вашего сайта -->

Холодная сварка для меди

Российский производитель Mastix предлагает разные виды холодной сварки, которые выпускаются под одноимённой маркой:

  1. «Герметик бензобака». Применяется при ремонте бензобаков грузовиков, с/х машин, спецтехники. Баки могут быть пластиковыми, металлическими. Работы могут проводится на промасленных и залитых водой поверхностях.
  2. «Герметик радиатора». Полный аналог предыдущей смеси, но используется только для ремонта радиаторов.
  3. «Клей для алюминия». Официально должен использоваться только для склеивания алюминиевых деталей и конструкционных элементов. На практике активно и успешно применяется для соединения деревянных, пластмассовых, керамических, металлических изделий в разных сочетаниях.
  4. «Клей для батарей и труб». Смесь может использоваться для работы с холодными и горячими трубопроводами, канализационными системами, батареями. Допускается использование в промышленной и бытовой сферах.
  5. «Клей для бронзы». Используется для соединения бронзовых изделий, а также деталей из других видов цветных и черных металлов.
  6. «Клей по замасленным поверхностям». При невозможности очистки соединяемых поверхностей от следов масла, рекомендуется пользоваться этой холодной сваркой Mastix. При работе с промасленными поверхностями она делает соединение на 50-70% качественнее, чем традиционные клеевые составы.
  7. «Клей для металла». Содержит в своем составе металлический наполнитель. Используется для всех видов металлов. Имеет широкий рабочий температурный диапазон.
  8. «Клей для сантехники». Специализированная клеевая смесь, рассчитанная на использование при ремонте сантехнического оборудования, а также декоративных изделий и отделочных материалов, выполненных их керамики, фарфора, пластмассы, древесины.
  9. «Быстрая сталь». Этот вид холодной сварки Mastix обеспечивает максимально быстрое склеивание деталей.
  10. «Термостойкий клей». Традиционная клеевая смесь, но в своем составе она содержит специальные компоненты, позволяющие увеличить ее допустимую эксплуатационную температуру до 250° С.
  11. «Клей универсальный». Отличный вариант для бытового применения, для соединения деталей и поверхностей, сделанных из различных материалов.
  12. «Клей универсальный БЛИЦ». Аналог предыдущего состава, но имеет большую скорость затвердевания.

Аргонная сварка — особенности процесса

Сварка аргоном предназначается для ремонта деталей автомобиля, изготовленных из алюминия или нержавеющей стали. Данный процесс является довольно сложным и трудоемким, а потому невозможен без наличия особого оборудования и профессиональных навыков мастеров. Сварка с применением аргона не имеет отношения к плазменным напылениям или пайке.

Сварка радиаторов

Как правило, за подобной услугой обращаются владельцы авто, радиаторы кондиционеров и нагревателей которых пришли в негодность по причине нарушения целостности их корпуса. Подобный ремонт позволяет быстро избавиться от дефектов, надолго вернув целостность поверхности радиатора.

Способы ремонта чугунных радиаторов

Существует несколько методов, которые позволяют батареям продержаться не только до конца отопительного сезона, но и пару лет. К ним относятся:

  • Если течь на стыке секций, то ее можно быстро ликвидировать при помощи бинта и эпоксидного клея. Материал пропитывается клеем и наматывается на место протечки. После того, как он схватится, можно закрасить это место в тон батареи, но главное помнить, что подобная «операция» считается временной, и лучше после окончания холодов купить и установить новую секцию.
  • В случае обнаружения свища или трещины потребуется хомут. Его можно купить в магазине стройматериалов, а можно сделать самостоятельно из резины или жести.
  • Холодная сварка для чугунных батарей – это лучший способ быстрого устранения дефекта. Это специальный герметик, внешне напоминающий детский пластилин. Его нужно тщательно размять и нанести на поврежденное место. Средство быстро схватывается, устойчиво к перепадам температур и вполне годится для быстрого и временного ремонта чугунной батареи.

Зная, как заварить чугунную батарею при помощи сварочного аппарата с инверторной схемой, можно спасти устройство на достаточно долгое время от протечек.

Как подготовить батарею к холодной сварке

Чтобы понять можно ли замазать батарею холодной сваркой и для качественного ремонта чугунной батареи холодной сваркой, ее нужно к этому подготовить. Как же заклеить батарею отопления холодной сваркой:

  1. Чтобы замазать батарею холодной сваркой, поверхность, которой требуется ремонт, нужно зачистить, используя наждачную бумагу, так как шероховатость повысит уровень сцепления с клеящим составом. Многие спрашивают, а можно замазывать холодной сваркой горячую батарею? Если , то холодную сварку при горячих батареях лучше не использовать. Температура радиатора должна быть комнатной.
  2. Затем обезжирить. Частички грязи, и пыли наоборот ухудшат качество склейки.
  3. При использовании твердой сварки, руки должны быть мокрыми, чтобы состав не прилипал. При использовании жидкого раствора, нужно действовать очень быстро.
  4. Наносим раствор на ремонтируемую поверхность и не забываем, что лучше не использовать холодную сварку для отопления при горячих батареях.
  5. Для лучшего сцепления и склеивания нужно зафиксировать место склейки жгутом или зажимом.
  6. Время отвердения состава от 15 минут до одного часа, это зависит от выбранной марки сварки, после этого его можно обрабатывать, сверлить и т.д. Окончательная прочность также зависит от марки, но обычно она достигается через 24 часа.

Ремонтно-монтажные работы для батарей отопления

Работы, связанные с разборкой, переборкой и последующей сборкой элементов отопительной системы, требуют выполнения сварочных мероприятий, в число которых входит сварка батарей отопления.

В настоящее время только сварка является технологическим способом обеспечения герметичных неразъемных стыков, способных выдержать циркуляцию нагретого практически до 100 0 С теплоносителя при давлении порядка 10 атм.

Стыки являются наиболее уязвимым звеном при перегруппировке секций в отдельности либо радиатора полностью, поэтому работу с ними необходимо производить только специалисту. По своей сути, в отопительный период они являются аварийными, ведь не от хорошей жизни хозяин вызывает мастеров для работ, которые стараются делать летом, в межсезонье.

Для чугунного радиатора с малой степенью изношенности стенок в настоящее время существует технология электросварки постоянным током обратной полярности.

Материал в зоне трещины или скола, подлежащих заделыванию, необходимо зачистить от краски и ржавчины до металлического блеска. Диаметр электрода необходимо подобрать такого размера, чтобы завершить заварку трещины одним проходом.

Оперативно выполненные сварочные работы не только восстанавливают поврежденные батареи, но и предотвращают возможную аварийную ситуацию.

Ремонт пайкой

Этот вид ремонта радиаторов автомобилей используется наиболее часто. Для выполнения работы потребуется мощный паяльник.

Лучше, если это будет прибор не менее 100 Вт, можно использовать паяльник в форме топорика, мощностью 300 Вт, либо паяльник, разогреваемый на открытом пламени.

Можно и вовсе обойтись без паяльника, если есть небольшая газовая горелка. Кроме средства нагрева повреждённого участка, необходимо иметь припой, а также флюс или паяльную кислоту.

Холодная сварка для меди

Далее следует слить тосол из системы и снять радиатор с автомобиля. После этого нужно зачистить наждачной бумагой до металла место пайки.

После этого подготовленный участок разогревается паяльником или горелкой и на него наносится флюс или кислота. Теперь можно приступить к расплавлению припоя, положив его кусочки на подготовленную поверхность.

Плавить припой следует до жидкого состояния, при этом он должен растечься по поверхности, образовав с ней спайку. Это произойдёт, когда шарики расплавленного припоя перестанут перекатываться по поверхности как ртуть, а начнут размазываться по ней тонким слоем.

Небольшую трещину можно просто залить слоем припоя, более значительные повреждения накрываются латкой. Латка нужного размера вырезается из листового материала, подобного тому, из которого сделан радиатор, предварительно зачищается и покрывается слоем припоя с одной стороны.

Накладывают латку на поверхность, уже покрытую припоем, после чего производят прогрев, пока слои припоя на радиаторе и на латке не спаяются между собой.

Есть ещё два момента, на которых стоит остановиться. Первый касается пайки алюминиевых радиаторов автомобилей. Для пайки алюминия следует использовать специальный флюс и припой.

  • обычным способом, применяя канифоль и оловянно свинцовый припой, не удастся.
  • И последнее: профессиональные медники, ремонтируя автомобили, паяют радиаторы с использованием тугоплавких высокопрочных припоев, например, на основе серебра, что делает ремонт более качественным.
  • Перед тем, как принять окончательное решение самостоятельно выполнить пайку обыкновенным оловянным припоем, стоит обратиться в одно из таких предприятий.

Некоторые нюансы ремонта

При полной замене батарей используется сварочное оборудование инверторного типа – компактное и питающееся от сети в 220 В. Подключить такой аппарат можно в обыкновенную электрическую розетку. Стоит оборудование порядка 10 000 рублей.

Читайте также:  Датчик температуры аккумулятора шуруповерта

Аппарат инверторного типа

Однако его приобретение мало чем поможет при внезапном ремонте. Управиться со сваркой может профильный специалист, в «копилке» у которого не менее трёх лет соответствующей практики.

К счастью, не все чугунные радиаторы нуждаются в сварочном соединении. Часто подводка оснащена резьбовыми соединениями. Достаточно их раскрутить и демонтировать батарею, сняв её с кронштейнов. После чего можно установить новый радиатор.

Главное обеспечить надёжную изоляцию стыков. Для чего используется льняная пакля. При правой резьбе соединение затягивается по часовой стрелке, а при левой закручивается против часовой.

Если схема подключения была реализована без разъёмных соединений, трубы необходимо разрезать болгаркой. А затем присоединить новую батарею с помощью сварки. При этом сваривать приходится низкоуглеродистую сталь. И с такой работой может справиться специалист, имеющий среднюю квалификацию.

Что это такое

Холодная сварка для меди

  1. Мастера в своей работе использовали технику холодной сварки.
  2. В средине сороковых годов прошлого столетия метод стали применять в странах с развитой промышленностью.
  3. В Советском Союзе холодная сварка начала использоваться в 50-х годах 20-го века.
  4. На данный момент такой прием нашел широкое применение для сваривания таких металлов:
  • медь,
  • олово,
  • свинец,
  • алюминий (сварка инвертором в домашних условиях),
  • никель и другие (видео про сварку нержавейки инвертором посмотрите здесь).

Как сварка может быть холодной? Неужели, процесс возможен без нагревания, специальных растворов или электрического тока?

Оказывается, может. И в этом нет никакой магии. Метод основывается на пластической деформации, разрушающей ломкую пленку окислов, которая является основным препятствием для сопряжения металлов.

Всем нам приходилось, хотя бы, раз в жизни пережить проблему, связанную с ремонтом труб системы отопления, расширительного бачка и других составляющих магистрали.

Лет десять-пятнадцать назад, любой контур обогрева с расширительным бачком из алюминия (технология сварки) и радиаторы подвергались ремонту только методом горячей сварки.

Про компрессионные муфты для стальной трубы написано на этой странице.

Современный рынок сегодня предлагает, практически, мгновенный и при этом очень эффективный способ ликвидации протечек во всех устройствах отопительной системы.

При этом нет необходимости пользоваться свариванием при высоких температурах. Совершенно новая технология пришла на смену общеизвестным приемам.

Теперь варить:

  • чугунные (какие электроды купить для сварки),
  • биметаллические (примерная цена на радиаторы отопления Рифар указана в этой статье),
  • пластиковые (про комплект для сварки полипропиленовых труб написано здесь),
  • стальные () и алюминиевые батареи

можно с помощью холодной сварки. Таким способом соединяют не только металлические, но и полимерные изделия.

  • Если говорить более понятным языком, то холодная сварка, по своей сути, — это эпоксидный клей, по своему составу похожий на шпаклевку.
  • Очень часто в его структуру производители включают упрочняющую добавку в виде стального порошка.
  • Вещество имеет хорошую сопротивляемость агрессивному воздействию внешней среды, и оно, в полном объеме, сохраняет все свои характеристики при температуре до +260 градусов.

Устройство чугунных радиаторов

Этот вид отопительных приборов состоит из секций. Модели старого типа даже сегодня выпускаются в виде «гармошек», тогда как новое поколение имеет плоскую внешнюю панель, обеспечивающую лучший прогрев всей ее площади.

При работе эти устройства используют два типа отдачи тепла:

  1. Излучение, или как его называют профессионалы, радиация составляет до 25-30% тепла. Оно не просто нагревает воздух, а передается ближайшим предметам, обеспечивая более качественный прогрев помещения.
  2. Конвекция, производимая батареей отопления, обеспечивает постоянное перемещение воздушных масс по комнате, и составляет порядка 75% теплоотдачи.

Устройство чугунной батареи, несмотря на все внешние изменения, осталось прежним. Она состоит из секций, оснащенных:

  • заглушками;
  • запорными устройствами;
  • пробками;
  • хвостовиком и терморегулятором;
  • контргайками;
  • ниппелями и прокладками.

Каким бы ни был чугун крепким, но даже у него есть свои пределы. Как правило, срок службы чугунных радиаторов составляет 25-30 лет, а при должном уходе и оптимальных условиях работы они могут работать без перебоя от 50 до 100 лет.

Этого не скажешь о деталях, которые скрепляют секции друг с другом, например, о прокладках. При частых гидроударах они могут «раскачаться» или потрескаться от времени. В этом случае появляется течь между секциями чугунной батареи, которая, если не устранить ее вовремя, может стать причиной серьезной аварии и угрозой для здоровья и жизни человека.

Чтобы этого избежать, нужно проверять состояние чугунных радиаторов после окончания отопительного сезона. При этом можно обнаружить совершенно разные неполадки в отопительной системе.

Читайте у нас на сайте другую полезную информацию о чугунных батареях:

Работы с полимерами

Трубы из полимеров также могут монтироваться или чиниться с помощью клеящих составов. Для этой цели используются специальные виды холодной сварки.

Порядок работ:

  1. Перед их применением необходимо перекрыть теплоноситель и обработать место протечки наждачной бумагой. Затем проводится обезжиривание ваткой, смоченной в спирте.
  2. При сборке системы на концах труб отмеряется половина длины муфты. После чего эта зона освобождается от тонкого слоя полимера (0,1-0,2 мм) – циклюется.
  3. Клеящий состав смешивается до получения однородной массы. Срок годности такого клея в готовом виде не более 3 минут.
  4. Смесь наносится на подготовленные поверхности, трубы соединяются и помещаются под пресс. Время застывания и сила воздействия на шов указывается в инструкции, прилагаемой к клею. 

При этом следует учитывать, что холодное сваривание при устранении течи не является окончательным вариантом решения проблемы. После завершения отопительного сезона необходимо позвать квалифицированного сварщика или сантехника, который произведёт замену или качественный ремонт вышедшего из строя узла.

Холодная сварка для труб отопления и ее применение для ремонта стальных, медных и чугунных батарей

Холодная сварка – достаточно универсальный способ осуществления ремонта различных изделий из металлов, особенно если такой ремонт необходимо осуществить быстро и в короткие сроки ввести изделие снова в эксплуатацию.

Не являются исключением и случаи с трубами и радиаторами отопления, когда они неожиданно дают течь.

В этом случае холодная сварка может стать хорошим подспорьем при выполнении ремонтных работ в тот период, когда отопительный сезон не закончен, либо когда возникла необходимость срочно осуществить ремонт практически без остановки процесса отопления жилого или нежилого помещения.

В настоящее время встречается достаточно большое количество различных вариантов холодной сварки, которая может использоваться для разных видов материалов. По своему виду холодная сварка – это специальный клеящий состав, в котором могут присутствовать различные примеси или наполнители в зависимости от тех видов металлов, которые будут соединяться с помощью данного состава.

Возможности использования холодной сварки для ремонта труб отопления

Использование холодной сварки возможно для стали, чугуна, меди как видов металлов, из которых изготавливаются трубы и радиаторы отопления.

Однако следует помнить, что при осуществлении ремонта труб отопления с помощью холодной сварки вне зависимости от того идет ли речь о стальных трубах, чугунных или медных, данная мера является временной, так как по окончании отопительного сезона или эксплуатации отопительных приборов потребуется провести качественный ремонт с использованием сварки в прямом смысле этого слова.

Правила выбора клеящего средства для труб отопления

Если необходимо осуществить ремонт труб отопления (а в данной сфере холодная сварка используется именно для этого процесса), необходимо уделить внимание тщательному подбору клеящего состава, так как это позволит получить максимальный результат, с точки зрения качества выполненного ремонта. К таким правилам относятся:

  • подбор клеящего состава в соответствии с материалом, из которого были изготовлены подлежащие ремонту трубы (в зависимости от металла, который был использован для изготовления труб, подбирается наполнитель клеящего состава, так как для каждого вида металлов следует подбирать свой наполнитель);
  • выбор клеящего состава в зависимости от срока его застывания посредством полной полимеризации состава после нанесения на ремонтируемый участок. Чем меньше время полной полимеризации, тем раньше возможно будет использовать трубу отопления или радиатор по его прямому назначению. Однако в рекомендациях к разным видам холодной сварки содержится указание на то, что использовать трубы или радиаторы возможно только по истечении не менее суток с момента совершения такого ремонта;
  • клеящие характеристики, связанные с тщательностью предварительной подготовки ремонтируемого участка. Дело в том, что нередко подготовить трубу отопления или радиатор таким образом, чтобы состав наносился только на чистый металл, невозможно. В связи с этим при выборе холодной сварки необходимо уточнить информацию о том, насколько тщательно надо готовить саму трубу путем зачистки покрытия до металла либо возможно обойтись простым обезжириванием;
  • дополнительным фактором является объем клеящего состава, что влияет на возможность выполнения нескольких ремонтов (при необходимости) либо использование упаковки состава однократно.
Читайте также:  Светодиодный светильник начал моргать что делать

Примерная стоимость холодной сварки для батарей и труб на Яндекс.маркет

Технологический процесс

Весь процесс ремонта радиаторов и труб отопления вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены, осуществляется в два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительные работы

Содержание подготовительного этапа зависит от того, какие требования предъявляет к ремонтируемому изделию сам клеящий состав, в том числе требование о наличии чистого металла, на который будет наноситься состав.

В том случае, если подготовительный этап отвечает требованиям о предоставлении клеящему составу доступа к чистому металлу, то он будет состоять из следующих шагов:

  • зачистка ремонтируемого участка до чистого металла. В случае с тонким слоем покрытия, например, лакокрасочного, можно обойтись щеткой по металлу. Однако в случае с толстым слоем покрытия может потребоваться механическая очистка с помощью специального круга и болгарки. В случае если ремонтировать предстоит старую трубу, то зачистка до металла должна осуществляться предельно осторожно;
  • после того как металл был очищен, следует обезжирить поверхность, например, с помощью, спирта или иных жидкостей, чей химический состав позволяет добиться чистоты металла. В случае если холодная сварка не требует обязательной очистки от лакокрасочных покрытий, сразу наступает шаг очистки путем обезжиривания. Само обезжиривание производится с помощью ватного тампона или иного материала. При этом желательно, чтобы такой материал был безворсовым, так как, в противном случае, его микрочастицы могут негативным образом сказаться на чистоте покрытия.

Основной этап

Следующий этап – основной, в ходе которого происходит сам ремонт с помощью холодной сварки, состоящий из следующих шагов:

  • подготовка клеящего состава. Она выносится в основной этап, так как требует очень быстрого выполнения всех необходимых действий в силу того, что сам состав застывает очень быстро, что может привести к потере им своих пластичных свойств еще до момента нанесения на ремонтируемый участок;
  • в случае если речь идет об однокомпонентном составе, необходимо отрезать кусок такого размера, чтобы хватило на покрытие того места, которое потребуется покрыть с целью выполнения ремонта. Этот кусок требуется размять до такой степени, чтобы получить пластичную массу, которая будет принимать ту форму, которая потребуется на ремонтируемом участке;
  • если речь идет о двухкомпонентном составе, необходимо в равных пропорциях смешать элементы такого состава, чтобы получить необходимую по качеству массу, после чего она будет готова к применению в рамках осуществляемого ремонта;
  • следующим шагом становится нанесение самого состава на ремонтируемый участок. Как уже говорилось выше, нанесение холодной сварки должно осуществляться быстро, иначе процесс полимеризации (то есть застывания) наступит гораздо раньше, в результате чего качественного соединения не получится;
  • после того как состав нанесен на ремонтируемый участок, этот участок необходимо защитить от воздействия окружающей среды. Выполнить это возможно посредством специального хомута или зажима, который надевается на тот срок, который указан на упаковке с холодной сваркой (это срок предельного затвердевания состава, после которого он приобретает свою максимальную прочность).

Как правило, после такого ремонта эксплуатировать изделие (трубу или радиатор) возможно не ранее, чем через восемь часов. Однако полная полимеризация, после наступления которой возможно полноценное использование изделия, происходит не раньше, чем через сутки. Этот период времени дается с учетом того, что труба отопления или радиатор будет использоваться путем его наполнения горячей водой.

При работе с холодной сваркой следует помнить о мерах безопасности для защиты кожных покровов рук – всю работу необходимо осуществлять в перчатках, а для того, чтобы состав не прилипал к рукам, поверхность необходимо смачивать водой (например, с помощью ватных тампонов).

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Холодная сварка металлов – никакого волшебства!

Холодной сваркой называется соединение металлов в твердой фазе, достигаемое совместным пластическим деформированием соединяемых элементов без применения нагрева.

Процесс осуществляется на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства материалов ниже температуры рекристаллизации (чаще всего – путем приложения давления).

Поэтому в ГОСТ 2601 данный способ имеет следующее определение:

Холодная сварка сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей

ВНИМАНИЕ! Если вы искали клей «холодная сварка» см. статью «Холодная сварка» – клей, но не сварка

Содержание

Холодная сварка металлов известна с древних времен. Как показывают археологические исследования и исторические хроники – «Колосс Родосский» был снаружи покрыт тонкими медными листами, которые были соединены между собой с использованием холодной сварки. То есть данная технология была применена и при создании шедевров античного периода.

В Национальном музее в Дублине (Ирландия) хранятся золотые коробочки, которые по заключению экспертов, изготовлены в эпоху поздней бронзы с применением данного способа.

В 1724 году священником Дезагюлье (J. L. Desaguliers) был представлен способ соединения свинца с помощью холодной сварки.

Опыт заключался в том, что два свинцовых шарика диаметром около 25 мм сдавливали вместе и вращали, в результате они соединялись.

Последующие попытки разорвать данное соединение и измерить величину разрыва с помощь весов показали, что прочность соединения некоторых образцов оказалось ничем не хуже основного металла. Результаты данных опытов были опубликованы в научных журналах.

На данный способ получения соединения впервые всерьез посмотрели в 1940-х годах, именно в это время ученые обнаружили странный эффект взаимодействия нескольких кусков одного и того же металла в абсолютном вакууме – при наличии чистых плоских граней они притягиваются.

Начиная со второй половины 1940-х годов она начала применяться в промышленно развитых странах: в 1947 — 1948 гг. появилась в США, а в 1949 г. началось использование и в СССР.

В настоящее время она успешно применяется для соединения изделий из пластичных металлов, таких как медь, алюминий, свинец, олово, никель и др.

Что такое холодная сварка?

Холодная сварка – процесс, при котором происходит соединение двух твердых тел без нагрева свариваемых деталей на стыке соединения. Отличительной особенностью холодной сварки металлов является отсутствие фазы расплавления.

На первый взгляд, холодная сварка может показаться волшебством. Многие люди не могут понять, как может производится процесс соединения без нагрева, электрического тока или специальных растворов. Если посмотреть видео – у многих возникает мысль: «Это что-то магическое». На самом деле никакой магии нет.

Метод холодной сварки основан на использовании пластической деформации, с помощью которой разрушают на свариваемых поверхностях хрупкую пленку окислов.

В настоящее время известно, что сила сцепления от контакта может быть значительно увеличена благодаря сильному сжатию деталей между собой, увеличению времени контакта, повышению температуры деталей, а также от комбинирования вышеперечисленных факторов.

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

При контакте с кислородом или другими реактивными веществами происходит образование поверхностных слоев, которые в значительной мере или полностью исключают вероятность возникновения эффекта холодной сварки.

Ведь именно образующаяся из-за содержания кислорода в воздухе на поверхности металла оксидная пленка не дает соединиться свариваемым деталям в нормальных условиях.

Кстати, даже при помещении в вакуум оксидная пленка не исчезает, то есть поверхность металла требует дополнительной очистки.

Интересные факты:

  1. Золотые самородки в природе образуются благодаря методу холодной сварки, а происходит это потому, что у золота попросту нет оксидной пленки, как всем известно – золото не окисляется.
  2. При возникновении механических проблем на первых моделях искусственных спутников Земли все списывалось именно на эффект холодной сварки. Однако позже было доказано, что причиной возникновения проблем стали простые недоработки в конструкции, а возникновение данного эффекта на орбите до сих пор не подтверждено (конечно же, кроме случаев, когда в определенных экспериментах он вызывался человеком преднамеренно).
Читайте также:  Какой автомат нужен на 6 киловатт

При холодной сварке металлы соединяются благодаря совместному пластическому деформированию по поверхности их взаимного контакта. Образование цельнометаллического соединения происходит за счет возникновения металлических связей между соединяемыми металлами.

Эти связи возникают между атомами при сближении поверхностей соединяемых материалов в результате образования общего электронного облака, взаимодействующего с ионизированными атомами обеих металлических поверхностей. Сварное соединение образуется только путем деформации, без нагрева извне.

Это обстоятельство позволяет сваривать термически разупрочняемые материалы без нарушения их физических свойств. Отсутствие нагрева исключает опасность образования хрупких интерметаллических прослоек в зоне контакта разнородных металлов (например, алюминия и меди).

Холодную сварку можно выполнять во взрывоопасной среде, возможна герметизация объектов, нагрев которых недопустим (это широко используют в промышленности).

В реальных условиях нет идеально чистых и гладких металлических поверхностей. На них имеются неровности, выступы, окисные, адсорбированные пленки, органические пленки, которые препятствуют сближению поверхностей на расстояния действия межатомных сил.

Поэтому получение сварного соединения возможно только при значительных пластических деформациях, приводящих к сминанию выступов, разрушению и раздроблению поверхностных слоев и их удалению из зоны сварного соединения вследствие пластического течения.

В результате в контакт вступают по всей свариваемой поверхности чистые слои металла, между которыми образуется металлическая связь.

Исследования показали, что даже у самых гладких поверхностей металлических деталей есть шероховатости, и именно эти высокие точки прикасаются к противоположной детали.

В процессе образования сварного шва фактически участвуют лишь несколько тысячных долей процента площади поверхности детали, но этих микроскопических участков вполне достаточно для создания мощных молекулярных соединений.

Так что при соблюдении необходимых показателей гладкости свариваемых поверхностей деталей между точками соприкосновения создается мощнейшая связывающая сила.

Снижение прочности сварного соединения за счет уменьшения толщины металла в месте соединения до известной степени компенсируется повышением прочности деформированного металла, получающего наклеп. Например, предел прочности технически чистого алюминия в зоне максимальной деформации возрастает примерно в два раза.

Виды материалов пригодных к свариванию

Применение холодной сварки ограничивается физическими свойствами материалов и пригодна для различных металлов и их сплавов, достаточно пластичных при комнатной температуре:

  • алюминий
  • медь
  • кадмий
  • никель
  • свинец
  • олово
  • цинк
  • титан
  • серебро
  • индий
  • золото
  • платина и др.

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

Если на металл нанести твердые пленки электролитическим способом, например на медь пленку твердого никеля, или принять меры к предотвращению загрязнения, выполняя холодную сварку сразу же после окончания обработки механической щеткой, то в этих случаях связь происходит при значительно меньших деформациях.

Свариваемость при данном способе может быть оценена максимальной остающейся толщиной металла в месте соединения, выраженной в процентах по отношению к первоначальной толщине детали до сварки.

Параметры режимов холодной сварки

Основной параметр, определяющий процесс – величина деформации в месте соединения, которая зависит от свойств металла, его толщины, типа соединения и способов подготовки поверхностей.

Основными параметрами режима холодной сварки являются:

  • удельное давление
  • глубина вдавливания пуансона
  • величина вылета деталей из цанг (при стыковом способе)
  • диаметр пуансона
  • степень деформации

Величина удельного давления выбирается в зависимости от физико-механических свойств свариваемых материалов. Рекомендуемое удельное давление при стыковой холодной сварке:

  • алюминиевых деталей: 180-250 кг/мм2
  • медных деталей: 650-800 кг/мм2
  • для разнородных металлов, например, алюминий – медь: 500-650 кг/мм2
  • Усилие зажатия образцов в зажимах с насечкой должно превышать усилие осадки для алюминия более чем на 50%, а для меди – более чем на 80%

Зависимость деформации от свойств

Металл Относительная глубина вдавливания пуансона, %
Алюминий 55 – 60
Алюминиевые сплавы 75 – 80
Медь 85 – 90
Олово 85 – 88
Титан 70 – 75
Серебро 82 – 86
Армко-железо 85 – 92
Свинец 80 – 85
Никель 85 – 90
Индий 10 – 15

Величина вылета стержня составляет:

  • для алюминия 1-1,2 диаметра стержня
  • для меди 1,25-1,5 диаметра стержня
  • для разнородных металлов алюминий – медь: вылет медного стержня должен быть на 30-40% больше, чем алюминиевого

Степень необходимой деформации при холодной сварке разнородных материалов определяется свойствами того из свариваемых металлов, при соединении которого требуется меньшая деформация. Этим пользуются при необходимости сварить малопластичные материалы, применяя прокладки из пластичных металлов.

Предварительные исследования свариваемости показывают следующие результаты:

Металл Свариваемость в %
Алюминий особо чистый 40
Алюминий технически чистый 30
Дюралюминий 20
Кадмий 16
Свинец 16
Медь 14
Никель 11
Цинк 8
Серебро 6

Из этих данных видно, что наилучшие результаты холодной сварки дают алюминий и алюминиевые сплавы, удовлетворительные результаты дает медь. Довольно удовлетворительную свариваемость дает никель, имеющий высокую температуру плавления (1450°С).

Условия получения надежного сварного соединения

Надежное сварное соединение холодной сваркой может быть получено при соблюдении следующих условий:

  • тщательная подготовка поверхности свариваемых изделий. При точечном и роликовом способах поверхность рекомендуется зачистить механическими щетками, торцы деталей при стыковом способе для соединения проводов сравнительно небольшого диаметра – с помощью специальных ручных кусачек или механического ножа, а торцы деталей большого сечения подвергают механической обработке. При этом необходимо обеспечить параллельность свариваемых поверхностей обеих деталей и отсутствие на них жировых загрязнений;
  • одновременная пластическая деформация соединяемых деталей;
  • значительное и симметричное относительно центра зоны соединения растекание металла в плоскости соединения. Данное растекание вызывает разрушение оксидных или иных пленок, вытеснение их обломков из зоны соединения. Одновременно, растекание создает условия для интенсивного движения дислокаций с образованием активных центров на соединяемых поверхностях. Симметричное растекание необходимо для более полного удаления пленок из зоны сварного шва;
  • сжатие заготовок на заключительной стадии образования сварного соединения, что требует значительных давлений в зоне контакта;
  • очистка кромок соединяемых заготовок от загрязнений (промывка растворами, бензином, спиртом) и окисных пленок. Применение абразивного инструмента недопустимо, так как шаржированные в поверхность заготовок абразивные зерна затруднят получение сварного соединения;
  • предварительная подготовка поверхностей заготовок (шероховатость – Rz не более 10 мкм; неплоскостность поверхности не более 0,1 мм).

Виды холодной сварки

В зависимости от способа приложения давления и схемы деформации определяют следующие виды:

Области применения холодной сварки металлов

Как мы уже писали в статье данным способом успешно соединяют металлы, обладающие хорошими пластическими свойствами.

Этот способ нашел применение главным образом в приборостроении, для соединения алюминиевой оболочки кабелей, при изготовлении корпусов полупроводниковых приборов, при изготовлении бытовых приборов из алюминия – чайников, подставок, каркасов, в электромонтажном производстве для соединения проводов и шин внахлестку и встык при монтаже сетей связи, троллейбусных проводов, электропроводки в домах. В летательных аппаратах встык варят шпангоуты. В последнее время достигнуты успехи в соединении полупроводниковых материалов.

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

Последние исследования открывают широкие возможности применения в процессе производства на микроуровне и наноуровне. Кроме того, экономически оправдано её применение при соединении небольших деталей из мягких, пластичных металлов, а также тонких металлических пленок, использующих полимеры в качестве подложки.

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

Ссылка на основную публикацию