Технология ремонта литых автомобильных дисков аргоном

Для автомобильного транспорта, колесящего по российским дорогам, удары колеса о колдобину – вещь обычная. Владельцы машин знают, что каждое такое попадание чревато поломкой опорного обода. Ездить с поврежденными колесами небезопасно. Литые и кованые диски делают из двух сплавов:

• алюминиево-кремниевые содержат от 7 до 12% и магний;
• сплав AlSiMg более пластичный, используют с 80-х годов, содержат от 11 до 15% магния.

Чистый алюминий сейчас не используется. Для восстановления целостности металла обычно применяют сварку дисков аргоном. Многие СТО занимаются такой работой.

Ремонт можно проводить в гараже. Допустима сварка литого диска без защитной атмосферы электродуговым методом. Соединение получается не очень надежным, но дальнейшее разрушение алюминиевой детали электродной наплавкой можно приостановить.

Разновидности повреждений

Литые диски пользуются заслуженной популярностью среди автовладельцев. При всех достоинствах, которыми обладают, а это низкий вес, хороший отвод тепла от тормозов, у этих изделий есть один существенный недостаток – возможность повреждения при получении сильного удара. Надо всегда помнить, что поврежденный диск – это серьезная предпосылка к возникновению аварийной ситуации.

Одна из причин, по которым может произойти повреждение, кроется в технологии его производства. Все дело в том, что эти диски производят с помощью литья. Именно поэтому диски становятся хрупкими и не имеют достаточной пластичности.

В результате этого, при получении даже не самых сильных ударов на диске могут образовываться трещины, сколы. Это приводит к тому, происходит изменение геометрии диска и он начинает бить. После этого машина начинает «рыскать» и легко может потерять управление, создав тем самым предпосылки для дорожно – транспортного происшествия.

Автовладелец должен четко понимать то, что использование на машине диска с некоторыми дефектами создает реальную опасность для всех участников движения, а в первую очередь автовладельцу и тем, кто находятся рядом с ним внутри машины.

Поврежденный литой диск

Наиболее часто встречающимися дефектами литых дисков являются:

• трещины;
• смещение по оси и радиусу;
• сколы;
• повреждение нанесенного покрытия.

Повреждения, которые получают диски, происходят по следующим причинам:

1. Дефекты дорожного покрытия. При попадании колеса в яму или трещину оно получает сильный удар, приводящий к определенному дефекту. Особенно такие повреждения часто получат автомобили, эксплуатирующие низкопрофильную резину.
2. Колесо может начать бить после наезда на бордюрный камень или при попадании в яму. После этого на поверхности диска появляется вмятина.
3. Осевое биение, в народе его называют восьмерка, начинает проявляться после бокового удара, полученного при столкновении с препятствием, например с автомобилем, движущимся параллельным курсом.
4. Поврежденное покрытие, которое нанесено поверхность диска не приводит к явным повреждениям, но через некоторое время под ними активно начинает развиваться коррозия и ремонтировать его уже будет поздно.

Какие повреждения литых дисков не поддаются ремонту

Перед обращением в мастерскую, занимающуюся ремонтом литых дисков, автовладелец должен представлять какие дефекты не подлежат ремонту. Для чего это надо? Все дело в том, что иногда нечистые на руку мастера, пользуясь тем, что владелец машины не всегда ориентируется в этом вопросе, стараются извлечь дополнительную выгоду, навязывая потребителю не нужных ему услуги. Которые, кстати, могут привести к непоправимым последствиям.

Серьезные изменения геометрии литого диска

Даже высокопрофессиональные мастера не возьмутся за исправление нижеперечисленных дефектов:

• трещины и сколы больших размеров;
• дефектов в районе ступицы;
• критичное искажение геометрии.

Термины

В русскоязычной технической литературе, особенно в Сети обычно применяется термин «колесные диски». В англоязычной нормативной и технической литературе колесные диски называют «wheels», то есть – «колеса». Каждое колесо имеет обод, то есть ту часть, на которую устанавливается шина. «Диском» называют элемент колеса, который соединяет обод с осью автомобиля. Стальные колеса грузовых автомобилей обычно не имеют ступицы, а крепятся к оси непосредственно через диск. Поэтому их называют «disk wheels» – «дисковые колеса» [1, 2]. Алюминиевые колеса часто вместо диска имеют «спицы», которые переходят в «ступицу». Ступица крепится к оси автомобиля. Отметим, что ГОСТ Р 50511-93 [3] применяет международные термины «колеса» и «дисковые колеса».

Ниже во избежание путаницы будем взаимозаменяемо применять термины «колеса», «дисковые колеса» и «колесные диски».

Выбор типа сварки и электрода

Один из самых эффективных способов ремонта – сварка аргоном литых дисков. Для выполнения этих работ потребуется сварочный аппарат, в последнее время все чаще в качестве генератора сварочного тока применяют инверторные аппараты. Их преимущества очевидны, при минимально габаритно-весовых параметрах эти аппараты способны генерировать ток необходимых для выполнения сварочных работ по литым дискам.

Сварка аргоном литых дисков

Практика показывает, что сварка под защитным газом вручную не самое лучшее решение, поэтому зачастую применяют полуавтоматическую. То есть сварочный генератор должен быть оснащен устройством подачи сварочного материала и газа.

Сварка магниевых дисков

Сварку дисков, выполненных из магниевых сплавов, выполняют с помощью вольфрамового электрода. Ее выполняют в среде защитных газов. Для этого используют аргон первого сорта. Иногда допустимо использовать сварку с помощью плавящегося электрода. Для этой сварки необходимо использовать генератор переменного тока.

Перед сваркой необходимо подготовить кромки, восстанавливаемого места. Но, если свариваемый металл меньше 3 мм, то кромки можно не разделывать. При большей толщине необходимо выполнить подготовку в виде буквы V. Сварка должна выполняться на повышенной скорости. Скоростной режим гарантирует минимизировать эффект от теплового воздействия сварки на металл.

Аргонодуговая сварка дисков из магниевых сплавов

Дуга не должна превышать 1 — 1,5 мм. Это позволяет разрушать оксидную пленку, возникающую на поверхности детали, и гарантирует высокое качество шва.

Советы сварщиков

Опытные сварщики дают следующие советы при проведении работ:

1. Чтобы в шов не попадал абразив, деталь желательно вырезать фрезой.
2. Если за один подход трещину заварить не получается, то нужно вырезать корень шва с обратной стороны.
3. Лучше подкладывать с обратной стороны подкладки из меди или нержавейки.
4. Чтобы с детали снизить напряжение, необходимо свариваемый участок прогреть примерно до 250−300 градусов. Определить температуру поможет хозяйственное мыло. Для этого нужно бруском мыла провести по диску и нагревать его. Когда отметина приобретёт коричневый цвет, то температурный режим на диске — 250 градусов, а когда она станет чёрной — то 300 градусов.

Порядок проведения ремонтных работ

Для исправления повреждений на литых дисках необходимо привлечение специалистов, которые занимаются их ремонтом. Кроме этого будет востребовано специализированное оборудование и инструменты. Так что, своими руками можно только восстановить защитное покрытие.

В мастерской по ремонту будет проделан примерно такой перечень работ.

Подготовка – любой диск перед началом работ должен пройти ревизию. Для выполнения этой операции его необходимо почистить от грязи и лишь только потом станут заметны все повреждения.

При выявлении трещин, диск придется отправлять на сварку. Сварку литых дисков выполняют на оборудовании, которое позволяет выполнять работы под защитой инертных газов. Для ремонта дисков, выполненных из алюминия, применяют электроды марки АГ, для дисков, выполненных из магниевых сплавов необходимо использовать электроды марки АМГ.

После того, как заварены все трещины, поверхность диска необходимо зачистить от следов сварки. При необходимости необходимо использовать специальное оборудование.

После зачистки диска выполняется проверка его геометрических параметров. Для этого готовый диск устанавливают в специальный патрон. Для восстановления геометрических параметров применяют гидравлический цилиндр, оснащенный специальными насадками. Таким способом устраняют биения и само собой геометрические параметры.

После того, как устранены дефекты диск будет отшлифован, обезжирен и отправлен на покраску. Для нанесения покрытия часто применяют покрытия, которые выполнены на основании эпоксидной смолы.

Самая последняя операция – это балансировка.

Кстати, некоторые специалисты настоятельно рекомендуют устанавливать диски на заднюю ось.

Подготовка диска к сварочным работам

Подготовка литого диска к ремонту мало чем отличается от той, которую проводят для работы с другими деталями, изготовленными из аналогичных материалов.

Подготовка кромки трещины для сварки

То есть, необходимо подготовить кромки трещины для сварки. Размер фаски, которые должны быть выполнены, зависят от толщины материала, подлежащего сварке.

Введение

Тема применения сварки при ремонте алюминиевых автомобильных дисков остается весьма актуальной. На популярном форуме сайта Чипмейкер – сайта для умельцев по работе с металлами, любителей и профессионалов, такая дискуссия не утихает уже около 8 лет (Сварка колесных дисков). Аналогичные дискуссии идут и на зарубежных форумах.

Ниже мы представляем информацию, которая поясняет особенности и сложности ремонтной сварки алюминиевых колесных дисков:

• нормативные документы;
• технологии изготовления колесных дисков;
• алюминиевые сплавы, которые применяют в колесных дисках;
• термическая обработка, которая применяется к алюминиевым колесным дискам;
• методы сварки, которые применяется при сварке алюминиевых колесных дисков;
• зона термического влияния при сварке алюминия.

Эта информация не претендует на полное изложение затронутой темы и не является инструкцией по сварке алюминиевых колесных дисков.

Сварка алюминиевых изделий

Для получения качественного шва на поврежденных алюминиевых дисках применяют сварку в среде защитных газов при помощи вольфрамовых электродов.

Перед тем как начинать сварку поврежденного места на диске, изготовленном из алюминия необходимо подготовить место. Для этого с его поверхности необходимо удалить грязь, следы масел.

Для этого можно использовать практически любой растворитель. Разделка кромок поврежденного места необходима при толщине металла не менее 4 мм. Для того, что выполнить правильную разделку имеет смысл использовать ручной электроинструмент.

Необходимое оборудование

Для сварочных работ по ремонту литого диска потребуется следующий набор оборудования и приспособлений:

1. Генератор сварочного тока, оснащенный механизмом подачи проволоки или горелкой оснащенной неплавящимся электродом.
2. Стальной баллон, предназначенный для хранения газа.
3. Средства индивидуальной защиты.

Зарубежные нормативные документы

Колесные диски являются высоконагруженными элементами автомобиля, от которых в значительной степени зависит его безопасность. Поэтому ведущие производители автомобилей и колесных дисков не разрешают выполнения на них каких-либо ремонтных работ, в том числе ремонтной сварки.

Стандарт ISO 14400 прямо указывает, что ремонт колесных дисков сваркой не должен производиться, так как это может ввести дополнительные напряжения в его критические области [1]. Организация EUWA (Association of European Wheel Manufactures) – Ассоциация европейских производителей автомобильных колес – категорически запрещает ремонт поврежденных ободьев и дисков автомобильных колес с применением нагрева, сварки или добавления какого-либо дополнительного материала [4].

Вместе с тем, региональный нормативный документ канадской провинции Британская Колумбия – правила по ремонту сваркой алюминиевых колесных дисков – допускает ограниченное применение сварки для ремонта ободьев колес [5].