Как восстанавливают двигатели с помощью сварки

Сварка различных элементов двигателей была очень востребована в эпоху дефицита запчастей и ограничений на свободную замену агрегатов. Однако и сегодня эта операция не потеряла своей значимости и способна вернуть мотор к жизни с того света, когда по тем или иным причинам его необходимо спасти.

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.

Результат встречи поршней с клапанами на двигателе Ferrari. Владельцу было жизненно необходимо спасти блок цилиндров и головку. Сказано — сделано. Головку спасли с помощью комплекса сварочных работ.
Результат встречи поршней с клапанами на двигателе Ferrari. Владельцу было жизненно необходимо спасти блок цилиндров и головку. Сказано — сделано. Головку спасли с помощью комплекса сварочных работ.

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.

Для качественной сварки необходимо разогревать детали до высоких температур. Таким образом снижают эффект сильного локального нагрева и повышают качество работ.
Для качественной сварки необходимо разогревать детали до высоких температур. Таким образом снижают эффект сильного локального нагрева и повышают качество работ.

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.

Поврежденную поверхность головки блока вырабатывают до чистого металла и после ее разогрева наваривают металл. Из-за тяжести повреждений операцию проводят в несколько этапов. Далее головка оправляется на обработку к фрезеровщику.
Поврежденную поверхность головки блока вырабатывают до чистого металла и после ее разогрева наваривают металл. Из-за тяжести повреждений операцию проводят в несколько этапов. Далее головка оправляется на обработку к фрезеровщику.

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.

Набор для обработки повреждений на деталях: выработка трещин до основания и зачистка поверхности.
Набор для обработки повреждений на деталях: выработка трещин до основания и зачистка поверхности.

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.

Ремонт перегородок между цилиндрами в алюминиевом блоке с помощью установки заплаток. Естественно, далее пойдет установка гильз.
Ремонт перегородок между цилиндрами в алюминиевом блоке с помощью установки заплаток. Естественно, далее пойдет установка гильз.

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.

Пример с навариванием всей привалочной поверхности для восстановления ее плоскости на головке блока цилиндров.
Пример с навариванием всей привалочной поверхности для восстановления ее плоскости на головке блока цилиндров.

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.

Пример установки заплаток в чугунный блок цилиндров. Пришлось устанавливать аж три элемента. Ничего страшного, давление на стенки в этой части блока очень мало.
Пример установки заплаток в чугунный блок цилиндров. Пришлось устанавливать аж три элемента. Ничего страшного, давление на стенки в этой части блока очень мало.

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.

Частичное наваривание привалочной поверхности блока цилиндров.
Частичное наваривание привалочной поверхности блока цилиндров.

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.

Сварочные работы помогут и при таких экзотических повреждениях.
Сварочные работы помогут и при таких экзотических повреждениях.

* **

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.

Даже такое ужасающее отверстие в цилиндре алюминиевого блока профессионалы успешно заделывают с помощью заплатки.
Даже такое ужасающее отверстие в цилиндре алюминиевого блока профессионалы успешно заделывают с помощью заплатки.

Благодарим ООО «ИНОМОТОР» за помощь в подготовке материала.

Фото: из архива компании «ИНОМОТОР» и журнала «За рулем»

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии (23)

Самые новые

Первая фотография с  мотором Феррари  — автор никогда что ли не  видел результатов встречи клапанов с  поршнями? На  фото явное оплавление !

Ответить#
+1

Такие повреждения вызвала именно первоначальная встреча клапанов с поршнями из-за того, что водитель перепутал передачи при интенсивном разгоне. На фото отчетливо видны глубокие следы от клапанов на днище поршней и это не цековки. Распространены менее катастрофичные случаи подобного явления, когда куски тарелок клапанов вплавляются в днище поршней, после многократных соударений.

Ответить#
+1

М-да, а  как Вы  себе представляете интенсивный разгон с  погнутыми клапанами?? Мотор сразу заглохнет. Посмотрите внимательно на  поршни  — характер «выеденности» алюминия говорит о  том, что в  местах касания с поршня цилиндром большого разрушения не было (т.е, где существовал теплоотвод, расплавления не происходило). А  края самого левого цилиндра вчистую оплавлены, вероятно там была температура выше остальных. Предполагаю, что в  мотор залили говённое топливо и  вжарили по  полной, произошло резкое увеличение температуры в  камере, металл стал эррозировать и  плавиться, а потом уже клапана «подвисли» по  причине перегрева или заедания от остывших частиц алюминия на своих штоках.
На  современных облегченных моторах при встрече клапанов обычно сразу все разваливается: поршня трескают или дырявятся, тарелки клапанов отлетают и пробивают стержнями поршни, но  такого «навара» нет.

Ответить#
+1

Еще раз уточнил историю этого случая с Феррари у специалистов из компании «Иномотор». Фото взято из их архива, диагноз поставлен после общения с клиентом, самого осмотра повреждений и общей диагностики двигателя.

При разгоне на скорости около 120 км/ч водитель хотел перейти с четвертой передачи на пятую, но попал в третью. Было сильное превышение оборотов. После встречи клапанов и поршней привод ГРМ остался цел, а автомобиль по инерции проехал какое-то расстояние на передаче. Такие повреждения — результат многочисленных соударений поршней и клапанов, и еще какое-то время остатки тарелок просто перемалывало в цилиндре. Физический процесс нагрева металла при деформации.

Ответить#
0

Читаю , ребята , улыбаюсь , что за спор? Автор правильно написал , температура плавления чугуна выше чем алюминия , есть сомнения у кого то , из экспертов ? Про какую сталь тут пишет человек (в сомнениях) ? она вообще не рассматривается , из чего льют головки и блоки ? По присадке , (припою —понятно ухо режет , но все же ) по чугуну (одна из них ) и самая распространенная Панч11 .

Ответить#
+1

Безымянный
\\\\......по чугуну (одна из них ) и самая распространенная Панч11 .////
Ну слава богу —человек в ТЕМЕ, а то утомил уже непререкаемый НЕДОРОСЛЬ, упорно транслирующий огрызки знаний.
Панч 11 и порошковая проволока Пп Анч 11 имеющая идентичные свойства и область применения, наиболее предпочтительны для заварки дефектов узлов силового и энергетического оборудования. И для ЭТОГО класса изделий НИКАКИЕ вольности со сваркой на холодную НЕ катят — только подогрев, только проковка промежуточных слоев шва гарантирует получение качественного ремонта.

Ответить#
+1

Все верно , подогрев и медленное остывание ! Но допускаю сварку некоторых фрагментов на холодную , но для этого нужен опыт , не одна сотня блоков чугунных , и так же знание ( пришедшие после долгих лет практики) как разделать с чего начать варить . и проковка как вы писали обязательна , это снимает напряжение , и деформацию и не дает трескаться основному металлу , (в данном случае чугуну). Уверяю вас , алюминевые блоки , взять хотя бы от X-5 БМВ , очень коварны , и требует тоже очень тщательного подогрева , и медленного остывания. Присадка по этим блокам желательна более эластичной что бы была , в частности 4043 ее маркировка. На другие фрагменты поврежденные в блоке нужно уже смотреть думать-решать , брать другую присадку.

Ответить#
0

Невозмутимый
Силуминовые элементы подвесных моторов, не заморачиваясь, варили после подогрева и очистки используя алюминиевые жилы кабеля(Al —99,9%) — проблем по качеству не было. Для ремонта УЗАМовских блоков(Москвич) также пользовались этой технологией, но с подогревом приходилось помудрить.

Ответить#
+1

На счет жил кабеля , ну по разному бывает , на сколько они «стары„- устали так сказать (извиняюсь за такое объяснение ) , что бы эти жилы в руках не рассыпались после длительного взаимодействия с водой и воздухом. А щас хим состав присадки бывает очень разнообразным . Просто нужно подумать для каких целей в данный момент вы ее используете если для заплаты или сварки трещин то по эластичней —мягче берем , если алюминевый фрагмент который нужно востановить „участвует„в трении , к примеру постель распред. вала (там нет вкладышей как на постели блока колен вала) то берем —подбираем другую присадку.

Ответить#
0

«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-припой.»
О боже, мои глаза!
Температура плавления чугуна ниже чем у стали, какая она высокая? По сравнению с алюминием- да, но не так уж и высока.
Осложняет сварку чугуна не температура плавления!
Специальная и дорогая... да будет вам известно, что все проволоки- специальные, нет универсальных.
Позвольте поинтересоваться, что за «проволока-припой»? Проволока есть, но она не есть припой, тут сварка, а не пайка.

Ответить#
-2

Lumi
\\\\\\.....Осложняет сварку чугуна не температура плавления!....
Специальная и дорогая... да будет вам известно, что все проволоки- специальные, нет универсальных. .... Проволока есть, но она не есть припой, тут сварка, а не пайка.////

Вау! НУ ПРЯМ ВСЕ специальные???? ВСЕ,ВСЕ,ВСЕ???
Тогда как же с марками: СВ-08А, СВ-08ГА, СВ-08Г2С они тоже СПЕЦИАЛЬНЫЕ?
В чем автор НЕ ПРАВ? в том, что алюминий сваривается ПРОЩЕ чугуна?
Так это прописная истина.. и он против нее НЕ погрешил.
В чем вы правы так это в том, что осложняет сварку далеко не температура плавления, а повышенное содержание углерода, причем независимо от формы последнего и наличия легирующих компонентов....... но положа руку на сердце подавляющему большинству ВСЕ эти тонкости и нюансы фиолетовы — 99% НИКОГДА не ввяжутся в столь глубокое восстановление механизма.
И давайте простим автору —гуманитарию(как вариант — технология материалов была сдана ЗА САЛО) его ляп относительно НЕ разумения разницы между присадочным материалом и припоем....

Ответить#
-2

Да, все. Представляете, но в этом деле нет универсальных проволок! А ваши примеры, так же, являются специальными или хотите сказать, что используя Св-08А можно и 20Х25Н20С2 сварить? Не, сварка получиться, но каково будет качество сварного соединения?
А ваше предложение простить... оно глупо, так давайте же все прощать, а потом удивляться количеству экспертов. Это все таки техническая статья и в ней не должно быть явных огрехов.

Ответить#
-1

Lumi
\\\\\Да, все. Представляете, но в этом деле нет универсальных проволок! А ваши примеры, так же, являются специальными или хотите сказать, что используя Св-08А можно и 20Х25Н20С2 сварить? Не, сварка получиться, но каково будет качество сварного соединения?.... а потом удивляться количеству экспертов...../////
Вы абсолютизируюте самостийность присадочных материалов — выбор марки бесспорно производится, НО он зависит НЕ только и НЕ столько от состава основного металла как от условий эксплуатации, нагрузок, ресурса и ..... экономической целесообразности.... в середине 80-х разрабатывал технологию удешевления сварки кабельных барабанов — конструкция одноразовая, цель конструкции — тара не подлежащая возврату на завод —изготовитель т.е сразу в металлолом.... всё сошлось на смеси защитных газов — 75%азот +25 углекислота .... швы рыхлые, пористые, но конструкция до потребителя доезжала а далее- металлолом..... зато затраты на изготовление плёвые.
Я что то не заметил у автора титула ЭКСПЕРТ — ну журналист как журналист, с присущими большинству пишущих о  неведомом лагами — ошибками..... намедни репортаж о пробной эксплуатации нового трамвая в родном городе — так вот там автор перепутал НИЗКОПОЛЬНЫЙ трамвай с НИЗКОВОЛЬТНЫМ!!!! представьте состав на 260 душ пассажиров, а электропитание 12вольт! и проехало.....

Ответить#
-2

Условия эксплуатации влияют на выбор металла конструкции, а металл конструкции уже влияет на выбор сварочных материалов. Происходит только так и не иначе. Остальное... я даже не знаю как назвать такое производство, только если гаражное.
Описанное вами- уровень не то что гаражного производства, а шайтан-гаража и то, сомнительно.

Ответить#
-1

Lumi
\\\\\\Условия эксплуатации влияют на выбор металла конструкции, а металл конструкции уже влияет на выбор сварочных материалов. Происходит только так и не иначе./////
Ну вы  видимо слабослышащий — труба марки ст.10 применяемая для опор в помещениях и или вне оных, без ущерба может быть сварена с применением СВ-08А, СВ-08ГА, та же  труба примененная для трубопровода под давлением только СВ-08Г2С .... сосуды под давлением из 16ГС при эксплуатации до —40 — СВ-08ГА .... до —30 СВ-08Г2С .... требования по хладноломкости еще никто НЕ ОТМЕНЯЛ!
АУ! —Куды делась узкая специализация проволоки..... не зная детально предмета, НЕ  стоит так упорно оттопыриваться — сдаёте себя с потрохами — тот же курс технологии материалов за САЛО или экзаменатор яйцами-вискарём-президентами брал???
Есть шанс реабилитироваться — назовете пару-тройку присадочных материалов для чугуния —поверю, что за вами окромя амбиций есть еще и багаж знаний —компетенций, а пока только потуги на непререкаемость...

Ответить#
-1

Слушайте, вы успокойтесь и охладитесь для начала. Очень часто для сварки одного материала возможно использования разных сварочных материалов, но это НЕ отменяет того, что вы при помощи Св-08Г2С не можете сварить (качественно)... ну, к примеру, 20ХМЛ.
Вы не понимаете смысла «узкой специализации», под этими словами понимается то, что нет понятия специальной сварочной проволоки, т.к. любая сварочная проволока специальная, она не бывает УНИВЕРСАЛЬНОЙ, т.е. сразу для разных материалов без ограничений.
Но как видно, вы не очень в сварке, т.к. истерика в ваших сообщениях прослеживается.
Ну а про реабилитацию- помолчали бы, вас же смешно читать!

Ответить#
0

Lumi
\\\....Вы не понимаете смысла «узкой специализации», под этими словами понимается то, что нет понятия специальной сварочной проволоки, т.к. любая сварочная проволока специальная, она не бывает УНИВЕРСАЛЬНОЙ, т.е. сразу для разных материалов без ограничений. ...////
Становится понятнее — вы узкий специалист и место приложения ваших «недюжинных способностей» что нибудь необременительное типа: " Бюро по согласованию проектов вечных двигателей" т.е конторка с девизом: Варим-Лудим- Паяем- ЭВМ починяем!
Опять сдаете себя с потрохами — человек обладающий минимальными знаниями о сварке не станет упрямо голосить про специальность сварочной проволоки — он будет говорить о СВАРИВАЕМОСТИ..... отдохните двоечник, это вам не автора строить....

Ответить#
-2

Я же написал, успокойтесь, ну не суждено вам понимать русский язык, бывает.
А ваши выпады только доказывают непонимание темы, а подчеркивает фраза про «свариваемость».
В общем, будьте менее агрессивным и глядишь, к вам потянуться.
P.S. А чугун научились сваривать и без подогрева, вот так хоп и его свариваемость стала хорошей. Круто, да? Но не все так радужно...

Ответить#
-1

Lumi
\\\\\....А ваши выпады только доказывают непонимание темы, а подчеркивает фраза про «свариваемость».
В общем, будьте менее агрессивным и глядишь, к вам потянуться. ////
Ой, ЧУР меня ЧУР!.... упаси бог, чтобы подобные вам «узкие специалисты широкого профиля» потянулись — мне с имя —верхоглядами скушно — они же как морковный пюрей, схоластичны и бездарны — в них же окромя негодования на несогласие с их КОЧКОЙ ЗРЕНИЯ, ничего НЕ бывает и в приципе быть НЕ МОЖЕТ.... максимум на что они способны это ОБЛАЯТЬ автора и  пожонглировать крохами знаний, оттопыриваясь непререкаемостью — гуляйте НЕдоУЧКА и продолжайте варить чугун без подогрева — кЕтайцы это проходили лет полста назад, а вы только сейчас сподобились....

Ответить#
-3

Раз для вас сварка чугуна без подогрева технология 100 летней давности, то качество- слово вам не знакомое, печально.

Ответить#
-1

Это можно доверить только большим мастерам, таких единицы, цена — космос.

Ответить#
+2

Нужное дело, но лучше до этого не доводить.
Вон, Туринского Зверя выкатили спустя сто лет, 28,5-литровый фиатовский двигатель затарахтел и поехал.
И ещё спустя сто лет выкатят, затарахтит и поедет.

Ответить#
0

Щас так не делают, щас фсай/тисиай/дсг.

Ответить#
0
Загрузка...