Сварка кузова автомобиля и особенности ремонта

Кузов практически любого современного автомобиля способен быть в активной эксплуатации в течение 10-15 лет, до начала активных коррозионных процессов. Конечно, это возможно в случае качественного ухода и отсутствии повреждений (а при наличии таковых – при качественном ремонте). Однако необходимость проведения ремонтных работ, с использованием сварки может потребоваться не только при развитии коррозии, но и, например, в результате ДТП. Рассмотрим технологии проведения работ различных видов, чтобы читатель мог представить себе – насколько возможна сварка кузова автомобиля своими руками.

Как сваривают кузов на заводе

Как известно, готовый кузов вовсе не отливают, а штампуют ряд деталей из жести, которую затем и соединяют сваркой в единый кузов. Конечно, происходит процесс, в большинстве случаев, автоматически, с использованием роботов. Однако сама технология сильно отличается от того, что можно увидеть в автосервисах или на производствах, работающих с металлоконструкциями.

Типичный метод сварки, когда укладывают сварной шов, имеет ряд недостатков, таких как:

• Сложность укладки самого шва;
• Необходимость учитывать «ведение» металла – ведь он при работе сильно локально нагревается, что вызывает неравномерное температурное расширение и его деформацию;
• Существенный расход дополнительных материалов (электроды, проволока и пр.).

На автозаводах, технология сварки кузова автомобиля значительно отличается – там используется преимущественно точечная сварка. Это довольно простой метод, позволяющий практически исключить расходные материалы, увеличить точность позиционирования деталей в автоматическом поточном производстве и нивелировать негативный эффект от локального температурного расширения.

Сама же технология достаточно проста – две детали позиционируются, и будущая сварная точка сжимается двумя не расходуемыми электродами, через которые пропускается значительный ток. Два слоя жести в месте контакта надёжно спаиваются друг с другом. При этом отсутствует сварной шов, геометрия деталей не теряется и образуется возможность пружинной деформации, что положительно сказывается на долговечности.

Конечно, такой тип соединения не предусматривает герметичности шва, но это решается, благодаря нанесению специального герметика на контактирующие области. А сам кузов, после проведения работ, полностью окрашивается. Именно так получаются такие прочные и эстетичные соединения, которые можно увидеть на любом автомобиле типовой конструкции.

Как делается сварка и ремонт кузова в условиях автосервиса или гаража

Мастерские, где используют аналогичные заводской технологии сварки встретить можно, но с каждым годом всё сложнее. Дело в том, что при проведении ремонтных работ с использованием точечной сварки необходимо не только соответствующее оборудование, но и использование множества дополнительных материалов. А заделать, к примеру, дыру (используя точечную сварку) может быть достаточно проблематично. Поэтому в ремонтных работах доминируют другие методы соединения металлических элементов.

Полуавтомат

Это наиболее частый вид оборудования, для проведения сварочных работ на автомобиле. Его популярность обеспечивается удобством использования – ведь можно достаточно просто «подлезть» в любой уголок и сделать шов. При этом не требуется уж очень сильных знаний и опыта.

Технически сварочный полуавтомат достаточно прост – используется практически такой же преобразователь тока, что и в остальных. Но вот расходные материалы различаются. Основной расходный материал – это сварочная проволока, различного диаметра (от 0,2мм до 2мм), как правило, покрытая слоем меди, и углекислый газ. Слой меди необходим для хорошего электрического контакта и как флюс. Углекислый газ, подаваемый в область сварочной дуги, не допускает контакта кислорода воздуха с расплавленным металлом.

В отличие от обычных сварочных аппаратов, в полуавтомате регулируется не только сила тока, но и скорость подачи сварочной проволоки, что позволяет настроить его достаточно точно. Таким аппаратом можно сделать тонкие, практически незаметные швы, при достаточной прочности соединения.

Для применения углекислого газа необходим не только сам заправленный баллон, но и редуктор, который будет снижать давление (150 атмосфер много для любого варианта регулирующей аппаратуры). И его поток также необходимо настроить, чтобы получить наиболее оптимальное значение.

Если пугает необходимость использования углекислого газа, то можно использовать специальную проволоку, которая хоть и не покрыта снаружи медным слоем, внутри содержит специальный флюс, который позволяет проводить работы без подачи газа. Обычная проволока, в таком случае, попросту горит – сварить ей без газа невозможно.

Благодаря вышеперечисленным особенностям, а также возможностью имитации точечной, сварка полуавтоматом кузова авто стала так популярна в мастерских, как официального уровня, так и в сервисах гаражного уровня, а также у частных владельцев.

Инвертор

Инверторы стали необычайно популярны, в последнее время, несмотря на то – что они попросту дальнейшее развитие обыкновенных сварочных аппаратов, но на современных компонентах. Основное отличие инвертора сводится к методу преобразованию тока – в нём, в отличие от стандартных (где используются сетевые 50 Гц), частота преобразования значительно выше (примерно 30-40 кГц).

Благодаря такому нововведению получилось сделать сварочный аппарат достаточно малых размеров и небольшого веса. При этом он не сильно чувствителен к пониженному напряжению питания, а дуга разжигается очень легко. На самом деле необходимо постараться, чтобы её не разжечь – справиться с инвертором может даже самый неопытный новичок.

Сам же сварочный процесс подразумевает использование электродов, совершенно аналогично типовой сварке. Сварка кузова автомобиля инвертором хоть и проста, но результаты далеки от идеальных. Шов получается недостаточно ровным, при этом достаточно толстым. Нагрев металла вокруг происходит сильнее, от чего возможно появление температурных деформаций.

Но если необходимо заварить незаметное для глаз место (например — на днище) – то можно воспользоваться и этим вариантом.

Полезные советы

Если вы решили провести сварочные работы самостоятельно, и уже решили – какой сваркой варить кузов автомобиля, а большого опыта за плечами ещё нет, то стоит знать несколько нюансов.

Вне зависимости от типа сварочного аппарата (за исключением точечной сварки), если предполагается длинный сварной шов, то действовать необходимо в несколько этапов. Сперва привариваемую деталь необходимо «прихватить» в нескольких местах, чтобы она была надёжно зафиксирована. Затем следует сделать несколько коротких (1-2 см) шва, по линии соединения. После каждой операции металл должен остыть. И лишь как завершающий этап – производить окончательное соединение. Это позволит свести температурные деформации к минимуму.

Борьба с коррозией

Когда проведение сварочных работ вызвано коррозионным разрушением кузова, то ржавчину необходимо удалять, иначе ремонта хватит ненадолго (благодаря хитростям окисления железа, которое может быть двухвалентным или трёх). Т.е. необходимо удалить разрушенные участки, а следы ржавчины очистить до металла.

После же проведения работ, сварной шов также необходимо защитить, ведь если он останется «как есть» — то он быстро будет разрушен. И если на лицевой части детали этот процесс происходит практически всегда, то про внутреннюю часто «забывают», особенно когда она расположена в закрытой полости.

Именно поэтому нередки случаи, когда через год по сварному шву через краску начинает прорываться ржавчина. Причём косметикой, в описанном случае, отделаться уже не получится – необходима полноценная переделка. Когда доступ есть с двух сторон – то проблем нет.

Однако как быть, когда внутренняя часть сварного шва находится в закрытой полости? В данном случае лучше частично пожертвовать целостностью, просверлив в полость отверстие, что позволит обработать полость антикорром.

Таким образом, выполненная сварка кузова автомобиля не только будет радовать глаза, но и прослужит достаточно длительное время. А остальное зависит только от вас.

Как сварить раму автомобиля

Виды сварочных аппаратов

Чаще всего подлежат ремонту кузовные детали. Прежде чем выяснить, какой сваркой варить кузов, необходимо определить, из чего он состоит. В основе корпуса машины лежат низколегированные стали, предусматривающие составе титан, или углеродные стали. Толщина материала обычно составляет от 0,6 до 0,8 миллиметров. В связи с этим для сварки авто допускаются приборы трех типов:

• ручного дугового — основным элементом является сварочный выпрямитель, обеспечивающий нижний шов;
• газового — сварочные работы выполняются при помощи горелки;
• полуавтоматического — соединение обеспечивается благодаря баллону с углекислым газом и проволоке.

Выбор сварочного аппарата зависит от целого ряда факторов. Самостоятельно производить сварочные работы можно при наличии специального опыта или образования.

Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом признана наилучшим универсальным методом соединения компонентов транспортного средства. Этот метод эффективен при восстановлении ржавого покрытия. Полуавтомат позволяет создать и приварить заплатку. Для сварки используется специальная проволока. С ее помощью можно соединить металлические листы толщиной до шести миллиметров.

Полуавтоматический сварочный аппарат обеспечивает комплекс преимуществ:

• высокая прочность соединений;
• возможность монтажа заплатки на металл, пораженный коррозией;
• выпрямление вмятин.

Варить автоматом просто, поэтому оборудование допускается к самостоятельному использованию. Полуавтоматический сварочный прибор при работе устраняет кислород, в результате чего металл плавится, но не сгорает. При необходимости углекислотный автомат можно использовать для соединения алюминиевых или нержавеющих деталей.

Как варят инвертором

В основе инверторного сварочного аппарата лежит высокочастотный электрический ток. В домашних условиях и сервисных центрах аппарат применяется со времен СССР. Этот способ используется, если сваривается:

• бампер;
• дополнительные рамы;
• задние и передние лебедки;
• бычьи планки;
• противотуманные фары (при перемещении их на крышу транспортного средства).

Инвертор обеспечивает высокую скорость выполнения задачи, прочность и надежность швов. Использование этого прибора с электродом допускается, если толщина свариваемого листового металла составляет от 3 миллиметров.

Сварочные работы инвертором должны осуществляться в очищенном помещении. Если в процессе сварки на шов попадет влага или пыль, показать его прочности уменьшится.

Как правильно резать раму?

Не делай­те сре­зы и не сва­ри­вай­те попе­рёк нагрузки

• Не делай­те сре­зов попе­рёк балок. Так, после свар­ки, не созда­ёт­ся зон с кон­цен­тра­ци­ей напря­же­ния. Срез мож­но делать под углом 45 или 30 гра­ду­сов, либо в виде «Z». Это даст боль­ше пло­ща­ди для свар­ки. Так нагруз­ка будет рас­пре­де­лять­ся на более мас­штаб­ный шов.
• Нуж­но пред­ва­ри­тель­но отме­тить линии сре­за рамы. Исполь­зуй­те широ­кую маляр­ную лен­ту, что­бы раз­ме­тить все сре­зы. Её мож­но накле­ить и чер­тить будет лег­че на ней.
• Избе­гай­те резать раму на неров­ных сек­ци­ях, таких как изги­бы, арки, впадины.
• При­ва­ри­те, зачи­сти­те шов до уров­ня поверх­но­сти и потом при­ва­ри­те уси­ли­ва­ю­щую накладку.

Подготовка полуавтомата к работе

Прежде чем использовать полуавтоматический сварочный аппарат, выполняются подготовительные работы и настройка. Сварочные работы своими руками требуют тщательного подхода, поскольку можно нанести вред оборудованию.

Сварка кузова проводится в несколько этапов. На первом этапе осуществляется подготовка необходимых инструментов. Список состоит из:

• полуавтоматического сварного аппарата;
• специальной сварочной проволоки;
• наждачной бумаги крупного типа;
• редуктора, регулирующего давление;
• баллона с углекислым газом.

Особенности сварки кузова автомобиля электродом

Ручная дуговая сварка

позволяет сварить тонкослойный металл, но для получения аккуратного шва требуется не только сварочный аппарат для кузовных работ, но и опыт. При отсутствии опыта самостоятельно со сварочным аппаратом можно только залатать проржавевшие насквозь участки коррозии на днище — для выполнения таких операций можно брать любые материалы, главное, чтобы они удовлетворяли требованиям к толщине и надежности. Остальное стоит доверить профессионалам. Данный вариант соединения металлических деталей является самым старым и надежным и при этом наиболее универсальным. Более того, такой вариант можно использовать для любого пространственного расположения сварного шва даже в местах с ограниченным доступом. А широкий выбор выпускаемых марок электродов дает возможность сваривать самые различные стали — как углеродистые обычного качества, так и качественные стали с различным содержанием легирующих элементов. В этом случае качество шва напрямую зависит от квалификации сварщика, и в целом производительность по сравнению с другими сварочными технологиями ниже, но актуальность ручного сварочного аппарата с электродами не снижается благодаря простоте и транспортабельности такого оборудования.

По понятным причинам сварка кузова автомобиля своими руками дешевле, но не качественнее, тем более, если полуавтомат сварочный для кузовных работ оставляет желать лучшего. Решив выбрать аппарат для ремонта кузова, квалифицированный специалист учтет химсостав, толщину металла, место расположения свариваемых деталей, так что состояние порогов после сварки будет радовать автовладельца не один год. Действительно, если иметь в наличии высокопроизводительный сварочный аппарат для кузовных работ и грамотных специалистов в оборудованном помещении, то для ремонта кузова не потребуется много времени. Так что не стоит экономить на своем автомобиле и собственной безопасности — доверьте свое транспортное средство профессионалам, у которых есть все необходимое для кузовных автомобильных работ.

[Всего: 3 Средний: 2/5]

Сварочная проволока

Чтобы варить полуавтоматом, нужно выбрать проволоку, которая будет иметь аналогичный диаметр. Сварка полуавтоматом осуществляется вместе с медной проволокой. Для работы применяется специальная проволока, продающийся в магазинах автозапчастей, а не стандартный аналог.

Если используемая проволока не изготовлена из меди, она должна иметь медное покрытие. Этот элемент обеспечивает:

• бесперебойный электрический контакт;
• заменяет сварочный флюс.

Необходим материал с толщиной от 0,3 до 3 миллиметров. Если прибор применяется без углекислого газа, готовим проволоку, в состав которой входит флюс. Этот элемент обеспечивает защиту и повышает качество сварки. Но такой материал стоит дороже, чем обычная проволока. При использовании стандартной проволоки, потребуется настраивать полярность.

Выбирая проволоку, нужно убедиться, что ее диаметр подходит сварочному наконечнику.

Треснула рама

Все­гда ста­рай­тесь понять и опре­де­лить при­чи­ну воз­ник­шей трещины.

Про­свер­ли­те отвер­стие в кон­це тре­щи­ны и рас­то­чи­те тре­щи­ну в виде “V” на 2/3 глу­би­ны метал­ла. После про­ва­ри­ва­ния и зачист­ки нуж­но поверх при­ва­рить уси­ли­ва­ю­щую накладку.
Частая при­чи­на тре­щин в раме, осо­бен­но гру­зо­ви­ков – уста­лость метал­ла. Так про­ис­хо­дит из-за цик­ли­че­ских погру­зок и раз­гру­зок. Часто тре­щи­ны воз­ни­ка­ют в ниж­ней части балок, так как она часто нахо­дит­ся под наи­боль­шим напряжением.

Уста­лость явля­ет­ся пове­де­ни­ем мате­ри­а­ла, когда под­вер­га­е­мый цик­ли­че­ским нагруз­кам мате­ри­ал может дать тре­щи­ну. Уста­лость – это когда Вы что-то сги­ба­е­те несколь­ко раз, до момен­та, когда мате­ри­ал сло­ма­ет­ся. Каж­дый мате­ри­ал име­ет пре­дел эластичности.

Тре­щи­ны могут быть отре­мон­ти­ро­ва­ны свар­кой, зачист­кой до плос­ко­го состо­я­ния и после­ду­ю­щей при­вар­кой уси­ли­ва­ю­щей пла­сти­ны (см. ниже).

Не при­ва­ри­вай­те запла­ту пря­мо на тре­щи­ну, не зава­рив её по правилам.

Виды соединений сварных элементов

Прежде чем определиться, как правильно варить, следует узнать, какие швы существуют. Свариваемые соединения, благодаря которым обеспечивается сварка кузова авто, делятся на два вида: стыковые и угловые. Соединения встык однотипные. Обычно эти соединения используются, если ремонт кузова выполняется из неровных деталей. В связи с этим сварной шов может иметь непрерывную или прерывистую траекторию. Для приваривания деталей встык через прокладку используются сварные электрозаклепки. Они бывают:

Это метод точечной сварки, предполагающий проделывание в детали небольших отверстий на расстоянии 0,5-2 см друг от друга. Через них обеспечивается соединение элементов. Иногда метод может использоваться для соединения внахлест.

Угловые соединения в автомашине подразделяются на три подвида:

• внахлест – свариваемые детали расположены параллельно, и частично перекрывают друг друга;
• угловые – свариваемые детали размещены под углом по отношению друг к другу, и соединены в местах соприкосновения краев;
• тавровые – одна из деталей торцевой частью примыкает к боковой поверхности другой детали.

При наличии серьезных повреждений сварочные кузовные работы осуществляются с использованием различных способов соединения деталей.

Типы рам автомобилей

Типы рам в зави­си­мо­сти от конструкции:

• Рама лест­нич­но­го типа (име­ет такое назва­ние из-за сход­ства с лестницей)
• Рама, сов­па­да­ю­щая с пери­мет­ром кузо­ва авто­мо­би­ля (клас­си­че­ская, подоб­на раме лест­нич­но­го типа)
• Х‑образная (при­ме­ня­лась в аме­ри­кан­ских авто­мо­би­лях 1950–1960 годах)
• Про­стран­ствен­ная рама (space frame), трёх­мер­ная кон­струк­ция из труб.

Типич­ный мате­ри­ал, исполь­зу­е­мый для созда­ния рамы авто­мо­би­ля – угле­ро­ди­стая сталь или спла­вы алю­ми­ния (что­бы достичь кон­струк­ции более лёг­ко­го веса).

В слу­чае с отдель­ной рамой, она сде­ла­на из струк­тур­ных эле­мен­тов, назы­ва­е­мых бал­ка­ми. Это про­стые кон­струк­ции из сталь­ных про­фи­лей раз­но­го сечения.

• Сек­ции рамы могут быть изго­тов­ле­ны из С‑образного про­фи­ля (наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный тип балок).
• Короб­ча­то­го про­фи­ля (квад­рат­ной трубы)
• труб­ча­тых сек­ций (тру­ба круг­ло­го сечения).

Рамы могут иметь закруг­лён­ные арки. Таким обра­зом, вме­сто того, что­бы воз­вы­шать­ся над полу­ося­ми, рама с арка­ми рас­по­ла­га­ет­ся ниже, при­мер­но вро­вень с полу­ося­ми и оги­ба­ет их.

Сварной шов

При наличии большого количества повреждений сварка кузова обычно выполняется четырьмя способами:

• односторонним – применяется, когда деталь необходимо проплавить по всей длине;
• двухсторонним – продолжение предыдущего действия, предполагающее устранение корня шва, и сваривание с другой стороны;
• однослойным – применяется для соединения однопроходным способом небольших элементов;
• многослойным – используется, если соединяются детали, имеющие большую толщину.

Выполнение

После настройки сварочный аппарат подключается к сети, и подносится к зоне соединения деталей. Следует учесть расположение шва. Если шов имеет большую длину, необходимо первоначально закрепить его точечной сваркой в разных местах. Затем для соединения используется сплошной прирывистый метод сварки. Точечный — закрепляет основу, сплошной — обеспечивает полноценное соединение.

Следует проверить, возникают ли на сопле металлический брызги при сварке машины. В случае обнаружения, для устранения рекомендуется использовать наждачную бумагу. Если этого не сделать, возникает вероятность поломки сопла.

Прежде, чем соединять компоненты сплошной сваркой, нужно убедиться, что они ровно сидят. После завершения сварочных работ, шов нужно зачистить и обработать средствами против коррозии. В противном случае его эксплуатационный период уменьшится. Для выполнения этой задачи используется автомобильный шовный герметик. После нанесения требуется разравнивание и покраска. Внутренняя сторона шва обрабатывается пневматическим распылителем консервантов.

Возможные проблемы

Кузовные сварочные работы не всегда осуществляются без сопутствующих проблем. Трудности могут возникать даже у опытных сервисных работников. В список самых распространенных проблем входят:

• Неправильный выбор величины тока. Возникает, если показатель подачи тока превышает норму. По этой причине появляются ожоги, восстановить которые может только переварка.
• Проблемы с подающим механизмом. Возникают, если проволока была зафиксирована неправильно. Сварка полуавтоматом в нормальном состоянии осуществляется с проскальзывающей проволокой. Если она ломается, была допущена ошибка.
• Недостаточный расход газа. Возникает, если подача газа была настроена с ошибкой. Проблема устраняется в редукторе автомобилей.

Чтобы минимизировать риск возникновения проблем, перед сваркой проверяется работоспособность оборудования.

Диагностика рамы

• Если есть подо­зре­ния искрив­ле­ния рамы, то нуж­но сде­лать диа­го­наль­ные заме­ры меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми (см. “Изме­ре­ние гео­мет­рии кузо­ва”), что­бы точ­но опре­де­лить, куда про­изо­шло смещение.
• Для длин­но­мер­ных рам­ных транс­порт­ных средств есть несколь­ко мето­дов изме­ре­ния рамы для опре­де­ле­ния иска­же­ния. Все мето­ды исполь­зу­ют пря­мую линию как исход­ную коор­ди­на­ту и срав­ни­ва­ют раму с этой лини­ей, что­бы опре­де­лить пря­мо­ли­ней­ность рамы. Мето­ды опре­де­ле­ния пря­мой исход­ной линии вклю­ча­ют исполь­зо­ва­ние лазер­но­го луча, натя­ги­ва­ние шнура.
• Исполь­зо­ва­ние лазе­ра явля­ет­ся точ­ным мето­дом. Лазер настра­и­ва­ет­ся на один конец рамы, при­мер­но 5 см от края рамы и направ­ля­ет­ся вдоль рамы на дру­гой конец, на то же рас­сто­я­ние от края рамы. Часть плос­ко­го мате­ри­а­ла, тако­го как кар­тон, удер­жи­ва­ет­ся у рамы. Это дела­ет­ся в несколь­ких точ­ках вдоль рамы. Изме­ре­ния запи­сы­ва­ют­ся и, в иде­а­ле, долж­ны сов­па­дать на всех точ­ках. Откло­не­ние будет озна­чать искрив­ле­ние рамы. Так­же мож­но про­ве­рять высо­ту. Если она откло­ня­ет­ся вверх или вниз, то это озна­ча­ет изгиб в раме.
• Метод со шну­ром явля­ет­ся подоб­ным мето­дом, как и лазер, кро­ме того, что лазер заме­ня­ет­ся шнуром.
• Тест отве­сом не тре­бу­ет спе­ци­аль­но­го обо­ру­до­ва­ния и под­хо­дит, если слиш­ком мно­го пре­град вдоль рамы, меша­ю­щих изме­ре­нию и слож­ных в демон­та­же. Метод исполь­зу­ет отвес, что­бы поме­тить точ­ки на полу мастер­ской, и шнур, что­бы соеди­нить эти точ­ки. Сим­мет­рич­ные точ­ки выби­ра­ют­ся на ниж­ней части балок рамы. Отвес опус­ка­ет­ся от внеш­ней сто­ро­ны сим­мет­рич­ных точек, что­бы сде­лать помет­ки мелом на полу. Точ­ки соеди­ня­ют­ся. Все диа­го­на­ли долж­ны пере­се­кать цен­траль­ную линию, если рама ров­ная. Допуск для каж­дой про­вер­ки зави­сит от раз­ме­ра рамы, но 6 мм обыч­но 6 мм откло­не­ния счи­та­ет­ся максимумом.

Средства безопасности

Сварка кузова осуществляется в специальной негорючей одежде. Дополнительными средствами защиты снижают риск нанесения вреда рукам и лицу. Это выполняется при помощи рукавиц и защитной маски. Желательно, чтобы одежда покрывала все тело. Необходимо свести к минимуму количество впадин, кармашков, складок, и других зон, куда может попасть капля сварки.

Если процедура выполняется на металлическом полу, для повышения безопасности при работе рекомендуется подложить резиновый коврик или одеть галоши.

Прибор для сварки заземляется в обязательном порядке. Возможность работы допускается только с аппаратами с режимом автоматического выключения в случае непредвиденной ситуации.

В помещении должна работать качественная вентиляция. При выполнении сварочных работ выделяются газы, способные нанести вред здоровью человека. Можно воспользоваться помощью специальной вытяжной системы. Это условие позволит свести риск отравления к минимуму.