ВНИМАНИЕ! Если Вам ПО ТЕЛЕФОНУ предложили перевести деньги на КИВИ-КОШЕЛЁК, то это означает, что к нашим номерам подключились мошенники!!! Будьте внимательны!

Холодная сварка это что


Холодная сварка: характеристики, состав, способы применения

На производстве и в быту, часто возникают ситуации, когда необходимо соединить металлические детали или части конструкции, но оборудования нет и разогреть металл нельзя. Для соединения в этом случае подойдёт холодная сварка. Это специальный двухкомпонентный или готовый состав для склеивания деталей. Сварку можно применять для черных и цветных металлов.

Холодная сварка (Фото: Instagram / belozerautoservise)

Состав и свойства

Чтобы понимать с чем придётся работать, нужно знать характеристики и состав холодной сварки. Состав:

  1. Эпоксидная смола — главный элемент клеящей массы. Только благодаря ей, можно соединить различные материалы.
  2. Металлическая крошка (пудра). Благодаря этому наполнителю, после застывания масса становится прочной. Дополнительно к этому, повышаются защитные свойства в плане перепадов температуры.
  3. Дополнительные элементы. Существуют различные виды холодной сварки, которые обладают разными характеристиками. На эти показатели влияют, добавленные в состав, химические элементы и вещества.

Средство выпускается в готовом виде или вместе с отвердителем. Готовая холодная сварка представляет собой пластилинообразный брусок или цилиндр, который перед нанесением требуется размять в руках. Эпоксидная смола с отвердителем продаётся в жидком виде. Что касается отвердевшего шва, прочность склейки напрямую зависит от входящих в состав эпоксидной смолы компонентов.

Касательно прочности шва, можно сказать, что этот показатель будет зависеть не только от компонентов, входящих в состав эпоксидной смолы, но и от проведенных работ по нанесению клеящего состава. Отвердевший шов прочнее металла, но слабее, чем при обычной сварке.

При проведении быстрого ремонта, важно знать, сколько высыхает клей и, когда можно начинать дальнейшие работы. Большинству видов холодной сварки для отвердения достаточно 2–3 часов. Однако, полное застывание происходит за 24 часа.

Касательно температуры, которую выдерживает готовый шов, все зависит от дополнительных компонентов. Классические эпоксидные смолы после затвердения сохраняют связывающие свойства при температуре до 260 градусов. Специализированные составы способны выдерживать нагревание до 1316 градусов.

Виды

Выше уже были перечислены разновидности холодной сварки в зависимости от консистенции. Любой производитель выпускает несколько разновидностей эпоксидной смолы, в зависимости от её применения:

  1. Клеящие составы для работы в экстремальных ситуациях. Они способны склеить металл даже под водой.
  2. Эпоксидные смолы для работы с автомобильными деталями.
  3. Универсальная холодная сварка. С помощью таких составов, можно соединять пластик, резину, металл, дерево, керамику.

Если говорить про склейку металлических деталей или листов, необходимо использовать эпоксидную смолу для работы с металлом. Она содержит в своём составе больше металлического наполнителя и делает шов прочнее.

При использовании составов по металлу для склейки пластиковых или деревянных изделий, шов получится хрупким.

Область применения

Эпоксидная смола может применяться в различных сферах и областях:

  1. Применение холодной сварки для металла. Благодаря своим связывающим свойствам, её часто применяют на производстве, при починке оборудования. Важно соединять те детали, которые не будут подвергаться усиленному механическому воздействию.
  2. При сантехнических поломках. С её помощью, можно сваривать металлические и пластиковые трубы, восстанавливать резьбу, заделывать сколы и трещины.
  3. Применяется при проведении ремонта в квартире или коттедже. С помощью холодной сварки, можно скреплять между собой листы линолеума, резины. Также с её помощью можно закреплять элементы декоративной отделки на стенах.

Часто эпоксидную смолу используют в автосервисах, ремонтных ателье и собственных мастерских.

Применение холодной сварки (Фото: Instagram / kod_remonta)

Критерии выбора

Не существует единого ответа на тему, какая холодная сварка самая хорошая для металла, потому что идеальных составов не бывает. При выборе, необходимо обращать внимание на следующие факторы:

  1. В первую очередь необходимо изучить состав. Чтобы шов между металлическими деталями был наиболее прочным, структура эпоксидной смолы должна быть более однородной.
  2. При использовании склейки на высокотемпературных приборах, требуется посмотреть, какие температуры выдерживает средство после затвердевания. Шов потеряет свою прочность при разогревании выше допустимой температуры.
  3. Время застывания. При необходимости провести быстрые ремонтные работы, важно покупать быстрозастывающий клей.

Преимущества холодного сваривания

У любого способа соединения деталей есть как сильные, так и слабые стороны. Преимущества холодной сварки:

  1. Надежность соединений.
  2. Нет затрат электроэнергии или газа.
  3. Чтобы использовать холодную сварку, не нужно дополнительно учиться.
  4. Процесс нанесения происходит с помощью подручных средств.
  5. При правильном применении и качественном составе, готовый шов получается прочнее, чем склеиваемый материал.
  6. Быстрое застывание. Начинать использовать склеенную деталь, можно уже спустя 2–3 часа.
  7. Отсутствие отходов после применения.

В отличие от горячей сварки, холодный состав не подвергает предмет нагреванию и последующему разрушению.

Производители

Ниже будут обозначены известнейшие производители холодной сварки:

  • Poxipol;
  • Penosil;
  • Zollex;
  • Алмаз;
  • Alteco;
  • Nowax.

Существуют и другие компании, изготавливающие смеси для склейки металла, однако, здесь были представлены самые популярные.

Как правильно использовать

Чтобы не допустить ошибок, важно ознакомиться с информацией о том, как пользоваться холодной сваркой. Инструкция по применению холодной сварки для металла:

  1. В первую очередь, необходимо подготовить обрабатываемые поверхности. Для этого, место будущего шва зачищается с помощью наждачной бумаги и обезжиривается ацетоном.
  2. Смешать отвердитель со смолой, если состав двухкомпонентный. Готовые бруски размять руками.
  3. В течение 3 минут, необходимо нанести клеящий состав на обработанные поверхности.
  4. По возможности, нужно зажать место склейки в струбцинах или положить сверху груз.

Это классический способ применения холодной сварки. Шов полностью застывает в течение суток. Его долговечность будет зависеть от условий эксплуатации.

Нанесение холодной сварки на поверхность

Советы и рекомендации

После того как стало известно для склеивания каких материалов используется сварка и сколько сохнет холодная сварка металлу, необходимо принять во внимание некоторые рекомендации:

  1. Перед использованием эпоксидной смолы, требуется смочить руки, чтобы клеящий состав не прилипал к ним.
  2. Можно применять для стали, чугуна и алюминия.
  3. Важно использовать при работе защитные очки.
  4. Не использовать смолу для склейки посуды и емкостей, контактирующих с пищей.

Если смола попала внутрь организма, необходимо выпить большое количество молока и обратиться к врачу. 

Холодная сварка считается лучшим вариантом для скрепления металлических предметов и починки различных поломок. Швы получаются слабее, чем от горячей сварки, однако, гораздо крепче, чем при использовании других клеящих смесей.

Холодная сварка: соединение металлов без нагрева

Когда мы думаем о процедуре сварки, самое первое, что приходит на ум, - это использование тепла. Нагрев металлов до их температуры плавления и сплавление их - вот как работает большинство методов сварки.

СВЯЗАННЫЕ: СВАРКА ТРЕНИРОВОЧНОЙ ПЛАСТИНЫ: ПРИНЦИП, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Такие методы, как дуговая сварка, сварка трением, ультразвуковая сварка и лазерная сварка, так или иначе связаны с нагревом.На самом деле тепло считается синонимом сварки и является неотъемлемой частью соединения двух материалов.

Но это далеко от истины, и холодная сварка является очевидным доказательством. Холодная сварка - это процесс соединения двух металлов без использования тепла.

Это может показаться невозможным, но это один из самых популярных методов сварки.

Элемент нагрева в процессе сварки используется для того, чтобы сделать детали достаточно пластичными, чтобы могло произойти рассеивание атомов либо между двумя заготовками, либо с другой средой в середине.

Однако не обязательно использовать тепло для соединения материалов. Сварка в холодном состоянии демонстрирует это в режиме реального времени.

Холодная сварка (также называемая сваркой холодным давлением и контактной сваркой) использует давление для соединения двух материалов. С научной точки зрения, этот процесс называется твердотельной диффузией и использует давление для создания сварных швов.

Когда два материала спрессованы, они обычно не свариваются друг с другом. Это в основном связано с тем, что на поверхности материалов имеется оксидный слой или тонкий барьер.

Если мы возьмем случай с металлом, оксидный слой на поверхности подобен барьеру, который не позволяет ему диффундировать с другим металлом.

Холодная сварка решает эту проблему, подготавливая металлы до их сварки. Процесс подготовки включает очистку или чистку металлов до такой степени, что верхний оксидный или барьерный слой удаляется.

Это достигается путем обезжиривания металла, а затем его чистки металлической проволокой.

Как только желаемая чистота поверхности достигнута, оба материала механически прижаты друг к другу с необходимой силой.Величина силы зависит от самого материала, так как некоторые материалы могут свариваться только при высоких давлениях.

Одним из условий, необходимых для холодной сварки, является то, что по крайней мере один из материалов должен быть пластичным и не должен подвергаться сильному упрочнению.

Это явно сужает список материалов, которые могут быть кандидатом на холодную сварку. Мягкие металлы - лучший выбор для холодной сварки.

Наиболее распространенные соединения, которые возможны при холодной сварке:

В стыковом соединении удаление защитного слоя металла не требуется часто, так как пластическая деформация, возникающая в процессе соединения, автоматически разрушает барьер.Тем не менее, коленные суставы требуют особой обработки, потому что в противном случае материал не будет прилипать друг к другу.

Холодная сварка имеет многовековую историю. Экскаваторы нашли посуду холодной сварки, которая восходит к бронзовому веку.

Первый научно выполненный эксперимент по холодной сварке был проведен преподобным Дж. Дезагюльером в 1724 году.

Его эксперимент был вызван наблюдением, что, когда он давил и скручивал два свинцовых шарика одинакового диаметра, они слипались друг с другом.Дальнейшие испытания показали, что иногда прочность сцепления почти аналогична прочности основного металла.

Было много теорий, которые пытались объяснить это явление, включая рекристаллизацию и энергетическую гипотезу. Однако все они были опровергнуты.

В настоящее время принятым объяснением является создание металлической связи, которая возникает в результате взаимодействия между свободными ионами и электронами, когда два металла спрессованы вместе.

Когда холодная сварка выполняется с правильной процедурой и обработкой материала, результаты часто такие же сильные, как у основного металла.

Совершенной холодной сварки достичь очень сложно. Это связано с несколькими причинами, такими как оксидные слои, которые образуются на поверхности металла в атмосферных условиях, неровности поверхности, загрязнение поверхности и многое другое.

Оптимальные холодные сварные швы имеют место только тогда, когда две поверхности, которые сжимаются вместе, чистые и не содержат каких-либо загрязнений. Кроме того, чем ровнее и ровнее поверхность, тем легче и равномернее будет сварной шов.

Кроме того, существуют ограничения на типы металлов, к которым может присоединяться холодная сварка.Цветные мягкие металлы - единственные кандидаты, подходящие для холодной сварки.

Медь и алюминий - два наиболее часто применяемых металла для холодной сварки. Металлы, содержащие углерод, не могут быть подвергнуты холодной сварке.

Наиболее заметным преимуществом холодной сварки является то, что получающиеся сварные швы имеют такую ​​же прочность соединения, что и исходный материал. Этот подвиг очень сложно воссоздать в металлообработке.

Холодная обработка может также сваривать алюминий серий 2xxx и 7xxx, что часто невозможно при других видах сварки.

В промышленности холодная сварка известна своей способностью сваривать алюминий и медь, которые часто трудно сваривать с другими способами сварки. Однако связь, создаваемая между двумя материалами холодной сваркой, очень прочна.

Холодная сварка обеспечивает чистые и прочные сварные швы без образования хрупких интерметаллических соединений.

Холодная сварка в основном применяется в сварочной проволоке. Поскольку нет нагрева, и процесс может быть выполнен быстро, холодная сварка может обеспечить идеально сварную проволоку, в основном из алюминия, меди, 70/30 латуни, цинка, серебра и серебряных сплавов, никеля и золота.

Существуют даже ручные инструменты, которые можно использовать для холодной сварки проволоки, что делает его очень портативным и простым в использовании.

Холодная сварка также используется в тех случаях, когда необходимо соединить разнородные металлы, например, между медью и алюминием, о которых мы уже говорили.

СВЯЗАННЫЕ: ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА: ВИДЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ

Холодная сварка обеспечивает один из самых прочных сварных швов для создания основных соединений, подобных металлу.Не требует тепловой энергии и специальных инструментов. Среди самых популярных методов сварки холодная сварка показывает, что нагревание не требуется, если вы соединяете определенные типы материалов.

,

Что такое холодная сварка?

Холодная сварка - это процесс склеивания, при котором два элемента объединяются в один с помощью интенсивного давления, которое оказывают штампы и валки. Как следует из названия, этот метод не использует тепло для изменения состояния склеиваемых элементов - эти вещества остаются в твердом состоянии на протяжении всей процедуры. Не все металлы являются идеальными кандидатами для холодной сварки из-за содержания кислорода в их наружных слоях, и даже после длительной чистки и чистки металлы не будут связываться, если один из них не податлив.Аналогичным образом, если две соединенные детали позже подвергаются воздействию богатой кислородом среды или некоторых других реакционноспособных соединений, холодный сварной шов не удастся. Из-за этих ограничений процесс холодной сварки наиболее подходит для объектов, которые будут развернуты вне земной атмосферы, таких как спутники или космические корабли.

Работник

Холодная сварка была впервые открыта современными обществами в начале 1940-х годов и воспринималась как новое явление, но этот процесс фактически существовал тысячи лет.Выяснилось, что два куска одинаковых металлов будут соединяться вместе в вакууме, пока они имеют чистые, сплющенные поверхности и может быть применена сильная начальная сила. Во время процесса деформации возникают на 60-80% поверхности склеивания, и это позволяет чистым, чистым металлам вступать в контакт. Затем происходит постоянное соединение на атомном уровне, причем сварные швы гораздо прочнее, чем то, что можно было бы достичь другими способами. Еще одним преимуществом является то, что в качестве припоя не используются абсолютно никакие промежуточные материалы, поэтому до тех пор, пока оксидам не разрешается превращаться по всей поверхности металла, это должно длиться десятилетиями.

Начиная с начального периода открытия, исследователи показали, что холодная сварка также может быть выполнена без чрезмерного усилия. Применяя меньшее давление в течение более длительного периода времени, можно достичь аналогичных результатов. Другой метод заключается в повышении температуры поверхности двух материалов, связанных в течение короткого периода времени, для ускорения молекул.

Современные применения для холодной сварки многочисленны, но из-за вышеупомянутых ограничений это все еще определенно считается ситуационным процессом. Однако этот метод позволяет работать во многих агрессивных средах, которые ранее были невозможны, например, при сварке подземных трубопроводов, перевозящих легковоспламеняющиеся газы.Другой недостаток состоит в том, что, поскольку сварка происходит быстро и считается постоянной, очень трудно проверить целостность сварного шва, особенно в более толстых металлах.

,
Машины для сварки под давлением, ограниченное - Что такое холодная сварка под давлением?

Сварка холодным давлением является формой твердофазной сварки, которая уникальна тем, что она проводится при температуре окружающей среды. (Другие формы твердофазной сварки проводятся при повышенных температурах, но, хотя эти температуры высоки, материал не расплавлен, а просто более пластичен.)

Еще в 3000 г. до н.э. египтяне готовили железо, стуча металлической губкой, чтобы сварить раскаленные частицы.Кузнецы также веками ковали кованое железо. Этот вид сварки всегда проводился при высоких температурах.

Первый известный в Великобритании пример сварки молотком при температурах окружающей среды (поэтому настоящая сварка холодным давлением) датируется поздним бронзовым веком, около 700 г. до н.э. Используемый материал был золотом, и золотые коробки, сделанные этим процессом, были найдены во время раскопок.

Открытие сварки холодным давлением

Первое научное наблюдение за сваркой холодным давлением было сделано в 1724 году Преподобным Дж. И Дезагюльером.Он продемонстрировал это явление в Королевском обществе, а затем опубликовал подробности в научных журналах того времени. Преподобный Дезагюльер обнаружил, что если он возьмет два свинцовых шарика диаметром около 25 мм каждый, прижмет их друг к другу и скрутит, то эти две части соединятся. Прочность соединения измеряли на безменах, и хотя результаты были неустойчивыми, были получены хорошие связи, причем некоторые из них были такими же прочными, как и исходный материал.

После открытия Преподобного Дезагульера в 18 веке, кажется, что очень мало произошло до Второй мировой войны.Это ускорило развитие событий, особенно в Германии, где легкие охлаждающие элементы для самолетов были сварены под давлением, хотя понятно, что эта сварка проводилась при повышенных температурах.

Впервые холодная сварка под давлением может показаться почти волшебным процессом. Люди, незнакомые с этим, часто неохотно принимают метод сварки, который не включает нагревание или электричество и некоторую форму флюса для создания соединений. После демонстрации они неизбежно спрашивают: «Как соединяются два куска металла?»

Было несколько объяснений фактического механизма получения холодного сварного шва.Например, было высказано предположение, что это происходит посредством перекристаллизации или энергетической гипотезы, но большинство объяснений либо опровергнуто экспериментально, либо опровергнуто на теоретических основаниях.

В настоящее время принятая гипотеза, которая объясняет, что происходит сварка под холодным давлением, включает атомы металлов, удерживаемые вместе металлической «связью», так называемой, потому что она свойственна металлическим веществам. Связь может быть описана как «облако» свободных отрицательно заряженных атомов, образованных в единое целое в результате сил притяжения.

Создание сварного шва

Следовательно, если две металлические поверхности соединить вместе с разнесением всего в несколько ангстрем (от 300 миллионов ангстрем до одного сантиметра), может произойти взаимодействие между свободными электронами и ионизированными атомами. Это устранит потенциальный барьер, позволяя электронному облаку стать общим. Это, в свою очередь, приводит к соединению и, следовательно, сварке.

Более простой способ объяснить этот довольно удивительный процесс состоит в том, что, если две поверхности соединить друг с другом, будучи одновременно анатомически чистыми и анатомически плоскими, если рассматривать их в атомном масштабе, достигается связь, аналогичная связи исходного материала.

Ранние заявки

Однако на практике склеивание практически невозможно в большинстве условий из-за неровностей поверхности, органического загрязнения поверхности и химических пленок, таких как оксидные пленки.

Для достижения максимальной эффективности сварки любая форма загрязнения должна быть сведена к минимуму, а площадь контакта, площадь сварного шва, должна быть максимально большой.

В более ранних применениях холодной стыковой сварки давлением, осадки и радиальное смещение интерфейсов выполнялись за один шаг.У этой техники было несколько недостатков: необходимо было скруглить концы для соединения; обе поверхности должны быть защищены от загрязнений; и количество материала, которое выступало из захватной головки, было таким, что могло произойти изгибание и отсутствие соосности, что могло испортить правильный поток металла.

Принцип множественного расстройства

Затем появилась система стыковой сварки, разработанная GEC, использующая так называемый принцип «многократных расстройств». Когда материал вставляется в матрицу, каждый раз, когда машина активируется, материал захватывается матрицей и подается вперед.

Таким образом, две противоположные грани растягиваются и увеличиваются по всей площади поверхности, когда они прижимаются друг к другу. Оксид и другие поверхностные примеси выталкиваются наружу из ядра материала, и происходит связь. Рекомендуется минимум четыре смещения, чтобы гарантировать, что все примеси выдавлены из интерфейсов.

Преимущества этого типа сварки легко увидеть на практике. Концы проволоки или прутка не требуют подготовки перед сваркой, и выравнивание двух торцов происходит автоматически, так как материал помещается в матрицу.Там нет установки тепла, чтобы быть достигнутым; установка зазора не производится, так как она встроена в матрицу; и не нужно устанавливать давление пружины. Любая из этих вещей, неправильно установленная на сварочном аппарате, может привести к повреждению сварного шва.

Подходящие металлы

Сварка холодным давлением разрешена только для цветных материалов или, в лучшем случае, для мягкого чугуна без содержания углерода. Большинство цветных металлов могут быть подвергнуты холодной сварке, и, хотя медь и алюминий являются наиболее распространенными, различные сплавы, такие как Aldrey, Triple E, Constantan, латунь 70/30, цинк, серебро и серебро, никель, золото и многие другие, имеют хорошую холодную свариваемость.Провода с гальваническим покрытием, в том числе луженая медь, посеребренная и никелированная, могут быть приварены к самим себе или к простой меди.

Обычные методы соединения разнородных металлов, таких как медь и алюминий, а именно сварка сопротивлением, сварка трением или пайка в пламени, все приведут к быстрому разрушению соединения. Эта реакция в соединении медь / алюминий начинает происходить, как только два металла помещаются вместе.

Проблема возникает из-за оксидов и воздушного пространства, которые остаются между интерфейсами во время этих методов сварки, а не из-за различий между самими металлами.Однако при холодной сварке под давлением эти оксиды и воздушные пространства вытесняются в процессе сварки, и, поскольку не подается тепло, происходят только металлургические изменения, которые действуют при температурах окружающей среды.

Сварка холодным давлением обеспечивает наиболее удовлетворительный способ соединения меди с алюминием без образования хрупких интерметаллических соединений. Качество превосходное, потому что оно создает обработанную конструкцию, а не литейную конструкцию, полученную сваркой плавлением. Также нет зоны термического влияния с неподходящими свойствами.

Для проверки прочности сварного шва большинство людей используют тестер на растяжение. Кроме того, вы можете сделать тест на изгиб. Однако самый строгий тест - пройти сварку через несколько штампов в волочильном станке.

Роль штампов

Плашки играют важную роль в процессе холодной стыковой сварки. Во-первых, они должны прочно удерживать материал, и, следовательно, внутренняя часть полости либо протравливается электрическим карандашом, либо, когда матрица используется для сварки больших кусков алюминия, в полости перед матрицей ставятся метки захвата. термообработан.

Зазор между двумя сторонами или носиками матрицы также чрезвычайно важен. Если он слишком большой, материал просто разрушится или согнется. Этот размер учитывается при изготовлении и не может быть изменен.

Наконец, имеется смещение сопел фильеры, благодаря чему сварной шов выглядит по линии вокруг окружности материала. Цель смещения состоит в том, чтобы разбить вспышку на две половины, чтобы ее было легко удалить: в противном случае вспышка может остаться в виде свободного кольца вокруг материала и должна быть обрезана.Носики матрицы также должны быть достаточно острыми, чтобы фактически отрывать вспышку вокруг сварного шва, опять же, чтобы можно было легко удалить всю вспышку.

Твердость и характер матрицы также важнее всего. В первые дни холодной сварки поломка матрицы была очень распространена, и вскоре после того, как машина была спроектирована для сварки 8-миллиметрового медного стержня, возникали проблемы с удержанием необходимых сил внутри матрицы такого размера.

Уже более 30 лет

PWM производит штампы с очень высокими стандартами и допусками.По мере совершенствования технологии проволоки растет и точность. Постоянная программа исследований и разработок PWM позволила ему производить штампы, способные соединяться с чрезвычайно тонкой проволокой. PWM была первой компанией за пределами США, которая разработала матрицу, которая могла бы использоваться в обычных холодных сварочных аппаратах для соединения проволоки диаметром до 0,08 мм (0,003145 дюйма). Индивидуальная ручная работа в подходящих комплектах с максимально возможными допусками квалифицированными мастерами, PWM. Теперь можно изготавливать штампы промышленного стандарта для проволоки размером от 0.08 (0,003145 ") и 6,50 мм (0,256"). Матрицы также могут быть изготовлены для круглой или профильной проволоки и стержней в соответствии с требованиями заказчика.

Матрицы

с ШИМ также могут быть изготовлены для различных профилей, при условии, что профиль позволяет изготавливать головку из двух половинок, что необходимо для удаления сварной проволоки, а площадь поперечного сечения находится в пределах емкости машина.

Также возможно сваривать два разных размера проволоки. Как правило, больший диаметр не должен быть более чем на 30% больше, чем меньший.Если медь значительно меньше в диаметре, чем алюминий, медь просто внедрится в алюминий и сварка не будет достигнута.

.

Смотрите также