27.01.2022

                                            группа: 303

 Предмет: Контроль качества сварных соединений.

Тема урока: Наружные дефекты сварного соединения. Внутренние дефекты сварного соединения, выполненные газовой сваркой.

Внутренние

Внешне невидимые, но нарушающие структуру металла изъяны самые коварные. Внутренние дефекты вне зависимости от причин возникновения недопустимы на сосудах высокого давления, трубопроводах, деталях, работающих на излом.

Отпотина или трещина бывает:

·        холодная – появляются после остывания наплавки и диффузного слоя вследствие остаточных напряжений в области разогрева;

·        горячая – продольные или поперечные растрескивания, возникающие в металле на границе формирующегося зерна.

Горячие трещины на фазе формирования кристаллической решетки в легированных сплавах:

·        из-за нарушения технологического процесса (не те электроды, рабочий ток);

·        при непредвиденном отключении сварочного аппарата во время замыкания по падающей капле.

Природу трещин установить несложно. Горячие появляются сразу, характерны для массива шва, области термовлияния, если допущен перегрев или температура ниже точки плавления. Холодные формируются постепенно, пока идут фазовые превращения жидкой массы в кристаллическую решетку. Возможные причины:

·        не успевшие выделиться молекулы водорода (недостаточный разогрев);

·        высокая влажность воздуха на рабочем месте;

·        плохая экранизация расплава защитной атмосферой.

Поры классифицируются по размеру, месту расположения. Они возникают:

·        из-за инородных тел, попадающих в сварочную ванну (окислы и шлаковые включения, чешуйчатость ржавчины, влага, вольфрамовые частички от неплавящегося электрода могут стать причиной образования газовых пузырей);

·        если расплав недостаточно хорошо защищен (с обмазки выделяется мало шлака, тонкий слой флюса, сдувает защитное облако газа);

·        когда нарушается технологический процесс (не выдержана температура предварительного нагрева заготовок, не подготовлены электроды, неправильно выставлен сварочный ток).

Шлак остается в порах, если нарушена технология. Вольфрам попадает при недостаточном экранировании ванны инертным газом. Оксидные пленки остаются при плохой зачистке свариваемых поверхностей.

Поры в сварном шве

Непровар – дефект, характерный для начинающих. Стык между деталями недостаточно заполнен, толщина диффузного слоя неравномерная. Чаще выявляется при многослойной проходке глубоких кромок, когда не производится промежуточная проковка и удаление окалины. Другие возможные причины:

·        плохая подготовка заготовок;

·        слишком плотная установка деталей, маленький зазор;

·        высокая скорость сварки (наплавка не успевает заполнить пустоты);

·        отклонение электрода (расплав образуется рядом со стыком, а не над ним);

·        неправильно установленный рабочий ток (электроду для расплавления не хватает ампеража).

Виды непровара сварного шва

Пережог (его еще называют перегревом) характерен при несоблюдении технологии сварки: когда ток больше, чем нужен, а скорость низкая. Нарушается структурная решетка: зерна в шве формируются слишком крупные, металл становится хрупким из-за критической ударной вязкости. Дефект не устраняется термообработкой, влияющей на микроструктуру, необходимо делать глубокую зачистку, а затем заделку области пережога.

Пережог — нарушение структурной решетки

Сквозные

Просветы определяются визуально или при проверке герметичности. Главная причина сквозных дефектов – прожоги. Характерны для тонкостенных деталей, электрод насквозь прожигает металл рядом с наплавленным шовным валиком. Причина прожога – несоблюдение технологического процесса:

·        большой зазор между свариваемыми заготовками;

·        повышенный ток;

·        низкая скорость перемещения электрода;

·        прекращение подачи защитного газа.

При образовании отверстия ванна расплава не формируется, металл утекает за ее пределы.

Прожог металла

Контроль качества сварных соединений

Сварщик несет индивидуальную ответственность за качество работы. Недопустимые дефекты – такие, при которых изделие или конструкцию нельзя эксплуатировать. Поврежденный сварочный шов может лопнуть под воздействием окружающей среды, силовой нагрузки. Контролеру необходимо выявить тип дефекта, место его расположения, размер. В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации выбирает методы контроля.

 

Изучить:  1. Причина появления отпотины или трещины.

                  2. Причины возникновения пор. 

                  3. Непровар. 

 27.01.2022

                                            группа: 303

 Предмет: Контроль качества сварных соединений.

Тема урока: Наружные дефекты сварного соединения. Внутренние дефекты сварного соединения, выполненные газовой сваркой.

Виды дефектов сварных швов и причины их образования

Начинающие сварщики, самостоятельно ремонтирующие металлоконструкции и детали, нередко допускают дефекты сварки, снижающие прочность швов. Они растрескиваются, пропускают воду, разрушаются под нагрузкой. Существуют способы выявления и устранения дефектов сварных швов и соединений, снижающих прочность смонтированных конструкций, заваренных деталей.

В обзоре представлены все виды последствий нарушения технологии, способы восстановления поврежденных участков.

Причины образования дефектов

Изъяны при сварке возникают по объективным и субъективным причинам. Каждый вид металлопроката характеризуется свариваемостью. Этот показатель зависит от компонентного состава сплава, способа производства проката. Для плохо свариваемых деталей в технологические карты сразу закладывается большой процент брака.

Основные виды дефектов сварных соединений:

·        нарушение целостности металла;

·        деформация конструкций или деталей из-за возникновения внутренних напряжений;

·        нарушение формы сварного шовного валика;

·        несоблюдение геометрических параметров наплавочного валика;

·        структурные изменения металла (размера зерна в области фазового перехода сварного соединения).

Внешние дефекты не так опасны, как внутренние, невидимые. Они выявляются неразрушающими методами контроля. Самостоятельно делать ответственные сварные швы рискованно. Лучше обратиться к профессионалам.

Основные причины нарушения целостности сварных шовных валиков и зоны термовлияния:

·        некачественная обработка стыков: плохо зачищенная окалина, ржавчина, остатки оксидной пленки, жирные пятна, загрязнения;

·        применение наплавочной проволоки или электродов, не соответствующих основному металлу;

·        неисправность сварочного аппарата;

·        неправильная установка рабочих параметров: силы тока, напряжения на регуляторах сварочника;

·        неправильная укладка деталей, не учитывается коэффициент линейного расширения;

·        несоблюдение интервала между электродом и деталью, не поддерживается определенная длина дуги.

Виды дефектов сварных швов

Полная классификация возможных нарушений наружной и внутренней структуры сварных швов представлена в ГОСТ 30242-97. Возникновение наружных дефектов сварных швов нередко сопровождается глубинными нарушениями структуры сплава. Они возможны при любом способе сварки, делятся на наружные, внутренние и сквозные. О каждом виде изъянов сварных соединений стоит рассказать подробнее.

Наружные

Выявляются при визуальном осмотре. Большинство наружных дефектов сварных швов устраняются в процессе работы.

Причина трещин – несоблюдение температурного режима. Горячие формируются при высоких температурах свыше 1100°С. Холодные при недостаточном разогреве поверхности (до 200°С). При трещинах металл становится менее пластичным, разрушается под нагрузкой.

Трещины появляются из-за несоблюдения температурного режима

Подрезы – наиболее встречающиеся дефектные нарушения сварных шовных валиков: между наплавкой и деталью видны углубления. Причины:

·        слишком высокое напряжение электродуги, сварные заготовки истончаются;

·        одна деталь проваривается сильнее, ванна расплава смещается от центра зазора.

При подрезе прочность соединения снижается, сварной шов приходится проходить еще раз.

Подрез сварного шва

Прожоги характерны для сварки тонкостенных изделий. Их удается избегать опытным сварщикам. К прожогу нередко приводит неуверенное управление электродом. Слишком высокий ток – еще одна причина.

Свищи – крупные раковины, похожие внешне на воронку. Они ухудшают внешний вид сварного шва, видны сразу. Их устраняют вторичной проходкой.

Воронки свища

Кратер характеризуется рыхлостью металла, его усадкой. От них нередко идут трещины по поверхности. Возникают в области непровара при отключении или отрыве электродуги от поверхности заготовки.

При обнаружении кратера необходимо зачистить и заварить повторно

Наплыв – вылившийся избыточный металл: наплавка расползается без образования надежного сварного шва, нет прочного диффузного слоя. Электродуга не успевает проплавить заготовку из-за недостаточного напряжения. Другая причина – плохо зачищенные кромки, остатки окалины не расплавляются.

Изучить:  1. Причины образования дефектов.

                  2. Трещины, подрезы и прожоги.

                  3. Свищи, кратеры и наплывы.

17.01.2022

                                            группа: 411

 Предмет: Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей.

Тема урока: Приборы, приспособления, инструменты и материалы, применяемые при ТО КШМ.  

Траверса — для снятия и установки двигателя. Для этого необходимо подвесить на таль траверсу или захват, захватив двигатель крючками с правой стороны за скобу, установленную на передней шпильке крепления выпускного коллектора, а с левой — за технологическое отверстие, выполненное в приливе блока двигателя, или за болт, ввернутый в резьбовое отверстие крепления кожуха сцепления.

Стенд — для разборки и сборки двигателя.

Кронштейн — для крепления двигателя на стенде.

Ключ — для крепления гаек впускного и выпускного коллекторов. Момент затяжки гаек равен 25 Нм. Отворачивание гаек показано на рисунке.

Фиксатор — для удержания маховика от проворачивания. При отворачивании или заворачивании храповика коленчатого вала, болтов крепления сцепления или маховика необходимо установить фиксатор в отверстие блока для закрепления маховика от проворачивания.

Ключ — для отворачивания и заворачивания центрального болта коленчатого вала и проворачивания коленчатого вала двигателя при регулировке клапанов.

Съемник — для снятия переднего подшипника первичного вала коробки передач.
Ключи — для отворачивания и заворачивания шпилек.
При помощи ключа  шпилька зажимается в ступице эксцентриком.
Комплект втулок — для установки поршней в сборе с поршневыми кольцами и шатунами в цилиндры блока двигателя. При установке поршней подбирается втулка, соответствующая размеру поршня. Поверхности цилиндров и поршней перед установкой нужно смазать моторным маслом.

Оправки — для запрессовки заглушек коленчатого вала и блока цилиндров. Демонтаж заглушек производят керном и выполняют при капитальном ремонте двигателя с целью качественной очистки рубашки охлаждения блока цилиндров от накипи и масляные каналы блока цилиндров, коленчатого и распределительного валов от смолистых отложений на их стенках. После запрессовки заглушек масляных каналов необходимо зачеканить их керном в нескольких точках.

Кольцевые калибры — для установки нутрометра на нуль при измерении износа цилиндров двигателя.

Нутрометр — для измерения износа цилиндров блока двигателя. Диаметр цилиндра измеряется в четырех поясах. В каждом поясе производятся два измерения — в продольном и поперечном направлениях двигателя. В зоне пояса цилиндры практически не изнашиваются. Поэтому по разности замеров в первом и остальных поясах можно судить о величине износа цилиндров.

Расточный станок — для расточки цилиндров блока двигателя под ремонтный размер, хонинговальный станок — для окончательной обработки цилиндров. Хонингование выполняется сначала набором среднезернистых абразивных брусков, потом мелкозернистых. Для достижения наилучшей чистоты рабочей поверхности цилиндра ее доводят мелкозернистой шлифовальной шкуркой, намотанной на хонинговальную головку. Оправка и опора поршня — для выпрессовки поршневого пальца. Выпрессовку поршневого пальца производят на прессе с помощью оправки 2 (А) и опоры (4) с цилиндрической выемкой, в которую укладывают поршень, или при помощи опоры 2 (Б). Перед выпрессовкой пальца снимают поршневые кольца.

Приспособление для заточки поршневых колец

Его проверяют набором щупов при установке колец в калибр, имеющий диаметр отверстия, который равен номинальному диаметру кольца, с допуском ±0,003 мм.

При недостаточном зазоре необходимо стыковые поверхности колец запилить на приспособлении, а при повышенном — заменить кольца.

Калиброванная пластмассовая проволока — для проверки зазора между вкладышами и шейками коленчатого вала двигателя. Зазор между вкладышами и шейкой коленчатого вала можно проверить расчетом (измерив детали). Однако для проверки зазора удобнее пользоваться калиброванной пластмассовой проволокой. В этом случае необходимо тщательно очистить рабочие поверхности вкладышей и соответствующую шейку коленчатого вала. Затем положить отрезок пластмассовой проволоки на ее поверхность. Установить на шейку коленчатого вала шатун с крышкой или крышку коренного подшипника (в зависимости от вида проверяемой шейки) и затянуть гайки или болты крепления. Снять крышку и по сплющиванию проволоки определить по шкале, нанесенной на упаковке, величину зазора.

Если зазор находится в пределах допуска или меньше предельного (0,1 мм для шатунных и 0,15 мм для коренных шеек), то эти вкладыши можно снова использовать.

При зазоре, больше предельного, необходимо заменить на этих шейках вкладыши новыми. Если шейки коленчатого вала изношены, то необходимо их прошлифовать до ремонтного размера и соответственно заменить вкладыши ремонтными (увеличенной толщины).

 

Изучить:  1. Назначение оправки для поршневых колец.

                  2. Нутрометр назначение 

                  3. Калиброванная пластмассовая проволока.

17.01.2022

                                            группа: 411

 Предмет: Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей.

Тема урока: Измерение компрессии в цилиндрах двигателя. 

Компрессией называют величину максимального давления в цилиндре, создаваемого при холостой прокрутке двигателя стартером (например, при отключении свечи зажигания). Компрессию двигателя не стоит путать со степенью сжатия, т.к. это разные понятия.

 

Компрессия – силовое воздействие на газообразное тело, приводящее к уменьшению занимаемого им объема, а также к повышению давления и температуры. В широком смысле слова компрессия — это величина давления, которое создаётся в цилиндре в конце такта сжатия.

 

При диагностике неисправностей связанных с перебоями в работе двигателя первым делом необходимо замерить компрессию. Это даст правильное направление для дальнейшего поиска неисправности. Можно сколько угодно улучшать зажигание и подачу топлива, но если цилиндр не достаточно герметичен, то нормально работать он не будет. Своевременный замер компрессии может выявить на ранних стадиях разгерметизацию цилиндров, таким образом сэкономить деньги на ремонте и время в поиске неисправности.

 

Особенно требовательны к компрессии дизельные двигатели, так как в них воспламенение топлива происходит без использования свечи зажигания. В таком двигателе в разогретый от сжатия в цилиндре воздух (до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива) через форсунку впрыскивается порция топлива. Как следствие если нет достойной компрессии, то и не будет условий для воспламенения дизельного топлива. В процессе впрыскивания топливной смеси происходит его распыливание, а затем вокруг отдельных капель топливной смеси возникают очаги сгорания, по мере впрыскивания топливная смесь сгорает в виде факела. Так как дизельные двигатели не подвержены явлению детонации, характерному для двигателей с принудительным воспламенением, в них допустимо использование более высоких степеней сжатия (до 26), что, в сочетании с длительным горением, обеспечивающим постоянное давление рабочего процесса, благотворно сказывается на КПД данного типа двигателей, который может превышать 50%.

 

Как правильно замерить компрессию

 Чтобы измерить компрессию, необходимо вместо свечи (зажигания или накала) установить компрессометр. Этот прибор представляет собой манометр, соединенный шлангом со штуцером и обратным клапаном. При вращении коленчатого вала двигателя в шланг нагнетается воздух до тех пор, пока давление в шланге не сравняется с максимальным давлением в цилиндре. Его значение зафиксирует манометр.

 При измерениях компрессии надо соблюдать важные правила. Во-первых, двигатель должен быть «теплым». Подача топлива должна быть отключена. Можно, например, отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры. Во-вторых, необходимо вывернуть все свечи. Выборочный демонтаж свечей, недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером. В-третьих, аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер – исправен.

Компрессию измеряют как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты. Так, когда заслонка закрыта, в цилиндры, очевидно, поступит мало воздуха, поэтому компрессия будет низкой и составит около 0,6-0,8 МПа. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам – даже при малых неплотностях ее значение падает в несколько раз.

 

При измерении компрессии с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно (приблизительно до 0,8-0,9). Поэтому замер компрессии с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких как: поломки поршней, закоксовывание колец, прогары клапанов, задиры поверхности цилиндров.

 

В обоих способах измерения желательно учитывать динамику нарастания давления – это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (0,3-0,4), а при последующих тактах резко возрастает, - это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию.

 

Самым распространенным прибором для проверки компрессии является упомянутый выше компрессометр. В отличие от незамысловатых отечественных конструкций иностранные фирмы выпускают целые наборы с комплектом переходников (адаптеров), позволяющих проводить измерения на автомобилях любых марок и моделей.

Быстро и эффективно измеряют компрессию современные мотор тестеры. Эти приборы фиксируют фактически не давление, а амплитуду пульсации электрического тока, потребляемого стартером во время прокрутки. Ведь чем выше давление в цилиндре, тем больше затраты мощности стартера на вращение коленвала. Тем самым удается одновременно измерить компрессию во всех цилиндрах всего за несколько оборотов, не прибегая к выворачиванию свечей, что особенно важно для многоцилиндровых двигателей.

 

Недостаток измерения мотор-тестером заключается в том, что получаемые результаты выражаются в относительных единицах, например, в процентах к цилиндру, работающему лучше. Лишь самые дорогие мотортестеры способны измерять абсолютную величину компрессии в каждом цилиндре, но это возможно только на основе большого числа статистических данных по конкретной модели двигателя и их сопоставления с действительным давлением в цилиндре.

 

Основное правило, которое следует помнить: в большинстве случаев результаты замеров компрессии являются относительными. Это значит, что в первую очередь необходимо опираться на разницу в значениях компрессии у различных цилиндров, а не на саму ее абсолютную величину.

Поиск причин низкой компрессии 

Если было обнаружено снижение компрессии в одном из цилиндров, следующим этапом необходимо выявить причины этой неисправности. Вообще причин снижения компрессии две – утечки могут происходить либо через компрессионные кольца, либо через клапана и их седла. Чтобы проверить, кто именно виноват, необходимо залить немного моторного масла в «слабый» цилиндр (через свечной канал) и повторить замер компрессии. Секрет в том, что добавленное моторное масло уменьшит зазор в паре поршень-цилиндр (при работе исправной цилиндропоршневой группы (ЦПГ) этот зазор герметизируется кольцами) и компрессия вырастет. Конечно, в двигателе с непосредственным впрыском стоит обратить внимание на то, что в поршне имеется выемка и часть масла будет оседать в ней (т.е. масла надо налить столько, чтоб наполнить эту выемку до краёв и чуть перелить). Если после добавления масла в цилиндр компрессия осталась прежней, значит необходимо ремонтировать клапана (притирать и т.д.).

 

Если компрессия поднялась (при замере с маслом), значит, виноваты кольца в этом цилиндре. Дальше два пути – либо разбор двигателя, либо раскоксовка и промывка масляной системы. Разумеется, сначала стоит попробовать сделать раскоксовку. И если не поможет тогда ремонт. Однако если раскоксовка помогла в дальнейшем стоит усилить наблюдение за этим цилиндром и планировать замену колец.

 

 

Все причины низкой компрессии

 Если вы столкнулись с потерей компрессии или ее просадкой в одном из цилиндров, точную причину стоит искать следующим образом.

 

Сверху за герметичность камеры сгорания отвечают клапана, но снижение компрессии может быть не только из-за утечек в паре тарелка клапана/седло клапана. Отложения смолистых веществ на клапанах могут снижать площадь впускного канала (дополнительное сопротивление впуску), или даже препятствовать полному закрытию клапана. Появление отложений на клапане и нарушение его прилегания к седлу приводят к ухудшению теплоотвода (тепло от клапана рассеивается через седло, к которому он прилегает) и, в последствии, к прогоранию клапана. Но клапан может прогореть еще и из-за уменьшения теплового зазора: в этом случае при прогреве двигателя клапан перестанет нормально прилегать к седлу.  Образовавшаяся кольцевая щель между тарелкой клапана и его седлом снижает компрессию. Через эту щель прорываются раскаленные газы и сжигают тонкую кромку тарелки, что еще больше снижает компрессию. Двигатель теряет мощность, а тарелка клапана сгорает.

 

Неправильно выставленные фазы газораспределения могут быть причиной снижения компрессии вследствие несвоевременного открытия/закрытия клапанов. Эта проблема влияет на все цилиндры одинаково, т.е. на перепадов компрессии между цилиндрами не будет обнаружено.

 

Некоторые современные двигатели регулируют подачу воздух в цилиндры не привычной для нас дроссельной заслонкой, а высотой/фазами подъема впускных клапанов (Valvetronic у BMW, MultiAir у Fiat и проч.). Теоретически при неисправностях системы регулировки подъемов клапанов компрессия так же может снижаться, т.к. подъем клапанов при замере может быть не полным. Влияние этой неисправности на все цилиндры будет одинаково, если неисправность постоянная. Однако если неисправность носит плавающий характер, замер компрессии будет показывать каждый раз новые данные, и судить о неисправности конкретного цилиндра по компрессии в этом случае опрометчиво. Причиной могут быть как неисправность управления электроклапаном регулирования фаз газораспределения выпускных клапанов, так и сбои датчика.

 

Снизу за герметичность камеры сгорания отвечают элементы цилиндропоршневой группы. К снижению компрессии приводит износ и как следствие увеличение зазоров в ЦПГ, что также сопровождается увеличенным пропуском газов в картер. Такие же последствия дает изменение геометрии (деформация поршня или цилиндра) по причине перегрева двигателя, залегание колец, задиры на зеркале цилиндра, сломанное компрессионное кольцо. Прогоревший поршень в первую очередь проявляет себя посторонними шумами при работе двигателя, и лишь затем снижением компрессии в цилиндре.

 

Отдельно выделим прогар прокладки головки блока цилиндров. Эту неисправность можно дополнительно проверить, создав давление в цилиндре при закрытых клапанах (допустим компрессором), и понаблюдав за появлением пузырьков в расширительном бачке системы охлаждения, либо услышав шум в соседнем цилиндре.

 

Изучить:  1. Что такое компрессия?

                  2. Процес измерения компрессии.

                  3. Причины низкой компрессии.