1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методом холодной сварки давлением

Все о холодной сварке

Что собой представляет холодная сварка металлов? Технология, названная сваркой, как таковой не является в обычном понимании этого процесса. По сути, это своеобразное склеивание металлических изделий при помощи сварочной массы, которая проникает внутрь верхнего слоя двух частей металла, соединяя их прочно. И хотя сам процесс проводится под давлением, монолитность сварочной конструкции определяет именно сварочная масса. А точнее сказать, глубокая пластическая деформация и металла, и массы.

Сама пластическая деформация воздействует на верхний слой металлов, который покрыт часто оксидным слоем. Поэтому расстояние между двумя частями становится настолько близким, что кристаллические решетки на молекулярном уровне практически соединяются между собой. По сути, происходит химическая реакция соединения.

Преимущества холодной сварки

Применение холодной сварки дает возможность соединять детали из цветных, благородных и черных металлов, плюс соединять между собой разнородные металлы (медные напайки на алюминиевые жилы кабелей или проводов). В основном этот способ используется, если появляется необходимость соединения металлов, которые не выдерживают высоких температур.

К достоинствам еще относятся:

  • Отсутствие деформации склеиваемых изделий, потому что отсутствует нагрев.
  • Повышенная надежность шва и его аккуратность.
  • Полное отсутствие отходов.
  • Никаких затрат энергоносителей.
  • Опыт для проведения холодной сварочного процесса не нужен.
  • Не нужны и инструменты.
  • Стопроцентная экологичность процесса, без выделения газов и дыма.
  • В некоторых ситуациях это единственно возможный вариант (ремонт емкостей, в которых хранятся взрывоопасные материалы).

Характеристики и состав холодной сварки

По сути, это клей, в который входят:

  • Эпоксидная смола, которая обеспечивает пластичность и однородность сварочной массы. Она является основной.
  • Металлический компонент – это наполнитель.
  • Добавочные ингредиенты. Список большой, чаще всего производители используют серу.

Рынок предлагает два вида: клей холодная сварка однокомпонентный (готовый) и двухкомпонентный.

На качество соединения влияет сам состав (компоненты), чистота свариваемых поверхностей и правила использования холодной сварки. Если все условия соблюсти, то сварочный шов получится прочным. Правда, необходимо обозначить, что шов, изготовленный любым другим видом сварки, намного прочнее. Поэтому использовать холодную сварку можно только для проведения соединения ненесущих конструкций и мелкого ремонта.

Состав клеевого компонента может меняться, и он будет зависеть от того, какую температуру материал выдерживает. Инструкция по применению определяет данный показатель, и если соблюдать ее требования, то сварной шов должен получиться прочным и будет выдерживать указанный в инструкции температурный предел.

Основные виды клеев для холодной сварки могут выдержать температуру до +260С. Но есть на рынке и виды, у которых температурный предел достигает +1316С. Их используют в тех местах, где обычные виды сварочных процессов применять не удается.

По своему составу используемый клей может быть:

  • Пластилинообразным, это брусок, который перед применением надо размять.
  • Жидким. Это двухкомпонентный вариант с добавлением в основу отвердителя.

Виды холодной сварки

  • Точечная. Само название говорит за себя, сварка производится не швом, а точками.
  • Шовная.
  • Стыковая. Используется для соединения тонких металлов встык.
  • Со сдвигом. Используют для соединения трубных конструкций, когда труба меньшего диаметра вставляется в трубу с большим диметром.
  • Тавровая. Этот способ соединения используется в электрических сетях высокого напряжения для сварки шпилек с выводами проводов.

По своему назначению сварочный клей делится:

  • для сваривания металлов;
  • для ремонта автотранспорта, он специально для этого разрабатывался;
  • универсальный вариант, с помощью которого можно склеивать металлы с другими материалами: деревом, пластиком и прочими;
  • для сваривания деталей, работающих в условиях высокого температурного режима, это так называемая термостойкая холодная сварка;
  • для специальных условий, к примеру, можно процесс проводить под водой.

Как пользоваться холодной сваркой

Использовать холодную сварку для металлов (инструкция к клею прилагается) может любой начинающий мастер. Здесь нет сложных операций и хитрых инструментов. Все, что вам потребуется, это:

  • сам клей;
  • ацетон для зачистки поверхностей соединяемых металлов;
  • зажимы, струбцины (не всегда нужны);
  • наждачная бумага, если необходима грубая зачистка.

Технология работы с холодной сваркой

  1. Подготовительный процесс, в который входит зачистка поверхностей двух соединяемых деталей. Их обезжиривание ацетоном. Нужно добиться, чтобы поверхность стала шероховатой, поэтому используйте крупнозернистую наждачку.
  2. Если для соединения используется жидкий клей, то его надо смешать с отвердителем. При этом обычно выделяется температура. Если используется «пластилин», то перед нанесением его надо руками хорошо размять.
  3. В рабочем состоянии клей держится не более трех минут, поэтому его быстро нужно нанести в зону сваривания.
  4. После чего два металлических изделия соединяются между собой. Для создания давления можно использовать зажимы, хотя это необязательное условие.

Сколько сохнет холодная сварка? Все зависит от ее состава и производителя, но диапазон достаточно широкий: от 1 часа до 8.

Внимание! Застывает холодная сварка быстро, поэтому рекомендуется перед ее применением смочить руки водой, чтобы клеевой состав к ним не прилип.

Читать еще:  Виды лестниц деревянных на второй этаж своими руками

Вот такая простая технология, которая отвечает на вопрос, как работает холодная сварка. Если строго следовать инструкции, то сварочный шов должен получиться прочным. Не стоит заниматься самодеятельностью, которая обязательно приведет к нарушению характеристики холодного соединения, для чего и прилагается инструкция.

Когда дело касается холодной сварки для чугуна, то в большинстве случаев клеевой состав не применяется. Здесь совершенно другие сварочные технологии, в которых используются электроды, но нагрев металла не производится. Технология холодной сварки чугуна на самом деле очень сложная, и ее неопытному сварщику самостоятельно не провести. Клеевой состав можно использовать для мелкого ремонта или временного решения проблемы.

Холодная сварка – рекомендации к применению

Чаще всего этот вид соединения используется для проведения ремонтных работ в автомобилях. Таким способом свариваются глушители, радиаторы, бензобаки. Самое главное – правильно выбрать состав по назначению. Имеется в виду, что детали и узлы, работающие под высокой температурой, требуют применения термостойкого материала. Нельзя использовать для сварки металлов клей универсального вида. Лучше применить состав, в который входит металлический наполнитель.

Ни в коем случае не используйте холодную сварку для деталей, вид эксплуатации которых проводится под давлением. У этого сварного шва низкий показатель прочности на разрыв, работать шов в таких условиях долго не будет. Используя процесс холодного сваривания, необходимо понимать, что чем выше температуру шов сможет выдержать, тем выше у него прочностные характеристики.

Как видите, у холодной сварки великолепные свойства. И самое важное из них – это простота применения. Обязательно посмотрите видео – что такое холодная сварка – размещенное на этой странице нашего сайта.

Холодная сварка для металла – применяем правильно

Что такое холодная сварка? Этот вопрос задают себе многие из тех, кто собирается воспользоваться данным средством для быстрого соединения металлов. О холодной сварке, без сомнения, слышали многие и достаточное количество людей уже успели признать все преимущества данной технологии. Но, к сожалению, не все из тех домашних мастеров, кто уже успел попробовать соединить металлические детали при помощи такого средства, смогли оценить все его уникальные характеристики.

Холодная сварка для металла

Основная причина такой ситуации заключается в том, что очень часто наши люди не считают нужным внимательно читать инструкции, в которых и оговорены все нюансы использования того или иного устройства или технологии. Именно поэтому мы и хотим посвятить данную статью всем вопросам, относящимся к правилам использования и области применения такого замечательного средства, каким, бесспорно, является холодная сварка.

Разновидности холодной сварки

По сути, холодная сварка — это клей с высокой степенью пластичности, изготовленный на основе всем известной эпоксидной смолы. По своей структуре этот клей может быть двухкомпонентным, тогда его можно хранить длительное время, либо однокомпонентным, который необходимо применить максимально быстро, чтобы не столкнуться с утратой им своих клеящих свойств.

Как правило, такое средство выпускается производителями в виде двухслойного цилиндра, внешняя оболочка которого состоит из отвердителя, а внутренний сердечник представляет собой эпоксидную смолу, смешанную с металлической пылью. Такая добавка в виде металлической пыли необходима для того, что придать получаемому соединению высокую прочность и надежность. Содержит холодная сварка и другие добавки, которые и придают ей, а также соединениям, полученным с ее помощью, уникальные характеристики. Основную часть таких добавок производители держат в секрете, но наиболее известной из них является сера.

Классифицируется холодная сварка в основном по области ее использования, то есть по тем материалам, которые могут соединяться при помощи различных ее типов. Так, на сегодняшний день успешно применяются следующие виды данного средства.

Холодная сварка для металла

Такое средство активно и успешно используется не только домашними мастерами, но и автолюбителями, так как позволяет оперативно и эффективно решить многие проблемы, связанные с эксплуатацией автомобиля. Соединения, полученные с его помощью, дают возможность не только забыть о возникшей проблеме на короткое время, но и эксплуатировать восстановленные детали достаточно продолжительное время.

Однако следует иметь в виду, что холодная сварка оптимально демонстрирует себя при соединении тех деталей, которые не испытывают при эксплуатации значительных нагрузок. Широкое применение такое средство нашло и при ремонте сантехнических устройств, в которых необходимо оперативно устранить возникшую течь. Но насколько бы надежным оно не было, всегда следует помнить о том, что оно служит лишь для того, чтобы устранить возникшую проблему лишь на время. При первом же удобном случае следует воспользоваться методами капитального ремонта.

Клей «Холодная сварка» для различных видов пластика

Данное средство, которое является менее распространенным, используется, как следует из его названия, для выполнения оперативного ремонта пластиковых деталей. Находит применение такой клей как на производственных предприятиях, так и для выполнения ремонта в бытовых условиях. Чаще всего необходимость пользоваться таким средством возникает в тех случаях, когда нужно выполнить ремонт пластиковых труб и корпусов различных устройств.

Виды холодной сварки для различных материалов

Пользоваться таким клеем можно и в тех случаях, когда необходимо выполнить соединения изделий, изготовленных из жесткой резины. Естественно, что широкое применение такая сварка нашла при выполнении строительных и ремонтных работ. Следует отметить, что соединения линолеума, полученные с ее помощью, значительно превосходят по своим характеристикам те, для выполнения которых использовались клей или двусторонний скотч.

Читать еще:  Как сделать лестницу на металлическом каркасе своими руками

Мы перечислили лишь основные виды холодной сварки, но существуют и другие, которые менее распространены. Все эти средства отличает высокая оперативность получения и надежность соединений при условии, что при выполнении работ строго придерживались всех необходимых требований.

Применение холодной сварки для металла

Холодная сварка для металла, инструкция по использованию которой есть в каждой упаковке, применяется практически так же, как и другие разновидности такого средства. Для того чтобы понять, как правильно пользоваться таким клеем, достаточно будет разобрать пример с устранением течи в трубопроводах и емкостях, изготовленных из металла. Что удобно, применять эту сварку можно как при пустых, так и в заполненных емкостях и даже тех, которые находятся под небольшим давлением. То есть, к примеру, если вам необходимо устранить течь в автомобильном радиаторе, то сливать с него жидкость совсем не обязательно.

Деталь после ремонта холодной сваркой

Итак, алгоритм работы с таким клеем выглядит следующим образом.

  • В первую очередь необходимо подготовить поверхность, на которую будет наноситься клей. Для этого лучше воспользоваться наждачной шкуркой, с помощью которой выполняется зачистка поверхности от грязи и ржавчины. Заканчивать такую зачистку следует в том случае, если на обрабатываемой поверхности стал виден металл с нанесенными на него шкуркой царапинами. Причем, чем более глубокими и частыми будут такие царапины, тем более надежным получится соединение.
  • Затем следует тщательно просушить поверхность. Для этого можно использовать обычный фен, никаких особых технических средств вам не понадобится. Конечно, холодная сварка для металла справится и с мокрыми поверхностями, но на высокую надежность и герметичность такого соединения рассчитывать не приходится.
  • Дальнейшим этапом, который позволит сделать получаемое соединение более надежным, является обезжиривание поверхности. Для этого лучше использовать ацетон, который устранит даже незначительные жировые пятна на обрабатываемой поверхности.
  • Далее приступаем к подготовке самого клеевого состава. Так как это средство не жидкое, а достаточно плотное, то используем нож для того чтобы отрезать от цилиндрика холодной сварки кусочек требуемого размера. Очень важно выполнять рез строго поперек цилиндрика, чтобы сохранить в полученном кусочке изначальные пропорции затвердителя и эпоксидной смолы. Отрезанный кусочек необходимо тщательно размять до получения мягкой и однородной по цвету массы, а чтобы средство не приставало к рукам, можно периодически смачивать их водой.

Процесс нанесения сварки на ремонтируемую поверхность

  • После того как вы получили мягкую и однородную массу средства, его необходимо достаточно быстро нанести на ремонтируемую поверхность. Технические характеристики многих видов холодной сварки таковы, что она начинает застывать уже через несколько минут после приготовления, поэтому действовать нужно быстро, но аккуратно. Если вы заклеиваете с помощью холодной сварки образовавшееся отверстие, то очень желательно, чтобы часть мягкой массы попала внутрь него. Если же такое отверстие слишком велико, то лучше заделать его при помощи металлической латки, которую фиксируют на поверхности с помощью холодной сварки.

После того как средство нанесено, ему необходимо дать время на засыхание и полное застывание, которое может длиться до 24 часов. Только по истечении этого времени место ремонта можно подвергать отделке (зачистке, шпатлевке и покраске).

В любом случае перед началом использования холодной сварки лучше еще раз ознакомиться с инструкцией или даже посмотреть обучающее видео, которое без проблем можно найти в интернете. Очень важно соблюдать аккуратность при использовании обезжиривающих веществ, основная часть из которых представляет опасность для человеческих глаз и слизистых покровов. В целом, пользоваться таким средством несложно, а соединения, которые оно позволяет получить, отличаются достаточно высокой надежностью и герметичностью.

Холодная сварка

Холодная сварка — один из видов сварки в твердой фазе со значительной объемной статической деформацией без применения нагрева. Сварка осуществляется на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства металлов ниже температуры рекристаллизации. При холодной сварке соединения металлов происходит в твердом состоянии вследствие образования металлических связей на чистых свариваемых поверхностях при их совместном пластическом деформировании. Образование металлических связей возможно, если атомы металла на свариваемых поверхностях сблизятся на расстояние, соизмеримое с параметром кристаллической решетки, где вступают в действие межатомные силы.

В реальных условиях нет идеально чистых и гладких металлических поверхностей. На них имеются неровности, выступы, окисные, адсорбированные пленки, органические пленки, которые препятствуют сближению поверхностей на расстояния действия межатомных сил. Поэтому холодная сварка возможна только при значительных пластических деформациях приводящих к сминанию выступов, разрушению и раздроблению поверхностных слоев и их удалению из зоны сварки вследствие пластического течения. В результате в контакт вступают по всей свариваемой поверхности чистые слои металла, между которыми образуется металлическая связь.

Применение холодной сварки ограничивается физическими свойствами материалов. Сварке хорошо подвергаются только мягкие металлы: медь, алюминий, свинец, олово, золото, серебро, чистый титан, никель, а также их сочетания. Параметрами режимов холодной сварки являются удельное давление, величина вылета деталей из цанг (при стыковой сварке), диаметр пуансона, степень деформации.

Читать еще:  Электрокотлы для отопления частного дома 380 вольт

Величина удельного давления выбирается в зависимости от физико-механических свойств металлов. Рекомендуемое удельное давление при стыковой сварке алюминиевых деталей 180…250 кг/мм 2 , медных 650…800 кг/мм 2 , для разнородных металлов, например, алюминий — медь — 500…650 кг/мм 2 .

При сварке деталей встык важным технологическим параметром является длина выпущенного из зажимной цанги конца детали, так как она на ряду с усилием сдавливания определяет степень деформации. Степень пластической деформации, необходимая для получения качественного соединения, зависит от свойств металла, толщины соединяемых деталей, способов подготовки поверхностей под сварку, толщины и свойств окисной пленки, схемы деформирования. При слишком большой деформации происходит существенное ослабление сечения деталей, что снижает прочность. Глубокие вмятины от пуансонов при точечной или шовной сварке ухудшают внешний вид деталей. Ширину или диаметр пуансона определяют в зависимости от толщины метала. Для шовной сварки алюминия рекомендуются ролики d=50δ с шириной рабочего выступа (1…4)δ.

Холодная сварка по форме сварного соединения может быть точечной (рис. 1), шовной (рис. 2, а), стыковой (рис. 2, б). Холодную сварку можно осуществлять путем сдавливания соединяемых изделий с одновременным их тангенциальным относительным смещением (рис. 3). Этот способ сварки получил название сварки сдвигом.

Рис. 1. Схемы точечной сварки: а — одним пуансоном; б — двумя пуансонами; 1 — пуансоны; 2 — свариваемые детали; Р — усилие сжатия

Рис. 2. Схемы холодной сварки: а — шовная; б — стыковая; 1 — ролики: 2 — свариваемые детали; 3 — зажимные цанги; Р — усилие сжатия; L — вылет детали из цанг

Рис. 3. Схема холодной сварки: Р — усилие сжатия; Т — усилие сдвига

При точечной сварке в качестве инструмента используются пуансоны цилиндрической или другой формы, при шовной — ролики. Более высокой и стабильной прочность соединения получается при двустороннем деформировании пуансоном и роликами. Пуансоны и ролики рекомендуется изготавливать с уступами. Эти уступы в завершающий момент прижимают детали и ограничивают их деформацию. Если изделия выполнены из материалов сравнительно малой пластичности толщиной более 4 мм, то из-за деформации деталей в процессе сварки каждой последующей точки может быть разрушена предыдущая точка. Для устранения этого явления производят холодную сварку с предварительным зажатием (рис. 4). Прижим 2 детали 1 фиксируется еще до начала сварки или одновременно с ней.

Основная трудность подготовки поверхности деталей под сварку заключается в тщательном удалении с нее органических и окисных пленок. Органические пленки — это тонкие пленки масел, жирных кислот и парафинов, покрывающие свариваемые поверхности. Препятствуют сварке также пленки адсорбированных на поверхности газов.

При точечной и роликовой сварке поверхность рекомендуется зачистить механическими щетками, торцы деталей под стыковую сварку при сварке проводов сравнительно небольшого диаметра — с помощью специальных ручных кусачек или механического ножа, а торцы деталей большого сечения подвергают механической обработке. При этом необходимо обеспечить параллельность свариваемых поверхностей обеих деталей и отсутствие на них жировых загрязнений.

Рис. 4. Схема сварки с предварительным сжатием: а — до сварки; б — после сварки; 1 — свариваемые детали; 2 — прижим; 3 — рабочие пуансоны; Р — усилие сварки; Q — усилие прижима

Пластичность металла может быть повышена подогревом до соответствующей температуры. Так, например, высокопрочные алюминиевые сплавы при температуре 300…350°С свариваются за счет соответственно направленной пластической деформации подобно чистому алюминию при комнатной температуре.

Холодной сваркой успешно соединяют металлы, обладающие хорошими пластическими свойствами. Этот способ сварки нашел применение главным образом в приборостроении, для соединения алюминиевой оболочки кабелей, при сварке корпусов полупроводниковых приборов, при изготовлении бытовых приборов из алюминия — чайников, подставок, каркасов, в электромонтажном производстве для сварки проводов и шин внахлестку и встык при монтаже сетей связи, троллейбусных проводов, электропроводки в домах. В летательных аппаратах встык варят шпангоуты. Холодная сварка нашла применение при изготовлении теплообменников для холодильников. В последнее время достигнуты успехи в сварке полупроводниковых материалов.

Одним из направлений применения холодной сварки является ее сочетание с обработкой давлением: прокаткой, высадкой, штамповкой, вытяжкой и т.п. С помощью последней, например, получают биметаллические переходники из алюминия и коррозионно-стойкой стали, которые затем используются в бес фланцевых соединениях трубопроводов летательных аппаратов.

Холодную точечную сварку можно выполнять на любых прессах: гидравлических, эксцентриковых и т. п. Если сваривается несколько точек за один ход пресса, то требуются прессы усилием 500…1000 кг. Для сварки одной точки достаточны прессы усилием 50…100 кг.

Такие пресса выполняются с ручным или педальным приводом и довольно широко применяются в электромонтажных работах. Для стыковой сварки алюминиевых и медных проводов сечением 2.5…10 мм 2 и используются ручные клещи типа КС — 6. Масса клещей 1,4 кг. Свежеобрезанные концы проводов зажимают в губках клещей и сваривают при нажатии на ручки. Выдавленный металл (грат) обрубается заостренными на клин зажимными губками.

Для стыковой холодной сварки применяют специальные машины типа МСХС — 30, МХСА — 50, МСХС — 60 и другие. Они различаются по мощности, используются для сварки стержней, проводов и армирования шин различных сечений (от 10 до 700 мм 2 ).

Источники:

http://svarkalegko.com/materials/holodnoja-svarka.html
http://met-all.org/obrabotka/svarka/holodnaya-svarka-dlya-metalla-primenyaem-pravilno.html
http://weldering.com/holodnaya-svarka

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector
×
×
×
×