Сварка трещины блока цилиндров

Обновлено: 04.10.2024

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.

Важно понимать! Сварка чугунных блоков цилиндров автомобиля — достаточно сложная работа, при выполнении которой необходимо не только достичь герметичного соединения, но и восстановить физические характеристики изделия.

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.

Важно не забывать о нежелательных температурных перепадах, резком охлаждении сварного соединения. В процессе сварки нужно постоянно прогревать кромки деталей, а после каждого прохождения сваркой необходимо оббивать шлаковые отложения.

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.

Трещина в блоке? Заварим !

Все данные брались при помощи GPS.
130 — 140 идет легко без открытия 2-ой камеры.
Разогнал максимум 160 (на спидометре было 180), может смог бы и больше, но все время догонял и упирался в колону тянущуюся за дальнобоем)

А теперь по порядку…
Как бы после всех манипуляций с заглушками в головке и сборке летом, антифриз все равно по немногу куда то девался, хотя масло на вид было в норме и подтеканий нигде не наблюдалось, была снята голова и обнаружена трещина по резьбе болта, переходящая через направляющую в масло…

Заклеили, замазали, с обоих сторон специальным полиуретановым герметиком, направляйку тоже на герметик посадили. Все было хорошо, жидкости в уровне, ну думаем фигня… Еще поездит ) Но после прогона по трассе антифриз опять ушел, где то с литр и из сапуна появился пар… Надо выкидывать… Приуныли.

Пообщался с "Дядей" (его все так зовут, очень грамотный человек) на работе и он сказал, что можно попробовать заварить… Попробуем ! А вдруг… Попадаем только на комплект прокладок. А если не выйдет, то блок, расточка, поршневая…
Раскидываем, раздеваем блок, снимаем все и везем на работу…

Он пробует варит, сварка лопается по шву еще и еще… В итоге он мне говорит выбрось его, сдай на металл…
А потом полазив вокруг с фонариками и лампочками общими усилиями обнаруживается еще одна трещина, точнее подозрение… И мело — керосин говорит, что ДА ! есть она.

Плюнув за сварку берусь я, пробиваю электроды по чугуну и начинаю извращаться… Многие слышали что чугун надо греть… Грею, варю, после сварки продолжаю подогревать и простукивать шов… Причем в руках одновременно у меня был и держатель и резак. Ничего не помогает, он лопается аж щелкает. Трещина все ниже и ниже, уже и в сторону поперла…

Хожу курю, нервничаю… За 20 минут он остывает до еле теплого, пробую усилить место перед трещиной, чтоб не ползла, и замечаю, что он не лопнул, пробую на холодную точками, сильно не прогревая и он не лопается !
Заварил все трещинки на холодную точками, потом обработал все болгаркой и фрезой, поверхности выровнял !

Также были старые трещинки, которые никак не беспокоили, т.к. были из воды в воду, которые тоже поподваривал на радостях )
Выдул из блока всю стружку и отмыл в саляре )

Взял у кума диноключ, чтоб все по нормальному обтянуть и собрать, так как сам понимаю, что было это все от перетяжки…

Сварка чугунного блока двигателя

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.

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:

Место шва до блеска зачищается, обезжиривается.
С обеих сторон от кромок наносится флюс, защищающий чугун от разогрева.
Зона ремонта разогревается газовой горелкой равномерно и постепенно, направление движения – вдоль трещины.
Шов формируется небольшими участками, длиной до 15 см за проход.
Образовавшийся шов минут пять разогревают, чтобы металл остывал медленно. При резком охлаждении он станет хрупким, не выдержит рабочей нагрузки.
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.

Треснул блок двигателя: что делать?

Среди поломок ДВС стоит отдельно отметить появление трещин блока цилиндров и головки блока цилиндров. Такие трещины в корпусе двигателя и других составных элементах достаточно распространены. В процессе эксплуатации многие узлы в конструкции ДВС подвергаются серьезным механическим и температурным нагрузкам, которые создают естественный износ силового агрегата. Блок также трескается в результате аварий, стенки блока цилиндров или головки блока цилиндров могут пробиваться деталями двигателя (шатун и т.д.) в результате заклинивания силовой установки.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое разминусовка двигателя. Из этой статьи вы узнаете, какие преимущества обеспечивает установка дополнительной массы в автомобиле.

Удаление трещин в блоке цилиндров и ГБЦ

Блоки и гловки блоков двигателя состоят из различных металлических сплавов. Существующие сегодня технологии зачастую позволяют восстановить поврежденные элементы. Далее мы рассмотрим способы устранения поломки и ответим на вопрос, как убрать трещины блока цилиндров и отремонтировать трещины ГБЦ. В ряде случаев ремонт трещин можно выполнить своими руками.

Одним из наиболее широко применяемых способов устранения трещин блока цилиндров и ГБЦ является заделывание дефектов силуминовых и чугунных блоков при помощи сварки.

Сварка может быть как электрической, так и «холодной». Под холодной сваркой стоит понимать заделывание трещин различными материалами на основе полимеров. Заварить первым или вторым способом можно практически все трещины, кроме трещин в области седла клапана, стенок цилиндра, а также тех поверхностей, где происходит прилегание БЦ и ГБЦ.

Как найти трещину

Для выявления трещин применяют следующие способы:

метод ультразвукового обнаружения;
использование магниточувствительного оборудования;
метод пневматической опрессовки;
поиск трещин посредством гидроконтроля;

На практике обнаружение трещин во многих автосервисах производится посредством закачки в неисправный элемент двигателя воздуха или воды. В случае с воздухом деталь дополнительно погружают в ванну и находят дефекты по пузырькам. Если в элемент закачивается вода, тогда необходимость погружения исключается, так как трещины диагностируют по просачиванию жидкости.

Для определения точных границ трещины с обеих сторон от раскола крепятся пару магнитов, пространство между магнитами засыпается специальными проводящими опилками. Наличие трещины приведет к тому, что линии магнитного поля разорвутся, опилки будут частично группироваться на поверхности раскола. Данный способ позволяет четко выявить трещину блока цилиндров или ГБЦ.

Ремонт трещин при помощи сварки

Необходимо отметить, что устранять расколы нужно в строгом соответствии со всеми рекомендациями. Механические напряжения остаточного типа в зоне шва могут привести к нарушениям его целостности и необходимости повторного ремонта.

Блок из чугуна восстанавливают при помощи засверливания концов трещины и последующей шлифовки всей длины раскола под углом 90 градусов. Засверливать необходимо для того, чтобы предотвратить дальнейшее распространение. Что касается сварки, на начальном этапе блок цилиндров разогревается до 650 градусов по Цельсию. После этого наносится сплошной шов при помощи присадочного чугунно – медного прута и флюса. Завершающим этапом становится постепенное охлаждение детали, для чего требуется специальный термошкаф.

Рекомендуем также прочитать статью о преимуществах и недостатках установки газобаллонного оборудования на автомобиль. Из этой статьи вы узнаете о том, стоит ли экономить на бензине и какие последствия для мотора могут возникнуть в результате езды на газу.

Для того чтобы не прогревать блок, можно воспользоваться электрической сваркой и медными электродами в жестяной обертке. По окончании поверхность полученного шва обезжиривается при помощи ацетона и дополнительно наносится слой эпоксидной пасты специальным шпателем. Эпоксид застывает в течение 24 часов при комнатной температуре и около 2 часов при нагреве до 100 градусов по Цельсию. Завершающим этапом станет шлифовка обработанного шва.

Альтернативные способы

Начнем с того, что незначительные трещины можно также заделать путем использования эпоксидной пасты и стеклоткани. Перед началом работ поверхность металла нужно хорошо обезжирить. Слои пасты и стеклоткани при нанесении чередуются, последним слоем должен являться эпоксид.

Среди наиболее востребованных сегодня технологий стоит также отметить решение под названием SEAL-LOCK. К преимуществам данного способа относят отсутствие необходимости демонтировать двигатель. Способ подходит для восстановления серьезных пробоин или трещин в блоке цилиндров. Также для ремонта не требуется применение сварочного аппарата.

В основе способа лежит заполнение трещины специальной прослойкой из мягкого металла, который в результате надежно скрепляется с поверхностью восстанавливаемой детали.

Трещину локализуют, после чего происходит засверливание краев раскола. Далее поперек трещины насверливают отверстия с установленным технологией шагом. В эти отверстия вставляются стяжки-скобы, которые связывают оба края трещины. Скобы подбираются в соответствии с видом раскола, так как могут иметь различную длину и отличаться по своей форме.
Далее в пространстве между установленных скоб высверливается отверстие, после чего происходит нарезка конусной резьбы при помощи специального метчика. После этого необходимо произвести обработку полученного отверстия составом для устранения окисной пленки. Затем в обработанное резьбовое отверстие с небольшим усилием вкручивается заглушка-конус, материал которой активно контактирует с металлом ремонтируемой детали.
Далее часть заглушки, которая возвышается над плоскостью, нужно немного подпилить, после чего вкручивание осуществляется с большим усилием, которое создается специальным инструментом. Под таким усилием мягкая заглушка сломается в том месте, где ранее был сделан подпил. Выступающие остатки дополнительно шлифуют.
Следующим шагом становится сверление следующего отверстия. Это отверстие сверлят так, чтобы добиться частичного перекрытия предыдущего резьбового отверстия с установленной заглушкой. Процедура ремонта предполагает заполнение заглушками всей трещины.

Когда работа по установке всех стяжек и заглушек окончена, а также произведена шлифовка, образуется шов. Данный шов необходимо дополнительно спрессовать (расклепать) при помощи ударного инструмента (пневматический молоток с возможностью изменять частоту вибраций).

Расклепывание шва позволяет устранить возможные пустоты, а также ускоряет диффузию материалов заклепок и детали. Результатом станет появление пластичного шва, который имеет прочную связь с поверхностью. Такой шов имеет ряд преимуществ сравнительно со сварным швом:

не страдает от температурных перепадов;
способен сохранять целостность в условиях работы при высоких температурах;
не получает значительного напряжения;

Что касается установки больших латок, которыми можно буквально «заклеить» треснувший блок цилиндров двигателя или головку блока, тогда способ решения по схеме реализации напоминает описанный выше.
Потребуется вырезать и подогнать латку из металла, после чего производится ее установка путем заполнения всего периметра стяжками и конусными заглушками. Последующая проверка готового шва на герметичность осуществляется при помощи опрессовки под давлением около 6 атмосфер.

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.

Читайте также: