характеристики, условия и особенности применения

Холодная сварка – это способ соединения металлических деталей без применения температурного воздействия. Склеивание происходит за счет пластичной деформации сварочной массы и ее проникновения в сварочные поверхности.

Этот способ широко применяют автолюбители и сантехники – холодная сварка металла широкодоступна и не требует специальной подготовки и сложного оборудования.

Характеристики и состав холодной сварки

Состав холодной сварки может быть однокомпонентным или двухкомпонентным, это по сути клей для металлов. В состав входят:

• Эпоксидные смолы составляют основу и отвечают за пластичность и однородность состава.
• Металлический компонент используется в качестве наполнителя.
• Добавочные вещества: сера и другие компоненты.

В целом она представляет собой полимерный состав, который обладает склеивающими свойствами только при деформации небольшом нагревании. Прочность холодной сварки зависит как от качества состава, так и (даже в большей степени) от правильности применения клея и подготовки поверхности.

В идеальных условиях место соединения может быть прочнее основного металла, но на практике шов после такого ремонта будет на порядок менее прочным, чем при традиционной сварке.

Поэтому применять ее стоит лишь для небольшого ремонта.

Собираетесь самостоятельно проложить пластиковые водопроводные или отопительные трубы? Для того чтоб избежать протекания соединений в будущем, советуем выбрать качественный сварочный аппарат для полипропиленовых труб и проводить роботы в соответствии с технологией.

В некоторых современных сварочных аппаратах используются не электроды и специальная проволока. Здесь описаны разные виды и применение проволоки для газовой сварки.

Температурные характеристики

Какую температуру выдерживает холодная сварка, зависит от состава. На упаковке обычно указаны все параметры, при соблюдении которых шов будет сохранять прочность.

Максимальная температура большинства недорогих составов равна 260 градусов Цельсия или чуть больше. Но стоит понимать, что максимальная прочность достигается только при правильном применении технологии.

Поэтому составы с небольшой максимальной температурой следует применять для ремонта деталей, которые будут эксплуатироваться в нормальных температурных условиях.

На рынке есть составы, выдерживающие на порядок более высокую температуру – это высокотемпературная холодная сварка.

Этот клей сохраняет свои свойства при температуре до 1316 градусов Цельсия, он подходит для соединения поверхностей, постоянно подвергающихся сильному нагреванию, когда использовать традиционную сварку затруднительно.

Виды холодной сварки

На рынке есть клей отечественного и иностранного производства, как и для большинства товаров, отечественные марки предлагают более доступную цену но более низкое качество.

Поэтому при наличии возможности лучше покупать состав от известного зарубежного производителя: ABRO или Hi-Gear. Их отечественных производителей хорошо себя зарекомендовали составы Алмаз, Полимет.

Виды холодной сварки по консистенции и составу клея:

• Жидкие. Это двухкомпонентные составы, основная масса смешивается перед применением с отвердителем.
• Пластилинообразные, на вид практически неотличимы от детского пластилина. Представляют собой однослойный или двухслойный брусок, в последнем случае перед применением масса перемешивается.

А вы знаете, что такое сварка полуавтомат? Читайте о технологии и режимах проведения таких сварочных работ.

Если же нужно чтоб места соединения металлов были незаметными, рекомендуем использовать точечную сварку. Узнайте из этой статьи, о технологии точечной сварки.

Плазменная сварка нуждается в постоянном охлаждении во время работы. Тут описано как правильно проводится плазменная сварка на воде.

Какая холодная сварка лучше, зависит от состава, поэтому выбирать следует по производителю и назначению состава. Как правило, в линейке одного производителя есть составы для разных целей:

• Универсальные. Предназначены для работы с разными материалами: деревом, металлом, полимерами – наименее прочные.
• Для металла. Такие составы содержат металлический наполнитель и хорошо справляются со сваркой большинства металлов.
• Для ремонта автомобиля. Это также состав для работы с металлом, но подобранный специально для сварки автомобильных деталей.
• Также есть составы для сварки под водой и в других сложных условиях.

Ни в коем случае не стоит применять состав, предназначенный для работы с другим материалом, прочность соединения будет нулевой: ее обеспечивает наполнитель, который, если Вы собираетесь работать с металлом, должен быть металлическим.

Поэтому обязательно читайте состав и инструкцию, холодная сварка алюминия составом для дерева будет абсолютно неэффективной.

Также при выборе обращайте внимание на температурный режим, при котором шов будет сохранять прочность – чем выше максимальная температура, тем лучше. Высокотемпературные составы намного прочнее обычных при любых условиях эксплуатации.

Способы применения холодной сварки

Одна из причин популярности клея для металла в том, что применение холодной сварки не требует сложного оборудования и специальных навыков, достаточно просто следовать инструкции.

Перед тем, как работать с холодной сваркой, приготовьте все необходимое:

1. Сварочный состав;
2. Ацетон;
3. Наждачная бумага;
4. Зажимы (при необходимости).

На смену старым защитным сварочным маскам с темным стеклом пришли изделия, оснащенные автоматически темнеющим стеклом. Читайте обо всех преимуществах применения сварочных масок хамелеон для защиты глаз.

Для домашнего использования не нужны громоздкие профессиональные сварочные аппараты. Достаточно компактного инверторного сварочного аппарата для дома, читайте детальнее о таких аппаратах по ссылке.

Если такой аппарат вам не подходит, читайте на этой странице о других моделях современных сварочных аппаратов.

Применять клей довольно просто:

• Подготовьте склеиваемые поверхности, зачистив их наждачкой и обработав ацетоном. От качества проведения подготовительной работы во многом зависит прочность соединения, поэтому экономить время и силы не стоит.
• Перед нанесением клея поверхность должна быть идеально сухой, чем более шероховатой она будет, тем лучше схватится клей.
• Большинство составов хорошо прилипают к рукам, а это нежелательно, так как нарушает пропорции разных компонентов клея. Поэтому перед применением лучше немного смочить руки водой.
• Если состав двухкомпонентный, его необходимо смешать. Твердые составы смешиваются как пластилин, разминанием, жидкие просто смешиваются в указанных на упаковке пропорциях, их соблюдать обязательно, иначе состав потеряет свои рабочие качества. При смешивании он немного нагревается, это нормально.
• Смесь сохраняется в рабочем состоянии до трех минут. Поэтому наносить клей нужно быстро.
• Если склеиваются две поверхности, их необходимо с помощью зажимов надежно зафиксировать их.
• После указанного в инструкции времени состав полностью затвердевает, отремонтированную поверхность можно зашпаклевать и закрасить. Сколько сохнет холодная сварка, зависит от состава, обычно – от часа до 8 часов.

В инструкции к любому составу написано, как пользоваться холодной сваркой конкретной марки, рекомендации производителя лучше не нарушать, иначе прочность шва будет минимальной.

Советы по применению холодной сварки

Чаще всего холодная сварка применяется для ремонта автомобиля и проборов отопления, но у каждого применения клея есть свои тонкости: ремонт бензобака холодной сваркой – хорошее решение продлить ему жизнь без дорогостоящей замены.

Перед началом работы нужно обеспечить удобный доступ к поврежденному участку. Есть простой метод облегчить себе задачу, если отверстие небольшое: довести его с помощью отвертки до круглой формы, завинтить подходящий по диаметру болт и закрепить его таким способом.

Холодная сварка для радиатора автомобиля – еще один популярный способ применения таких составов. Определить, где радиатор имеет повреждения, можно, продув его под водой с помощью компрессора, место появления пузырьков будет указывать на место повреждения.

Следует учитывать, что данный метод в данном случае будет лишь временным решением – длительной эксплуатации отремонтированный таким образом радиатор не выдерживает.

Можно ли холодной сваркой заварить глушитель, зависит от того, какую температуру выдерживает состав. Обязательно берите высокотемпературную модификацию, перед склеиванием поверхность обязательно нужно хорошо зачистить и подготовить, в этом случае глушитель прослужит после ремонта достаточно долго.

Холодная сварка для батарей отопления должна быть очень качественной – слишком велика стоимость ремонта в случае, если шов не выдержит. Поэтому лучше брать составы, выдерживающие высокую температуру, и только составы, предназначенные для постоянного контакта с водой.

Если повреждение небольшое, этот метод решит проблему, при отверстии большого размера это будет лишь временным решением. Для серьезного ремонта металлических изделий лучше использовать сварочный инвертор или полуавтомат.

Холодная сварка может быть хорошим способом провести ремонт металлических деталей. Но всегда следует на первое место ставить безопасность, поэтому использовать клей для ремонта ключевых узлов, на которые приходится большая нагрузка, не стоит.

То, как работает данный метод – это всего лишь склеивание двух поверхностей, такой шов не слишком хорошо выдерживает усилие на отрыв. Поэтому для ремонта важных деталей больше подходит традиционная сварка или замена детали.

Читайте также:

• Лазерная сварка При сваривании металлической поверхности с помощью лазерной сварки весь процесс осуществляется лазерным лучом, который генерируется квантовым […]
• Сварка под флюсом Сварочные работы под слоем флюса — качественный метод соединения двух металлов посредством электродуговой сварки, когда ванна расплава — сварочная […]

Холодная сварка металлов

Сварка, посредством которой соединяют изделия без их внешнего нагревания, получила название холодной. Ее возможно производить при комнатной и даже в отрицательных температурах. Специальное устройство, используемое при холодной сварке для металла, способно одновременно вызывать и направленную деформацию соединяемых заготовок, и нарастание напряжения, которое способствует образованию монолитного соединения. Для достижения его высокой прочности свариваемые поверхности изделия предварительно очищают и готовят под сварку обезжириванием, шабрением и обработкой проволочной щеткой. С них нужно удалить загрязнения и окислы, а также соединить их на расстоянии, зависящем от размеров кристаллических решеток соединяемых металлов, для получения требуемого уровня пластической деформации. При стыковой сварке проволок необходимо обрезать их торцы.

 

Особенности применения холодной сварки

 

Холодной сварке доступно как соединение железных изделий, так и выполненных из цветного металла (меди, серебра, алюминия и других). Особую ценность этот способ сварки приобретает, когда требуется соединить разнородные металлы или нет возможности воспользоваться другой технологией из-за чувствительности материала к нагреву и склонности к образованию интерметаллидов. Холодной сваркой для чугуна выполняются стыковые соединения, тавровые и внахлестку. В последнем случае металлические листы сдавливаются с обеих сторон при помощи пуансонов. Сварка осуществляется как отдельными точками, так и непрерывным швом. Размеры пуансонов (диаметр и ширину) подбирают, исходя из толщин свариваемых листов.

 

 

Физические процессы и химические реакции холодной сварки отличаются разнообразием и протекают исключительно в условиях пластических деформаций. Без ее участия нереально получение качественного монолитного соединения, какое бы удельное давление сжатия не применялось к соединяемым деталям. Только процесс деформации, происходящий при холодной сварке, способен удалить слой окислов и предельно истончить и сблизить свариваемые поверхности на расстояние, сопоставимое с размерами кристаллических решеток.

Еще роль пластической деформации важна для более высокого энергетического уровня атомов металла поверхности, что позволяет им образовывать химическое связи. Поэтому величина деформации металлов в месте соединения – главный параметр, определяющий ход процесса холодной сварки. Он определяется как от свойствами и толщинами металлов, так и методами подготовки свариваемых поверхностей с типом соединения. Величина требуемой деформации для соединения деталей из разнородных металлов определяется характеристиками того металла, для обработки которого нужна деформация меньшей степени. Это обстоятельство используется в холодной сварке для алюминия и других малопластичных металлов.

 

 

Качественные свойства полученного сварного соединения зависят не только от исходных физических характеристик контактирующих поверхностей, но и от приложенного к ним сжимающего усилия (давления), а также степени пластической деформации при сварке. На этот показатель также влияют способ приложения усилия сжатия со схемой деформирования. Выбор последней определяет, будет ли эта сварка точечной, шовной или стыковой.

 

Преимущества холодной сварки

 

Наибольшее распространение получил точечный вариант холодной сварки как один из самых эффективных для производства соединений и армирования алюминия. Он отличается простотой и может заменить собой более трудозатратные процессы контактной сварки точечным способом и клепки. До начала холодной точечной сварки заранее подготовленные изделия собирают внахлестку и помещают между пуансонами, обладающими рабочим элементом с поверхностью для опоры. Сдавливая сжимающим усилием детали, они обеспечивают деформацию с формированием сварного шва.

 

 

Пуансоны, создающие своей опорной частью добавочное состояние напряжения во время сварки, не позволяют глубокого погружения в металл, тем самым снижая коробление изделия. Простота данного способа избавила от необходимости создания отдельных аппаратов для его выполнения. Холодная сварка титана, к примеру, успешно производится посредством всевозможных прессов серийного производства. При этом используются кондукторы для надежной фиксации соединяемых изделий во избежание их коробления. Аналогично соединяют цветные металлы в энергетике, металлургии, электротехнике, сваривают контакты медной проводки и алюминиевые кольца.

 

 

Шовной (роликовой) сваркой получают беспрерывные монолитные соединения. Ее процесс аналогичен холодной сварке с использованием прямоугольных пуансонов. Детали собирают и помещают между роликами, которые, сжимая заготовку, погружают в металл ее рабочие выступы. Приведенные в движение ролики передвигают детали так, чтобы они последовательно вдавливались в металл. Возникающая при этом активная деформация способствует образованию непрерывного монолита – сварного шва. Сварку этим способом выполняют как одно-, так и двусторонней, а также несимметричной. В последнем случае ролики могут обладать разными по размерам и даже форме рабочими выступами. Шовную сварку двусторонним способом выполняют с помощью равных роликов. Один из роликов в односторонней сварке должен обладать выступом, равным суммарной высоте выступов для двустороннего варианта сварки, а не имеющей рабочего выступа второй ролик служит опорой.

 

 

 

Течение металла по линии швов в шовной сварке не позволяет создания нужного состояния напряжения в месте проведения сварки. Из-за этого при производстве соединения с должным проваром необходима пластическая деформация, несколько большая, чем для точечного способа сварки. Для повышения напряженности состояния в области шовной сварки берут больший диаметр используемых роликов. В сварке этим способом возможно использование различных металлорежущих станков, чаще всего фрезерных, а для соединения тонких листов металлов высокой пластичности – настольных ручных. Односторонним вариантом шовной сварки пользуются для обработки разнородных металлов высокой твердости. При этом рабочий элемент роликов вдавливают в тот из металлов, который тверже. Такая сварка способна обеспечить большую прочность швам, соединяющим однородные материалы. Надежность соединения позволяет даже нарезать по холодной сварке резьбы после завершения отвердения, а также делать отверстия.

 

 

Не теряет своего значения на практике вариант стыковой холодной сварки. При соединении заготовок этим способом их предварительно зачищенные торцы помещают в зажимы, имеющие формирующие элементы с упором и обрезающими кромками. Прикладывая осадочные усилия, передвигают ползун до сжатия торцов заготовок и зажимают конусами. В ходе осаждения еще до встречи опорных частей металл заполняет углубления. Благодаря этому в момент, когда части опоры встречаются, в сварочной зоне имеется необходимое состояние напряженности для провара. Когда он происходит, излишек вытекшего металла отсекается кромками. Исходя из того, как они расположены, стыковой вариант холодной сварки выполняют с использованием усиления либо без него.

Холодная сварка учимся правильно пользоваться – Мои инструменты

О способе сваривания деталей без специального инструмента известно всем, только такой метод имеет большой недостаток — это необходимость иметь специальный аппарат. Альтернативой сварочного аппарата является холодная сварка, которая имеет вид мягкого вещества. Многие считают такой способ не надежным, но чтобы в этом разобраться, надо попробовать ее в действии. Что это такое, а также как пользоваться холодной сваркой, выясним в деталях.

Что такое холодная сварка и какой она бывает

Холодная сварка — это специальный тип высокопрочного клея, который применяется соединения разных материалов, в том числе и стали. В основу состава входит эпоксидный клей или смола с разными наполнителями, за счет чего и обеспечивается высокая прочность соединения деталей. Только достичь высокого качества соединения удается не всегда, поэтому многие жалуются и отказываются от дальнейшего использования материала. Причиной является вовсе не плохое качество клея или его низкая эффективность, а несоблюдение инструкции по применению состава.

Чтобы холодная сварка обеспечила желаемую надежность соединения, к ее применению нужен соответствующий подход. Перед тем, как пользоваться холодной сваркой, необходимо разобраться с особенностями ее правильного применения. После появления клеящего состава высокой прочности, его начали выпускать разные производители. С целью экономии на производстве, некоторые производители нарушают стандарты изготовления холодной сварки, что отражается в итоге на качестве соединений. Чтобы этого не случилось, надо покупать сварку только с сертификатами качества, которые гарантируют эффективность материала.

Холодная сварка классифицируется на два вида:

• Однокомпонентная
• Двухкомпонентная

И обоих видах клея присутствует эпоксидное вещество, а также наполнители — сера, металлический порошок и другие составы. По типу состава холодная сварка бывает сухой и жидкой.

Сухая сварка из двух компонентов находится в цилиндрической упаковке. Когда необходимо воспользоваться средством, компоненты необходимо перемешать, получив смесь, похожую на пластилин. Работать пластилином очень удобно, поэтому обеспечить соединение холодной сваркой сухого типа можно даже в самых труднодоступных местах. Эффективность материала зависит от качества замешивания состава. Оба компонента необходимо использовать в одинаковом количестве, и тщательно произвести их перемешивание.

Жидкая сварка состоит также из двух компонентов, которыми являются эпоксидное вещество и отвердитель. Эти компоненты также следует соединить вместе перед непосредственным применением. Качество и надежность склеивания зависит от такого фактора, как тщательность смешивание. Чем тщательнее будут смешаны вещества, тем надежней место соединения.

Классифицируют холодную сварку также и по способам применения, что зависит от поставленных технологических задач:

1. Шовная — применяется для создания прочного и непроницаемого шва, когда необходимо не только соединить детали, но и обеспечить их герметичность. Шовный состав подходит для случаев, когда надо предотвратить протекание металлических труб и т.п.
2. Точечная — такой клей наносится точками, что позволяет достичь высокой надежности, однако герметичность при этом отсутствует. Используется преимущественно в исключительных случаях, когда надо обеспечить соединение двух деталей
3. Стыковая — особый вид клея, который используется для соединения металлических деталей путем их стыкования. При использовании стыковой сварки необходимо понимать, что соединить таким клеем можно только тонкий металл
4. Тавровая — такой тип клеевого состава используется исключительно в электромонтаже
5. Сдвижная или нахлестная сварка — клей, применяющийся для объединения труб разного диаметра. При помощи сдвижного клея можно соединять трубы разных диаметров, но исключительно методом объединения внахлест

Это интересно! В зависимости от материала, который планируется соединить, различают холодную сварку для металла, пластика, линолеума и т.п. Применение такого клея значительно снижает затраты на использовании других методов соединения.

Где применяется

Чтобы соединить две металлические заготовки, можно использовать сварочный аппарат. Однако этот инструмент достаточно дорого стоит, но даже если его купить, то перед применением, понадобится научиться пользоваться. Холодной сваркой также необходимо научиться пользоваться, только обучение намного легче и проще, чем со сварочным аппаратом.

Кроме того, что холодная сварка применяется для соединения металлических деталей, ее также применяют для восстановления целостности других материалов. Сфера использования рассматриваемого соединителя достаточно широкая, и применяется сварка в следующих случаях:

1. При ремонте транспортных средств — это специальные вещества, которые применяют непосредственно для заделывания трещин, старых швов, а также с целью присоединения деталей к основанию кузова
2. При соединении деталей, подверженных воздействию высоких температур. Для этого применяются специальные термостойкие клеящие составы. Кроме стойкости к высоким температурам, такие материалы должны обладать устойчивостью к перепадам, при которых происходит расширение и сужение металлов
3. При выполнении соединительных работ в сантехнической сфере — применяется для заделывания и герметизации мест повреждения труб, а также для их нахлестного стыкования. Главное требование, предъявляемое к холодной сварке для сантехники, заключается в устойчивости к влаге
4. Для бетона — если появилась трещина в бетоне, то попадание влаги и мусора будет приводить к увеличению размеров дефекта. Предотвратить дальнейшее разрушение материала поможет специальный состав для бетона
5. Универсальные — позволяют соединять разного рода материалы, такие как пластик, линолеум, металл, пластмасса и другие

Перед тем, как научиться пользоваться холодной сваркой, нужно правильно выбрать средство для соединения тех или иных материалов. В быту и хозяйстве необходимость применения холодной сварки возникает для выполнения таких задач:

• Соединить трубы отопления
• Устранить течь, возникшую по причине прохудившейся трубы
• Заделать возникшие отверстия в посуде
• Герметизировать соединение дымоходной трубы с выводом из котла
• Склеить разные детали, предметы интерьера и т.п.

Рано или поздно необходимость в использовании холодной сварки возникает у каждого, поэтому рекомендуется не только купить высокопрочный клей, но еще и научиться его использовать. Разобравшись с видами и особенностями высокопрочного клея, можно выяснить принцип работы с холодной сваркой.

Инструкция по применению холодной сварки

Покупая холодную сварку, необходимо прочитать инструкцию по применению средства для приклеивания. Каждый тюбик или упаковка содержит инструкцию, с которой нужно ознакомиться даже в том случае, если вы уверены, что знаете, как правильно пользоваться. При использовании клея под названием «Холодная сварка» не возникает трудностей, но особенности применения необходимо знать. Рассмотрим подробно, как пользоваться компонентом при соединении разных материалов.

Как склеить стекло

Для склеивания треснувшего стекла понадобится воспользоваться прозрачным клеем. Если сделать все правильно, то после окончания работ на стекле не будет видно никаких следов. Инструкция по применению прозрачной холодной сварки по склеиванию стекла имеет следующий вид:

1. Для начала нужно подготовить поверхность. От качества выполнения подготовки зависит эффективность приклеивания стекла. Поверхность стекла следует очистить от загрязнений, а также обезжирить
2. Когда поверхность готова к приклеиванию, надо приступать к подготовке клеящего состава. Если используется жидкая консистенция, то вещество соединяется с отвердителем. При использовании сухой сварки нужно соединить вещества и размешать их до получения однородной консистенции. При работе с жидким клеем понадобится использовать подручные средства, исключив контакт с кожными покровами. Сухую сварку также нельзя брать в руки, поэтому работать необходимо в медицинских перчатках
3. После того, как смесь будет готова к применению, ее следует сразу же наносить. Оставлять состав на время более 3-5 минут нельзя, так как снижаются клеящие свойства, а также происходит отвердение средства
4. Соединить детали и прочно прижать их. Оставить на время, пока состав не высохнет. Обычно время высыхания указывается производителем на упаковке. Когда состав полностью застынет, можно приступать к зачистке клеящего шва

Таким простым и быстрым способом можно склеить стекло, используя для этого холодную сварку. Соединительный шов получается достаточно прочным, поэтому даже при разбивании стекла можно наблюдать такую картину, что оно не трескается в месте склеивания.

Как соединить линолеум холодной сваркой

Одним из самых популярных запросов в Яндексе и Google является правило склеивания линолеума при помощи холодной сварки. Напольный линолеум пользуется популярностью, и поэтому при его укладке в больших помещениях возникает необходимость склеивания швов. Для этого применяется специальная холодная сварка для линолеума, а сам процесс приклеивания двух листов выполняется по следующей схеме:

1. Сначала необходимо обеспечить идеальное стыкование двух листов линолеума. Достигается это путем наложения двух частей внахлест, с выступом не менее 5 см. Этот выступ нужен, чтобы место стыка не имело свободного пространства. Место нахлёста необходимо проклеить малярным скотчем, а затем при помощи острого строительного ножа произвести удаление верхней и нижней части выступов линолеума. Проклеивать малярным скотчем не обязательно, но рекомендуется, так как при этом место соединения не будет смещаться. Этим простым способом достигается высокая точность соединения
2. На следующем шаге нужно также воспользоваться малярным скотчем, и проклеить место стыка с двух сторон снизу и сверху. Проклеивать нижнюю часть также не обязательно, но это позволит исключить приклеивание линолеума к влагозащитной пленке. Сверху проклейка малярной лентой выполняется для того, чтобы исключить попадание холодной сварки на декоративную часть материала
3. На месте стыкования нужно прорезать линию в скотче, через которую будет вноситься холодная сварка
4. Взять в руки тюбик специального клея для линолеума, и наносить его в место стыка при помощи тонкой иголочки, закрученной на тюбик. Если клей будет выходить за пределы соединения, то его следует оперативно удалять при помощи тампона
5. Кроме этого способа, есть и другой, который заключается в том, что на одну торцевую часть линолеума наносится равномерный слой клея, а затем выполняется его укладка и соединение со вторым листом. Этот способ подходит, если место стыка имеет практически незаметный шов, который не позволяет провести по нему тонкой иглой

Время застывания клея составляет не менее 2 часов, поэтому рекомендуется выдержать это время, и только после этого к удалению малярной ленты. Если на месте шва имеется выступ клея, то его можно удалить при помощи канцелярского ножа или шпателя.

Это интересно! Зачистку шва рекомендуется выполнять не раньше, чем через 5 часов, пока клей полностью не застынет.

Склеиваем сваркой трубы отопления

При использовании холодной сварки для труб отопления, необходимо учитывать, что применять следует специальный термостойкий состав. Если пренебречь этим требованием, то уже при первом повышении температуры сварочный шов возьмется трещиной, и продолжит сочиться вода из системы.

Для ремонта системы отопления в случае возникновения течи необходимо использовать сухой тип холодной сварки. Принцип его применения для ремонта металлических труб отопления имеет следующий вид:

1. Из системы нужно слить воду. Если место нанесения вещества будет влажным, то говорить о качестве в таком случае не приходится
2. Обязательно произвести зачистку места ремонта от удаления краски и ржавчины, а также выполнить обезжиривание
3. Просушить поверхность
4. Замешать холодную сварку, и тщательно приклеить необходимое количество вещества для герметизации прохудившейся части трубы
5. Дождаться высыхания, и только после этого можно наполнять систему водой

Использование клеящего состава для заделывания мест повреждения стальных труб отопления предусматривает соблюдение таких рекомендаций:

• Толщина сухого состава должна быть незначительная, так как от нее зависит качество приклеивания вещества
• Диаметр места повреждения должен быть не более 5-6 мм. Чем больше диаметр отверстия, который заклеивается холодной сваркой, тем ниже надежность такого соединения. Если необходимо заделать большое отверстие холодной сваркой, то рационально воспользоваться металлической латкой
• После высыхания материала можно произвести окрашивание поверхности трубы

Надо также понимать, что заделывать таким способом можно отопительные и водопроводные трубы с незначительным давлением до 1 атмосферы. Чем больше давление, тем ниже эффективность применения рассматриваемого вещества. Аналогичным способом можно заделать не только трубы отопления, но еще и батареи. Ниже показано видео, по которому видно, что перед тем, как производить ремонт системы отопления или водопровода, находящихся под давлением, нужно хорошо подумать.

Итоги правильного применения холодной сварки

Независимо от того, какие материалы склеиваются холодной сваркой, при использовании этого состава необходимо учитывать главные требования, чтобы получить надежное соединение:

1. Тщательно очистить, зачистить и обезжирить поверхности, на которые наносится состав
2. Правильно приготовить клеящее вещество. Чтобы научиться, рекомендуется для начала потренироваться
3. Нанести и тщательно разгладить состав по поверхности в течение 1-2 минут после приготовления
4. Дождаться полного застывания средства

Руководствуясь этими рекомендациями, можно склеивать холодной сваркой металл, пластмассу, линолеум, пластик, сантехнику и прочие материалы. При высыхании, мягкий пластилин или клей (в зависимости от типа) становятся дубовыми, и по прочности напоминают ударопрочный пластик.

Это интересно! Достоинство холодной сварки перед горячей в том, что ее можно использовать для соединения различных материалов. Горячая сварка позволяет работать только со стальными материалами.

Даже если вы понимаете и знаете, как пользоваться холодной сваркой, то почитать инструкцию и посмотреть видео никогда не будет лишним. При ознакомлении можно узнать некоторые нюансы, которые помогут избежать ошибок. В итоге следует отметить, что применение рассматриваемого средства позволяет оперативно, недорого и эффективно устранить незначительные дефекты самостоятельно. Конечно, заменить полноценное сварочное соединение холодная сварка не сможет, однако всегда выручит при незначительных дефектах. И правильно нужно не только уметь приготовить и нанести смесь, но еще и принять решение о применении  этого состава для устранения дефектов.

Публикации по теме

«Холодная сварка» — клей, но не сварка

Сейчас на рынке представлено множество клеевых смесей и клеевых стержней под общим торговым названием «Холодная сварка» или «Быстрая сталь». На самом деле никакого отношения к сварке они не имеют потому что:

Холодная сварка

сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей

Это не холодная сварка т.к. не происходит пластической деформации соединяемых деталей.

Сварка

процесс получения неразъемных соединений деталей посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном (общем) нагреве или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого

Это не сварка, поскольку нет нагрева или пластического деформирования и тем более установления межатомных связей между соединяемыми частями.

ВНИМАНИЕ! Если вам все-таки интересно: «Что такое холодная сварка?» см. статью Холодная сварка металлов – никакого волшебства!

В данной статье мы подробно остановимся на рассмотрении клея и стержней «Холодная сварка».

«Холодной сваркой» называют композиционные полимерные материалы, используемые как для ремонта металлов (сталь, чугун, алюминий, медь, титан и т.д.), так и для ремонта изделий из дерева, пластика и керамики.

Клей «Холодная сварка» двухкомпонентный и поставляется в двух тюбиках:

1. эпоксидная смола с пластификатором и наполнителем
2. отвердитель

Рисунок 1 – Двухкомпонентный клей

Эпоксидные смолы в чистом виде непрочны и плохо выдерживают вибрации и ударные нагрузки, именно поэтому необходим пластификатор (компонент для  повышения эластичности эпоксидной смолы). Наполнитель необходим для предания особых свойств эпоксидным смолам: теплопроводности, термостойкости, абразивостойкости и т.п. В зависимости от требуемых свойств «холодной сварки» в качестве наполнителя выступают порошки металлов (алюминий, сталь, чугун и т.д.) а также минеральные и искусственные наполнители.

В качестве отвердителя преимущественно используют полиэтиленполиамин или аминный отвердитель, который вступая в химическую реакцию с эпоксидной смолой, производит процесс затвердевания.

Механические свойства, время застывания, рабочая температура и область применения клея «холодная сварка» зависит от входящих в его состав компонентов.

Ниже представлена обобщенная инструкция для клея и замазки «холодная сварка», которая может меняться в зависимости от марки и производителя:

Инструкция для клея «холодная сварка»:

1. Перед «сваркой» тщательно зачистить и обезжирить поверхность. Поверхность должна быть чистой, сухой без следов масла и жира.
2. Подготовку клея и «сварку» производить в проветриваемом помещении. Пары клея могут оказывать раздражительное действие на слизистую глаз и носа.
3. В емкость для смешивания выдавить в равных объемах (для разных клеев объемы могут быть разными) компоненты клея и тщательно смешать до получения однородной по цвету и вязкости массы. Время использования клея в зависимости от температуры окружающей среды, марки и производителя — от 10 до 60 минут.
4. Нанести клей на обе «свариваемых» поверхности деталей и соединить вместе. Удалить излишки клея сухой или смоченной в растворителе тряпкой. При соединении поверхности нет необходимости прикладывать большие усилия или использовать пресс.
5. Оставить склеиваемую деталь для первоначального застывания клея, в зависимости от марки и производителя минимум от 5 — 60 минут, в состоянии покоя.
6. Время полного застывания клея зависит от температуры окружающей среды и марки, и варьируется в пределах от 12 до 24 ч.
7. Хранить в сухом помещении при температуре 25±10°С.

Стержни или замазка «холодная сварка» производится в виде двух однородных или одного двухслойного бруска.

Рисунок 2 – Срез двухслойного бруска

Инструкция для замазки «холодная сварка»:

1. Перед «сваркой» тщательно зачистить и обезжирить поверхность. Поверхность должна быть чистой, сухой без следов масла и жира.
2. Отрезать нужное количество клея, смочить руки водой или одеть защитные перчатки и тщательно размешать клей 3 — 5 минут до состояния пластичности и однородности. В процессе смешивания замазка может нагреться. Время использования клея в зависимости от температуры окружающей среды, толщины слоя, марки и производителя — от 4 до 60 минут.
3. Нанести необходимое количество компаунда для ремонта или формовки детали. Для разглаживания допускается использовать мокрый шпатель.
4. Оставить деталь для застывания замазки от 10 до 60 минут в зависимости от температуры окружающей среды, толщины слоя, марки и производителя.
5. Время полного застывания замазки зависит от температуры окружающей среды и марки, и варьируется в пределах от 12 до 24 ч. После чего можно произвести шлифовку и покраску места «сварки»
6. Хранить в сухом помещении при температуре 25±10°С.

Рекомендации по применению «холодной сварки»:

1. Склеивать только материалы, указанные в инструкции к «холодной сварке»

2. Применять холодную сварку только для условий указанных в инструкции (температура, влажность, маслостойкость и т.д.)

3. Для стыковых и нахлесточных соединений плоских деталей лучше применять клей, а для таврового, углового соединения или заделки отверстия – замазку

Рисунок 3 – Результат применение «холодной сварки» для склейки разбитого вазона

Рисунок 4 – Применение «холодной сварки» для заделки отверстий в крышке

4. При исправлении трещины в горизонтальном или в вертикальном положении предпочтение стоит отдать замазке. Но также допускается применение и клеевой смеси при условии использования армировочной сетки, заплатки из стеклоткани или металлической сетки. Напоминаем, что при исправлении трещин концы трещины необходимо обязательно засверлить.

Рисунок 5 – Применение замазки «холодная сварка» для заделки отверстия в трубе

Рисунок 6 – Применение замазки для таврового соединения трубы с пластиной

5. При исправлении вмятин независимо от положения предпочтительно использовать замазку, но при необходимости вмятину на горизонтальной поверхности можно залить клеем.

Pressure Welding Machines Limited — ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каковы основные преимущества применения холодной стыковой сварки?
2. Материалы какого рода могут быть сварены при помощи процесса холодной стыковой сварки?
3. Как давление может создать сварной шов?
4. Можно ли сваривать разнородные материалы при помощи процесса холодной стыковой сварки?
5. Почему черные металлы не могут быть сварены при помощи процесса холодной стыковой сварки?
6. Сложен ли в обращении аппарат холодной стыковой сварки?
7. Высока ли стоимость технического обслуживания?
8. Мне необходимо осуществить сварку тонкой проволоки. Можно ли сделать это при помощи процесса холодной стыковой сварки?
9. Могу ли я осуществить сварку секций медного прутка без значительного расхода электроэннергии ?
10. Могу я сварить две проволоки разные по диаметру?
11. Какова максимальная разница может быть между диаметром двух проволок?
12. Каков допуск матрицы по отношению к проволоке?

 

1. Каковы основные преимущества применения холодной стыковой сварки?

Процесс быстрый, надежный и экономичный. Выполнение цикла сварки занимает всего несколько секунд. В результате между металлами образуется связь, более прочная, чем исходный материал, при этом нет необходимости в использовании нагрева, наполнителей или флюса. Нет необходимости в настройках аппаратов, кроме того многие машины компании PWM имеют встроенную автоматическую систему удаления грата по завершении процесса. Аппараты холодной сварки компании PWM крайне просты в использовании (поэтому обучение оператора не требуется, либо требуется в минимальном объеме) и недороги в техническом обслуживание.

2. Материалы какого рода могут быть сварены при помощи процесса холодной стыковой сварки?

Процесс холодной стыковой сварки может использоваться для соединения большинства цветных металлов в форме проволоки и ленты в диапазоне диаметров от 0,08мм до 25мм для изделий из меди и до 30мм для изделий из алюминия. Различные алюминиевые сплавы, латунь 70/30, цинк, серебро и серебряные сплавы, никель, золото и многие другие материалы также могут быть сварены при помощи процесса холодной стыковой сварки.

3. Как давление может создать сварной шов?

Технология холодной сварки давлением использует принцип «многократной обсадки», доведенный до совершенства британской компанией GEC. Каждый раз при активации аппарата холодной стыковой сварки материал, помещаемый в матрицу, зажимается матрицей и подается вперед. Как только противоположные торцы изделий оказываются прижаты друг к другу, они растягиваются и расширяются по всей площади поверхности. Оксидная пленка и прочие поверхностные примеси выдавливаются из серединной части материала, что приводит к образованию связи. Для того, чтобы обеспечить удаление всех примесей с поверхности рекомендуется проводить минимум четыре процедуры обсадки.

4. Можно ли сваривать разнородные материалы при помощи процесса холодной стыковой сварки?

Процесс холодной стыковой сварки может быть использован для соединения разнородных металлов, таких как алюминий с медью. Например, производители трансформаторов используют аппараты PWM для того, чтобы приварить оконцеватели в виде медного прутка к обмотке из алюминия.

5. Почему черные металлы не могут быть сварены при помощи процесса холодной стыковой сварки?

Металлы, содержащие углерод, не могут быть сварены методом холодной стыковой сварки. Углерод является препятствием свободному течению металлов, останавливающим процесс холодной сварки. (Испытания проводились на проволоке из низкоуглеродистой стали, но даже при использовании этого металла, проволоку необходимо нагреть с целью снижения предела прочности проволоки на разрыв и вызвать наплыв металла на металл в процессе холодной сварки.) Так как процедура установки нагревающего устройства в аппарат холодной сварки приведет к повышению стоимости и класса опасности прибора, то для соединения черных металлов более практичным и экономически целесообразным будет использовать процесс горячей сварки.

6. Сложен ли в обращении аппарат холодной стыковой сварки?

Все наши аппараты крайне просты в эксплуатации. Для работы с аппаратом PWM не требуется обучение персонала, либо требуется в минимальном объеме. Даже на наших самых больших аппаратах для сварки прутка EP500 и P1500 чтобы получить надежную сварку, от оператора каждый раз требуется только загружать материал в рабочую область и нажимать кнопку.

7. Высока ли стоимость технического обслуживания?

Стоимость технического обслуживания аппаратов PWM крайне мала вследствие малого количества подвижных деталей в аппарате. В случае если у вас возникает проблема, наша международная сеть опытных агентов готова предоставить вам помощь и техническую поддержку по месту вашего расположения. Просьба Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. с нами для получения контактных данных ближайшего к вам агента.

8. Мне необходимо осуществить сварку тонкой проволоки. Можно ли сделать это при помощи процесса холодной стыковой сварки?

Наша модель M10 Superfine обеспечивает сварку тонкой проволоки диаметром от 0,08мм. Не смотря на то, что по существу это тот же сварочный аппарат, что и стандартный M10, он изготовлен с еще меньшим допуском погрешности. Вследствие этого рекомендуется использовать его строго для сварки сверхтонкой проволоки.

Наш ручной аппарат M10 может производить сварку проволоки из цветных металлов в диапазоне диаметров от 0,10мм до 0,50мм. Рабочий диапазон устанавливаемого на верстак аппарата BM10 составляет от 0,10мм до 0,60мм.

9. Могу ли я осуществить сварку участков медного прутка без значительного расхода электроэннергии ?

Наш аппарат для сварки прутков P1500, рабочий диапазон которого составляет от 15мм до 25мм для изделий из меди и от 15мм до 30мм для изделий из алюминия крайне экономичен в использовании, поскольку требует только 11 кВт электропитания, а для завершения цикла сварки требуется всего несколько минут.

10. Могу я сварить две проволоки разные по диаметру?

Да. Матрицы могут быть изготовлены таким образом, чтобы сваривать проволоку двух различных диаметров.

11. Какова максимальная разница может быть между диаметром двух проволок?

В соответствии с общим правилом, диаметр большей проволоки не дожен превышать диаметр меньшей более чем на 30%. Однако для разных сфер применений это соотношение может быть различным, поэтому для получения более подробной информации свяжитесь с нами по электронной почте Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

12. Каков допуск при изготовлении матрицы для сварки проволоки?

Допуск при изготовлении матрицы для сварки проволоки составляет от -1% до + 3%.

Если у вас имеются какие-либо вопросы по холодной стыковой сварке, просьба позвонить нам на телефон +44 (0) 1233 820847, или отправить сообщение по факсу +44 (0) 1233 820591 или по электронной почте Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Что такое холодная сварка: виды и особенности применения

Холодная сварка сегодня пользуется популярностью, как хороший способ соединить детали легко и просто, без нагревания. Однако, что же это такое — какие виды ее существуют, где могут использоваться, какими техническими характеристиками обладают. 

Если кратко, то холодная сварка — это специальный клей с высокой пластичностью. Изготавливается состав на основе эпоксидной смолы, получается, что это специальные эпоксидный клей. Холодная сварка бывает:

• однокомпонентной. Используется сразу, так как после открытия упаковки состав пропадает, не хранится;
• двухкомпонентной. Может храниться указанный производителем срок без потери своих качеств.

Обычно такой клеевой состав продаётся в трубках, похожих на колбаски. Снаружи идёт слой отвердителя, а внутри — эпоксидная смола, которую смешивают с металлической пылью с целью обеспечения прочного, долговечного соединения. В качестве добавок многие производители используют модификаторы, повышающие качество холодной сварки, улучшающие её характеристики. Причём, из таких добавок точно известно только о сере, остальные скрываются производителями как коммерческая тайна.

Где применяется холодная сварка

Холодная сварка, в наше время, применяется очень широко:

• в ремонте автомобилей;
• в ремонте сантехнических деталей, в том числе труб отопления, водопроводных коммуникаций, как пластиковых, так и металлических;
• при укладке линолеума;
• в электротехнической промышленности;
• на производстве, например, бытовых приборов;
• для соединения алюминиевых и медных проводов.

<

Преимущества холодной сварки

К преимуществам использования холодной сварки относятся:

• возможность работать без специальных инструментов, зачастую просто руками, с помощью обычного ножа и самых простых приспособлений;
• отсутствие отходов;
• нет затрат энергии и топлива;
• шов получается аккуратным, достаточно надёжным, ровным;
• отсутствие взрывоопасных веществ, технологий, связанных с риском для здоровья;
• возможность соединять детали даже под водой, ремонтировать мокрые трубы;
• экологическая безопасность состава и самого процесса использования.

Вся холодная сварка делится в зависимости от сферы применения:

• для металла. Важно понимать, что клеящий состав для алюминия и чугуна, например, разный. Поэтому выбирайте холодную сварку именно для нержавейки, чтобы получить надёжный шов или соединение;
• для пластика. Специфический вид клеевого состава, который применяется не только для ремонта пластиковых труб, но и для починки, например, пластиковых корпусов бытовых приборов, которые нередко трескаются;
• для укладки, соединения линолеума, а также жёстких резиновых изделий.

Существуют, также, эпоксидные клеевые составы для керамики и древесины и универсальные. Кроме того, есть холодные сварки, которые отличаются по цветам. Особенно это важно при ремонте кузова автомобиля.

В зависимости от способа нанесения и соединения, холодная сварка может быть:

• точечной. Закрывается отдельное отверстие, например, в трубе отопления, ставится пломба;
• шовной. Закрывается трещина, из клеевой массы делается шов по всей её длине;
• стыковой. Соединяются две разных детали.

Из популярных в Украине брендов производителей холодной сварки можно выделить «Алмаз», уругвайский Poxipol, «Полимет», «Термо», Mastik, «Момент», «Монолит», Abro, Hi-Gear, Silver Steel. Нужно отметить, что самые дорогие это — высокотемпературные клеевые составы.

Важно! Настоятельно советуем вам перед использованием холодной сварки почитать инструкцию! Из-за неправильных действий домашнего мастера чаще всего и возникают проблемы.

Как работать с холодной сваркой

В целом, схема действия при ремонте металлической трубы холодной сваркой выглядит так:

• Место накладывания состава очищается, подсушивается, возможные жирные пятна лучше убрать с помощью ацетона или другого растворителя. Да, эпоксидные клеевые составы могут применяться на влажной поверхности, но если вы хотите действительно долговечное и надёжное соединение, следует тщательно подготовиться. Подсушить поверхность можно обычным феном;
• От «колбаски» холодной сварки острым ножом отрезается кусочек нужного размера;

Важно! Резать нужно исключительно поперёк, в противном случае нарушится правильный баланс эпоксидной смолы и отвердителя.

• Отрезанный кусочек разминается руками, пока не станет пластичным, легко принимающим нужную форму. Чтобы состав не прилипал к рукам, просто смочите их водой, а ещё лучше надеть тонкие одноразовые перчатки;
• Разравниваем холодную сварку на поверхности — точечно, в виде шва или соединяя детали. Прижимаем крепко;
• Ждём 24 часа. Есть составы, которые застывают намного раньше, но лучше подождать, а уже затем шпаклевать, шлифовать, грунтовать, красить.

Холодная сварка для металла, сварочный аппарат для холодной сварки и его применение

Технологический процесс, при котором происходит пластическое деформирование соединяемых поверхностей деталей без какого-либо дополнительного нагрева источником тепла извне, называется холодная сварка металла. Пластическая деформация происходит в месте соединения заготовок путем сжатия или путем сдвига. Сварка происходит мгновенно, без диффузии.

Холодная сварка металла явление достаточно старое и вероятно появилось давно. Перед процессом сварки необходимо тщательно зачистить поверхность металла, при этом не используется никакой клей, это чисто механический процесс соединения. С помощью специального устройства вызывается одновременная деформация и нарастающее напряженное состояние, которое образует монолитное соединение. Физическое и химическое состояние заготовки металла определяет качество сварного соединения.

Также на качество влияет схема деформации и способа воздействия усилия, оно может быть вибрационным или статистическим. Холодная сварка металла, в зависимости от способа деформации, может быть шовной, точечной, стыковой. Эта сварка применима для свинца, меди, алюминия, цинка, серебра, никеля и др. металлов.

Применение холодной сварки для металла оправдано в том случае, если использование обычной сварки связано с риском коробления. Также мастера отдают ей предпочтение при высокой вероятности внутренних напряжений.

Холодная сварка может использоваться при работе с очень большими металлическими изделиями. Так как при такой сварке не происходит нагревания материала, то она применяется, например, при ремонте емкостей, в которых находятся взрывоопасные вещества.

Холодная сварка металлов под давлением

Холодная сварка металлов под давлением имеет большое преимущество перед другими видами сварки тем, что свободно и успешно сваривает разнородные металлы, которые чувствительны к нагреву или образуют интерметаллиды. Она не является традиционной сваркой, процесс соединения происходит под механическим воздействием массы металла и ее проникновению в соединяемые поверхности другого металла.

Монолитный сварочный шов образуется благодаря глубокому пластическому деформированию. Такое деформирование вызывает разрушение оксидного слоя на свариваемых поверхностях, что сближает металлы, и расстояние между ними становится очень близким к размерам кристаллической решетки. Увеличение энергетического уровня атомов на свариваемых поверхностях вызывает образование химической связи, что усиливает скрепление заготовки. Механические свойства металла при этом не нарушаются.

Суть процесса холодной сварки металлов под давлением заключается в следующем:

• свариваемые прутки металла устанавливаются в стальные зажимные губки машины холодной сварки и зажимаются по определенной технологии;
• зажатые прутки начинают соединяться с собой, деформироваться на концах, вынося с собой окисные пленки, которые мешают процессу сварного соединения двух металлов;
• в конце процесса сварки ножи губок смыкаются и подрезают ненужные образовавшиеся шероховатости.

Такой машиной для холодной сварки металлов под давлением является марка «МСХС-120.03М.УХЛ4», которая сваривает медные пластины, алюминиевые, медные с алюминиевыми.

Еще один сварочный аппарат для холодной сварки металла называется SDHB-5. Он умеет сваривать стальные, чугунные и алюминиевые изделия. Холодная сварка для металла аппарат подходит как опытным сварщикам, так и начинающим. Ведь для его использования не требуется большой опыт проведения сварочных работ. Аппарат отлично подходит для точечной сварки. Благодаря ему можно создать аккуратный и одновременно прочный шов на материале.

Холодная импульсная сварка для металла, в отличие от обычной холодной сварки, расплавляет материал. В ней источником тепла является импульсная дуга. «Холодной» сварка называется потому, что импульсная дуга образуется прерывисто. Мастер получает возможность лучше контролировать вложения тепла. Если работать на средних токах, то сварка будет плавной и без брызг. Также значительно снижен риск деформации материала. Чаще всего холодная импульсная сварка применяется для соединения сплавов из алюминия толщиной больше 1,5 мм. Также она подходит для работы со специальными сталями толщиной больше 1 мм.

Преимущества холодной сварки:

• не требуется мощный источник электрической энергии;
• чистый шов, не загрязненный примесями;
• высокая однородность металлов на стыке шва;
• хорошая коррозийная стойкость.

Недостатки:

• небольшая номенклатура соединяемых материалов, только с высокой пластичностью;
• большой расход металла на припуск сварки.

Холодная сварка металлов под давлением имеет одну важную особенность, про которую должен помнить каждый мастер. Для получения надежного шва соединяемые друг с другом поверхности изделий должны быть идеально чистыми. Даже просто задев поверхность руками, ее затем желательно как следует очистить.

Основное применение такой сварки в электротехнической промышленности разной направленности.

 

Что такое холодная сварка и как она работает?

0

Последнее обновление 24 сен 2021

Сварка должна быть горячей, верно? Много искр, возможно, возгорание тряпки или штанины — вот о чем мы думаем, когда слышим слово «сварка». Так как же сварка может быть холодной? Холодная сварка или контактная сварка — это процесс сварки в твердом состоянии. Обычно мы не думаем о сварке таким образом, но технически процессы дуговой сварки находятся в жидком состоянии. То есть дуга разжижает металл, так что он может плавиться.

Каким другим способом может быть металлический предохранитель? Один из способов — холодная сварка. Холодная сварка заключается в удалении оксидного слоя на кусках металла путем удаления жира и обработки металла проволочной щеткой. Затем металл сжимается достаточно сильно, чтобы он склеился.

Есть некоторая путаница с терминологией, которую мы рассмотрим. Часто сварщики, когда слышат термин «холодная сварка», думают либо о сварке с переносом металла, либо о сварке JB. Частично это связано с отсутствием связи между тем, что инженеры делают «наверху», и тем, что сварщики и изготовители делают на первом уровне цеха.Итак, давайте попробуем объединить оба мира и получить целостное представление о том, что может означать «холодная сварка».

---

Как это работает?

Когда металл образуется на сталеплавильном заводе, окисление не обязательно является частью производственной схемы. Вместо этого после охлаждения начинает происходить окисление (воздействие кислорода). Это происходит с разной скоростью в зависимости от типа металла. Например, калий, который является чрезвычайно мягким металлом (его можно разрезать ножом для очистки овощей), окисляется в течение нескольких секунд после контакта с воздухом.Другие черные (с высоким содержанием железа) металлы окисляются медленнее.

В любом случае перед холодной сваркой этот оксидный слой необходимо удалить с любого типа металла, поскольку он препятствует склеиванию. Почему? Когда оголенный неокисленный металл обнажается, два соединительных элемента могут соединяться под достаточным давлением. Это связано с тем, что общая кристаллическая форма металлов имеет молекулярную структуру, имеющую структуру решетки. Между атомами решеток находятся электроны, которые, если они не покрыты окислением, могут свободно течь, заставляя оба соединительных элемента связываться на поверхности.Все это делается без воздействия тепла или электричества на материал.

Какие бывают типы холодной сварки?

Как мы уже упоминали, когда люди слышат «холодную сварку», они обычно думают о вещах, отличных от того, о чем мы говорили до сих пор, а именно о контактной сварке. Итак, мы также рассмотрим несколько других типов «холодной сварки».

• Контактная сварка

  Кредит: Роберт Бертольд, Shutterstock

О холодной сварке мы говорили как о контактной сварке.Оксидный слой металлов удаляется, так что электроны в молекулярной структуре каждого металла могут свободно течь к другому соединительному элементу. Но как это сделать? Скрепление можно даже начать нажатием вручную. Но обычно используются самые разные прессы, чаще всего аппараты для сварки давлением. Они специально разработаны для создания силы, достаточной для соединения кристаллических зерен материала.

• Перенос холодного металла

  Кредит: Photo Love, Shutterstock

Когда люди слышат «холодную сварку», они часто думают о процессе сварки плавлением, в котором используется электрическая дуга.В этом случае холод — гораздо более относительный термин. Перенос холодного металла (CMT) — это процесс сварки MIG, при котором выделяется примерно на 90% меньше тепла, чем при традиционной сварке MIG. Существенное отличие этого процесса от контактной сварки состоит в том, что это процесс дуговой сварки, тогда как контактная сварка использует давление. Поскольку CMT представляет собой процесс дуговой сварки, в нем используется электродная проволока, подаваемая в расплавленную сварочную ванну. Это контролируется электроникой, которая регистрирует короткое замыкание дуги, так что проволока втягивается.Это приводит к тому, что тепловложение намного меньше, чем при стандартной сварке MIG.

Существует также процесс сварки TIG, который также известен как холодная сварка. Иногда аппарат для сварки TIG с постоянным и переменным током имеет настройку, называемую «холодная». Это ручной процесс, при котором каждый раз, когда дуга зажигается с помощью горелки TIG, она дает эффект «срабатывания». То есть он вводится только на долю секунды. Этого времени едва ли хватит, чтобы расплавить какой-либо присадочный металл, но если вы это сделаете, предпочтительны более мягкие металлы, такие как алюминий.Холодный режим обычно используется для плавления двух металлических частей, которые могут окисляться или плавиться при слишком высокой температуре.

JB Weld — торговая марка системы эпоксидного склеивания. Это рекламируется как «оригинальный холодный шов». Собственно говоря, это вообще не сварка. Расплавленной сварочной ванны не существует, поскольку она не использует электричество, а также отсутствует какой-либо молекулярный контакт между свариваемыми деталями. Вместо этого это смесь двух компонентов, активатора и основы. Вы смешиваете их и наносите на склеиваемую область.Затем детали закрепляют зажимами или чем-то еще, что стабилизирует их, пока эпоксидная смола застывает.

Где это используется?

Вы вряд ли увидите, что это используется в обычном цехе металлоконструкций. Он предназначен для очень специфических приложений, которые должны быть предварительно одобрены инженером. Инженер может назначить контактную сварку, потому что слишком большое количество тепла, введенного в материал, может вызвать деформацию или ослабление материала. Контактная сварка чаще всего используется для сварки проволокой, которая должна подходить для сварки сплавов.Например, никелевую и низкоуглеродистую проволоку можно сваривать холодным способом.

CMT часто используется там, где металл не может деформироваться, как при контактной сварке. CMT широко используется в автомобильной промышленности и производстве листового металла.

JB Weld на протяжении десятилетий пользуется успехом у профессионалов и домашних мастеров. После отверждения связь может быть прочной, как сталь. Его можно использовать на чем угодно, от сцепных устройств для прицепов до старых барных стульев. Это очень удобно.

Преимущества холодной сварки

• Очевидным преимуществом холодной сварки является то, что в материал не передается тепло.Это снижает вероятность деформации или ослабления материала. Он также позволяет соединять металлы разных типов, не обладая такими навыками или сноровкой, как дуговая сварка.

Недостатки холодной сварки

• Конечно, JB-сварка и некоторые «холодные» настройки на аппаратах TIG широко доступны даже для домашнего использования. Но контактная сварка — это отдельная ниша. Аппараты для сварки давлением могут быть дорогими и труднодоступными.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое холодная сварка?

И снова здесь появляется другое понимание термина «холодная сварка».Холодный шов — это дефект сварного шва при дуговой сварке. Это также описывается как отсутствие слияния. Здесь скорость перемещения электрода слишком мала. Сварной шов начинает накапливаться и не плавиться должным образом. Металл сварного шва также может оказаться перед дугой во время движения. Это не связано с процессом контактной сварки.

Вам нужен газ для холодной сварки?

При контактной сварке защитный газ не требуется, поскольку он использует давление только после удаления оксидного слоя металлов.Однако для CMT требуется защитный газ, поскольку это процесс сварки MIG.

Насколько сильна холодная сварка?

Хотя для соединения двух соединительных элементов не используется плавление или нагрев, холодная сварка может быть чрезвычайно прочной. По сути, происходит создание нового куска металла. В этом смысле это не сустав как таковой. Связь будет иметь такую ​​же прочность, как и исходный материал, поскольку она связана на молекулярном уровне.

---

Заключение

Холод — термин, сбивающий с толку, когда речь идет о сварке.Частично это связано с отсутствием связи между инженерами. Люди на первом этаже фабрики вряд ли сталкивались с контактной сваркой. Но они хорошо знакомы с машиной, работающей на холоде, или JB Weld. Все эти процессы имеют огромное значение. Вопрос лишь в том, что больше подходит для проекта.

---

Изображение предоставлено: Мануэль Тринидад Меса, Shutterstock

Искусство соединения металлов без нагрева

Расплавленные металлы, люди в защитных снарядах, ярко-красные и оранжевые искры — это наше первое впечатление, когда мы слышим слово «сварка » .В конце концов, эта картина стала такой, какой мы ее воспринимаем.

Поскольку большинство методов сварки включает нагрев двух или более металлических частей и их соединение, мы привыкли думать, что сварка является синонимом тепла. Но дальше истины быть не может, и холодная сварка тому подтверждение.

Проще говоря, холодная сварка — это процесс, при котором вы удаляете верхний оксидный слой и соединяете металлы с помощью давления. Чтобы связать эти металлы вместе, не требуется тепло.

После этого металл не нагревается и не сжижается.

Не можете поверить? Вы можете прочитать ниже и убедиться в этом сами!

Краткая история холодной сварки

Отрасли промышленности используют холодную сварку на протяжении десятилетий. Но первое его использование относится к временам, когда металл не был таким доминирующим, как сейчас, в 18 веке.

В 1724 году преподобный мистер Дезагелье исследовал его, экспериментируя со свинцовыми шарами такого же размера. Он надавил и скрутил их и увидел, как они слипаются.

Он заметил, что соединительная деталь имеет ту же прочность, что и свинцовые шарики, и пришел к выводу, что полученная конструкция такая же прочная, как и основной металл.

Вскоре после этого многие ученые попробовали это сделать и выдвинули несколько теорий. Сначала люди предположили, что причиной этого была перекристаллизация, затем появилась энергетическая гипотеза и многие другие теории.

Хотя позже они были опровергнуты из-за отсутствия убедительных доказательств.

Теперь мы принимаем идею о том, что свободные ионы — это то, что заставляет эти металлы связываться друг с другом.

Разве не интересно, как самые революционные инновации рождаются в маленьком уголке мира?

Как работает холодная сварка?

Здесь я подробно расскажу вам о секретах холодной сварки и о том, почему она так прибыльна.

Давайте сначала проясним процесс сварки, чтобы потом было легко понять процесс холодной сварки.

Далее я расскажу по каждому вопросу шаг за шагом:

1.1. Принцип работы холодной сварки

В традиционном методе сварки мы используем тепло, чтобы поднять температуру металла до точки кипения, чтобы металл начал проявлять пластичность.

После этого атомы начинают диффундировать, и металлы медленно начинают соединяться. Тепло играет здесь важную роль, поэтому люди начинают думать, что это просто необходимо.

Но, в отличие от популярных методов сварки (таких как дуговая сварка, лазерная сварка или сварка трением), при холодной сварке вообще не используется какое-либо тепло. .Вместо этого в этом методе используются свободные ионы.

Энергия, необходимая для соединения двух или более кусков металла, исходит от давления, которое рассеивает атомы и делает возможной сварку. Вот почему этот подход также известен как контактная сварка или сварка холодным давлением.

Все еще сбиты с толку? Не волнуйтесь; это научно доказанный метод, в основе которого лежит процесс твердотельной диффузии.

Теперь, когда вы понимаете, как работает этот процесс, мы можем взглянуть на то, как вам нужно подготовить необходимые материалы, чтобы все прошло гладко.

1.2. Что вам нужно перед сваркой

Холодная сварка — это больше, чем просто прижать две металлические детали друг к другу. Вы должны быть методологичными; в противном случае это не сработает.

Если вы до сих пор не верите, что мы можем соединить металлы, используя давление вместо тепла, позвольте мне пояснить, откуда у вас замешательство — вы никогда не видели, чтобы два куска металла соединялись простым нажатием, верно?

Это потому, что, хотя давление играет важную роль в этой игре, это не единственный катализатор. Слой оксида на верхней поверхности обоих металлов предотвращает их прилипание друг к другу .

Независимо от того, какое давление вы прикладываете, оксидный слой будет действовать как барьер, чтобы атомы не могли связываться друг с другом, и мешает вам соединять металлы.

При холодной сварке мы подготавливаем металл с учетом этого и очищаем его соответственно до тех пор, пока оксид верхнего слоя практически не исчезнет.

Уборка, кстати, довольно обширная.

Сначала нам нужно обезжирить металл, а затем очистить металлической щеткой. Не нужно спешить; возьмите столько времени, сколько вам нужно. Когда вы закончите чистку, вы будете готовы приступить к оказанию давления.

1.3. Фактическая процедура

Различные металлы имеют разную устойчивость к давлению, поэтому для одних металлов можно использовать обычные материалы, а для других необходимо оборудование промышленного уровня.

Чтобы оказать давление на металлы, вам необходимо убедиться в следующем:

1. Металлы прижаты друг к другу
2. Вы применяете нужное давление
3. Выбирайте металлы, не прошедшие процесс закалки
4. По крайней мере, один металл должен быть пластичным.

С учетом этих соображений список значительно сокращается, так что вам на одну головную боль меньше.

Профессиональный совет от меня: выбирайте мягкие металлы. Алюминий и медь — два наиболее распространенных металла, которые свариваются холодным способом. Золото, серебро и никель тоже отличный выбор!

Что касается процедуры — обычно люди используют штамповочные прессы для давления на эти металлы. Для этого также часто используются прокатные клети.

Для соединения алюминия требуется 1400–2800 кПа [килопаскаль], для большинства других требуется еще большее давление. При достижении необходимого давления металлы начинают деформироваться.

Через некоторое время вы увидите, как металлы растягиваются, и вскоре у вас будет одно действительно похожее соединение, которое будет соответствовать прочности исходных материалов.

Так как соединение не нагревается и герметично, вам не нужно ждать, пока он остынет или герметизируется.

Для чего используется холодная сварка?

Хотя холодная сварка может быть для вас внове, в промышленных работах она используется уже много лет. От автомобильной до аэрокосмической, от лабораторий до рабочего места — у него есть ШИРОКИЙ диапазон ситуаций, в которых вы можете его использовать.

Вы увидите, как при соединении проволоки используется холодная сварка, поскольку в этом методе тепло вообще не используется (это большой запрет для проволоки), и это делается относительно быстро.

Чаще всего холодная сварка применяется для стыков, их много, но она популярна в основном для стыковых и внахлестку.

Для стыковых соединений нет необходимости очищать поверхностный слой; вы можете просто сильно надавить на него, и этот слой сломается сам. Таким образом вы сэкономите время.

Однако соединения внахлест требуют таких затрат времени и усилий, потому что в противном случае металлы не будут прилипать друг к другу. Так что лучше всего обработать его специальной очисткой.

Вы можете увидеть интересное применение холодной сварки при соединении разнородных металлов. Они не имеют никакого сходства на начальной стадии процесса плавления, поэтому любая сварка, включающая нагрев, не очень эффективна; все равно будут трещины, слабые места, а в худшем случае — вообще не будет.

Холодная сварка лучше всего подходит для решения этой ситуации, поскольку она зависит от свободных электронов, образующих атомные связи для процесса сварки.

Преимущества холодной сварки

1. Отсутствие нагрева
2. Меньший риск химических изменений
3. Соединение разнородных материалов
4. Прочная обработка
5. Единственный метод сварки алюминия 2ххх и 7ххх
6. Простой метод
7. Экономичный

Недостатки холодная сварка

1. Металлы должны быть полностью очищены
2. Дорогое в больших масштабах
3. Трудно отточить
4. Оксидный слой трудно удалить, может потребоваться профессиональная помощь
5. Может выйти из строя в богатой кислородом зоне

Холодная сварка сильна ?

Результаты холодной сварки сильно зависят от металлов, которые вы будете использовать. .Если вы использовали прочные и долговечные металлы, продукт, полученный при холодной сварке, будет, по крайней мере, столь же прочным.

Если используемый прочный основной металл спроектирован правильно и вы строго соблюдаете все требования, можно с уверенностью предположить, что сварной шов будет достаточно прочным.

Упаковка

Итак, это было краткое введение в мир холодной сварки. Надеюсь, вы были так же поражены, как и я, когда я впервые узнал об этом уникальном способе сварки металлов.

Наблюдение за этим и описание этого только укрепили мое мнение: Холодная сварка — не что иное, как искусство.

Итак, теперь, когда вы наткнулись на это, почему бы вам не попробовать этим заняться? Кто знает, вы могли бы стать следующим мастером холодной сварки!

Холодная сварка 101: определение, руководство, часто задаваемые вопросы

Когда кто-то думает о сварке и , первая картина, которая, вероятно, приходит в голову, это расплавленный металл , оранжевые искры, и защитное снаряжение , которое сварщики должны носить во время работы.Короче говоря, вы, вероятно, думаете о , что-то вроде изображения выше . Однако у есть несколько различных форм сварки, которые не соответствуют этим мысленным представлениям . Холодная сварка — один из таких примеров. Продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о процессе , холодной сварки, , почему он используется , и , как он отличается от других методов сварки.

Что такое холодная сварка?

Холодная сварка — это тип твердотельной сварки (SSW) , которая не требует большого количества тепловой энергии для соединения металлических деталей.Вместо этого энергия, участвующая в этом процессе, исходит от чрезмерного давления , используемого для соединения металлических компонентов вместе. По сравнению с традиционным представлением о сварке, холодная сварка не требует разжижения металла . Холодную сварку также иногда называют контактной сваркой или холодной сваркой давлением .

Связанный: Черные и цветные металлы: в чем разница?

Как работает холодная сварка?

Холодная сварка позволяет склеивать два металла без сильного нагрева за счет удаления слоев оксида на соединяемых металлах.В большинстве нормальных условий почти все металлы имеют оксидный слой , , , , , хотя невооруженным глазом эти слои не видны. Оксид и другие примеси , такие как масло и консистентная смазка , создают барьер , который удерживает атомы одного материала от сжатия и принудительного связывания с другим.

Оксидные слои удаляются с металлов посредством процесса очистки , который включает чистку проволочной щеткой и обезжиривание перед началом процесса сварки.После удаления этого слоя атомы двух металлических компонентов могут быть сварены вместе при приложении силы , достаточной для правильного значения силы . Величина усилия , необходимая для успешной холодной сварки, в конечном счете, зависит от типа металла, с которым работает . Более мягкие металлы , как правило, является лучшим выбором , когда речь идет о данной технике сварки .

Требования к условиям холодной сварки

• По крайней мере , по крайней мере, один металл , используемый в процессе , должен быть пластичным и не подвергаться сильному упрочнению.
• Металлические поверхности должны быть плоскими и чистыми, , с удаленным оксидным слоем .

Насколько прочна холодная сварка?

Холодная сварка может создать прочных и стабильных связей между материалами, участвующими в процессе, даже если используются два разных металла . Важно отметить это, потому что может быть довольно сложно комбинировать разные металлы с использованием других методов сварки .Например, холодная сварка может использоваться для сварки вместе меди, и алюминия .

Если процедуры соответствуют правильно выполненному , то полученный холодный сварной шов должен быть на т менее прочным, чем самый слабый используемый основной материал , и в конечном итоге он может оказаться таким же прочным, как и более прочный основной металл.

Вы занимаетесь оптовой продажей металла, но хотите убедиться, что работаете с поставщиком высококачественного металла? Посетите South Austin Metals , чтобы узнать о том, что их продукты и услуги могут сделать для вас, или свяжитесь с sales @ southaustinmetals.com сегодня.

Холодная сварка: для чего она нужна?

Источник: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/lap-joint

Холодная сварка используется для многих вещей в области строительства и машиностроения . Однако наиболее распространенные случаи связаны с сваркой проволоки или соединением разнородных металлов (например, алюминия и меди, как упоминалось выше). При плавлении разные металлы не соединяются друг с другом хорошо и часто приводят к трещинам или общему слабому сварному шву , который может развалиться . Однако в случае холодной сварки это не так. Кроме того, холодная сварка часто используется для создания стыков , в частности стыковых стыков и .

Связанный: Отжиг: все, что вы хотите знать

Обычные металлы холодной сварки

Так как обычно требуется пластичных металлов для выполнения эффективной холодной сварки , наиболее часто используются несколько конкретных типов металлов .К ним относятся:

Другие металлы, такие как свинец и золото , также подходят для использования в процессах холодной сварки . Однако они не используются так часто, как , как три металла, перечисленные выше.

Связано: Бронза против латуни и меди [Полное руководство]

Преимущества и недостатки холодной сварки

Источник: https://awo.aws.org/2015/07/welding-in-space/

Несколько преимуществ и недостатков имеют вместе с процесс холодной сварки .Вот некоторые из наиболее распространенных, о которых должны знать сварщиков , инженеров и другие слесари :

Преимущества

• Холодная сварка может производить чистых , прочных сварных швов без образования хрупких интерметаллических соединений , как и в других сварочных процессах.
• При холодной сварке отсутствует зона термического влияния .
• Холодная сварка практична для соединения или сварки проволоки , не вызывая тепловых проблем.
• Холодная сварка может происходить между разнородными металлами.
• Холодная сварка работает с Алюминий 2ххх и 7ххх серий , чего не могут сделать другие сварочные процессы.

Недостатки

• Проведение идеальной холодной сварки очень сложно из-за нескольких проблем , в том числе оксидных слоев металлов, которые необходимо удалить, поверхностного загрязнения и неровностей поверхности.
• Металлы должны быть без окислов, и должны быть полностью чистыми, для эффективной холодной сварки.
• Мягкие цветные металлы — это единственные металлы , которые можно подвергать холодной сварке.
• Непластичные, хрупкие металлы с твердыми поверхностями не могут использоваться при холодной сварке.
• Невозможно сваривать холодным способом металлы , если содержат углерод.
• Непреднамеренная холодная сварка иногда может происходить в пространстве .Примеры этого привели к нескольким неудачным инцидентам во время некоторых из космических операций НАСА . Одним из примеров является космический корабль Galileo , отправленный для исследования Юпитера в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Первичная мобильная конструкция, предназначенная для запуска антенны, застряла из-за холодной сварки , значительно снизила эффективность антенны и затруднила сбор данных . Эта проблема потребовала, чтобы ученых-космонавтов разработали способы предотвратить угрозу непреднамеренной холодной сварки во время космического полета .

Вы заинтересованы в закупке высококачественного металла оптом для предстоящего строительства, но не знаете, куда обратиться? Взгляните на South Austin Metals сегодня, чтобы узнать, что они могут сделать для вас.

Процесс холодной сварки с помощью PWM

Холодная сварка крупным планом

Холодная сварка — это разновидность твердофазной сварки, которая уникальна тем, что выполняется при температуре окружающей среды.Другие формы твердофазной сварки выполняются при повышенных температурах. Египтяне изготавливали железо, молотя металлическую губку, чтобы сварить раскаленные частицы вместе, а кузнецы веками также молотили сварное кованое железо, но эти виды сварки всегда выполнялись при высоких температурах.

В 1724 году британский священнослужитель преподобный Дезагюльерс сумел создать прочную связь между двумя свинцовыми шарами без использования какого-либо тепла, просто скрутив их вместе.Это была первая успешная британская попытка сварки под давлением.

Сегодня холодная сварка составляет значительную часть всех сварочных процессов в проволочной и кабельной промышленности. Многие производители проводов и кабелей предпочитают чистый, бесшумный и «зеленый» процесс сварки, который позволяет им соединять цветные металлы без нагрева, флюса или наполнителей, экономя средства и материалы.

Простой процесс

Процесс холодной сварки прост, что снижает потребность в обучении оператора.Проволоку небольшого диаметра можно соединить за секунды с помощью ручного аппарата для холодной сварки; Склеивание больших секций стержней занимает немного больше времени и требует использования машины с приводом, но это намного более энергоэффективно, чем использование электрического устройства для стыковой сварки оплавлением. Холодная сварка позволяет получить постоянные сварные швы, более прочные, чем основной материал, без потери электрической целостности, и может использоваться для соединения полосы и профиля, а также круглой проволоки. Холодной сваркой можно сваривать большинство цветных металлов, а также различные сплавы, и этот процесс также можно использовать для соединения разнородных металлов, таких как алюминий и медь.

Принцип множественной осадки

В современной технике сварки холодным давлением используется принцип «множественной осадки», усовершенствованный британской компанией GEC. Когда материал вставляется в матрицу, каждый раз, когда машина активируется, материал захватывается матрицей и подается вперед. Когда они прижимаются друг к другу, две противоположные поверхности материала растягиваются и увеличиваются по всей площади своей поверхности. Оксид и другие поверхностные примеси вытесняются наружу из сердцевины материала, и возникает связь.Рекомендуется минимум четыре «осадки», чтобы гарантировать удаление всех примесей из поверхностей раздела.

Простая установка

Концы проволоки или прутка не нуждаются в какой-либо подготовке перед сваркой, а выравнивание двух торцевых концов происходит автоматически, когда материал помещается в матрицу. Не требуется настройки нагрева, настройки зазора (он встроен в матрицу) и настройки давления пружины. Любая из этих вещей, неправильно установленная на аппарате для контактной стыковой сварки, может привести к отказу сварного шва.

Как происходит холодная сварка

В настоящее время принятая гипотеза, объясняющая наличие холодной сварки, выглядит следующим образом:

Атомы металлов удерживаются вместе металлической «связью», названной так потому, что она свойственна металлическим веществам. Связь можно описать как «облако» свободных отрицательно заряженных электронов, объединяющее ионизированные положительно заряженные атомы в единое целое в результате сил притяжения.

Итак, если две металлические поверхности соединить вместе с разделением всего в несколько ангстрем (есть 300 миллионов ангстрем на один сантиметр), может произойти взаимодействие между свободными электронами и ионизированными атомами.Это устранит потенциальный барьер, позволяя электронному облаку стать обычным явлением. Это, в свою очередь, приводит к соединению и, следовательно, сварному шву.

Более простой способ объяснить этот довольно сложный процесс состоит в том, что если две поверхности (обе поверхности — атомарно чистые и атомарно плоские, если рассматривать их в атомарном масштабе) соединяются под давлением, то образуется связь, равная прочности связи исходного материала. .

Видео демонстрации

Чтобы помочь производителям проводов и кабелей понять процесс холодной сварки, британская компания PWM (Машины для сварки под давлением) разработала серию онлайн-демонстраций видео, которые можно просмотреть на сайте www.pwmltd.co.uk. В видеороликах показаны в действии большие аппараты для холодной сварки для соединения прутков от 5 до 30 мм (от 0,197 до 1,181 дюйма), а также устройства меньшего размера, HP200 и M101, для склеивания проволоки от 2 до 6,50 мм (от 0,079 до 0,256 дюйма). и от 1 мм до 5 мм (от 0,040 до 0,197 дюйма) соответственно.

PWM, специализирующаяся на разработке и производстве машин и штампов для холодной сварки давлением, уже более 30 лет поставляет высокопроизводительное оборудование для холодной сварки производителям проводов и кабелей по всему миру. Ассортимент продукции PWM включает ручные, настольные и тележные машины, а также большие отдельно стоящие модели для холодной сварки стержней большого сечения.Доступны как ручные, так и приводные аппараты для холодной сварки, с диапазоном мощности от 0,10 мм (0,0039 дюйма) до 30 мм (1,181 дюйма).

Для обеспечения максимальной точности все машины и матрицы для холодной сварки PWM спроектированы и изготовлены собственной командой квалифицированных инженеров PWM в соответствии со строгими стандартами качества. Матрицы, которые играют важную роль в процессе холодной сварки, изготавливаются индивидуально вручную в согласованных наборах. Они могут быть изготовлены в стандартных отраслевых размерах или изготовлены на заказ для индивидуальных применений.

Joe Snee Associates Inc. является эксклюзивным дистрибьютором PWM в США и Канаде: [адрес электронной почты защищен]

Устранение неисправностей в процессе холодной сварки

Щелкните здесь, чтобы прочитать Выбор правильных инструментов для холодной сварки

Подготовка трубы к холодной сварке

Независимо от того, какой материал трубы выбран для холодной сварки, правильная подготовка трубы является критически важным шагом в этом процессе. Внутри трубки не должно быть никаких загрязнений в месте защемления.Звуковые или механические методы очистки намного предпочтительнее химической очистки перед откачкой, так как это обеспечивает наиболее стабильные соединения холодной сварки. Внешняя поверхность также должна быть отполирована, чтобы удалить любое окисление, поскольку эти кристаллы оксида будут тверже, чем трубки, и могут повредить сварное соединение при холодной сварке.

Инструменты, доступные для выполнения отсечки трубок, оснащены набором прецизионных твердосплавных роликов, которые сжимают трубки для создания холодного сварного соединения. Перед выполнением прищипки эти ролики следует смазать легким маслом, чтобы уменьшить трение на стадии сжатия.Между каждым циклом отсечки остаточный металл из трубы часто остается на твердосплавных роликах, и это

Во время процесса отсечки к трубке должно прилагаться постоянное и равномерное давление до тех пор, пока она не разорвется внезапно. Все трубки деформируются во время стадии сжатия трубки, поэтому любое прерывание этого цикла, скорее всего, приведет к неполному или неудовлетворительному разделению трубок. Загрязнение следует удалить, слегка протерев твердосплавные ролики мягким полотенцем, смоченным легким машинным маслом, чтобы поверхность была чистой и готовой к следующему циклу отщипывания.

Устранение неисправностей при плохой прищипке

Проблема:

Инструмент сжимает трубку, но трубка не отделяется.

Предлагаемая процедура:

1. Увеличьте усилие закрытия губок на инструменте (насосе), но не превышайте максимально безопасные уровни, рекомендованные производителем инструмента.
2. Трубка может быть слишком жесткой. Если инструмент настроен на максимальное безопасное давление, а трубка по-прежнему не отсоединяется, следует пересмотреть технические характеристики трубки.Такие материалы, как медь, могут усложняться, просто сидя на полке в течение длительного времени. Закрепите свежие трубки у поставщика и попробуйте перерезать еще раз.
3. Трубка может быть загрязнена как внутри, так и снаружи. Очистите трубку и снова попробуйте отщипнуть.
4. Если все перечисленные предложения не помогли решить проблему, обратитесь к поставщику инструмента за помощью в дальнейшем тестировании.

Проблема:

Трубка успешно отделяется, но не выдерживает давления или вакуума

Предлагаемая процедура:

1. В большинстве случаев это связано с проблемой твердости трубки или ее чистотой.Начните с тщательной очистки трубки и повторите попытку. Если трубка все еще протекает, см. Предложение 2.
2. Зафиксируйте образец трубки из другой партии и повторите тест. Если трубка все еще протекает, см. Предложение 3.
3. Обратитесь к поставщику трубок и сохраните свежие образцы. Обязательно сообщите поставщику, что вы выполняете процесс обрезки и холодной сварки с этой трубкой.
4. Проверьте твердосплавные прижимные ролики инструмента на наличие сколов или чрезмерного износа. Эти ролики должны оставаться идеально круглыми.Плохие пятна или сколы могут ухудшить результат. При обнаружении сколов или износа замените ролики.

Проблема:

Трубка полностью сжимается, но не отделяется, оставляя очень тонкую ткань материала, которая требует от техника «пошевелить» лишнюю трубку, чтобы добиться полного разделения.

Предлагаемая процедура:

1. Почти в каждом случае этот симптом вызван слишком «мягкой» трубкой.Трубка, вероятно, была отожжена неправильно для использования при холодной сварке. Когда трубка находится в таком состоянии, большее усилие зажима от инструмента не решит проблему. Никогда не рекомендуется раскачивать лишнюю трубку вручную, так как это может изменить зернистую структуру трубок в холодном сварном шве, что приведет к утечке. Закажите подходящую трубку у своего поставщика. В этой ситуации никаких настроек инструмента не требуется.

После защемления

Процедуры тестирования зависят от области применения герметизируемой трубки.Обычно трубки, поддерживающие вакуум, подвергаются испытанию на утечку гелия или исследованию под микроскопом для целей сравнительного анализа. Для применений с высоким или низким давлением процедуры тестирования часто включают в себя испытание на утечку в той или иной форме. Какая бы процедура тестирования ни использовалась, необходимо точно продублировать технологические процедуры, чтобы можно было отследить любые неисправности трубки.

После того, как трубка была успешно зажата и герметичность была подтверждена, обработанный конец трубки следует защитить пластиковой крышкой, эпоксидной смолой или герметиком, так как край очень острый, а герметичный конец может быть поврежден, если ударился или погнулся.Паять или паять холодный сварной конец трубки не рекомендуется, поскольку это может нарушить структуру зерна, что приведет к утечке.

Объяснение холодной сварки | Actforlibraries.org

Холодная сварка — это процесс соединения двух предметов без нагрева и плавления. Это полностью противоположно традиционной сварке, поскольку два объекта не меняют своего состояния при объединении в один. Объекты, которые подвергаются холодной сварке, объединяются за счет приложения сильного давления и силы вакуума.

Многие люди не знакомы с холодной сваркой. Это не удивительно, потому что это не широко используемый метод. Для этого есть веская причина. Кислород — это заклятый враг процесса холодной сварки. Объекты, которые имеют какие-либо слои, содержащие кислород, или которые подвергаются воздействию богатой кислородом среды, не будут соединяться вместе при холодной сварке, или, если они это сделают, холодная сварка не будет держаться долго. Из-за этого сварка с использованием сильного нагрева обычно является предпочтительным методом для изделий в богатой кислородом среде атмосферы Земли.

Холодная сварка все же имеет место. Он часто применяется как часть процесса соединения материалов для формирования объектов, которые предназначены для работы в космосе, за пределами атмосферы Земли, например, спутников и кораблей, используемых для путешествий в космосе. Эти объекты не будут подвергаться воздействию окружающей среды, богатой кислородом, и холодная сварка, вероятно, продлит им срок службы, чем традиционная тепловая сварка. Процесс холодной сварки также может быть успешно применен к определенным типам электрических соединений и в некоторой степени используется таким образом.

На самом деле, есть несколько металлов, которые поддаются холодной сварке. Эти металлы должны быть цветными по своей природе и не содержать углерода. Самыми распространенными металлами, которые подвергаются холодной сварке, являются алюминий и медь, хотя есть и другие, которые также успешно реагируют на этот процесс. Было обнаружено, что сварка холодным давлением является лучшим методом соединения меди с алюминием без образования хрупких межметаллических соединений, как это происходит при традиционной тепловой сварке. Качество сварного шва, создаваемого холодным давлением, создает превосходное соединение, поскольку оно создает деформированную структуру в отличие от литой структуры, полученной при сварке плавлением.Кроме того, на объекте нет участков, которые подверглись бы негативному воздействию тепла. Тем не менее, очень важно помнить, что необходимо следить за тем, чтобы изделия, подвергнутые холодной сварке, были защищены до тех пор, пока их нельзя будет разместить в космосе или в их функциональной среде.

Холодная сварка — искусство соединения металлов без нагрева!

Что такое холодная сварка?

Большинство сварочных процессов связаны с теплопередачей и плавлением металла. Позвольте мне удивить вас, сказав, что существует популярная техника сварки, не зависящая от нагрева.Да, вы правильно прочитали; во время процесса нет необходимости в какой-либо тепловой энергии. Вот почему это называется «холодная сварка».

Чтобы понять принцип работы холодной сварки, давайте резюмируем основную идею наиболее распространенных сварочных процессов. Высокое напряжение или сила тока создают сильную дугу, чтобы обеспечить достаточно тепла, которое заставляет атомы металлов диффундировать друг в друга.

Капли расплавленного металла образуют сварной шов или стык при охлаждении. В отличие от этого, холодная сварка включает приложение высокого давления в диапазоне нескольких мегабаров, чтобы заставить металлы соединиться.Из-за приложения давления к металлам в твердом состоянии этот тип сварки также называют сваркой холодным давлением или сваркой в ​​твердом состоянии или, иногда, контактной сваркой.

Условия холодной сварки:

За свою сварочную карьеру вы могли скреплять металлы много раз или также прикладывали давление, но почему металлы не соединялись? Во-первых, давление было недостаточным, а во-вторых, профилактическое оксидное покрытие металлов не позволяет им этого делать.

Как известно, оксидный слой препятствует контактной сварке металлов; следовательно, предварительная обработка металлов является необходимым этапом. Металлы подвергаются чистке щеткой и очистке до тех пор, пока оксидный слой не отслаивается. Для достижения лучших результатов перед очисткой поверхности металлической щеткой также можно использовать методы обезжиривания металла. После завершения процесса очистки к металлам равномерно прикладывается давление. Металлы с плоской поверхностью обеспечивают лучшую сварку.

Помимо очистки, пластичность металла также влияет на его сварку.Эта сварка давлением подходит для цветных пластичных металлов, таких как алюминий, медь, свинец, золото и т. Д.

Соединения, сваренные холодной сваркой:

Сварщики используют эту технику сварки для многих соединений. Но чаще всего холодная сварка подходит для стыковых соединений и внахлестку .

Для стыковых соединений вам не придется тратить лишние усилия и время на очистку поверхности. Процесс сделает это за вас. В отличие от стыковых соединений, соединения внахлест обойдутся вам в дополнительный этап шлифовки металла.

Холодный перенос металла Сварка:

Холодный перенос металла, сокращенно CMT, представляет собой интеллектуальный процесс сварки, управляемый сварочным роботом. Это модифицированный процесс переноса металла короткого замыкания MIG, при котором сигнал срабатывает, когда присадочная проволока входит в контакт с основным металлом.

Кроме того, это короткое замыкание происходит при низком входном токе, и, следовательно, наблюдается меньшее разбрызгивание. Генерируемый импульсный сигнал втягивает присадочную проволоку и позволяет сварочной ванне со смещением остыть.Таким образом, образовавшаяся капля закрепляется на месте, создавая эстетически улучшенный и прочный сварной шов. Лучшее в этом методе сварки — это контролируемая скорость наплавки металла с низким тепловложением.

Холодная сварка в наномасштабе:

Холодная сварка — единственный метод сварки, который можно использовать для сварки материалов на уровне нано. Вы можете себе представить сварку золотой проволоки диаметром до 10 микрон? Вау, разве не было бы замечательно делать очень маленькие сварные швы, которые не видны невооруженным глазом? Кроме того, эти нанопроволоки требуют приложения низкого давления для формирования сварного шва.Такие нано-сварные швы, полученные при тщательном контроле, дают идеальные соединения с такими похвальными характеристиками, как проводимость и прочность.

В основном твердотельная сварка в наномасштабе выполняется с использованием золотой и серебряной проволоки в процессах нанопроизводства.

Bullet Cold Welding :

Мы все хотим иметь коллекцию наших любимых вещей. Например, женщины любят макияж, и их сердца все равно хотят большего, даже если вы купите им все оттенки помад! Точно так же некоторые любители приключений интересуются коллекционированием патронов.

Пули также подвергаются «холодной сварке» из-за высокого натяжения шейки с латунным гильзой. Такое слияние обычно происходит, когда пули хранятся год или больше. Чтобы избежать этого типа нежелательной сварки, вы можете попробовать имперский сухой графит в качестве смазки для внутренней горловины.

Холодная сварка в космосе:

Знаете ли вы, что холодная сварка происходит и в космосе? Когда металлические части соприкасаются в вакууме, они разрушаются и постоянно диффундируют друг с другом. Но это происходит только тогда, когда на металлах нет ржавчины или оксидного слоя.Это явление вызывает дефекты спутников и считается опасным в космических исследованиях.

Чтобы избежать плавления металлов в космосе, аэрокосмические инженеры разрабатывают оборудование из материалов с низкой контактной адгезией. Другие профилактические меры включают использование покрытых или смазанных поверхностей и уменьшение зависимости привода.

Машины для холодной сварки:

Машины для холодной сварки выпускаются в широком ассортименте в зависимости от диаметра проволоки, которую они могут сваривать. Обычно в машину подаются две проволоки, и давление прикладывается через рычаг.Внутренний механизм усиливает это входное давление для образования прочных сварных швов, более прочных, чем исходный материал проволоки.

Небольшой сварочный аппарат HP180 может сваривать ленты из проволоки диаметром от 0,3 до 1,8 мм. Вы можете найти другие аппараты TIG, которые могут выполнять холодную сварку. Со скромным бюджетом вы можете купить аппараты для холодной сварки для проволоки диаметром до 15 мм.

Холодный режим сварочных аппаратов TIG:

Обычно сварочные аппараты TIG работают в двух режимах.Один предназначен для сварки TIG, а другой — «режим холодной сварки». Режим сварки TIG работает обычным образом, то есть при непрерывном нажатии спускового крючка возникает дуга, и подается присадочная проволока, которая соединяет основные металлы. Но в другом режиме для сварки используется электроискровая технология. Нет необходимости в присадочной проволоке, и вам нужно быстро нажимать на спусковой крючок с регулярными интервалами. Внезапно возникает искра, которая заставляет металлы плавиться и соединяться.

Задумываетесь, почему эту сварку до сих пор называют «холодной сваркой» из-за наличия искры и тепла? Логика такова, что сразу после сварки можно дотронуться до пистолета голыми руками и почувствовать тепло.

Преимущества холодной сварки:

• Замечательное преимущество холодной сварки заключается в том, что в процессе сварки не расходуется тепло. Сварщикам не нужно иметь дело с высокой температурой и, как следствие, без брызг и, как следствие, беспорядка в рабочей зоне.
• Во-вторых, другие методы сварки менее подходят для соединения разных металлов. Холодная сварка лучше всего подходит для сварки алюминия и меди без образования хрупких интерметаллических соединений.Кроме того, образующиеся сварные швы привлекают внимание и в то же время прочные.
• Сварщики рекомендуют этим методом сваривать цветные ковкие металлы, такие как золото, медь, серебро, алюминий и латунь, особенно при небольшом диаметре проволоки.
• Это также эффективный по времени метод, поскольку не тратится время на нагрев и охлаждение основного металла.
• Алюминий серий 2xxx и 7xxx можно сваривать только холодным способом. Их нельзя сваривать MIG или TIG из-за склонности алюминия к горячему растрескиванию.
• При сварке холодным давлением зоны термического влияния (ЗТВ) не образуются. Вместо этого он покидает зону механического воздействия (МАЗ) из-за деформации и давления на склеенную область.

Ограничения холодной сварки:

До сих пор мы обсуждали многие аспекты контактной сварки. Пришло время показать вам другую сторону картины. Есть несколько ограничений или недостатков холодной сварки, которые необходимо устранить.

Как опытный сварщик, я бы сказал, что холодная сварка труднодостижима.Если методика не применяется идеально, вам придется пойти на компромисс в отношении прочности соединения / сварного шва. Неожиданные результаты в основном связаны с загрязненной поверхностью или ее неровностями.

Для холодной сварки подходят только цветные пластичные металлы, что делает ее ограниченным методом. Вы должны убедиться, что эти металлы не прошли ранее никаких других процессов закалки. Процессы закалки металлов обычно приводят к добавлению углерода к металлу, и, следовательно, металл склонен к разрушению под высоким давлением.

Применение холодной сварки

• В коммерческих целях эта сварка находит свое применение в аэрокосмической, нанотехнологической и автомобильной промышленности. Гидравлические, электрические или пневматические источники создают огромное давление, позволяющее производить сварку в твердом состоянии.
• Контактная сварка также применима при сборке небольших транзисторов, где нагревание может быть опасным.
• Всякий раз, когда проволока обрывается во время процесса, они соединяются с помощью холодной сварки, так как это происходит быстро, а инструменты также переносятся

Часто задаваемые вопросы FAQ’S

Сильна ли холодная сварка?

Да, холодная сварка дает прочные соединения, если соблюдены все условия.Лучше всего он работает только с пластичными и цветными металлами. Сварщики считают, что выполнить безупречный процесс холодной сварки сложно. Но если сделать это профессионально, сварные швы будут прочнее, чем у основного металла.