Как отремонтировать кузов автомобиля точечной сваркой и как правильно настроить аппарат для сварки кузова?

Для ремонта кузова используются следующие виды сварки:

Сварка полуавтоматом применяется для устранения трещин и разрывов в кузове, дуговая ручная сварка используется, когда неважна эстетичность шва, а газовая – для сварки толстостенных элементов (свыше 3 мм).

Точечная сварка кузова

Метод точечной сварки основан на кратковременном пропускании большого тока через детали кузова, соединенные внахлест, при этом в месте сжатия поверхностей деталей металл расплавляется и перемешивается, формируя сварное соединение. Точечная сварка позволяет получить прочное соединение быстро, без перегрева кузовных элементов и без разбрызгивания окалины и продуктов горения флюса.

Необходимое оборудование и подготовка к сварке

Для точечной сварки кузова потребуется следующее оборудование:

• аппарат для точечной сварки;
• наждачная бумага;
• заплатки для кузова;
• токопроводящая грунтовка;
• металлические щетки.

Заплатки необходимы для сварки элементов кузова на стыке или при устранении трещин и щелей, так как точечная сварка соединяет только плоские листы металла, расположенные внахлест.

Перед проведением сварки нужно тщательно очистить свариваемые поверхности от ржавчины и грязи металлическими щетками, после чего снять оксидную пленку наждачной бумагой со средним и мелким зерном. Дополнительно можно обезжирить поверхности ацетоном или бензином, предварительно обесточив кузов.

Заплатки зачищают аналогичным способом, после чего между свариваемыми деталями перед их закреплением наносится токопроводящий грунт. Он выполняет роль легирующей и укрепляющей сварное соединение добавки, которая не удаляется после сварки и остается между деталями.

Далее нужно закрепить свариваемые детали относительно друг друга неподвижно, для этого используются латунные зажимы на болтах и струбцины. Длина нахлеста деталей должна быть не менее 8-10 мм. При закреплении деталей важно рассчитывать возможность подвода контактных электродов к линии сварки.

Подготовка аппарата заключается в проверке его работоспособности, установке заземления, зачистке медных электродов и установке параметров сварки.

Выбор режима

Режим точечной сварки определяется следующими параметрами:

• силой сварного тока;
• силой давления электродов;
• временем электроимпульса;
• диаметром электродов.

Сила тока для сварки выбирается в зависимости от режима проварки (мягкого или жесткого). Жесткая сварка проводится под большими токами с высокой скоростью, но при этом меньше надежность соединения, а при мягкой проварке небольшими токами площадь сваривания больше, но процесс занимает больше времени.

Рассчитать ток для точечной сварки можно по формуле:

I = j * F, где:

• I – сила тока;
• j – плотность тока (200-400 А/кв. мм);
• F – площадь электрода, которая вычисляется по его диаметру D, зависящему от толщины свариваемых листов q (в мм) следующим образом: D=2 * q + 3.

Также силу тока можно вычислить по толщине детали кузова напрямую: I = 6500 * q (формула получена эмпирическим путем и подходит для деталей с толщиной до 3 мм).

Время подачи импульса рассчитывается как 0,8 * q и регулируется специальным таймером на сварочном аппарате или вручную – длительностью нажатия на рукоятку. Кроме того, на рукоятке есть регулятор силы давления, сообщающегося деталям в момент подачи импульса при нажатии. Высокое давление применяется при больших токах, а при малых токах и времени подачи импульса дольше 1,5 секунд силу давления лучше снизить, чтобы не допустить образования отверстия в месте сварки.

Описание технологии процесса

Процесс точечной сварки кузова включает следующие шаги:

Перед закреплением зачищенных деталей их плоскости в месте нахлеста необходимо подогнать друг к другу для максимально большей площади соприкосновения, подгонка и выправление тонких элементов кузова выполняется ударами киянки с подкладыванием твердого основания для ударов, а правка наружной поверхности осуществляется выпрямляющими болтами.

Нанесение разметки заключается в обозначении маркером точек проварки вдоль линии соединения деталей. Оптимальное расстояние между точками сварки – 15-30 мм по длине линии сварки и дополнительные точки проварки ставятся между основными, но отстоящими от линии их соединения на 10-15 мм: они провариваются после прихватки деталей по всей линии через одну отмеченную точку.

После соединения каждых 10-15 точек аппарату нужно давать отдых 2-3 минуты, чтобы не допустить перегрева и деформации медных электродов. При нехватке времени используются сменные электроды, используемые во время остывания горячих электродов. Во время отдыха аппарата медные электроды нужно проходить шкуркой с мелким зерном, удаляя окисную пленку и примеси.

Места соединения должны иметь круглую или овальную форму и металлический блеск. Черные круги в точках сварки свидетельствуют о чрезмерном времени подачи импульса. Если в местах проварки имеются мелкие отверстия или по краям наблюдается истончение металла, то нужно уменьшать силу давления и силу тока сварки, немного увеличив время подачи импульса.

Проверять качество соединения необходимо после остывания деталей – через 5-10 минут после сварки. В местах сварки, где на кузов имеется повышенная динамическая нагрузка (например, при сварке боковых частей вдоль рессор), лучше оценить толщину точки проварки микрометром, ее величина не должна быть меньше 1,2 от толщины одной свариваемой детали или заплатки. Если требуется герметичность шва, то между точками проварки после их остывания наносится герметик.

Использование точечной сварки при ремонте автомобилей

Для того, чтобы иметь представление о том, как работать с точечной сваркой при ремонте автомобиля, необходимо понимать процесс создания соединения.

Клещи контактной точечной сварки

Отличия от сварки плавлением

Точечная сварка давлением отлично показывает себя при соединении листовых заготовок, что подтверждается тем фактом, что практически все автопроизводители используют её при сварке кузовов автомобилей. Так же, следует отметить, что соединения, выполняемые точечной сваркой крепче, чем такие же, которые выполняются обычной сваркой оплавлением, и при этом дешевле обходятся. Дешевизна обеспечивается отсутствием вносимого металла, ведь единственная деталь, которую нужно время от времени заменять – сам электрод, который непосредственно соприкасается со свариваемыми заготовками.

Принцип работы процесса точечной сварки

Прежде всего, необходимо правильно разместить соединяемые детали, после чего поместить их между электродов сварочного аппарата. После этого можно начинать процесс сварки:

Сжатие деталей

Подача тока

Проковка (в некоторых случаях)

Снятие давления

Поскольку процесс образования жидкого ядра сварки происходит под давлением, соответственно ядро не соприкасается с атмосферой. Это позволяет избежать образования пор и других дефектов. Ядро защищено настолько хорошо, что не нуждается в дополнительной газовой или шлаковой защите.

Диаметр электрода и режимы (сила тока, время нагрева и давление) определяются толщиной и типом материалов, которые свариваются. Значительное влияние так же оказывает форма рабочей части электрода.

При сварке тонких стальных листов процесс образования точки зачастую занимает несколько секунд.

До недавнего времени точечная сварка имела ограниченное применение в повседневной жизни, поскольку требовала достаточно мощных источников питания и сварочных клещей, под которые можно установить далеко не каждую деталь.

Основной инструмент при работе со споттером — универсальный пистолет. Компактный и лёгкий

Но благодаря споттерам все изменилось. Этот способ, требует доступа только с одной стороны свариваемых деталей, имеет малую мощность, поэтому может работать даже от небольших инверторных источников питания, низкая цена которых делает их доступными многим СТО. Именно благодаря этим преимуществам сварка споттерами все чаще применяется при ремонте автомобилей. Прибавьте к этому еще и лучшие, по сравнению со сваркой плавлением, характеристики шва, хорошую продуктивность и получаем идеальный способ для сварки кузова автомобиля. Так же стоит отметить ещё одно немаловажное «умение» споттеров — возможность приваривать электрод к металлу и, благодаря специальным приспособлениям, исполнять роль обратного молотка, который способен работать без сверления или каких-либо других подготовительных операций, а потом легко его убирать.

Как видим, точечная сварка уже повсеместно используется при сварке автомобилей, а, от недавнего времени, начала широко использоваться и для ремонта. А все благодаря всего двум основным преимуществам — малым термическим деформациям и отличной продуктивности.

И всегда помните — если Вы решили улучшить свое СТО или цех оборудованием дли точечной сварки, мы всегда готовы Вам помочь

Как работать точечной сваркой?

Содержание:

Точечная сварка является наиболее распространенным видом контактной сварки: около 50% всех сварных конструкций сделано именно по этому способу. Она широко применяется в машино- и самолетостроении, что объясняется простотой метода и универсальностью его использования. Однако, есть некоторые тонкости, которые нужно знать, чтобы повысить производительность работы и качество соединяемых деталей. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Основные способы выполнения SPOT-сварки

Ни одна автомастерская не может обойтись без использования спот-сварки, например, при ремонте кузовов автомобилей. «Прихватить» детали таким образом -дело всего нескольких минут. Это очень удобно при соединении металлических листов и корпусных деталей. Диапазон суммарной толщины свариваемых элементов при этом колеблется от 0,1 до 6 мм, однако, существуют промышленные аппараты, на которых можно сваривать листы стали толщиной до 20 мм.

Есть несколько распространенных способов точечной сварки, которые в основном отличаются подведением тока к поверхности деталей. Рассмотрим на конкретных примерах.

Ситуация №1: нужно соединить две заготовки. Никаких препятствий нет, поэтому в таком случае лучше использовать популярный двусторонний метод точечной сварки: детали зажимаются между электродами с приложением определенного усилия, и ток подводится одновременно с двух сторон.

Этот способ более всего подходит для сварки небольших элементов конструкций, открытых соединений и узлов с отбортовкой. Его преимуществом является высокое качество получаемого в результате работы соединения, так как двусторонний зажим заготовок позволяет обеспечить усилие, необходимое для создания крепкой сварной точки. Недостаток же заключается в том, что длина щипцов, которыми зажимаются свариваемые листы, ограничена. То есть если нужно сваривать крупные узлы, этот метод не подойдет.

Ситуация № 2: детали, которые нужно закрепить, входят в состав закрытого узла, поэтому нет возможности расположить электроды с двух сторон. В этом случае советуем воспользоваться методом односторонней точечной сварки.

Его можно использовать для соединений элементов практически любых размеров (ограничение лишь по толщине), так как нет зависимости от длины щипцов — электроды прикладываются к одной поверхности. В процессе сварочный ток распределяется между двумя деталями, а нагрев происходит от части тока, протекающего через нижнюю деталь. Для улучшения качества сварной точки можно использовать специальную медную прокладку, которая устанавливается там, где будут располагаться электроды. Она способствует повышению параметром протекающего через деталь тока, поэтому место сварки получается более прочным.

В этом случае помните, что при работе с деталями разной толщины (разница более чем в 3 раза) ток следует подавать к более массивной (толстостенной) заготовке. Избегайте слишком близкого расположения электродов, так как в этом случае существует возможность наружного выплеска расплавленного металла.

Преимущества использования данного метода:

• повышенная производительность,
• низкое энергопотребление (площадь сварочного контура машины небольшая),
• снижение деформации деталей из-за симметричности процесса приварки заготовок.

Недостатком же является то, что не всегда можно обеспечить необходимое усилие зажима, поэтому качество такой сварки уступает двухсторонней.

Режимы точечной сварки

SPOT-аппараты способны работать в двух режимах: в «жестком» и «мягком». Первый характеризуется большим значением сварочного тока и малым периодом его пропускания, второй же, наоборот, небольшим значением тока и продолжительным временем работы.

Главные параметры работы:

• усилие сжатия не только создает контакт между деталями, но и деформирует их для предотвращения выплеска расплавленного металла в зазор между заготовками. В первую очередь оно зависит от толщины свариваемых деталей и свойств металла, из которого они изготовлены.
• сила тока также определяется суммарной толщиной деталей и их химическим составом.
• время сварки — от него зависит размер сварного ядра в точке контакта.
• диаметр рабочей части электрода (т.е. той части, которая непосредственно контактирует с деталями).

Помните! Даже малейшее отклонение от рекомендуемой величины хотя бы одного из параметров негативно отразится на качестве сварки.

Значение всех вышеперечисленных параметров зависит от толщины и материала свариваемых деталей. Рассмотрим режимы на примере деталей из низкоуглеродистой стали, так как она является наиболее распространенным материалом для изготовления металлопроката (листов, швеллеров, труб, уголков и т.д.) и крепежных изделий и широко применяется в строительстве, при возведении различных металлоконструкций.

Например, для заготовок общей толщиной не более 5 мм рекомендуется цикл с одним импульсом тока и постоянным усилием сжатия. Если значение толщины превышает 5 мм, то понадобится несколько импульсов.

В таблице приведены значения основных параметров работы при точечной сварке низкоуглеродистой стали:

Толщина детали, мм	Диаметр рабочей части электрода, мм	Усилие сжатия, кН	Сила тока, кА	Время сварки, сек	Минимальный диаметр ядра, мм
1	5	1,5	7,5	0,4	4
2	7,5	3,5	10,5	0,6	6
2,5	8	3,5	11,5	0,8	7
4	12	4	11	3	10,5
5	13	5	12	4	12,5
6	15	6	13,5	4,5	14
7	17	7	14,5	5	15
8	18	8	15	6	16

Возможные трудности

Однако, качество сварного соединения зависит не только применяемого метода, но и от материала, из которого выполнена заготовка.

На производствах и заводах, где чаще всего приходится иметь дело с деталями, изготовленными из сплавов с высокой теплопроводностью (таких как медь, алюминий и т. д.), нужно учитывать некоторые нюансы, позволяющие получить качественную сварную точку. Следует помнить, что элементы из подобного материала очень быстро отводят вложенное тепло, и для их скрепления нужно подавать ток с очень высокой плотностью, достигающей 120-300 А/кв.мм.

Другой сложностью является прилипание частичек алюминия к электродам и частиц меди, из которой обычно изготовлены электроды, к алюминию в процессе работы. Для того чтобы уменьшить количество таких случаев, необходимо очень тщательно очищать поверхности, как заготовок, так и электродов. Учтите также, что из-за более низкого электрического сопротивления точечная сварка алюминиевых сплавов осуществляется гораздо проще, нежели чистого алюминия.

Для получения качественного результата работы с такими деталями нужно определенное значение сварного тока и время сварки. В случае отклонения от требуемого значения соединение будет ненадежным и быстро «разорвется». К примеру, несоблюдение рекомендуемого времени сварки или усилия сжатия электродов приведет к появлению непрочной сварной точки

Ниже приведена таблица с соотношением параметров режима точечной сварки, необходимых для получения прочного сварного соединения деталей из алюминиевых сплавов:

Алюминиевый сплав	Толщина одной детали, мм	Значение тока, к·А	Продолжительность сварки, сек	Значение усилия сжатия электродов, кН
0,8	20	0,1	3
1	24	0,12	4
1,5	27	0,14	5
2	30	0,18	7

Как определить качество сварного соединения

На каждом производстве обязательно должна производиться проверка качества сварного соединения. Обычно для этого берут несколько образцов и разрушают их.

Если сварка была проведена качественно, то на одной детали будет глубокий кратер, а на второй останется само ядро сварной точки. Если этого не наблюдается, то это и есть непровар, и в этом случае нужно увеличить усилие сжатия или же время сварки.

Главным объективным показателем, свидетельствующем о качестве соединения, является размер ядра сварной точки (площади пятна контакта). Для любого материала будет справедливо, что диаметр ядра должен равняться трем толщинам (S) более тонкой детали, при этом допустимый разброс составляет 20%-80% S. Если диаметр полученного ядра меньше указанного диапазона, то это свидетельствует о недостаточном проваре, а если больший — то о выплеске расплавленного металла.