Сварка алюминиевого блока цилиндров

Обновлено: 16.05.2024

В статье мы можем увидеть несколько повреждений блока цилиндров из алюминиевых сплавов в автомобиле. Из них можно увидеть, как в отдельных случаях производятся восстановительные работы цилиндрического блока.

Повреждение блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24

Повреждение заключается в трещине наружной рубашки охлаждения на углу блока. Одним концом она выходит к отверстию резьбы под шпильку крепления головки.

Техническими требованиями к свариванию является обеспечение прочности и герметичности сварочного соединения.

Наиболее целесообразным решением будет устранение повреждения с помощью аргонодуговой сварки. Вдоль трещины требуется разделать канавку и зачистить поверхность металла до полного снятия оксидной пленки, то есть перед свариванием должен появиться полностью чистый металл. Непосредственно перед началом сваривания вокруг трещины требуется произвести ее подогрев до температуры 250 – 280 градусов по Цельсию. Данную операцию можно осуществить с использованием пламени газовой горелки, на которой установлен наконечник номер 4 или номер 5. До требуемой температуры металл можно разогреть за 1,5 – 2 минуты. Чтобы предупредить возможное коробление металла под гильзу цилиндра в отверстие вставляется технологическая гильза.

Для сваривания применяется горелка номер 2, в которой установлен вольфрамовый электрод диаметром 5 – 6 миллиметров. Процесс сваривания ведется при силе тока 240 – 280 Ампер. Трещину можно заварить с любого конца, но лучше всего начинать сваривание от резьбового отверстия и после этого перейти на боковую поверхность блока.

Возможное образование пор в металле шва является следствием попадания в сварочную ванну накипей засасываемых с внутренней полости блока. Шов, в составе которого присутствуют поры, требуется переплавить без добавки присадочного материала. При этом горелке придаются серповидные движения поперек шва или петлеобразные движения перпендикулярно плоскости.

Окончив сваривание блока цилиндров, место проведения сварочных работ требуется накрыть асбестом для медленного охлаждения металла, таким образом, избегая резкого перепада температур. Для того чтобы полностью убедиться в герметичности сварочного соединения, блок цилиндров следует опрессовывать на гидравлическом стенде, воздействуя на него под давлением 0,3 — ,4 МПа.

В данном случае было произведено восстановление блока цилиндров до возобновления всех его рабочих функций. Для работы потребовалось использование аргонодуговой сварки, а также умение и опыт сварщика, которые являются незаменимым инструментом при проведении любых сварочных работ. Из данного примера можно увидеть, что сваривание блока цилиндров является не столь сложной работой, однако она требует внимательности и старания, благодаря чему сварочный шов станет прочным и долговечным.

Как заварить алюминиевый блок двигателя

Блоки цилиндров двигателя ЗМЗ-53 изготавливаются из алюминиевого сплава АЛ-4. Сваривание данного сплава имеет множество особенностей, которые создают некоторые трудности при сваривании. Главной трудностью является то, что во время сварочного процесса алюминий при взаимодействии с кислородом соединяется и образовывается оксидная пленка, которая имеет большую температуру плавления в отличие от чистого алюминия. Находясь на поверхности сварочной ванны, окись алюминия затрудняет сваривание. Также стоит обратить внимание на то, что сваривание алюминиевых сплавов может быть затруднено тем, что металл имеет высокую теплопроводность, а при повышенной температуре достаточно хрупок, что при несоблюдении некоторых требования может привести к образованию трещин на его поверхности.

Сваривание блока цилиндров двигателя требуется производить с нейтральной зоной ацетиленокислородного пламени. Также можете применять пламя с избытком ацетилена.

Сварочные работы по сварке блока цилиндров производятся с за сверлением в поверхность кромок металла. Зона трещины зачищается от загрязнений разного рода с помощью абразивного круга или специальной металлической щетки. После этого блок цилиндров нагревается до температуры 250 – 300 градусов по Цельсию. Для проведения данного процесса блок может помещаться в специальную печь для разогрева или подогреваться с помощью пламени горелки. При подогреве трещина должна находиться в горизонтальном положении.

С обеих сторон от трещины располагаются кусочки присадочного материала, которым являются стержни алюминиевого сплава АЛ-4, из которого изготовлен сам блок. Пламя горелки направляется на трещины, в которую вводится стальной крючок. После начала плавления металла крючок погружается в глубину металла и с его помощью производится перемешивание расплавленного металла.

Таким образом, разрушается пленку тугоплавких окислов, а сами окислы удаляются из сварочной ванны, что позволяет сделать сварочный шов прочным и долговечным. После разогрева сварочной ванны, в нее вводится присадочный материал. Он вводится без отведения пламени горелки, а для растворения образовавшихся окислов применяются флюсы.

После постепенного охлаждения сварочный шов зачищается на один уровень с поверхностью основного металла. Зачистку производят на обдирочно шлифовальном станке с гибким валом.

Заваривание трещин производится электродуговой сваркой с использованием постоянного тока обратной полярности. Для работы используются электроды с покрытием, которое состоит из флюса №4-65% по весу и 35% криолита. Толщина покрытия должна составлять 0,7 – 1,0 мм на одну сторону. Диаметр электрода должен составлять 4 миллиметра, а сила тока 100 Ампер.

Технология сварки блоков ДВС

При эксплуатации двигателей внутреннего сгорания возможно разрушение картера (например, оборвавшимся шатуном). Поскольку на детали имеется номер, занесенный в документы на автомобиль, то сварка блоков ДВС позволяет избежать длительной процедуры переоформления. Она снижает затраты на ремонт силового агрегата, поскольку цена узла может превысить несколько сотен тысяч рублей.

Что такое блоки ДВС

Блок цилиндров мотора отлит из чугуна или алюминиевого сплава. В теле выполнены отверстия для гильз или находится монолитная вставка с таковыми для поршней. Внутри детали выполнены протоки для антифриза и масла, на нижней части есть постели для подшипников коленчатого вала. Узел воспринимает силовые нагрузки и имеет приливы для установки подушек, необходимых для монтажа в моторном отсеке. На внешней части есть площадка, на которой выбит или нанесен иным способом серийный помер (сведения об этом заносятся в ПТС и информационные базы ГИБДД).

Особенности материала

Для изготовления деталей используют:

Алюминиевые сплавы, отлитые под высоким давлением (с содержанием кремния, меди, марганца и магния), позволяющие снизить массу и габариты силового агрегата. Внутри тела расположена чугунная вставка с зеркалами цилиндров. Восстановить алюминиевые узлы с тонкими стенками термическими методами невозможно. В случае механических повреждений требуется покупка нового блока.
Серый чугун (железо с содержанием углерода от 2,14% и с легирующими присадками). Металл используется для части двигателей отечественного и зарубежного производства. Трещину можно заварить специальными электродами. Если повреждение затронуло опоры коленчатого вала, поверхность для установки головки или зеркала, то ремонт невозможен.

Свойства и свариваемость чугуна

Из-за повышенного содержания углерода в сварных швах формируются поры, заполненные угарным газом. Пустоты снижают механическую прочность чугунной конструкции, в которой появляются трещины. Металл отличается быстротой охлаждения. Из-за разницы температур возникают внутренние напряжения и формируются разные модификации кристаллических решеток, приводящие к появлению разломов. Для сварочных работ необходимы специальные электроды, требуются равномерные нагрев и охлаждение блока цилиндров.

Основные причины образования трещин

Распространенные причины повреждения корпусной детали в процессе эксплуатации:

обрыв шатуна, который пробивает ее боковую поверхность;
замерзание воды, залитой в систему охлаждения;
перегрев двигателя внутреннего сгорания, приводящий к термическим деформациям и разрушению элементов конструкции;
циклические ударные нагрузки (например, из-за эксплуатации автомобиля с поврежденными подушками опор).

Одна из основных причин образования трещин повреждение шатуна.

При сварке трещины формируются при резком нагреве или охлаждении стенок чугунной детали. Для предотвращения дефекта блок медленно прогревают и обеспечивают подвод к нему тепла при выполнении сварочных работ. Для предотвращения снижения концентрации углерода, который соединяется с атмосферным кислородом и образует газ, используют защитную среду (например, аргон или флюсы). Во избежание попадания в шов водорода (из воздуха или обмазки электрода) применяется защитная газовая среда. Трещины могут образовываться и при неправильно подобранном флюсе.

Способы сварки ДВС

Для восстановления повреждений используют несколько технологий:

горячей обработки;
полугорячего воздействия;
сварки без предварительного прогрева.

Горячая

Полугорячая

Для массивных корпусных деталей затруднителен полноценный прогрев, поэтому их обрабатывают по технологии полугорячей сварки. Зону вокруг шва прогревают до температуры +300°…+400°С, а затем равномерно остужают. Повышенная толщина стенок и большой вес конструкции снижают риск появления новых трещин из-за термических напряжений или образования кристаллов белого чугуна. Методика рассчитана на использование специальной оснастки, в бытовых условиях не применяется.

Холодная

Для заделки повреждений используют электроды со стержнями, содержащими графит и легирующие присадки. Дополнительные элементы связывают карбиды (процесс называется сферизацией) и не допускают развития новых трещин. Встречаются электроды для холодной сварки чугуна и сплавов на базе железа, меди и никеля. Поверхность инструмента покрыта слоем флюса на основе графита, насыщающим материал углеродом.

Подготовка перед сварочным процессом

На подготовительном этапе нужно очистить сопрягаемые поверхности от следов краски и масла для улучшения видимости материала. Не допускаются острые углы, являющиеся концентраторами напряжений. Кромки необходимо срезать абразивным инструментом (например, напильниками или электрической твердосплавной фрезой). Выемки для будущего шва должны приобрести U-образную конфигурацию с закругленными переходами. На концах трещин необходимо просверлить отверстия на всю глубину стенки (диаметр канала – 5-6 мм).

Если трещины расположены в труднодоступных местах, то требуется вырезать технологические каналы для обеспечения доступа (дополнительные снижают жесткость блока цилиндров). После выполнения работ отверстия необходимо заделать (заварить или закрыть резьбовой пробкой). Перед работами важно оценить трудоемкость и рентабельность восстановления узла. В ряде случаев целесообразно приобрести новую деталь и внести в документы соответствующие корректировки (указать в ПТС измененный идентификатор номерного агрегата).

Оборудование и материалы для сварки

Для проведения работ потребуются:

стандартный сварочный аппарат или инвертор с функцией регулировки силы тока в цепи;
ферроникелевые электроды (например, модель 855 производства компании Zeller);
металлическая щетка и молоток для удаления окалины и остатков защитного покрытия;
защитный щиток и костюм сварщика, предотвращающий ожоги от летящих капель металла и окалины.

Для сварки в холодном режиме необходимо:

Установить узел на монтажный стол. Чтобы приварить фрагмент, нужно совместить детали и зафиксировать зажимами. Очищать поверхности от следов масла или антифриза не требуется: посторонние жидкости выгорят под воздействием высокой температуры от горящей дуги.
Наплавить металл электродом по кромкам разлома, не допуская перегрева основной части блока до температуры выше +80°С.
Короткими стежками заполнить шов, делая проковку валика по горячему материалу. Участки должны иметь длину до 40 мм и располагаться на расстоянии друг от друга (для предотвращения перегрева блока).
Перевернуть изделие и выполнить сварку по аналогичной методике.

Параметры режимов сварки

Параметры сварочного тока подбирают в зависимости от типа и диаметра электродов. Информация об этом указывается производителями на упаковке. Например, для 3 мм параметр составляет от 65 до 80 А для изделий ЦЧ-4, а при использовании ОЗЖН-1 значение увеличивается до 100-120 А. При применении электродов диаметром 5 мм сила тока составляет 130-150 А и 160-180 А соответственно. При нарушении режима происходят выброс материала из сварочной ванны и перегрев заготовки, приводящий к появлению трещин.

Подбор электродов для сварки

Распространенные типы электродов для сварки чугуна (по российским стандартам):

ЦЧ-4, предназначенные для сварки без нагрева конструкции. Они имеют диаметр 3, 4 и 5 мм. В состав наплавленного металла входит до 0,25% углерода, присутствуют марганец, ванадий и кремний. Изделия имеют основное покрытие, для наплавки 1 кг материала потребуется 1,4 кг электродов. Допускается использование оборудования постоянного или переменного тока (подключение обратное).
ОЗЧ-2, имеющие кислое покрытие. Они предназначены для заделки трещин и наплавки материала на изделия из серого или ковкого чугуна. Рассчитаны на сварку короткими валиками (длина от 30 до 50 мм) с проковкой сразу после гашения дуги и охлаждением под воздействием атмосферного воздуха. Перед работами требуют прокалки при температуре около +200°С на протяжении 1 часа. Стержень состоит из меди с добавлением железа и никеля (10% и 2% соответственно), в нем присутствуют марганец и небольшое количество кремния.
ОЗЖН-1 с основным покрытием. Они обеспечивают получение наплавленного материала, соответствующего по оттенку серому чугуну. Рассчитаны на холодную сварку короткими валиками с проковкой и плавным охлаждением. Предназначены для аппаратуры постоянного тока с прямой полярностью подключения. Для заделки крупных разломов такие электроды используют совместно с МНЧ-2. Стержень у них состоит из сплава никеля с железом и присадками (углеродом, марганцем, кремнием и следами алюминия).
МНЧ-2 рассчитаны на работу без предварительного подогрева заготовки. Они применяются для заварки дефектов в блоках из серого чугуна. Обеспечивают получение материала шва с повышенной твердостью. Для сварки необходимо оборудование постоянного тока с обратной полярностью подключения.

Кроме российских марок, существуют аналоги, выпускаемые шведской компанией Esab или германскими заводами Kjellberg или Zeller. Например, электроды 855 от Zeller имеют биметаллический стержень (сплав никеля с железом) и основное покрытие на базе графита. Они рассчитаны на сварку чугуна без подогрева кромок (допускается соединение стальных элементов с чугунным основанием). Изначально созданы для восстановления картеров силовых агрегатов или узлов трансмиссии.

Особенности сварки блоков ДВС в домашних условиях

В бытовых условиях блоки заваривают с помощью инвертора и электродов с повышенным содержанием графита. Применяют подачу защитной атмосферы (аргона), не допускающей контакта расплава с воздухом. Встречаются технологии ремонта с использованием присадочной проволоки, которая подается в зону горения дуги. Для защиты от атмосферного воздуха в рабочую зону подают углекислый газ. Методика позволяет снизить температуру нагрева детали, избежать деформаций и образования новых трещин.

Техника безопасности

В процессе сварки необходимо соблюдать меры безопасности:

использовать защитный щиток, одежду и рукавицы из негорючих материалов;
подключать оборудование к исправной сети переменного тока;
применять сварочный аппарат с контуром заземления;
не использовать шнуры с поврежденной или отсутствующей изоляцией (длина соединительных проводов должна быть не более 10 м);
оснастить рабочее место вентиляцией и предусмотреть защитные экраны;
при сварке в помещении с повышенной влажностью использовать резиновый коврик;
не работать там, где складируются легковоспламеняющиеся жидкости (например, моторное топливо или масло);
для удержания деталей применять специальные зажимы.

Возможные сложности

Проблемы, возникающие при восстановлении деталей:

Повреждение затрагивает отверстия с резьбой, предназначенные для установки датчиков. После заделки разлома требуется просверлить канал и восстановить нарезку, но механическое воздействие может разрушить швы. В этом случае придется отказаться от установки датчика или приобрести новый блок.
Трещина проходит через рубашку охлаждения или каналы подачи моторного масла. При проведении сварочных работ происходит полное или частичное перекрытие сечений. Подобный ремонт приводит к ускоренному выходу двигателя из строя (из-за локального перегрева или масляного голодания).
Полученный сварной шов не является герметичным, поэтому необходимо нанести слой эпоксидной смолы. Перед обработкой – очистить поверхности от нагара и обезжирить (например, растворителями для красок). После полимеризации эпоксидная смола не пропускает жидкости, но не выдерживает вибрационных нагрузок и температуры свыше +120°С. После сварки ферромедным электродом для герметизации используют обработку шва 10%-ным раствором хлористого аммония. Продукты реакции заполняют поры и снижают риск течи жидкости.

Помощь специалистов

При возникновении затруднений рекомендуется обратиться в специализированные компании, занимающиеся восстановлением деталей из черных и цветных металлов. После анализа повреждений производится расчет цены ремонта. Необходимо сопоставить затраты на восстановление со стоимостью нового блока. Для ряда массовых моделей автомобилей (например, завода ВАЗ) рентабельнее установить другой узел (с одновременной заменой поршневых колец, вкладышей и ревизией газораспределительного механизма), чем оплачивать услуги за ремонт сторонней организации.

Дополнительная информация

После окончания работ поверхности необходимо обработать (например, если устанавливается какой-либо агрегат). В условиях мастерской для выравнивания плоскости используют фрезерный станок, в бытовой ситуации – угловую шлифовальную машинку. При этом важно не повредить сопрягаемые поверхности с высокой точностью обработки (например, для установки колокола сцепления, лобовой крышки или головки).

Сварка автомобильного блока цилиндров требует высокой квалификации работника. Допущенные ошибки приводят к снижению прочности узла, при циклическом изменении температуры (деталь прогревается до +90°…+95°C и остывает до температуры окружающей среды) возможно появление новых трещин. При большой площади повреждения допускается установка заплаток из листа стали, которые вваривают в чугун. Решение о способе восстановления и целесообразности ремонта принимает мастер, основываясь на квалификации и имеющемся в распоряжении оборудовании.

Сварка блока двигателя аргоном – есть ли смысл?

Ремонт автомобильного двигателя бывает разный. Можно использовать просто восстановление после поломки некоторых внутренних и периферийных деталей. А можно восстанавливать после серьезного повреждения. К таким видам поломок можно отнести трещины в блоке цилиндров, сколы на функциональных местах агрегата и различные прочие особенности. С такими поломками эксплуатировать силовой агрегат просто невозможно, иначе его может разорвать в процессе нагнетания давления в камерах. Есть два варианта выхода из ситуации. Первый - это замена поврежденной детали. Нужно подобрать подходящий вариант блока двигателя или определенную деталь, можно выполнить это на разборке, но с помощью хорошего специалиста. Так вы сможете выполнить действительно качественный подбор и купите надежные запчасти для восстановления.

Второй вариант - сварка аргоном. Многие владельца автомобилей с поврежденными силовыми агрегатами выполняют сварку аргоном. Это достаточно качественный процесс соединения деталей алюминиевого сплава между собой. Впрочем, для несущих основных деталей двигателя это не самое лучшее решение. Если треснул блок цилиндров, лучше купить новый. Здесь сварка не будет уместным вариантом решения проблемы. Это один из самых дорогих вариантов поломок на автомобилях, но иногда можно обойтись более или менее демократичными затратами. Все зависит от типа и расположения трещины, а также ряда других особенностей. Важно выполнить все задачи действительно качественно, чтобы восстановить все детали и получить высокую надежность службы силового агрегата.

Замена блока цилиндров и отказ от сварки - верное решение

Любая сварка, даже в исполнении самого профессионального исполнителя, не будет столь же качественной, как установка нового блока цилиндров. При трещине в этом узле происходит быстрое разбивание составляющих частей агрегата, все выходит из строя. Даже при профессиональном сваривании невозможно соблюсти все заводские размеры до последнего микрона. Замена блока цилиндров выполняется следующие образом:

по марке и модели двигателя специалист выполняет поиск запчастей, проводится подбор всех периферийных деталей, которые также придется поменять, формируется бюджет;
также к этому бюджету добавляют стоимость работ, которые каждый мастер оценивает по-своему, но лучше обращаться на профессиональную станцию обслуживания авто;
далее производится разборка двигателя, изучение проблемы и ее влияния на все остальные детали, такие как поршни, шатуны, кольца и уплотнения в агрегате;
проводится установка нового блока цилиндров, сборка необходимых деталей на нужное место, при этом на каждом этапе выполняется раз проверок, что доказывает качество детали;
после сборки необходимо провести диагностику силового агрегата в разных плоскостях, затем тест-драйв автомобиля с пониманием всех посторонних звуков и шумов в моторе.

Если устанавливается подержанный блок цилиндров, нужно особенно внимательно относиться к процессам тестирования и проверки двигателя. Впрочем, при профессиональном подборе детали не должно возникнуть никаких негативных особенностей эксплуатации силового агрегата. Именно поэтому замена является оптимальным процессом для такой поломки. А вот сварка подойдет не всегда, даже в профессиональном исполнении.

Современные технологии сварки алюминия аргоном

Существует множество процессов в современном автомобиле, которые можно выполнить с помощью аргона. Достаточно просто восстанавливать диски из легкосплавных материалов с помощью такой технологии. Но основу составляет ремонт корпусов и блоков двигателя, а также КПП. В процессе сварки элементов двигателя аргоном выполняют следующие важные задачи, которые выполняют только специалисты:

исследование и подготовка каждого элемента к сварочным работам, зачистка поверхности и поиск дополнительного материала при необходимости заплавить отверстие;
подготовка места по мерам безопасности, речь идет о сварке под очень высокими температурами с определенным риском повреждения людей и объектов вокруг;
реализация непосредственно процесса сварки, с осторожным присмотром за всеми окружающими деталями, очень аккуратное выполнение основной необходимой задачи;
применение дополнительных составов для обработки поверхности, чтобы избежать ее окисления и прочих неприятных процессов после выполнения всех сварочных работ;
зачистка места сварки при необходимости получения гладкой поверхности, которая соответствует технологическим требованиям производителя для эксплуатации.

Стоит признать, что сварка внутренних повреждений блока цилиндров не имеет смысла. Даже если мастеру удастся прихватить определенные повреждения аргоном, восстановить нормальную зеркальную поверхность внутренней части двигателя не получится. Такие повреждения лечатся только с помощью замены блока или двигателя целиком. Впрочем, есть мастера, которые выполняют и такие услуги, предлагая сварку аргоном в любых условиях.

Когда не имеет смысла проводить сварку аргоном?

Часто в процессе эксплуатации автомобиля возникает необходимость провести смену датчика в корпусе двигателя или свечей. Вполне может оказаться, что эти элементы слишком сильно затянуты. В таком случае мастер или владелец может приложить чрезмерное усилие и просто отколоть кусок агрегата. Если это было произведено на месте установки свечки, придется покупать новый блок. При попытке сварки произойдут такие процессы:

мастер произведет максимально аккуратное восстановление поврежденного места, но посадочный диаметр уже невозможно сделать идеальным для свечи;
можно использовать вариант заплавки, а затем высверливания и нарезания нужной резьбы, но также невозможно сохранить необходимую высоту установки свечи;
если речь идет о датчике, его также просто заплавляют и не используют в дальнейшем, ведь иначе придется выполнить невероятно сложные работы по восстановлению места установки;
при трещине в самом корпусе снаружи можно быть уверенным в том, что трещина есть и внутри, поэтому варить ее можно только в некоторых ситуациях, о которых знает специалист;
непрофессиональная сварка аргоном принесет большие проблемы, в таком случае лучше не выполнять никаких работ с поломанным блоком цилиндров, а просто купить новый.

Сварка аргоновой смесью происходит с помощью вольфрамового электрода, который нагревается до температуры порядка 4000 градусов при максимальном режиме. Это требует не только повышенной осторожности, но и достаточно высокого профессионализма. Достаточно поставит электрод не в ту точку, и он просто сделает еще одну дырку вместо сварки необходимых элементов вашего двигателя.

Сварка двигателя аргоном и последующая продажа - засоряем авторынок

Отношение русского человека к автомобильному рынку просто удивляет. Многие продают свои автомобили, понимая, что через два дня у них случится неисправимая неполадка, придется менять дорогостоящие узлы и агрегаты. Достаточно просто понимать, сколько злости и ненависти будет испытывать покупатель на вас, чтобы не совершать такую ошибку. Если в вашем авто треснул блок цилиндров, стоит обойти ситуацию следующим образом:

заменить блок на подержанный, но качественный, выручить больше денег с неспешной продажи автомобиля без особых скидок и с уверенностью в высоком качестве авто;
поменять блок цилиндров на новый и ездить на автомобиле дальше, не продавая его, наслаждаясь достаточно высоким качеством работы возрожденного силового агрегата;
указать в объявлении о продаже, что автомобиль поврежден, есть определенные проблемы, которые можно решить за определенную сумму, от чего будет скидка;
при встрече с потенциальным покупателем честно рассказать, что с двигателем проблема, которую нужно срочно решать, выявить готовность уступить в цене продажи;
заварить аргоном двигатель, а затем при продаже честно признаться в этом и показать место сварки, это снимет с вас любую ответственность за дальнейшее поведение агрегата.

Часто получается выручить не более нескольких сотен долларов, утаивая от покупателя все особенности ремонта автомобиля. И эта сумма точно не стоит того, чтобы продолжать засорять автомобильный рынок не совсем подходящей техникой. Такие решения могут оказаться губительными и для вас, если покупатель решит разобраться во всей ситуации. Впрочем, пока в России цивилизованного рынка ждать не приходится. Предлагаем посмотреть на более или менее качественное восстановление микротрещин с помощью аргона:

Подводим итоги

Как видите, сваривают блок цилиндров аргоном чаще всего для продажи. Это не самый надежный вариант ремонта силовой установки. Но есть мастера, которые могут сделать все довольно качественно. Зачастую после визита к ним владельцы решают продавать авто, так как постоянно тревожит факт наличия кустарного вмешательства в работу двигателя. Любой звук становится страшным, кажется, что сейчас двигатель разлетится на мелкие кусочки. Поэтому при ремонте автомобиля для собственной дальнейшей эксплуатации намного лучше и проще выполнить нормальный ремонт с заменой блока цилиндров.

При ремонте на продаже лучше вообще отказаться от любых работ, просто скинув покупателю цену на сумму ремонтных работ. Если новый владелец захочет варить двигатель аргоном, это будут его проблемы. Вы же выйдете из этой ситуации достаточно честно с незапятнанной репутацией. Не следует проводить дешевую сварку аргоном в гаражном автосервисе, а затем быстро ехать на авторынок в надежде продать авто и забыть обо всех этих проблемах. Взаимными подставами владельцы автомобилей уже сделали авторынок опасным местом, где можно потерять все свои деньги. А как вы относитесь к ремонту корпусов агрегата и КПП с помощью сварки аргоном?

Как восстанавливают двигатели с помощью сварки

Сварка различных элементов двигателей была очень востребована в эпоху дефицита запчастей и ограничений на свободную замену агрегатов. Однако и сегодня эта операция не потеряла своей значимости и способна вернуть мотор к жизни с того света, когда по тем или иным причинам его необходимо спасти.

Серьезные повреждения блока цилиндров или его головки — это еще не приговор для двигателя. Да, с одной стороны, проще поменять пострадавший элемент. Сейчас не проблема купить, например, новый шорт-блок (блок цилиндров в сборе). Но в некоторых случаях цена такой покупки может быть равна половине текущей стоимости самого автомобиля. Поэтому ремонт элементов двигателя с помощью сварки может стать более выгодным вариантом.

Результат встречи поршней с клапанами на двигателе Ferrari. Владельцу было жизненно необходимо спасти блок цилиндров и головку. Сказано — сделано. Головку спасли с помощью комплекса сварочных работ.

Теория и практика

С помощью сварки возможно успешное лечение трещин, восстановление стенок между цилиндрами и даже заделывание отверстия в блоке, пробитого шатуном. В каждом конкретном случае только сам мастер определяет целесообразность такого сложного ремонта и его стоимость. Ограничением является место и характер повреждения. В одних случаях успешный ремонт невозможен в принципе, а в других — очень высока цена вопроса.

Специфика сварки зависит от материала изготовления деталей. Проще всего работать с алюминиевыми сплавами — температура их плавления невысока, и металл хорошо растекается. Гораздо сложнее дела обстоят с чугуном. Для работы с ним нужны более высокие температуры и оснастка подороже.

Для качественной сварки необходимо разогревать детали до высоких температур. Таким образом снижают эффект сильного локального нагрева и повышают качество работ.

Любые сварочные работы — это сильный локальный нагрев детали, в результате которого ее может «повести» (нарушение ее геометрических размеров). Поэтому очень опасно проводить такие мероприятия на моторе, установленном на машине, и без выходных проверок качества. Банальное приваривание какого-нибудь оторванного кронштейна при таком подходе может привести к тому, что поведет ближайший цилиндр, и поршень в нем вообще заклинит. Профессионалы очень часто сталкиваются с негативными последствиями при такой сварке в той или иной степени тяжести. Повторный ремонт гораздо сложнее для самого мастера и дороже для клиента.

Технология качественной сварки предусматривает предварительный нагрев и алюминиевых, и чугунных деталей. Элементы из легких сплавов разогревают примерно до 250ºC, а из тяжелого металла — до 350–400ºC. Можно и больше, если позволяет оборудование и терпение сварщика работать с горячей деталью. При этом последствия сильного локального нагрева сводятся к минимуму. После сварочных работ детали медленно охлаждают.

Поврежденную поверхность головки блока вырабатывают до чистого металла и после ее разогрева наваривают металл. Из-за тяжести повреждений операцию проводят в несколько этапов. Далее головка оправляется на обработку к фрезеровщику.

После любого вида сварки обязательна проверка геометрии деталей, например, диаметров цилиндра по всей высоте и плоскость привалочных поверхностей блока или его головки, а также их опрессовка в ванне с горячей водой. Если какие-то элементы все же повело, то их геометрию восстанавливают до заводских параметров.

Легкие сплавы

Хотя алюминиевые сплавы довольно удобны при сварке, у них есть и свои неприятные особенности, связанные с качеством литья. При работе с одной и той же деталью есть области, в которых металл плавится очень хорошо, а в других он пенится, и всплывает много шлаков и грязи. Специалисты отмечают, что зачастую это не связано с конкретным автопроизводителем.

Сварку по сплавам проводят с использованием специальной алюминиевой проволоки. Трещины вырабатывают до основания и наплавляют сверху новый металл. Крупные отверстия заделывают с помощью заплаток из высококачественного алюминия.

Ремонт перегородок между цилиндрами в алюминиевом блоке с помощью установки заплаток. Естественно, далее пойдет установка гильз.

Стоимость работ зависит от конкретного случая, ведь трудоемкость их выполнения всегда разная. Очень сложно определить средний ценник, но можно привести грубые расчеты. Заварка пробоя в стенке между цилиндрами сегодня может стоить от 5 тыс. руб., а ремонт с помощью установки заплатки — от 7–8 тысяч. Наваривание всей привалочной поверхности для восстановления ее плоскости для рядного четырехцилиндрового блока и его головки стоит примерно от 9 тыс. руб. за каждую деталь.

Пример с навариванием всей привалочной поверхности для восстановления ее плоскости на головке блока цилиндров.

Тяжелый металл

Сварка чугуна требует еще бóльших навыков от мастера. Высокая температура его плавления сильно осложняет работу и грозит тем, что металл может треснуть. Также для этого вида сварки требуется специальная дорогостоящая проволока-присадка.

Часть трещин в чугунных элементах заваривают, но иногда приходится и вырезать пострадавшую область и ставить заплатку. Окончательное решение с методом ремонта определяет сам мастер в зависимости от массы факторов. Заплатку вырезают из толстого листа стали. Дело в том, что при ее вваривании в плоскость возникают внутренние напряжения, которые грозят появлением трещин. Снять их помогает легкая деформация заплатки. Естественно, немного выгнуть без жертв чугунную деталь невозможно, а вот сталь более пластична.

Пример установки заплаток в чугунный блок цилиндров. Пришлось устанавливать аж три элемента. Ничего страшного, давление на стенки в этой части блока очень мало.

Пробой стенок между цилиндрами в чугунном блоке если и заваривают, то очень редко, так как впоследствии место сварки обрабатывается резцом с большим трудом. Заплатки при таких повреждениях не ставят. Дальнейшее развитие трещин останавливают с помощью сверления отверстий в начале и в конце. Далее такой блок гильзуют по особой технологии с использованием герметика.

Наваривание привалочных поверхностей чугунных блоков и головок делают по аналогии с алюминиевыми элементами. Цена работы такая же. А вот установка заплатки обойдется дороже, так как при сварке используется дорогая присадка.

Бытует мнение, что сварка — это крайне сомнительный способ ремонта деталей двигателя с непредсказуемым результатом в плане дальнейшего ресурса и общей надежности агрегата. Но при должной квалификации мастера восстановленная конструкция прослужит не меньше, чем ее заводское исполнение и за доказательствами не надо далеко ходить. Сегодня к такой услуге прибегают многие представители автоспорта, а также владельцы ретроавтомобилей или целых музеев. В первом случае надежность сварочных работ подтверждена в суровых гоночных условиях, а во втором — высокими и уникальными требованиями, предъявляемыми специфическим заказчиком.

Даже такое ужасающее отверстие в цилиндре алюминиевого блока профессионалы успешно заделывают с помощью заплатки.

Сварка блока цилиндров алюминий аргоном

Выбитый кусок был, само собой, утрачен. Хозяин блока привез крышку от борно асинхронного электродвигателя. По толщине она подходит, миллиметров 5-6 как и толщина стенки блока. Форма отверстия под сварку такая потому что внутренняя часть должна быть не прямая, вырезал из 3 частей, подгонял и прихватывал. Вот правая заплатка

«Подварены» две заплатки, готова последняя

Фотки плохие, по ним особо и не видно, опишу что делал.

Сначала просмотрел место излома на возможные трещины, не обнаружил их. Все равно прошелся прямой болгаркой с фрезой и снял слой излома чтобы и микротрещины ушли и стенки отверстия стали вертикальными. Потом прошелся фрезой-морковкой и снял фаски под сварку. Снимал примерно 2-3 толщины, больше побоялся прожигать думал буду. Перед сваркой все чистилось до блеска кордщеткой на дрели. Болгарка туда не подлезает и оборотов многовато. На прямой болгарке эта насадка как-то не очень себя ведет, дрель — самое то. После очистки визуально проверяю на грязь, все чисто. Обезжириваю все ацетоном. Присадку тоже ацетоном. И начинаю варить.

Правая заплатка более менее прижилась с первого раза. Приварил верхнюю, блок остыл, вижу трещину. Тааааак, с этим я еще не сталкивался, но много про холодные трещины читал. Фигня вопрос, предварительный подогрев блока и остывание под одеялом нам помогут. Нет, не помогут, не мне по крайней мере. Грел газовой горелкой на баллончике которая. Грел не как положено, а весь блок градусов до 80, место сварки погорячее, может 100, но не больше. Остывает под несколькими слоями стеклоткани, асбеста нету, но вроде стеклоткань неплохо держит тепло. Снимаю «одеяло» — трещины. Постепенно начинаю понимать почему правая маленькая латка не трещит — она там заневолена и просто за счет того, что она меньше остальных, она ограничена металлом блока, играть ей особо некуда, вот и не трещит. Забегая вперед скажу, что я все же доигрался до трещины правой латки. Долго описывать смысла нет, все сводится к тому, что вроде бы как-то приварилось, но при остывании трещит. Поскольку техзадание было «Мне так, чтобы масло не текло», то продолжаю наваливать присадку. Проплавляю трещину, подкидываю присадки. Постепенно прихожу к пониманию, что это все дело надо вырезать, поэтому продолжаю эксперименты. Следующая проблема: металл заплатки в процессе сварки вроде как кипит и пузырится. Я на свою неопытность списывал, но вот третья часть от моих попыток

Так вот, сразу не видел, потому как подумать про такое не мог. А потом разглядел такую картину: загорается основная дуга, ванна только начинает образовываться, смотрю внимательно сбоку и вижу, как из ванны прямо по дуге какая-то фигня плюется мне прямо в электрод. Само собой шипение, брызги, мат, обрезка кончика, заточка. Электроды все WL-20 диаметры 1,6; 2,4; 3,2 И да, на фотке не все электроды с первого плевка. Я сначала сразу после такого касания точить шел, потом «вывел формулу», что 2-3 таких микроплевка электрод переживает, на 3-4 получается, то что на фотке. Кроме того, чтобы избежать таких «касаний» приходится сильно растягивать дугу, что неправильно, но как-то бороться с ними надо. И даже избежав плевком я все равно вижу какую-то раковину на шарике электрода.

То, что металлы слишком разнородны было понятно сразу. В процессе обработки блока вольфрамовой фрезой в пазы фрезы ничего не липло, стружка летит как иголки, так и должно быть. Обработка латки немного дает налипа на фрезу, но терпимо. Попытка обработки уже наваренной присадки сразу забивает фрезу напрочь. Начинаю подозревать, а не из ЦАМа ли латка? Зачищаю, мажу раствором медного купороса. Нет, не ЦАМ. Постепенно прихожу к тому, с чего надо было начинать — к пробным швам на металле латки. Зажигаю дугу, ванна наверное и образовывается, но она где-то глубоко под шламом, который на поверхность лезет. Наверное как-то так должна выглядеть сварка под флюсом.

Вот тут я уже вижу как мне в электрод лезет какая-то черная грязь и успеваю растянуть дугу без касания.

Начинал я это варить аргоном из одного баллона, дожег оставшихся у меня полбаллона и купил другой баллон с другим аргоном. Линде-газ кстати, завод, на котором я работаю, там газы затаривает, нареканий не было. Но все равно газ подозреваю, поэтому не меняя никаких настроек просто переключаю на DC и достаю трубу из злой нержавейки. Пробую. Дуга отлично загорается, металл почти сразу прогорает и проваливается, слишком много тока, толщина 2мм. Фотки не сделал, но если быстро нагреть металл и остановиться, то вижу золотистую побежалость. Нормальный газ. Титана нет, к сожалению, проверить могу только так.

В итоге даже заварив все трещины. Ну как заварив, «заварив» скорей, залепив. Провожу визуальный осмотр, наблюдаю ужасную картину внешнего вида, но надеюсь, что внутри все достаточно сплавилось. Проведу контроль герметичности и буду обрабатывать механически. Мажу раствором мела снаружи, жду высыхания, лью керосин внутрь. Наблюдаю протекания. Еще более подробно рассматриваю и вижу поры. Металл внутри просто пузырится и заварить поры невозможно. Только гаснет дуга, не остывшая еще ванна лопается изнутри и вылезает пора. Пытаюсь заваривать кратер по науке, с уменьшением тока, но потом вижу, что таких мелких пор по всему пути сварки навалом. Пытаюсь их проваривать, все без толку.

Теперь по параметрам. Крутилки вот так выставлены

Амперметр показывает 295 китайских ампер. Не знаю почему, но где-то в подсознании бьется мысль, что это правда Электроды горят как спички, керамические сопла трескаются из-за перегрева. В процессе этой эпопеи использовались следующие материалы, оборудование и параметры:

-горелка WP-9F — спалил горелку, линзу, одно керамическое сопло. Шланг-пакет хоть остался, бошку уже заменил.

-Горелка WP-17, родная авроровская. Спалил головку, фторопластовую прокладку, треснуло 7 сопел.

-Собрал на скорую руку блок охлаждения горелки, горелка WP-26 вроде, не помню, это которая в формфакторе WP-17, но с водяным охлаждением.

-Электроды использовал WL-20

-Спалил 3 электрода 1,6 диаметром, 5шт 2,4 диаметром, 4шт 3,2 диаметром.

-На всех электродах и горелках использовалась газовая линза. Сопла от 7 до 12. Также в одном месте юзал удлиненное сопло, но тоже с линзой.

-Вылет электрода от 1мм, до 8мм (где не подлезть)

-Поток газа по китайскому ротаметру от 8 до 20 л\мин. По ощущениям на щеке от слабого дуновения, до вполне себе ощутимого потока.

-Ток по показометру 295А (китайских ампер) Но судя по крутилке он ампер 110-120 исходя из того, что максимальный ток у этого девайса 200А.

-Присадка 4043 диаметром 2,4. Было несколько прутков 1,6 их тоже пробовал, особой разницы не заметил. Тоже 4043. Все прутки есабовские.

-Присадка 5356, просто для пробы, вообще хрень получается. Ее не использовал.

Ребят, из этого потока сознания, можете хоть какое-то направление подсказать, куда мне дальше двигаться. Идеи что-то пока закончились.

Автор: Дмитрий Сапко

Ремонт автомобильного двигателя бывает разный. Можно использовать просто восстановление после поломки некоторых внутренних и периферийных деталей. А можно восстанавливать после серьезного повреждения. К таким видам поломок можно отнести трещины в блоке цилиндров, сколы на функциональных местах агрегата и различные прочие особенности. С такими поломками эксплуатировать силовой агрегат просто невозможно, иначе его может разорвать в процессе нагнетания давления в камерах. Есть два варианта выхода из ситуации. Первый — это замена поврежденной детали. Нужно подобрать подходящий вариант блока двигателя или определенную деталь, можно выполнить это на разборке, но с помощью хорошего специалиста. Так вы сможете выполнить действительно качественный подбор и купите надежные запчасти для восстановления.

Второй вариант — сварка аргоном. Многие владельца автомобилей с поврежденными силовыми агрегатами выполняют сварку аргоном. Это достаточно качественный процесс соединения деталей алюминиевого сплава между собой. Впрочем, для несущих основных деталей двигателя это не самое лучшее решение. Если треснул блок цилиндров, лучше купить новый. Здесь сварка не будет уместным вариантом решения проблемы. Это один из самых дорогих вариантов поломок на автомобилях, но иногда можно обойтись более или менее демократичными затратами. Все зависит от типа и расположения трещины, а также ряда других особенностей. Важно выполнить все задачи действительно качественно, чтобы восстановить все детали и получить высокую надежность службы силового агрегата.

Замена блока цилиндров и отказ от сварки — верное решение

Сварка двигателя аргоном и последующая продажа — засоряем авторынок

Читайте также: