Сварка кузова автомобиля

АУ ЧР  НПО «Профессиональное училище №15 г.Новочебоксарск»

Министерство образования Чувашской Республики

Учебно-исследовательская работа

на тему:

«Сварка кузова автомобиля»

                                                 Выполнил:

Учащийся группы№21 Кузнецов Д.В.

                                                                 Руководители:

Андреева Л.Л.

преподаватель профессионального цикла,

Молодцова В.В.

мастер производственного обучения.

Новочебоксарск 2012

Введение.

Сварочные процессы широко используются при изготовлении различных металлических конструкций, ремонте различных деталей и изделий. В настоящее время сварка – один из ведущих технологических процессов в создании материальной основы современной цивилизации. Толщина свариваемых деталей колеблется от микронов до метров, масса конструкции – от граммов до сотен тонн.

Зачастую сварка является единственно возможным способом создания неразъёмных соединений конструкционных материалов и получения заготовок, максимально приближенных к форме и размером готовой детали или конструкции.

Более половины валового внутреннего продукта промышленно развитых стран создаётся с применением сварки и родственных технологий.

До 70% мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений.

Соединения, получаемые сваркой, характеризуются высокими механическими свойствами, небольшим расходом металла, низкой трудоёмкостью и невысокой себестоимостью. Надежность соединений, выполненных сваркой, позволяет применять её при сборке самых ответственных конструкций.

Особое внимание будет уделено повышению уровня комплексной автоматизации и механизации сварочного производства, увеличению производительности труда и обеспечению высокого качества сварных соединений.     С развитием техники возникает необходимость сварки деталей разных толщин из разных материалов, и, как следствие, расширяется набор применяемых видов и способов сварки. В настоящее время сваривают детали толщиной от нескольких микронов (в микроэлектронике) до десятков сантиметров и даже метров(в тяжелом машиностроении). Наряду с конструкционными углеродистыми и низколегированными сталями все чаще приходится сваривать специальные стали, легкие сплавы и сплавы на основе титана, молибдена, циркония и других металлов, а также разнородные материалы. От применяемой технологии сварки и качества выполнения сварочных работ во многом зависят качество и надежность готовых изделий и эффективность производства в целом. Одно из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве - широкое использование механизированной и автоматической дуговой сварки, т. е. механизация и автоматизация, как самих сварочных процессов, так и комплексная механизация и автоматизация, охватывающая все виды работ, связанных с изготовлением сварных конструкций и созданием поточных и автоматических производственных линий. Важное значение при этом отводится созданию специального оборудования и средств оснащения технологических процессов.

В условиях постоянного усложнения конструкций и роста объема сварочных работ большую роль играет правильное проведение технологической подготовки производства, в значительной степени определяющей его трудоемкость и сроки освоения, экономические показатели, использование средств механизации и автоматизации.

Актуальность.

В настоящее время современным и актуальным при ремонте автомобиля, являются сварочные кузовные работы. Кузов автомобиля – своего рода бронекапсула, защитный короб водителя и важных органов автомобиля,  который при столкновении деформируется, тем самым гасит силу удара. Кузов автомобиля это внешний вид, лицо любого транспортного средства. Поэтому производители  с каждым новым выпуском стараются выпускать еще более красивые автомобили. Внешний тюнинг, одно из новых направлений, по совершенствованию автомобилей, придание их кузову новых очертаний, аэродинамических показателей, индивидуальности.

Данная тема для меня, как для будущего специалиста - сварщика очень актуальна. Потому что в будущем, мне бы хотелось связать свою профессию именно с кузовными работами, проводимыми в автосервисе.

Цель: Изучить  и выбрать вид сварки для сваривания частей кузова автомобиля.

Задачи:

1. выявить причины сварочных работ кузова автомобиля;
2. подобрать оборудование и расходные материалы, для сварки кузова автомобиля при ручной дуговой, газовой, и полуавтоматической сварке;
3. выполнение ремонта кузова автомобиля ручной дуговой сваркой;
4. выполнение ремонта кузова автомобиля газовой сваркой;
5. выполнение ремонта кузова автомобиля полуавтоматической сваркой в углекислом газе;
6. выбрать наиболее актуальный вид сварки для сваривания кузова автомобиля.

Причины кузовных сварочных работ

Основными причинами, с которыми кузова поступают в ремонт, являются усталостные трещины, коррозионные разрушения,  деформации, полученные в дорожно-транспортных столкновениях, а также, внешние улучшения (тюнинг). Ни одну из этих работ не возможно осуществить без сварки.

Подбор материалов  и оборудования

Кузов автомобиля  изготавливают из углеродистых сталей с содержанием углерода 0,08 – 0,14 % или из низколегированных сталей с добавлением титана. Такая сталь легко поддается штамповке, и устойчива при сильном растяжении. Толщина стали 0.8 мм.

Для сварки кузова ручной дуговой сваркой, применяю многопостовой сварочный выпрямитель «ВДМ 1202». Силу тока регулируем балластным реостатом. Марка электрода УОНИ 13/45, диаметром 1,6мм. Нижнее положение шва, сила тока равна 45-55 А .

Для газовой сварки кузова автомобиля применяем ацетилено – кислородное пламя, газовую горелку, присадочную проволоку марки Св-08Г2С, диаметром 0.8 мм.

Для полуавтоматической сварки  кузова автомобиля применяю полуавтомат «РИКОН», баллон с углекислым газом, марка проволоки Св-08Г2С, диаметром 0.8 мм. Сила тока 45-55А.

Ручная дуговая сварка кузова автомобиля

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами – один из наиболее распространенных способов сварки, используемых при изготовлении сварных конструкций.

Ручная дуговая сварка отличается простотой и универсальностью, возможностью выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах.

Сварку выполняю на  постоянном токе. Источником постоянного тока является  выпрямитель. В зависимости от марки стали, выбираю тип (Э46А) и марку электрода (УОНИИ13/45). В зависимости от толщины металла (1мм) выбираю диаметр электрода (1,6мм), и  по диаметру электрода выбираю силу тока (45-55А).

При замыкании электрода об изделие образуется сварочная дуга, которая имеет температуру 6000-8000 градусов. Сварочная дуга расплавляет электродный металл и основной металл. Образуется сварочная ванна, которая защищается от окисления электродным покрытием. Сварной шов образуется при  кристаллизации расплавленного основного и электродного металла. Качества сварного шва не соответствует требованиям ГОСТ, появляются дефекты.

Для кого-то может показаться, что можно производить сварку кузова сварочным аппаратами с электродами и возможностью выставлять ток под них. Но для ремонта кузова автомобиля такой аппарат  не подойдёт. Во-первых, толщина кузовного металла от 0,8 до1 мм,  что очень сильно увеличивает вероятность прожога. Во-вторых, на легковом автомобиле почти нет таких мест, куда можно без проблем подлезть электродом. Или это вообще невозможно, или электрод придется каждый раз откусывать, что бы подобраться к месту сварки. Сварочный аппарат на электродах актуальнее применять в случае, если надо приварить грубое железо.

Газовая сварка кузова автомобиля

Благодаря универсальности, относительной простоте и портативности необходимого оборудования газовая сварка весьма целесообразна для сварки кузова автомобиля. Более того, газовая сварка на протяжении долгих лет служила единственным видом сварки для сваривания деталей кузова автомобиля. Основное преимущество газовой сварки, это осуществление сварочных работ без подключения электричества.

При сварке кузова автомобиля  толщиной стали до 1 мм  в качестве горючего газа применяю ацетилено-кислородное пламя, температура  которого 3150 градусов. В качестве присадочного материала применяю сварочную проволоку марки Св-08Г2С, диаметром 0.8 мм. Качество шва соответствует требованиям ГОСТ.

К недостаткам газовой сварки относится медленный нагрев  металла газовым пламенем, что существенно снижает производительность газовой сварки. При замедленном нагреве, разогревается большой объем основного металла, прилегающего к сварочной ванне, что в свою очередь, вызывает коробление свариваемых изделий. В настоящее время в промышленности газовая сварка практически вытеснена другими более прогрессивными способами сварки, а именно полуавтоматической сваркой в среде  защитного газа.

Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа кузова автомобиля.

Дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах – это процесс соединения металлов плавлением за счет электрической дуги, горящей между непрерывно подаваемым плавящимся электродом и деталью. Создается сварочная ванна. Зона горения дуги защищается с помощью газа, подаваемого с помощью газовой горелки. По мере перемещения дуги сварочная ванна кристаллизуется, образуя сварной шов. Защитный газ и подвижный плавящийся электрод – две обязательные составляющие этого процесса

Полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа кузова автомобиля выполняю полуавтоматом «РИКОН», марка сварочной проволоки Св08Г2С, диаметром  0.8 мм. Качество выполненного шва соответствует требованиям ГОСТ. На западе такие полуавтоматы имеют аббревиатуру  MAG и MIG.  Причём, полуавтоматическую сварку в углекислом газе можно назвать основным видом сварочных аппаратов для сервисов, выполняющих кузовной ремонт.  Он может варить стальной лист толщиной от 0,8 мм и вплоть до 5-6 мм. То есть, полуавтоматическая сварка вполне заменит сварочный аппарат на электродах, а вот наоборот уже не получится. При этом стоит отметить, что качество сварки даже для грубого железа здесь получится на порядок выше.

Если вместо углекислого газа в качестве защитного применить аргон, то сваривать можно и цветные металлы – нержавейку, алюминий, латунь и другие сплавы и металлы. Но при одном обязательном условии, что вы будете применять соответствующую сварочную проволоку – т.е. из нержавейки или алюминия. Такой вид сварки хорошо применяется в тюнинге, при сварке кузова из алюминия, что значительно уменьшает вес автомобиля, и повышает скоростные показатели.

Методом сравнения, для себя я вывел ряд преимуществ полуавтоматической сварки:

1. Получение качественных сварных соединений, особенно в тонкостенных конструкциях.
2. Высокая производительность.
3. Отсутствие флюсов или покрытий.
4. Минимальная зона термического влияния.
5. Незначительные напряжения и деформации
6. Возможность полной механизации и автоматизации процесса.

И ряд недостатков:

7. Вероятность нарушения газовой защиты на открытом воздухе и сквозняке
8. Разбрызгивание электродного металла, особенно при сварке в углекислом газе
9. Необходимость жидкостных систем охлаждения при сварке на режимах с повышенной мощностью.

Вывод.

Выбор способа сварки при ремонте имеет большое значение, как с точки зрения качества сварного шва, так и производительности сварочных работ.

Суммируя всё вышесказанное, можно убедительно заявить, что сварка кузова автомобиля – это прежде всего электрическая сварка в среде защитного газа выполняемая полуавтоматом. С его помощью возможно восстановить любой кузов – приварить любые заплаты на любые дыры; вварить новые кузовные детали – крылья, пороги, лонжероны, ремонтные вставки; выправить вмятины, к которым нет доступа изнутри, и тем самым подарить автомобилю новую жизнь.

Список используемой литературы.

1. Герасименко А.И., Николаев А.А. Электрогазосварщик: Учебное пособие для профессионально-технических училищ. -Изд. 7-е. -Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 384с.
2. Казаков IO.B., Баннов М.Д. Сварка и резка металлов: Учеб. Пособие для нач. проф. образования - 4-е изд., испр. -М.: Издательский центр «Академия», 2009. -400с.
3. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. Образования. -М.: ИРПО; ПрофОбрИздат, 2008. -496с.