Можно ли заварить блок двигателя ваз

Обновлено: 02.05.2024

Как восстанавливают двигатели с помощью сварки

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Выполняем сварку чугунного блока двигателя

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.

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.

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 или головке блока цилиндров, симптомы, как определить и заделать

Визуально можно выявить глубокие разрывы, а вот микротрещины «на глаз» не определить.

Вероятные симптомы и причины

Ниже описаны признаки, по которым можно косвенно определить трещину в блоке или головке. Хотя, описанные признаки могут означать и иные неисправности.

Перегрев двигателя, из системы полностью вытекает антифриз. Если не стоит вопрос о герметичности самой системы охлаждения, в этом случае необходимо проверить насколько хорошо затянуты болты ГБЦ. Важно: будьте осторожны, при протяжке болтов они могут лопнуть.
Некорректная работа прибора управления температурой (термопары), вследствие перегрева происходит деформация головки блока цилиндров.
Неисправность пробки расширительного бачка, в которой клапан не держит давления, образуются воздушные пробки.
В тёплую погоду происходит колебание температуры двигателя. Стрелка термодатчика производит резкие скачки в сторону увеличения, либо уменьшения температур.
Вибрация двигателя или «троение», особенно это ощутимо при подъёме в гору. Как показывает практика, это один из распространенных симптомов образования именно микротрещин. Важно: чтобы подтвердить наличие микротрещин на блоке цилиндров или убедиться, что есть трещина в ГБЦ, выкрутите свечу зажигания. Если свеча мокрая, попробуйте жидкость на язык. Сладкий вкус означает что это антифриз, попадающий через микротрещину в масло. Долейте охлаждающую жидкость и включите двигатель, не закрывая капот и крышку расширительного бака. Если жидкость сразу начнёт кипеть, это верный признак наличия трещины в ГБЦ.
Велика вероятность появления трещин возле направляющей втулки или втулки впускного клапана. В этом случае головку придется менять.
Уходят газы. Для определения утечки можно надеть резиновую медицинскую перчатку на расширительный бачок, или горловину радиатора, и закрепить канцелярской резинкой. Если перчатка надувается, значит проблема есть.

Антифриз лучше использовать импортный и безсиликатный G-11 – для алюминиевых блоков. Для чугунных блоков цилиндров лучше использовать антифриз красный, штатный. Он рассчитан под температуру -80 +135.

На заметку: на верхней плоскости блока цилиндров могут появиться трещины вследствие плохой промывки и продувки блока перед сборкой. В результате этого в резьбовых отверстиях под болты остается грязь и жидкость.

Методы определения

Чтобы окончательно убедиться в образовании микротрещин, существует несколько способов определения дефектов.

Производится установка магнитов по корпусу устройства или ГБЦ. Сверху насыпается металлическую стружку. Она начинает двигаться к местам установки магнитов, забиваясь в трещины.
На тщательно промытую ацетоном либо керосином поверхность ГБЦ наносим особую жидкую краску и ждем 10 минут. После этого чистой тряпкой стираем оставшуюся краску. Дефекты после такого метода обнаруживаются сразу.
Для проверки целостности можно использовать жидкость. Для этого необходимо герметично закрыть все отверстия и залить в канал воды. С помощью насоса закачиваем в канал воздух под давлением 0,7 Мпа. Оставляем блок в таком состоянии на несколько часов. Ушедшая вода скажет о том, что в головке блока присутствуют дефекты. Таким же образом целостность проверяется путем погружения блока в емкость с водой. В этом случае пузырьки покажут место трещин.

Места расположения дефектов, за устранение которых браться не стоит.

на клапанных гнёздах;
на зеркалах цилиндров;
на плоскости прилегания блока и головки.

Как заделать поврежденные места

Заделывание электросваркой

Засверлить трещины сверлом, чтобы они не пошли дальше и не начали увеличиваться во время работы. Зашлифовать.

Разогреваем блок до 600-650 градусов. Для заделки используем пруток присадочный из чугунно-медного сплава, диаметром 5 мм и флюс. Шов предохранить от окисления с помощью буры.

На поверхности в блоке двигателя должен остаться ровный слой с выступом не более 2 мм. После этого охлаждаем блок в термошкафу.

Электродуговая сварка

В этом случае подогрев блока не требуется. Электронная проволока идёт в качестве присадочного материала. Аргон используется как среда для сварки. Не допускайте перегрева свыше 60 градусов.

Заделка трещин ГБЦ

Нагреваем головку до температуры 200 градусов. Используем для этого ацетиленовую горелку. Заделывание производится при помощи постоянного тока. Диаметр электрода выбираем в зависимости от ширины и толщины стенки.

Приварка заплаты

Подбираем кусок металла, размером с трещину. Жестянкой обворачиваем медные электроды из медного сплава и привариваем заплату. Шлифуем и в довершение покрываем эпоксидной пастой.

Применение эпоксидной пасты

Разлом разделать шлифовкой и засверлить концы трещин сверлом, диаметром не более 85 мм. В отверстия засадить медные заглушки. По очертаниям трещин проходимся насечкой, для создания искусственной шероховатости.

Поверхность обезжириваем с применением ацетона, подогреваем с помощью инфракрасной лампы до температуры 80 градусов. На разлом наносим эпоксидную пасту в следующей последовательности:

1 слой 1 мм,
второй 2-3 мм,
третий 3-4 мм.

Выдержать в течение суток при температуре 20 градусов, затем необходимо просушить место ремонта в сушильной камере, при температуре 90 градусов, в течение одного часа.

После просушки склеенный участок зачистить и выровнять шлифовкой.

Лада 2110 OneTen › Бортжурнал › Сварка чугунного блока цилиндров (21126). Отломлено крепление МКПП.

Добрый вечер)
Сегодня закончил механическую обработку крепления МКПП. Блок заварен, ухо на месте!=)
Изначально не хотели отдавать деталь в мастерскую, поэтому пришлось искать решение для починки своими руками. Примерно неделя ушла на поиск информации, в итоге остановились на электродуговой сварке чугуна методом "по холодному". В интернете и литературе он подробно описан.

Процесс сварки чугуна очень специфический, имеет свои особенности и требуется применение специальных материалов. В моем случае необходимы специальные ферроникелевые ( FeNi) электроды. Оказалось найти их, мягко говоря, не просто…

Приведу примеры нескольких производителей: Esab (шведская промышленная компания), Kjellberg (Германия) и Zeller (Германия).

Купили: Zeller, модель 855. Универсальный ферроникелевый электрод ZELLER 855 с биметаллическим
стержнем и графитобазовым покрытием. Предназначен для сварки чугуна и чугуна со сталью без предварительного подогрева.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
Универсальный электрод ZELLER 855 предназначен для сварки и наплавки, разнообразных
марок вязкого чугуна, чугуна с шаровидным графитом и ковкого чугуна, особенно
зернистого и для сварки этих материалов со сталями и литейными сталями без
предварительного нагрева.
ГОСТ: ВЧ35 ВЧ60, КЧ306КЧ554, СЧ10 СЧ35, ЧН2Х, ЧН3ХМДШDIN: GG10 GG35, GGG40 GGG60, GTS3510GTS5504, GTW3504GTW4507, GTWS3810
Идеально подходит для ремонтной сварки оснований станков, корпусов насосов, <u>блоков
цилиндров, двигателей и корпусов коробки передач</u>, штампов из модифицированного
чугуна.

Мы непрофессиональные сварщики, с ремонтом чугунных деталей не сталкивались, вообщем доверились рекламе и отзывам)))

Кратко об основных особенностях процесса.
Разделка (подготовка места сварки, трещины или скола) имеет U-образную форму, не должно быть острых углов. Второе, сварка выполняется короткими проходами. Третье, важно контролировать температуру в зоне сварки и не перегревать деталь. Следующий проход начинать при температуре не выше 60-80 градусов цельсия. Четвертое, максимальная длина валика (за проход) около 30мм. Мы делали примерно 15мм. Пятое, каждый валик в обязательном порядке проковывается по горячему. Это важно! Таким способом снимаются напряжения.
Еще много нюансов, о которых рассказано в описании метода "холодной сварки чугуна". Также стоит брать во внимание рекомендации производителя электродов (паспорт, руководство).

Материалы:
МШУ, диски. Напильники разной формы. Для проковки был куплен небольшой молоток и доработан следующим образом:

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.

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.

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.

Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта.

Виды герметиков для двигателя автомобиля: анаэробные, силиконовые, ремнотные. Принцип дейсвтия, отличия, сферы применения. Как выбрать лучший герметик.

На какие неисправности указывает эмульсия на масляном щупе и крышке маслозаливной горловины. Способы самостоятельного определения причин данной проблемы.

Почему возникает перегрев двигателя. Чего ожидать водителю и какие поломки могут возникнуть, если двигатель перегрелся. Что делать в случае перегрева ДВС.

В чем заключается и для чего необходима разминусовка силового агрегата. Основные преимущества данного решения, установка дополнительной массы своими руками.

Назначение блока цилиндров в конструкции ДВС. Разновидности, материалы и способы изготовления. Преимущества и недостатки блоков из чугуна и алюминия.

Технология сварки блоков ДВС

О СВАРКЕ

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).

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

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

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.

Технология сварки блоков ДВС

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:

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

Методы сварки блока цилиндров из чугуна

Особенности чугуна

У чугуна высокие показатели жесткости и прочности, низкая себестоимость получения. Чугун выплавляется из руды при более низкой температуре по сравнению со сталью и обладает при этом прекрасной текучестью, которая позволяет снизить затраты на изготовление конструкций, требующих прочности и имеющих объемы производства, влияющие на всю экономику государства.

Трещины блока цилиндров

Схема устройства сварочного полуавтомата.

Учитывая особенности чугунного изделия, сварка трещин, возникших в блоке двигателя, может производиться тремя способами:

когда весь блок нагревается;
когда разогреваются места, где возникли трещины;
когда деталь вообще не нагревается, а сварка производится так называемым холодным способом, который сегодня получает все большее распространение.

Трещины блока цилиндров двигателя обнаруживают, испытывая его гидравлическим способом, и помечают мелом. Из блока в тех местах, где будет происходить сварка, удаляют все впрессованные детали. На обоих концах обнаруженной трещины сверлят отверстия около 5 мм, которые пронизывают ее до ближайшей поверхности.

Если завариваемая поверхность блока в рабочем состоянии соприкасается с другой деталью, то ее обрабатывают от излишков сварочного металла абразивом, напильником или наждачной бумагой так, чтобы она не имела выступа.

Способы заделки трещин

Горячая сварка. Нагрев всего блока применяется при сварке, когда используется ацетилен и кислород. Сварка блока двигателя происходит при образовании электрической дуги, при этом используются электроды из чугуна или стали, покрытые специальным составом. Нагрев детали ведется медленно до температуры 6-6,5 сотни градусов, для равномерного нагрева применяется специально оборудованный кожух из стали с прослойкой асбеста.

В кожухе заблаговременно прорезаются отверстия для возможности доступа к поврежденным местам. Данный метод является наиболее дорогостоящим и трудоемким, но зато приводит к восстановлению материала, практически соответствующего своим начальным параметрам. Этот способ используется в том случае, если трещины появились в труднодоступных местах, например, при стыке стенок различной толщины. При таком способе внутренние напряжения изделия, которые возникают во время сварки, практически приближаются к нулю.

Сварка с местным нагревом. Данным способом пользуются, когда повреждения возникли на поверхности, нагрев которой не вызовет возникновения внутреннего напряжения в различных участках всего блока. Во время сварки ремонтируемая поверхность постоянно подогревается. Нагрев производят газовой горелкой до 6-7 сотен градусов.

По окончании работ готовая поверхность опять нагревается до указанной температуры и оставляется остывать. При использовании этого метода необходимы специальные знания и высокая профессиональность производящего работу, поэтому он применяется нечасто. Сварка блока двигателя без нагрева. Такой способ используется при ремонте поверхностей, отстоящих от участков, несущих какую-либо нагрузку на такую длину, когда нагрев, происходящий при сварке, и последующее охлаждение не повлияют на их прочность.

Непрофессиональное производство такой работы может привести к тому, что ваш блок, который вы хотели отремонтировать, попросту расколется или треснет в другом месте.

Сварка чугунного блока двигателя

Для сварщика, при ремонте изделий из чугуна, главное достичь максимально прочного шва, так как именно сварное соединение всегда является самым слабым местом. Когда идет сварка чугунного блока двигателя, то зачастую происходит заварка трещин, сколов и прочих повреждений. В основном, толщина такого блока составляет от 4 до 8 мм, поэтому, рекомендуется использовать электроды диаметром в 4 мм.

Электроды для сварки чугунного блока двигателя

Трещины возникают в рубашках блока охлаждения, так как она может подвергаться ударам и на нее негативно влияют процессы разморозки. В блоке также могут возникать проломы, которые получаются из-за разрушения гильзо-поршневой группы. Сначала может сложиться впечатление, что поломку можно заделать легко, но на самом деле это не так. Особенности свойства чугуна выдвигают дополнительные требования к технологии сваривания. Здесь также возникает большая ответственность, так как неправильными движениями можно испортить весь блок. Все это может занимать больше времени, за счет необходимости в прерывании шва, попутной обивке шлака и прочих вещей. Все это проводится по ГОСТ 2246-70.

Сварка чугунного блока двигателя в домашних условиях

Свариваемость чугуна и другие свойства

Сварка чугунного блока двигателя полуавтоматом предполагает соблюдение всех особенностей обработки данного материала. Чугун является сильно насыщенным углеродом. Но при температурном воздействии он начинает испаряться и вступает в реакцию с окружающими элементами, что образует СО. Когда данное соединение попадает в металл, то это приводит к появлению трещин во время сваривания.

Сварка чугунного блока

Также стоит отметить свойство быстрого остывания металла. Если допустить резкий спад температуры, что в данном случае может произойти вполне естественным способом, то в металле могут образоваться поры и трещины, не говоря уже о других деформациях. Во время остывания в чугуне образуются различные по структуре кристаллической решетки соединения. Соответственно, все эти соединения могут иметь различных объемы. Из-за этого могут образовываться внутренние поры.

Также стоит отметить низкие пластичные свойства, что приводит к появлению перенапряжений в металле, от которого также появляются трещины. Особенно характерно это, когда идет сварка тонкого металла электродом. Металл обладает высокой хрупкостью, что создает дополнительные сложности в обработке и делает такие условия, при которых трещины могут образоваться даже при относительно небольших механических ударах.

Причины образования трещин

Сварка чугунного блока двигателя аргоном зачастую работает с заделкой трещин. Но они же могут появиться и в процессе сваривания. Основной причиной является резкий спад температуры, или резкое ее повышение. Чтобы этого избежать, следует постепенно подогревать чугун перед сваркой, а также делать это после нее, так как в ином случае он слишком быстро остынет. Трещины могут появиться из-за активного выхода углерода из состава при нагревании. Чтобы не допустить данный процесс, используют флюс, который возмещает утраченный углерод, а также используют защитные газы, которые помешают углероду соединиться с кислородом.

Образование трещин на чугунном блоке двигателя

Также может образоваться напряжение из-за водорода, который попал в шов из атмосферы, или же может попасть туда в обмотке электрода. Здесь нужно более тщательно выбирать покрытие и защитную среду чтобы обеспечить надежную изоляцию для металла. Недостаточное количество восполнения углерода, что случается при неправильно подобранном флюсе, также может стать причиной трещин. В таком случае деформация получается из-за неравномерности внутренней структуры элементов, в которых отсутствует углерод. Они создают деформацию, которая приводит к разрыву поверхности или созданию внутренних пор и раковин.

Режимы и характеристики

Существуют разные виды и способы сварки металла. Чтобы шов получился максимально надежным, при его создании нужно руководствоваться проверенными параметрами, которые смогут гарантировать удачное проведение работ.

Читайте также: