Какую температуру выдерживает холодная сварка. Холодная сварка: виды, принцип работы, свойства и применение

Что такое холодная сварка и как она работает. Какую максимальную температуру выдерживает холодная сварка. Для чего используется холодная сварка. Какие металлы подходят для холодной сварки. Преимущества и недостатки холодной сварки.

Что такое холодная сварка и как она работает

Холодная сварка — это метод соединения металлов без нагрева или плавления. Основные принципы работы холодной сварки:

• Соединяемые поверхности тщательно очищаются от оксидной пленки и загрязнений
• Металлы приводятся в плотный контакт под высоким давлением
• Атомы металлов диффундируют через границу раздела, образуя прочное соединение
• Процесс происходит при комнатной температуре без нагрева или плавления

Таким образом, холодная сварка основана на явлении диффузии атомов в твердом состоянии под действием высокого давления. За счет этого образуется прочное металлическое соединение без расплавления материала.

Виды холодной сварки

Существует несколько основных разновидностей холодной сварки:

• Жидкая холодная сварка — двухкомпонентный состав, компоненты смешиваются перед применением
• Пластилиноподобная холодная сварка — пластичный состав в виде брусков
• Универсальная холодная сварка — подходит для различных материалов
• Холодная сварка с металлическими добавками — повышенная прочность
• Автомобильная холодная сварка — для ремонта деталей автомобилей
• Подводная холодная сварка — для работы под водой

Выбор типа холодной сварки зависит от материалов и условий применения. Важно подобрать подходящий состав для конкретной задачи.

Температурная стойкость холодной сварки

Какую максимальную температуру выдерживает холодная сварка? Это зависит от конкретной марки и состава:

• Универсальные составы обычно выдерживают 250-270°C
• Автомобильные составы — до 300-350°C
• Специальные высокотемпературные составы — до 1000°C и выше

Например, холодная сварка марки «Алмаз» выдерживает температуру до 1316°C. При выборе состава важно учитывать требуемую температурную стойкость в конкретных условиях эксплуатации.

Применение холодной сварки

Холодная сварка находит широкое применение в различных отраслях:

• Ремонт сантехники, трубопроводов
• Ремонт автомобилей
• Соединение проводов и кабелей
• Герметизация емкостей
• Заделка трещин и отверстий
• Восстановление изношенных деталей
• Сборка электронных компонентов
• Аэрокосмическая промышленность

Холодная сварка особенно эффективна там, где нельзя применять высокотемпературные методы сварки из-за опасности пожара или повреждения чувствительных компонентов.

Металлы, подходящие для холодной сварки

Холодная сварка лучше всего работает с пластичными цветными металлами:

• Алюминий и его сплавы
• Медь
• Латунь
• Бронза
• Свинец
• Цинк
• Серебро
• Золото
• Никель

Также поддаются холодной сварке некоторые марки нержавеющей стали. Важно, чтобы металлы были достаточно пластичными для образования прочного соединения под давлением.

Преимущества холодной сварки

Холодная сварка обладает рядом важных преимуществ:

• Отсутствие нагрева и термических деформаций
• Возможность соединения разнородных металлов
• Высокая прочность соединения
• Отсутствие сварочных напряжений
• Простота применения
• Возможность работы в труднодоступных местах
• Пожаробезопасность

Благодаря этим преимуществам холодная сварка часто применяется там, где традиционная сварка плавлением невозможна или нежелательна.

Недостатки холодной сварки

У холодной сварки есть и определенные недостатки:

• Требуется тщательная подготовка поверхностей
• Ограниченный выбор свариваемых металлов
• Меньшая прочность по сравнению с традиционной сваркой
• Сложность соединения деталей сложной формы
• Чувствительность к загрязнениям
• Высокая стоимость некоторых составов

Поэтому холодная сварка не является универсальным методом и применяется только в определенных случаях, где ее преимущества перевешивают недостатки.

Как правильно использовать холодную сварку

Для получения качественного соединения с помощью холодной сварки важно соблюдать следующие правила:

1. Тщательно очистить и обезжирить соединяемые поверхности
2. Удалить оксидную пленку и ржавчину механическим способом
3. Правильно смешать компоненты сварки (если они двухкомпонентные)
4. Нанести сварку тонким равномерным слоем
5. Обеспечить плотное прижатие деталей
6. Соблюдать время полного отверждения (обычно 24 часа)
7. Не подвергать соединение нагрузкам до полного застывания

При соблюдении технологии холодная сварка обеспечивает надежное и долговечное соединение металлических деталей.

Какую максимальную температуру выдерживает холодная сварка?

Современные технологии не стоят на месте. Ещё относительно недавно не было такого понятия как холодная сварка. Однако и сейчас многие люди не в курсе о существовании такого материала. По сути, от классической сварки в этом веществе осталось только название. На самом деле холодная сварка – это не что иное, как клей. Правда он не обычный, он может скреплять практически любые материалы, причём не обязательно, чтобы они были строго однородные.

Такие широкие возможности применения заставляют многих людей задаться вопросом о максимально возможной температуре, которую может выдержать холодная сварка. Большое количество деталей, чаще всего металлических, при выполнении своей задачи сталкиваются с достаточно высокими температурами, соответственно, если температура будет превышать то значение, которое способно выдержать соединение, созданное с помощью холодной сварки, его прочность будет сохраняться очень короткий срок.

Соединения холодной сваркой, конечно же, не может сравниться по прочности с классической. Однако её вполне для ремонта сантехники, автомобилей, бытовых предметов и т.д. Отличительной особенностью этого вещества является то, что его можно использовать не только для создания прочных соединений, но и для заделывания отверстий. Эта возможность становится доступной, благодаря тому, что вещество имеет густую консистенцию, его можно использовать по принципу обычного пластилина. Большое влияние на прочность итогового соединения оказывает чистота склеиваемых поверхностей, срок сушки и правильное использование клея.

Классификация холодной сварки

На современном рынке строительных материалов имеется несколько видов клея холодная сварка. Помимо названия производителя, они могут различаться по агрегатному состоянию, по сроку полного высыхания и по спецификации (холодная сварка может быть универсальной или же для чего-то конкретного). Среди достаточно большого количества разновидностей стоит выделить несколько типов:

• Жидкая консистенция – чаще всего холодная сварка такого типа реализуется в двух компонентах, которые начинают активироваться только при смешивании из расчёта один к одному (у большинства производителей, но могут быть исключения).
• Густое вещество – это тип сварки внешне похож на обычный канцелярский пластилин, в том случае если в упаковке находятся несколько различных брусков, тогда непосредственно перед началом работ компоненты также необходимо смешивать.
• Универсальный клей – он может поставляться как в жидком, так и в густом виде, а также может иметь в составе один или два компонента. Данный тип клея предназначен для проведения небольших ремонтных работ, он без проблем может прочно соединить ПВХ, дерево, металл, пластик, керамику и т.д.
• Холодная сварка, в составе которой присутствует определённый металлический компонент. Соединения, созданные с применением подобного рода клея, обладают повышенной прочностью относительно вышеперечисленных разновидностей. Помимо этого, сварка может придавать соединению определённые свойства, которые зависят от наличия того или иного компонента в составе вещества.
• Холодная сварка, которая создаётся специально для небольшого ремонта автомобилей. Этот подвид способен выдерживать гораздо большие температуры, чем любая разновидность из всех вышеперечисленных.
• Сварка для создания прочных соединений под водой. С помощью этого вещества можно обеспечить прочность соединения, которое находится в постоянном контакте с водой. Стоит отметить, что оно абсолютно невосприимчиво к влаге и никак не влияет на чистоту воды.

Свойства, которыми может быть наделена холодная сварка

Наличие тех или иных свойств у соединения определяется дополнительными веществами, находящимися в составе клея. Холодная сварка, основное применение которой ориентирована на соединения металлических деталей, в своём составе чаще всего имеет:

• Металлический компонент – он играет роль наполнителя, задачей которого является повышение прочности соединения и надёжности.
• Эпоксидная смола – этот компонент обеспечивает пластичность вещества. Он является главным звеном между всеми остальными добавками.
• Дополнительные вещества – разнообразные химически вещества, которые добавляют клею те или иные свойства.

Холодная сварка, которая оснащена составом из вышеперечисленных компонентов, чаще всего ориентировано на склеивание металлических деталей. Например, клей для линолеума, имеет абсолютно другой состав:

• Различные пластификаторы.
• Поливинилхлорид.
• Тетрагидрофуран.

Такая смесь компонентов не пригодна для использования на металлических изделиях. Однако она без проблем справится со склеиванием линолеума. Дополнительные вещества создают ровные края у материала, это добивается его плавлением без применения каких-либо инструментов. Этот эффект достигается только с помощью применения клея холодная сварка.

Условия использования

Для того чтобы применять тот или иной тип холодной сварки, нужно знать несколько её свойств. Однако самым главным свойством, которое должно учитываться, это значение максимальной температуры, при котором соединения не будет терять своих свойств.

Соединение подвержено максимальному уровню опасности в первую пару часов после своего создания.

За это время, как правило, происходит только первичная сушка, поэтому и использовать отремонтированное вещество ещё нельзя. Изделие сможет вновь выполнять свои функции только по истечению двадцати четырёх часов. Как правило, максимальная возможная температура использования указывается на упаковке вещества.

Важно знать: максимальное значение температуры, которое способно выдержать соединение холодной сваркой универсального типа от одного производителя, может отличаться от вещества такого же типа от другого бренда.

Например, популярные марки сварок, такие как Poxipok, Абро, Hi-Gear способны выдержать температуру, равную примерно 250-270 градусов по Цельсию, а холодная сварка Алмаз без проблем может применяться при температурах выше одной тысячи градусов.

Рекомендации по применению

Вне зависимости от бреда и типа сварки, начальной процедурой, всегда является подготовка изделий к ремонту. Для этого требуется очистить обе склеиваемые поверхности от следов жира, разводов, масла и т. д. Металл также нужно очистить от следов коррозии. Только после выполнения данной манипуляции можно приступать к склеиванию. Если пропустить этот шаг, соединения будет непрочным и срок его службы будет очень мал.

После очистки поверхностей, нужно извлечь компоненты из упаковки. Если их несколько, в этом случае их необходимо смешать в соотношении один к одному. Холодная сварка твёрдого типа в этом шаге должна приобрести высокую пластичность. Стоит отметить, что все работы нужно проводить в резиновых перчатках, так как вещество при контакте с кожным покровом может вызывать сильные аллергические реакции. Если оно попало на кожу, первым делом нужно промыть данное место большим количеством проточной воды, после чего во избежание проблем со здоровьем, в кратчайшие сроки обратится к врачу, показав ему упаковке от клея.

После того как вещество примет пластичный вид, его необходимо сразу же использовать. Важно понимать, что время сохранения клеем густого состояния, ограничено. Его нужно наносить на поверхность слоем, толщина которого не должна превышать отметку в шесть миллиметров.

Если необходимо использовать слой большей толщины, процесс склеивания нужно выполнять в два этапа, причём второй слой можно наносить только после полного высыхания первого.

После выполнения склеивания и сушки изделие можно применять в обычном рабочем режиме, не боясь за качество и прочность соединения.

Какую максимальную температуру выдерживает холодная сварка

Многие люди слышали по таком понятии как «холодная сварка», но не все сталкивались с ним на практике. Это относительно новое вещество, которое позволяет скреплять практически любые материалы между собой. Сюда входят не только металлы, но и другие вещества. При использовании может возникнуть вопрос, какую температуру выдерживает холодная сварка. Ведь многие металлические детали подвергаются температурному воздействию, которое может повлиять на качество соединения шва и на его свойства. Однозначного ответа здесь нет, так как все зависит от марки и состава материала.

Отличительной особенностью является легкость применения, так как несмотря на то, что стандартной сварке он уступает по прочности и надежности, полученных характеристик оказывается вполне достаточно для тех целей, в которых ее применяют. Сферами использования является сантехника, ремонт машин, промышленность и домашние работы. К основным операциям можно отнести заделку трещин и дыр, склеивание деталей, наращивание поверхности материала и так далее. Качество схватывания еще зависит от того, как работать с холодной сваркой, так как подготовительные процессы оказывают большое влияние.

Холодная сварка по металлу

Виды холодной сварки

Существует несколько разновидностей, которые отличаются не только по параметрам, таким как, какую максимальную температуру выдерживает холодная сварка, но и по внешнему виду. Следует выделить основные виды:

• Жидкий состав – как правило, состоит из двух компонентов, которые следует тщательно перемешивать в одну однородную массу непосредственно перед началом работ;
• Пластилинообразное вещество – представлено в виде брусков, которые состоят их одного или нескольких слоев, что также требует перемешивание перед непосредственным использованием;
• Универсальный состав, которые может использоваться как склеивающий элемент для ПВХ, древесины, металла и других вещей;
• Массы с добавлением металлического компонента, усиливающего прочность и придающего другие дополнительные свойства;
• Материалы, которые создаются специально для работы с автомобильным транспортом;
• Вещества для работы под водой.

Состав

Те или иные свойства материала, такие как, какую температуру выдерживает холодная сварка для металла, определяются его составом. В веществах, которые используются для металлов, встречается такой состав:

• Металлический компонент, который является усиливающим наполнителем и создающий большую прочность и надежность самого материала;
• Эпоксидная смола – главный связующий компонент, использующийся для склеивания деталей и обеспечивающий пластичность всей субстанции;
• Различные добавочные вещества, такие как сера и прочие, которые привносят дополнительные свойства, требуемые для той или иной марки.

Для металла используется именно такая холодная сварка температура эксплуатации которой, как правило, выше, чем у остальных. К примеру, та, что используется для линолеума, имеет несколько другой состав:

• Пластификаторы;
• Поливинилхлорид;
• Тетрагидрофуран.

Благодаря такому составу происходит некоторое расплавление краев материала при помощи самой жидкой сварки. При соприкосновении с различными веществами он ведет себя по-разному, в чем и заключается его особенность.

Условия эксплуатации

Для определения условий, следует знать, какую температуру держит холодная сварка. Основной опасностью для состава являются первые часы, когда он еще не застыл. Тогда какая-либо эксплуатация вообще не рекомендуется. В течении первых трех часов лучше вообще не трогать деталь. После того, как пройдут сутки, ее можно использовать в тех же условиях, в которых она применялась до этого. Ограничения по температурному воздействию, как правило, указываются на упаковке и для каждой марки будут различными. В любом случае, чтобы они соответствовали написанному, следует четко придерживаться инструкции монтажа.

Технические характеристики

Здесь приведены краткие характеристики, сколько градусов выдерживает холодная сварка того или иного вида.

Марка	Температура, градусы Цельсия
Poxipol	260
Абро	260
Hi-gear	260
Blitz steel	260
Алмаз	1316

Рекомендации по применению

Использование любого состава холодной сварки начинается с подготовительных процедур. Для этого требуется очистить поверхность от возможного налета жиры, грязи, масла и других лишних веществ. Металлы очищаются от ржавчины, чтобы добраться до самой поверхности, с которой будет скрепляться. После того, как поверхность будет готова, можно начать подготавливать саму холодную сварку.

Применение холодной сварки

Требуется извлечь компоненты и перемешать их до такого состояния, чтобы получилась однородная масса. Твердые брусчатые, а также жидкие двухкомпонентные, должны прийти к состоянию пластичности, когда из них можно лепить различные формы, как из пластилина. Все работы требуется делать в перчатках, чтобы не было контакта материала с кожей. Как только материал принял нужную консистенцию, его сразу следует задействовать. Нужно следить, чтобы слой накладываемого вещества был не более 6 мм. Если требуется большая толщина, то следует накладывать второй слой, но уже после того, как высохнет первый. После того, как все застынет, детали можно применять по прямому назначению, не боясь за качество сварки, если был правильно подобран температурный режим.

Как работает холодная сварка: сплавление металлов без нагрева

Холодная сварка выполняется с помощью промышленных прессов, в идеале в вакууме. Кредит: завод.

Сварка традиционно включает в себя нагрев по крайней мере одного куска металла до его температуры плавления, а затем приведение расплавленного материала в контакт с другим куском металла для сплавления двух частей вместе. Однако не все производственные процессы требуют сильного нагрева для сплавления двух металлов. На самом деле, сварку можно проводить при комнатной или близкой к ней температуре. Это называется холодной сваркой, и на самом деле это более увлекательно, чем кажется.

Содержание

• 1 Что такое холодная сварка?
• 2 Как работает холодная сварка
• 3 Для чего нужна холодная сварка?
• 4 Насколько прочна холодная сварка?
• 5 Плюсы и минусы холодной сварки
• 6 Какие металлы подходят для холодной сварки?

Что такое холодная сварка?

Холодная сварка, также известная как контактная сварка, включает соединение двух или металлических частей, изготовленных из одного и того же материала, которые находятся в непосредственном контакте под давлением вакуума.

Сварочная дуга, горелка или какой-либо нагрев не задействованы. Все это делается под давлением и с некоторой помощью химии. Однако требуется некоторая тщательная подготовка.

Как работает холодная сварка

Поперечное сечение холодной сварки – до и после сварки. Кредит: Викисклад.

Под воздействием атмосферного кислорода такие металлы, как алюминий, образуют оксидный слой на поверхности металла. Этот слой ржавчины, наряду с другими примесями, такими как масло и жир, действует как барьер, который препятствует сплавлению двух металлов.

Вот почему два или более куска металла, которые должны быть соединены холодным сплавом, должны быть тщательно очищены и очищены щеткой от ржавчины — она есть, даже если вы не видите ее невооруженным глазом — и других загрязнений. . Помимо очистки, еще одним требованием является пластичность металлов (способность металла выдерживать постоянную деформацию без разрушения). Цветные металлы, такие как медь, свинец, золото и алюминий, являются одними из наиболее часто используемых пластичных металлов для холодной сварки.

После подготовки две металлические детали контактируют под высоким давлением в вакууме и при температуре окружающей среды. Вакуум необходим для предотвращения образования нового оксидного слоя, однако контактную сварку можно проводить и в атмосфере (т.е. непосредственно на строительной площадке), хотя прочность соединения не так велика, как в вакуум.

В этой среде две детали, сделанные из одного и того же металлического материала, соединяются методом холодной сварки, потому что атомы в обоих материалах «прыгают» друг с другом, создавая химическую связь. Технически этот процесс известен как диффузия в твердом состоянии, что означает, что атомы двух металлов соединяются и диффундируют вместе. В конечном счете соединение между двумя металлами образует новую связь, как если бы они всегда были единым, однородным куском.

Два металла обычно контактируют с помощью сварочных аппаратов под давлением, хотя в некоторых случаях можно сформировать соединение, просто нажав вручную.

«Причина такого неожиданного поведения заключается в том, что когда соприкасающиеся атомы относятся к одному типу, атомы не могут «знать», что они находятся в разных кусках меди. Когда есть другие атомы, в оксидах и жирах, а также в более сложных тонких поверхностных слоях загрязняющих веществ между ними, атомы «знают», когда они не находятся на одной и той же части», — объяснил известный физик Ричард Фейнман.

Для чего нужна холодная сварка?

Дуговая сварка довольно проста и включает два простых электрода, которые создают между собой электрическую дугу, плавящую и соединяющую металлы. Оператор может использовать аппарат для дуговой сварки практически в любом месте, кроме как под водой. Холодная сварка требует совсем немного дополнительных действий и специального вакуумного аппарата. Все это требует обученных технических специалистов и может быть дорогостоящим. Хотя в некоторых случаях это стоит затраченных усилий.

Холодная сварка отлично подходит, когда вам нужно соединить разнородные металлы, т. е. металлы и сплавы с совершенно разными свойствами. Когда разнородные металлы плавятся в точках, чтобы сплавить их, они на самом деле плохо соединяются и, таким образом, могут привести к слабым сварным швам и трещинам. Вы определенно не хотите, чтобы это происходило внутри чувствительных частей, например, внутри самолета или автомобиля.

Это не проблема для холодной сварки, потому что этот процесс сплавляет металлы исключительно за счет атомных связей, образованных свободными электронами. При правильном выполнении холодный сварной шов по прочности не уступает самому слабому материалу в соединении. Холодная сварка часто используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности, для сложных производств и в лабораториях научно-исследовательских институтов.

Холодная сварка также предпочтительна при прокладке подземных проводов в опасных горячих точках, таких как туннели, заполненные горючим газом, которые могут загореться в результате сварки, вызывающей головную боль. По той же причине контейнеры со взрывчатыми веществами герметизируют методом холодной сварки.

Инженер может решить выбрать контактную сварку, потому что слишком много тепла, введенного в материал, может привести к деформации или ослаблению материала.

Как правило, холодная сварка используется, когда термическая сварка либо неэффективна из-за свойств материалов, которые должны быть сплавлены, либо когда тепло вызывает слишком большие повреждения или представляет опасность.

Насколько прочна холодная сварка?

Если холодная сварка выполняется по инструкции, то есть материалы тщательно очищены от примесей, а сварные швы ровные и ровные, можно ожидать, что сварной шов будет таким же прочным, как и основной материал. Некоторые другие методы сварки могут привести к прочности соединения, которая может превышать прочность исходного материала, но это не относится к холодной сварке.

Однако для применения по назначению контактная сварка достаточно прочна. На самом деле, иногда прочность холодной сварки может быть настоящей неприятностью, например, во время космических применений, поскольку НАСА пришлось усвоить это на собственном горьком опыте в 1960-х и 1970-х годах. YouTuber Veritasium опубликовал отличный видеоблог, объясняющий холодную сварку и случайные проблемы, которые она вызывает в космической отрасли. Известный пример — космический корабль «Галилео» 1989 года, который, достигнув Юпитера, не смог использовать три из своих 18 специальных антенн — они должны были развернуться, но были спонтанно сварены вместе.

Возможно, сейчас самое время упомянуть сварку JB. JB Weld — это торговая марка эпоксидной связующей системы, в основе которой лежит смесь двух компонентов: активатора и основы. Смешайте их вместе и нанесите полученную пасту на области, которые необходимо склеить. После отверждения соединение JB Weld может быть таким же прочным, как сталь, поэтому его можно использовать на чем угодно, от старых барных стульев до сцепных устройств для прицепов. Но хотя JB сварку часто называют «исходной холодной сваркой», технически это не холодная сварка, поскольку между свариваемыми деталями отсутствует молекулярный контакт. Так что не путайте сварку JB с холодной сваркой — это совсем не одно и то же.

Плюсы и минусы холодной сварки

Преимущество холодной сварки в том, что для создания связи между материалами не нужно использовать тепло. Это снижает риск деформации или ослабления исходного материала. Холодную сварку можно выполнять практически без подготовки, в отличие от дуговой сварки, которая требует определенных навыков и сноровки.

Однако машины для прессовой сварки могут быть дорогими, как и весь процесс холодной сварки в этом отношении. Тщательная очистка и чистка материалов может занять много времени, в то время как дуговая сварка может быть выполнена в один миг. Кроме того, холодная сварка нецелесообразна в промышленных условиях из-за всей пыли и мусора, витающих в атмосфере.

Холодная сварка обычно подходит только для пластичных материалов, тогда как дуговая сварка может выполняться практически для любого типа металла, если его температура кипения не слишком низкая, как, например, в случае с галлием.

Неправильные формы очень трудно соединить холодной сваркой, лучшие результаты которой дает использование плоских поверхностей. С другой стороны, дуговая сварка может использоваться для плавления металлов всех форм и размеров.

Какие металлы подходят для холодной сварки?

Как упоминалось ранее, холодная сварка лучше всего работает с пластичными материалами, которые имеют аналогичную металлическую структуру и свойства цветных металлов. Некоторые из наиболее часто используемых металлов для холодной сварки включают:

• Алюминий (включая марки 2xxx и 7xxx, которые обычно считаются непригодными для сварки при нагревании)
• Медь
• Цинк
• 70/30 Латунь
• Никель
• Сплавы серебра
• Золото
• Нержавеющая сталь

Хотя холодная сварка звучит как оксюморон, на самом деле это очень практичный метод соединения металлов. Однако ее ограничения, в том числе необходимость удаления оксидных слоев и наличие вакуума для достижения наилучших характеристик, делают холодную сварку практичной для относительно узкого круга применений в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Теги: холодная сваркасварка

Что такое холодная сварка и как работает аппарат для холодной сварки?

Соединение металла с небольшим нагревом или без него называется холодной сваркой. Это интересный метод сварки , где работают физика и понимание материаловедения.

Здесь мы узнаем, что такое холодная сварка, как она работает и какие металлы мы можем сваривать?

Как определить холодную сварку?

Процесс холодной сварки не требует подвода тепла для соединения металлических заготовок. Металл не расплавляется ни на одной стадии и остается в твердом состоянии. Таким образом, холодная сварка обозначается как процесс сварки в твердом состоянии. Энергия, необходимая для соединения металла, прикладывается в виде давления. Холодная сварка никогда не имеет металла в расплавленном состоянии по сравнению со сваркой плавлением или дуговой сваркой и сваркой трением.

Приложение давления максимально сближает металлические поверхности. Степень давления делает нанорасстояние неважным, атомы металла перескакивают с одного образца на другой. Это приводит к почти идеальному соединению без каких-либо последствий, и две металлические детали становятся однородной связкой.

Чтобы получить такой результат, нам нужна очень чистая металлическая поверхность, близкая к идеальной. Поскольку каждый металл имеет оксидный слой, который необходимо удалить перед началом холодной сварки. Мы обсудим это более подробно, но давайте сначала разберемся в плюсах и минусах процесса.

Преимущества холодной сварки

✦ Идеальный способ сварки алюминия.

✦ Соединение алюминия и меди является отличным преимуществом при холодной сварке.

✦ Здесь отсутствуют околошовная зона и зона сосредоточенного тепла дуговой сварки.

✦ Почти идеальное сварное соединение без интерметаллического хрупкого соединения, микротрещин и других дефектов.

✦ Соединение разнородных металлов, которые трудно сварить другим способом.

✦ Может сваривать экзотические металлы, такие как медь, золото и т.д.

✦ Сила умения снижена.

Недостатки холодной сварки

✦ Требуется тщательная очистка поверхностей.

✦ Требуется несколько громоздких операций по очистке и подготовке.

✦ Загрязнение, неровные поверхности и наноразмерные структуры могут ухудшить результаты.

✦ Не запускается для промышленной установки из-за воздушной пыли и мусора.

✦ Не подходит для сварки углеродистой стали и твердых металлов, работает только с цветными металлами, такими как медь, алюминий, свинец, золото и т. д.

✦ Не подходит для неровных поверхностей и может дать наилучший результат только на плоских поверхностях.

Для чего используется холодная сварка?

Этот процесс сварки  используется во многих отраслях, в том числе в аэрокосмической, электронной и автомобильной. Случаи, когда требуется соединение разнородных металлических проволок, лучше всего подходят для всех сварочных процессов.

Холодная сварка лучше всего подходит для прокладки подземного провода, когда существует опасность пожара, выброса горючих газов во время процесса сварки плавлением.

Это идеальное решение для герметизации контейнеров со взрывчатыми веществами, которые в противном случае чувствительны к теплу. Считается, что холодная сварка используется там, где тепло может причинить больший ущерб или может быть связано с опасностью перегрева.

Как работает холодная сварка?

Этот процесс сварки соединяет металл при температуре окружающей среды без выделения тепла и прохождения электрического тока в месте соединения. Приложение силы к металлическим образцам устраняет шероховатость поверхности и устраняет неровности на поверхности. Но основная причина применения давления — усилить межатомное притяжение между металлическими поверхностями.

Для начала холодной сварки необходимо удалить оксидные слои с обоих металлов. Каждый металл неизбежно образует на поверхности оксидный слой, который делает внутренний металл чистым и недоступным. Прессование двух окисленных, грязных медных деталей не приведет к получению сварного шва.

После тщательной очистки поверхностей при приложении достаточного давления металл превращается в однородную металлургическую связку. Новообразованный металл действует как однородный кусок рядом с основным металлом. Для этого нужна исключительная чистота и отсутствие неровностей поверхности.

Этот уровень однородности может быть достигнут главным образом с помощью сварочной проволоки только потому, что процесс сварки холодной проволокой удаляет примеси почти идеально и точно.

Принадлежности для холодной сварки

Первоначальная очистка металлических поверхностей и точная геометрия шва являются основными предпосылками. Чистые и ровные поверхности стыков обязательны, поэтому желательны плоские и неправильные свободные формы. Оксидный слой и загрязнения, как правило, удаляются обезжириванием, проволочной щеткой, химикатами и т. д. 

Масла и жиры с металлических поверхностей необходимо удалить перед очисткой металлической щеткой. Этот процесс необходим, иначе щетка может протолкнуть эти примеси глубже в металлы.

Как только мы очистим масла, мы можем приступить к очистке оксидного слоя. В зависимости от характеристик металла могут быть рекомендованы различные материалы щетины и типы щеток.

Достаточно ли прочна холодная сварка?

Определенно, холодный сварной шов не уступает по прочности основному металлу, если он выполнен должным образом после необходимой подготовки. Прочность холодного сварного соединения зависит от свойств металла. Холодная сварка не может превзойти первоначальную прочность металла, как при других методах сварки плавлением.

Прочность шва будет поставлена ​​под угрозу, если очистка поверхностей будет недостаточной и нерегулярной. В таких ситуациях, как холодная сварка или соединение проволоки, можно легко добиться стабильного соединения.

Возможность сварного соединения

В силу того, что давление холодной сварки лучше работает с большой контактной поверхностью, его лучше всего использовать для стыковых и нахлесточных соединений. Соединение сварочной проволоки и трубы выполняется встык, потому что легко обрезать концы, закрепить чистый металл и прижать проволоки друг к другу.

В случае стыковой сварки зазор между точками зажима и контактной поверхностью не должен быть большим, так как мягкие металлы могут изгибаться вбок вместо соединения.

Соединение внахлест сложно выполнить при холодной сварке. Металлические листы, сжатые вместе, уменьшат толщину из-за давления. Возможны потери до 50% толщины при расчете по проекту. В противном случае конечный материал не будет соответствовать требованиям проекта.

Даже если наш сварной шов безупречен, утончение детали не может быть неприемлемым. Рассчитайте результирующую толщину, учитывая пластичность и мягкость металла.

Аппарат для холодной сварки проволоки

Аппарат для холодной сварки проволоки малого диаметра, как правило, является оборудованием с ручным управлением. Для металлов большего диаметра может потребоваться пневматический или электропневматический метод. Большинство этих машин, которые работают с проволокой, полосами и прутками, являются переносными.

Использование пневматического усилителя в переносных машинах для холодной сварки создает сильное давление. Со стороны оператора находится сварочная головка. Рабочая головка расположена в верхней части машины и действует как сварочная головка, контролируя приложенное давление и поддерживая стабильность.

После того, как матрица помещена и закреплена в гнезде матрицы, по бокам вводятся провода или стержни. Приложение давления заставляет матрицу обжимать провод вблизи концов и плотно прижиматься друг к другу. Давление здесь выдавило примеси из их ядер наружу. Таким образом, проволока для холодной сварки создает лучшее соединение, чем сварка листового металла. Это связано с малыми поверхностями соединения проводов, в отличие от листов.

Применение давления не менее 4 раз для выдавливания всех примесей. Процесс определяется как принцип множественных нарушений. После того, как провода склеены, мы можем удалить их из машины и удалить остатки вокруг области соединения.

Горячая сварка и холодная сварка

Процесс горячей сварки включает в себя такие этапы, как электрическая дуга, сопротивление, активное пламя, плавление и расплавление металла. Холодная сварка — это плавление под давлением и лучше всего подходит для цветных металлов.

Особенности горячей сварки

✦ Требуется тепло

✦ Требуется электрическая дуга

✦ Давление не требуется

✦ Может сваривать почти все металлы

Более широкое применение в промышленности

Особенности холодной сварки

✦ Нет необходимости в нагреве

✦ Нет необходимости в электрической дуге

✦ Требуется высокое давление

✦ Можно сваривать только цветные металлы без углерода

900 Ограниченное применение 14 Что можно и что нельзя сваривать холодной сваркой?

Список металлов, которые можно сваривать в холодном состоянии, включает алюминий, медь, свинец, цинк, латунный сплав, серебро, никель, платину, серебряный сплав и золото. Он может сваривать алюминиевые сплавы серий 2xxx и 7xxx, что в противном случае невозможно.

Холодная сварка лучше всего подходит для сварки металлов, которые имеют гранецентрированное кубическое расположение атомов и медленно затвердевают. Пластичные металлы подходят для холодной сварки, как указано в приведенном выше списке.

Невозможно сваривать углеродистую сталь, сплав, содержащий углерод. Поскольку углеродистая сталь является наиболее свариваемым металлом, применение холодной сварки ограничено.

Виды холодной сварки

Холодная сварка не имеет разных видов . Есть методы с аналогичным названием, ошибочно принимаемые за холодную сварку. Пришло время взглянуть на эти методы, чтобы понять их.

1. Холодная сварка ВИГ

Этот метод не имеет отношения к холодной сварке. Некоторые аппараты для сварки TIG имеют холодную настройку, ограничивающую подачу тепла. Этого можно добиться, применяя крошечное пятно дуги в течение доли секунды.

Температура здесь остается минимальной, поскольку генерируемое тепло быстро рассеивается с металлом с высокой проводимостью в металле, таком как алюминий. Это полезная техника для соединения очень тонких листов металла и проволоки. Аналогичные результаты могут быть достигнуты с помощью сварочных аппаратов TIG с настройками импульса.

Мы можем получить низкотемпературную сварку TIG, установив очень низкий импульсный ток и большое время между импульсами, но холодная сварка является лучшим выбором.

Холодная сварка по сравнению со сваркой ВИГ

2. Холодный перенос металла

При холодном переносе металла дуга используется для создания соединения, как сварка плавлением. Это неправильное название, ошибочно названное холодной сваркой и создающее путаницу. Это процесс сварки MIG, который требует на 90% меньше тепловложения по сравнению с обычным процессом сварки MIG.

Метод холодного переноса металла очень холодный и решает многие проблемы реальных методов холодной сварки. Мы должны быть осторожны в определении двух методов.

В настоящем процессе СМТ используется электрическая дуга и присадочный металл, и он может быть полезным инструментом там, где сварка холодным давлением невозможна. CMT требует точности в выборе присадочной проволоки для контроля подвода тепла.

3. J B Weld

Торговая марка JB Weld из группы систем эпоксидного склеивания для стеклопластика, металла, бетона, кирпича и т. д. Ее можно назвать оригинальной формулой холодной сварки, но на самом деле она не делает сварной шов между металлами.

Здесь два металла не сливаются в однородную массу за счет межатомного притяжения, как в процессе холодной сварки. Металлические детали просто слипаются, но не свариваются вместе. Этот JB Weld представляет собой эпоксидную смолу с основой и активатором в виде двух компонентов. Смешиваем и наносим поверх металлических концов, закрепляем зажимами и начинаем отверждение.

Обеспечивает слабое соединение с прочностью 5020 PSI по сравнению с электродом E6010.

Это не холодная сварка, а процесс, при котором возможен мелкий ремонт в доме.

Часто задаваемые вопросы

Какие металлы можно сваривать холодной сваркой?

Металлы, обладающие высокой пластичностью, могут подвергаться холодной сварке. Этот метод очень удобен для соединения алюминия, особенно таких марок, как серия 7XX, которые иначе не свариваются. Латунный сплав 70/30, цинк, медь, никель, серебро, серебряные сплавы и золото в качестве проволоки.

Холодная сварка может соединять такие металлы, как нержавеющая сталь, после приложения большого давления. Углеродосодержащие металлы не подлежат холодной сварке.

Достаточно ли прочна холодная сварка?

При неточной подготовке и условиях холодная сварка может дать такой же прочный шов, как и основной металл. Необходимые для этой сварки металлы должны быть пластичными, с ровной поверхностью, без окислов, гладкими.
 
Несмотря на указанные факторы, холодная сварка позволяет создавать максимально прочные сварные швы.

Создает ли холодная сварка постоянный шов?

При правильных и благоприятных обстоятельствах холодная сварка может обеспечить неразъемный шов. Если все сделано правильно, холодный сварной шов остается постоянным, и переворачивание может повредить заготовку.
 
Прочность соединения зависит от подготовки, если ее не выполнить должным образом, соединение может выйти из строя.

---

Заключение

Уникальная технология соединения, позволяющая создавать прочные соединения без использования тепла, называется холодной сваркой.