 2.
• Косметический ремонт разрешается по всему колесу, включая ремонт сваркой поверхностных вмятин и выступов, которые не влияют на конструкционную целостность колеса.
• Допускается ремонт дисков, который применяет сварку в комбинации с ограниченной горячей и холодной правкой.
• Температура горячей правки не должна быть выше 204 °C (400 °F).
• Ремонтная сварка должна выполняться только с применением утвержденных режимов и материалов сварки методом TIG или методом MIG.
• Сварка может производиться на колесных дисках из алюминиевых литейных сплавов и деформируемых сплавов серий 5ххх и 6ххх.
• Критерии приемки алюминиевых сварных швов должны быть в соответствии с канадскими нормативными документами по сварке алюминиевых конструкций.

Рисунок 1 – Основные элементы типичного колесного диска [3]

Рисунок 2 – Разрешенная и запрещенная зоны сварки
типичного колесного диска [3]

Основные типы алюминиевых колесных дисков

Цельный литой диск

Диск из двух частей (обод из листа + литая ступица)

Передняя часть диска – ступица – изготавливается литьем, обод получают прокаткой или экструзией [2]. Эти две части соединяются друг с другом болтами, стальными или титановыми. Исходный лист – из алюминиево-магниевого сплава, обычно из сплава 5454 [2, 3]

Диск из двух частей (обод и ступица из листа)

Обод и ступицу изготавливают методами обработки металлов давлением – горячей или холодной: глубокой высадки, прокатки, штамповки, ковки и т. п. Обе части соединяют сваркой. Исходный лист – из алюминиево-магниевых сплавов, чаще всего из сплава 5454 [2]

Диск из трех частей

Ступицу и спицы сложной формы получают литьем. Обод состоит из двух половинок, которые изготавливают прокаткой или экструзией. Обод болтами или сваркой соединяют со ступицей [2].

Цельный диск: литье + катаный обод

Этот процесс комбинирует литейную технологию с методами обработки металлов давлением для формирования обода, горячей или холодной.

Кованый диск

Механические характеристики кованых колесных дисков являются самыми высокими из всех типов, представленных на рынке. Их получают путем механической обработки кованых заготовок из алюминиевых сплавов 6061 и 6082.

Диск из заготовки в полутвердом состоянии

Этот тип дисков мало распространен из-за их ограниченного производства. Их механические характеристики аналогичны характеристикам кованых дисков. На отливке в полутвердом состоянии раскатывают обод методами обработки металлов давлением или центральную часть диска, которую соединяют болтами или сваркой с ободом [2].

Алюминиевые сплавы для автомобильных дисков

Алюминиевые литейные сплавы

Литые диски изготавливают из литейных алюминиево-кремневых сплавов с содержанием кремния от 7 до 12 %.

В США и Японии применяют практически только алюминиевый сплав AlSi7Mg0,3 в термически упрочненном состоянии Т6. Это сплав имеет номинальное содержание кремния 7 % и магния – 0,3 %. В США аналогичный сплав имеет обозначение А356.0.

Тот же сплав AlSi7Mg0,3 применяется и в Европе, причем как с термическим упрочнением, так и без термического упрочнения. В Германии и Италии применяют сплав AlSi11Mg (номинальное содержание кремния 11 %, магния – 1 %), обычно без термического упрочнения [6].

Таблица 1 – Литейные алюминиевые сплавы,
применяемые в колесных дисках

Деформируемые алюминиевые сплавы

Цельные кованые диски изготавливают из следующих деформируемых алюминиевых сплавов:

• 6082 (в Европе)
• 6061 (в США);

Сплавы 6082 и 6061 относятся к серии 6ххх. Основные легирующие элементы – магний и кремний (номинальные содержания – до 1 %). Являются термически упрочняемыми.

Листовой алюминий, который применяют при изготовлении колесных дисков, обычно состоит из алюминиевого сплава 5454. Сплав 5454 относится к серии 5ххх. Основным легирующим элементом является магний с номинальным содержанием 3 %. Является термически неупрочняемым. Повышенную прочность может достигать за счет холодной пластической деформации – нагартовки.

Таблица 2 – Деформируемые алюминиевые сплавы,
применяемые в колесных дисках

Состояния алюминиевых сплавов

Кованые алюминиевые диски из деформируемых сплавов 6082 и 6061 упрочняют путем закалки и искусственного старения (состояние Т6).

Литые диски или их элементы из сплава AlSi7Mg0,3 могут подвергаться термическому упрочнению путем закалки и искусственного старения (состояние Т6) или применяться без термического упрочнения, то есть в литейном состоянии (состояние F).

Литые диски из сплава AlSi11Mg обычно не подвергают термическому упрочнению (состояние F) [2, 6].

Термически неупрочняемые сплавы серии 5ххх могут получать при изготовлении или ремонте нагартованные состояния, которые обозначаются Hхх.

Зона термического влияния при сварке алюминия

Металлургия сварки плавлением

При дуговой сварке алюминия в месте сварного шва происходит плавление в зоне сварного шва основного металла, а также присадочного материала, если он применяется. При затвердевании этих металлов возникают новые зерна, которые «врастают» в зерна основного металла, которому не хватило тепла, чтобы расплавиться [7].

Независимо от вида источника тепла, все сварные швы при сварке плавлением имеют области с резко различной микроструктурой. Эти изменения микроструктуры возникают из-за фазовых превращений в твердом состоянии, таких как:

• рекристаллизация и/или рост зерна в нагартованных материалах;
• перестаривание или растворение упрочняющей фазы в термически упрочненных (состаренных) материалах.

Эту зону с измененной микроструктурой и называют зоной термического влияния сварки [7].

Прочность алюминия в зоне термического влияния сварки

Алюминиевые сплавы в литом состоянии (состояние F) или состоянии после отжига (состояние О) могут подвергаться сварке без какой-либо значительной потери прочности в зоне термического влияния сварки. В этом случае прочность сварного шва соответствует прочности основного металла. Это относится, например, к литым колесным дискам из сплавов AlSi7Mg0,3 и AlSi11Mg, которые не подвергались термическому упрочнению.

Если алюминиевый сплав, например, получил свою повышенную прочность за счет холодной пластической деформации (нагартовки) или за счет выделения упрочняющих частиц (старения), например, в состоянии Т6, то в этом случае в зоне термического влияния может быть значительная потеря прочности.

Нагартованные сплавы, например, сплавы серии 5ххх, теряют свою прочность за счет процесса рекристаллизации, который происходит в зоне термического влияния при температуре выше 200 ºС, а при температуре выше 300 ºС – частичный или полный отжиг (рисунок 3).

Рисунок 3 – Механические свойства нагартованного сплава серии 5ххх
в зоне термического влияния сварки [7]

Термически упрочненные сплавы при нагреве теряют свою прочность за счет дополнительного выделения и укрупнения упрочняющих частиц. Этот процесс называется перестариванием. При температуре выше 300 ºС достигается состояние частичного или полного отжига (рисунок 4).

Сплавы 6061, 6082, 5454 и А356.0

Термически упрочненный сплав 6061 в состоянии Т6 имеет минимальные пределы текучести и прочности 240 и 290 МПа, соответственно. В зоне термического влияния они могут снижаться до 115 МПа (48 %) и 175 МПа (60 %) [8].

Термически упрочненный сплав 6082 в состоянии Т6 имеет минимальные пределы текучести и прочности 255 и 300 МПа, соответственно. В зоне термического влияния они могут снижаться до 125 (49 %) и 185 МПа (62 %) [8].

Нагартованный до состояния Н24/Н34 сплав 5454 имеет минимальные пределы текучести и прочности 200 и 270 МПа, соответственно. В зоне термического влияния эти величины могут снижаться до 105 (53 %) и 215 МПа (80 %), то есть почти до прочностных свойств отожженного состояния [8].

Сплав А356.0 (AlSi7Mg0,3) при литье в постоянные формы имеет в состоянии Т6 минимальные пределы текучести и прочности 200 и 250 МПа, соответственно. В зоне термического влияния сварки состояние Т6 переходит в состояние F с минимальными пределами текучести и прочности 90 МПа (45 %) и 180 МПа (72 %) [9].

Заключение

При принятии решения о применении ремонтной сварки алюминиевого колесного диска необходимо принимать во внимание то, что в зоне термического влияния сварки механические свойства основного металла могут снижаться.

Для назначения режимов правки и сварки колесного диска необходимо, как минимум, знать:

• химический состав алюминиевого сплава;
• состояние алюминиевого сплава (литое состояние, термически упрочненное состояние, нагартованное состояние).

• />← Previous ALUMINIUM 2018 в Дюссельдорфе: учиться алюминию
• Форум Future Aluminium в Милане в мае 2018 Next →

Литые диски уверенно занимают лидирующие позиции среди большинства автолюбителей. По сравнению с обычными штампованными дисками литье куда прочнее и красивее. Но из-за некачественных дорог, летящих с обочины мелких камней и мусора диски могут деформироваться. В большинстве случаев автовладелец получает трещину или скол, а при худшем исходе диск заминается и требует серьезного ремонта.

Сварка литых автомобильных дисков — одна из самых популярных услуг у сервисменов. Зачастую автовладельцам предлагается аргоновая сварка дисков, как наиболее качественная и при этом недорогая. Дополнительно автовладельцу может понадобиться правка литых дисков, здесь тоже не обойтись без сварки. В этой статье мы кратко расскажем, какие особенности есть у литых дисков и как отремонтировать их своими руками.

Общая информация

Как мы писали выше, литые диски пользуются большой популярность. Производители предлагают множество форм и цветов дисков. Такие диски не нуждаются в колпаках, как штампованные, у них нет визуальных недостатков. Без литых дисков не обходится продажа любой дорогой машины.

Современные диски изготавливаются из сплава алюминия и магния. Раньше диски были целиком алюминиевыми, но со временем стало понятно, что качество алюминиевых дисков несовершенно. Они не были стойкими к повышенным механическим нагрузкам и быстро деформировались, особенно на бездорожье. Поэтому к алюминию добавили магний, чтобы сохранить небольшой вес диска, при этом улучшив его эксплуатационные характеристики.

Зачастую в состав добавляется не более 10-15% магния. При этом нужно следить, чтобы на диске была указана марка металла. Зная марку вы сможете легко настроить режим сварки, подобрать нужные электроды и прочие расходники. Это очень важно. Весь ремонт должен производиться расходниками, которые изготовлены из того же металла, что и сам диск. Если этим пренебречь, шов получится некачественным и быстро разрушится.

Технология сварки

Технология ремонта алюминиевых дисков начинается с подготовки металлу под сварку. Это первый этап, и он один из самых важных. Зачистите предполагаемое место шва с помощью шлифовальной машинки или жесткой металлической щетки. Зачистку нужно выполнять сразу перед сваркой. Это связано с тем, что в ходе очистки мы удаляем с поверхности металла окисную пленку, но она обладает свойством самовосстановления. Так что сварку нужно начинать как можно скорее.

Далее нужно разделать кромки. Кромки могут быть разной формы, выбор зависит от толщины металла, который вам нужно сварить. Металл толщиной до 5 миллиметров должен разделываться соединением стык в стык. Металл толщиной от 5 до 20 миллиметров разделывают v-образно, угол раскрытия должен составлять 30-40 градусов. Металл большей толщины разделывается х-образно с двух сторон, угол раскрытия около 30 градусов.

Как мы уже писали, в большинстве случаев производится ремонт дисков аргоном. Сварка аргоном предполагает использование защитного газа, который защищает сварочную ванну от негативного влияния из атмосферы. В дополнение к газу вам понадобятся неплавящиеся электроды и присадочная проволока. Проволоку можно подавать в сварочную зону вручную, полу- и автоматически. Первый вариант актуален, если вы занимаетесь сваркой собственных дисков у себя в гараже и качество шва не так уж важно. Остальные варианты выполняются более опытными сварщиками и с применением профессионального оборудования. На нашем сайте мы уже довольно подробно рассказывали о том, как происходит сварка алюминиевых изделий. Обязательно прочтите.

Опытные мастера рекомендуют начинать ремонт литых дисков с установки тока в 150 Ампер. В процессе сварки ток можно уменьшить, если в этом есть необходимость. Также многие советуют прогреть диск перед началом работ, чтобы сварка осуществлялась быстрее и проще. Оптимальная температура прогрева — не более 300 градусов по Цельсию. Массу фиксируют на самом диске, а никак не на столе. Сварку производят в два прохода. Сначала варят корень шва, затем заполняют соединение. Также можно изнанку шва немного «разгладить» с помощью горелки. Вот и все, сварка легкосплавных изделий не так уж сложна, как может показаться на первый взгляд.

Вместо заключения

Сварка литых и кованных дисков — это не только ваша возможность выполнить ремонт своими руками. Это также хороший старт для того, чтобы начать свое дело. Согласитесь, многие автолюбители готовы платить за качественный и долговечный ремонт. Так почему бы вам не обучиться этому делу в совершенстве и не начать оказывать услуги по сварке дисков? Со временем вы можете обучиться сварке кузова. Кстати, не забывайте и про мотоцикл. Мотоциклистам часто нужен ремонт их «железных коней». Надеемся, что смогли вдохновить вас на лучший результат. Желаем удачи в работе!

Сварка аргоном

Общие сведения

Какие повреждения убирают с помощью сварки

В результате попаданий в неприятные ситуации на дорогах на металле могут появиться:

• искривления обода;
• разломы;
• глубокие задиры и царапины;
• трещины;
• отсутствие отдельных фрагментов;
• сколы.

Все неисправности, кроме трещин ступицы, поддаются устранению.

Важность грамотной сварки

Устранение дефектов на дисках можно доверять опытному специалисту. При большой востребованности ремонта работники без опыта предлагают свои услуги. В результате вращающийся диск испытывает немалые нагрузки и часто рассыпается при попадании в яму. Это может привести к неприятностям: ушибам, ранениям, разбитым автомобилям и смертельным случаям.

• большого внимания мастера;
• исправности оборудования;
• правильной подготовки поврежденного материала;
• проведения заключительных работ.

Необходимо искать для проведения ремонтных работ специалистов с опытом, например РЛД-группы. Простое наложение шва поверх трещины недопустимо. Достичь мастерства можно только на практике, выполняя сварку аргоном сколов на деталях из алюминия и титана.

Квалификация работника исключает дисбаланс колеса, предупреждает его биение и сберегает автомобиль от нежелательных последствий.

Подготовительные работы

Чтобы заварить диск, его нужно правильно подготовить:

• удалить краску;
• разделать сколы;
• на концах трещин высверлить отверстия диаметром 2 мм для снятия напряжения сплава;
• снять абразивным материалом оксидную пленку до блеска стыка;
• обезжирить все кромки;
• для выбора заплаты выбрать обод из того же состава металла;
• места слома обработать шлифмашиной.

Неграмотный подбор материала для заплатки приведет к большому расходу электродов и не даст положительного эффекта. Краску нужно снять по рабочей зоне на 1 см от места сварки для избавления от химических испарений.

Сделать это лучше с помощью шлифмашины с диском толщиной 1 мм. Подготовленные детали свариваются намного качественнее.

Методы сварки для литых дисков

На СТО часто используется работа на полуавтомате с равномерной механической подачей плавящегося материала. После окончания основного процесса и остывания диска его нужно проверить на симметрию. К браку относятся любые отклонения в балансировке.

Ремонт с применением аргона совершается на токах большой величины, достигающей 120-140 А. Полученный шов выдерживает сильные нагрузки.

Сварка под защитой газа имеет следующие достоинства:

1. Соединяет активные и цветные металлы.
2. Дает надежное соединение, представляющее единое целое с деталью и не выделяющееся после обработки.
3. Не требует использования флюсов.
4. Не происходит окисление металла в рабочей зоне.
5. Диски не деформируются при нагревании.
6. Сохраняется относительно высокая скорость обработки.
7. В ходе работы не появляются искры.

Прочность шва зависит от выбора расходных материалов и инструментов.

Выбор электродов и присадочные добавки

Сварку дисков из легкоплавких материалов ведут с использованием токов обратной полярности. В качестве плавящегося электрода применяют металлические прутья разного состава.

Особенности работы с алюминием и титаном

Сварка с использованием инертного газа производится для соединения деталей из титановых и алюминиевых сплавов.

Для этого применяются следующие способы:

• ручной с вольфрамовым прутком;
• автоматический с плавящимся электродом и аргоновой защитой.

Диски в мастерских ремонтируются чаще всего с помощью ручной сварки. Ток на инверторе устанавливается в пределах 120-140 А, аргон подается за 15-20 сек до начала рабочего процесса. Горелка подносится на расстояние 1,5-2 мм к детали и удерживается в этом положении. Шов получается надежный и прочный. При работе с присадочным материалом нельзя допускать резких движений рукой.

Сварка имеет положительные качества:

• не возникает на месте соединения оксидной пленки;
• можно скреплять детали из тонкого материала.

Чем больше повреждение, тем мощнее должен быть инвертор.

Описание и порядок ремонтных работ

Ремонт производится в следующем порядке:

• с колеса снимается покрышка и осматривается диск на предмет обнаружения трещин и сколов;
• покрытие очищается от грязи, пыли и следов масла;
• трещины прорезаются шлифмашиной и обезжириваются;
• производится аргонодуговая сварка с присадочной проволокой;
• остывший шов подвергается механической обработке.

Кованый или литой колесный диск варится в атмосфере аргона. Без него место соединения получается непрочным, быстро лопается. Заплаты прихватываются с обеих сторон, затем формируются швы. После затухания электрической дуги подача газа отключается через 10-15 секунд. За это время шов успевает схватиться. Присадочный материал подбирается в зависимости от толщины соединяемого металла: проволока должна быть немного меньшего диаметра. На инверторе включается функция Down Slope. Она помогает дуге затухать плавно.

Если наплавка производится в больших объемах, лучше использовать режим импульсный. Наращивание делается постепенно. Сварку рекомендуется начинать изнутри, затем снаружи с присадкой марки 4043, содержащей магний или кремний. Лишний металл удаляется во время обработки, которая заключается в очистке кромок и плоскостей от наплывов. Замеченные недостатки необходимо устранять сразу.

Рекомендации от мастеров

Начинающим сварщикам могут оказаться полезными советы опытных коллег.

Вырезы лучше выполнять фрезой, которая не даст остаткам стружки попасть в шов. Учиться следует на простых деталях, постепенно переходя к более сложным работам. В аргон можно добавлять до 5% углекислого газа. При замене отколотого куска в качестве донора используется диск из того же материала, что и ремонтируемый. Обрабатывать полученный шов можно на токарном станке. Он позволяет операции провести с точностью до микрон.

Читайте также:

  
• Почему стучит переднее колесо
  
• Какие колеса на фиат брава
  
• Какие диски лучше кованые или литые
  
• Как определить направление шины
  
• Как затянуть золотник на колесе