Как работать с холодной сваркой
Холодная сварка учимся правильно пользоваться – Мои инструменты
Содержание
- 1 Что такое холодная сварка и какой она бывает
- 2 Где применяется
- 3 Инструкция по применению холодной сварки
- 4 Как склеить стекло
- 5 Как соединить линолеум холодной сваркой
- 6 Склеиваем сваркой трубы отопления
- 7 Итоги правильного применения холодной сварки
О способе сваривания деталей без специального инструмента известно всем, только такой метод имеет большой недостаток — это необходимость иметь специальный аппарат. Альтернативой сварочного аппарата является холодная сварка, которая имеет вид мягкого вещества. Многие считают такой способ не надежным, но чтобы в этом разобраться, надо попробовать ее в действии. Что это такое, а также как пользоваться холодной сваркой, выясним в деталях.
Что такое холодная сварка и какой она бывает
Холодная сварка — это специальный тип высокопрочного клея, который применяется соединения разных материалов, в том числе и стали. В основу состава входит эпоксидный клей или смола с разными наполнителями, за счет чего и обеспечивается высокая прочность соединения деталей. Только достичь высокого качества соединения удается не всегда, поэтому многие жалуются и отказываются от дальнейшего использования материала. Причиной является вовсе не плохое качество клея или его низкая эффективность, а несоблюдение инструкции по применению состава.
Чтобы холодная сварка обеспечила желаемую надежность соединения, к ее применению нужен соответствующий подход. Перед тем, как пользоваться холодной сваркой, необходимо разобраться с особенностями ее правильного применения. После появления клеящего состава высокой прочности, его начали выпускать разные производители. С целью экономии на производстве, некоторые производители нарушают стандарты изготовления холодной сварки, что отражается в итоге на качестве соединений. Чтобы этого не случилось, надо покупать сварку только с сертификатами качества, которые гарантируют эффективность материала.
Холодная сварка классифицируется на два вида:
- Однокомпонентная
- Двухкомпонентная
И обоих видах клея присутствует эпоксидное вещество, а также наполнители — сера, металлический порошок и другие составы. По типу состава холодная сварка бывает сухой и жидкой.
Сухая сварка из двух компонентов находится в цилиндрической упаковке. Когда необходимо воспользоваться средством, компоненты необходимо перемешать, получив смесь, похожую на пластилин. Работать пластилином очень удобно, поэтому обеспечить соединение холодной сваркой сухого типа можно даже в самых труднодоступных местах. Эффективность материала зависит от качества замешивания состава. Оба компонента необходимо использовать в одинаковом количестве, и тщательно произвести их перемешивание.
Жидкая сварка состоит также из двух компонентов, которыми являются эпоксидное вещество и отвердитель. Эти компоненты также следует соединить вместе перед непосредственным применением. Качество и надежность склеивания зависит от такого фактора, как тщательность смешивание. Чем тщательнее будут смешаны вещества, тем надежней место соединения.
Классифицируют холодную сварку также и по способам применения, что зависит от поставленных технологических задач:
- Шовная — применяется для создания прочного и непроницаемого шва, когда необходимо не только соединить детали, но и обеспечить их герметичность. Шовный состав подходит для случаев, когда надо предотвратить протекание металлических труб и т.п.
- Точечная — такой клей наносится точками, что позволяет достичь высокой надежности, однако герметичность при этом отсутствует. Используется преимущественно в исключительных случаях, когда надо обеспечить соединение двух деталей
- Стыковая — особый вид клея, который используется для соединения металлических деталей путем их стыкования. При использовании стыковой сварки необходимо понимать, что соединить таким клеем можно только тонкий металл
- Тавровая — такой тип клеевого состава используется исключительно в электромонтаже
- Сдвижная или нахлестная сварка — клей, применяющийся для объединения труб разного диаметра. При помощи сдвижного клея можно соединять трубы разных диаметров, но исключительно методом объединения внахлест
Это интересно! В зависимости от материала, который планируется соединить, различают холодную сварку для металла, пластика, линолеума и т.п. Применение такого клея значительно снижает затраты на использовании других методов соединения.
Где применяется
Чтобы соединить две металлические заготовки, можно использовать сварочный аппарат. Однако этот инструмент достаточно дорого стоит, но даже если его купить, то перед применением, понадобится научиться пользоваться. Холодной сваркой также необходимо научиться пользоваться, только обучение намного легче и проще, чем со сварочным аппаратом.
Кроме того, что холодная сварка применяется для соединения металлических деталей, ее также применяют для восстановления целостности других материалов. Сфера использования рассматриваемого соединителя достаточно широкая, и применяется сварка в следующих случаях:
- При ремонте транспортных средств — это специальные вещества, которые применяют непосредственно для заделывания трещин, старых швов, а также с целью присоединения деталей к основанию кузова
- При соединении деталей, подверженных воздействию высоких температур. Для этого применяются специальные термостойкие клеящие составы. Кроме стойкости к высоким температурам, такие материалы должны обладать устойчивостью к перепадам, при которых происходит расширение и сужение металлов
- При выполнении соединительных работ в сантехнической сфере — применяется для заделывания и герметизации мест повреждения труб, а также для их нахлестного стыкования. Главное требование, предъявляемое к холодной сварке для сантехники, заключается в устойчивости к влаге
- Для бетона — если появилась трещина в бетоне, то попадание влаги и мусора будет приводить к увеличению размеров дефекта. Предотвратить дальнейшее разрушение материала поможет специальный состав для бетона
- Универсальные — позволяют соединять разного рода материалы, такие как пластик, линолеум, металл, пластмасса и другие
Перед тем, как научиться пользоваться холодной сваркой, нужно правильно выбрать средство для соединения тех или иных материалов. В быту и хозяйстве необходимость применения холодной сварки возникает для выполнения таких задач:
- Соединить трубы отопления
- Устранить течь, возникшую по причине прохудившейся трубы
- Заделать возникшие отверстия в посуде
- Герметизировать соединение дымоходной трубы с выводом из котла
- Склеить разные детали, предметы интерьера и т.п.
Рано или поздно необходимость в использовании холодной сварки возникает у каждого, поэтому рекомендуется не только купить высокопрочный клей, но еще и научиться его использовать. Разобравшись с видами и особенностями высокопрочного клея, можно выяснить принцип работы с холодной сваркой.
Инструкция по применению холодной сварки
Покупая холодную сварку, необходимо прочитать инструкцию по применению средства для приклеивания. Каждый тюбик или упаковка содержит инструкцию, с которой нужно ознакомиться даже в том случае, если вы уверены, что знаете, как правильно пользоваться. При использовании клея под названием «Холодная сварка» не возникает трудностей, но особенности применения необходимо знать. Рассмотрим подробно, как пользоваться компонентом при соединении разных материалов.
Как склеить стекло
Для склеивания треснувшего стекла понадобится воспользоваться прозрачным клеем. Если сделать все правильно, то после окончания работ на стекле не будет видно никаких следов. Инструкция по применению прозрачной холодной сварки по склеиванию стекла имеет следующий вид:
- Для начала нужно подготовить поверхность. От качества выполнения подготовки зависит эффективность приклеивания стекла. Поверхность стекла следует очистить от загрязнений, а также обезжирить
- Когда поверхность готова к приклеиванию, надо приступать к подготовке клеящего состава. Если используется жидкая консистенция, то вещество соединяется с отвердителем. При использовании сухой сварки нужно соединить вещества и размешать их до получения однородной консистенции. При работе с жидким клеем понадобится использовать подручные средства, исключив контакт с кожными покровами. Сухую сварку также нельзя брать в руки, поэтому работать необходимо в медицинских перчатках
- После того, как смесь будет готова к применению, ее следует сразу же наносить. Оставлять состав на время более 3-5 минут нельзя, так как снижаются клеящие свойства, а также происходит отвердение средства
- Соединить детали и прочно прижать их. Оставить на время, пока состав не высохнет. Обычно время высыхания указывается производителем на упаковке. Когда состав полностью застынет, можно приступать к зачистке клеящего шва
Таким простым и быстрым способом можно склеить стекло, используя для этого холодную сварку. Соединительный шов получается достаточно прочным, поэтому даже при разбивании стекла можно наблюдать такую картину, что оно не трескается в месте склеивания.
Как соединить линолеум холодной сваркой
Одним из самых популярных запросов в Яндексе и Google является правило склеивания линолеума при помощи холодной сварки. Напольный линолеум пользуется популярностью, и поэтому при его укладке в больших помещениях возникает необходимость склеивания швов. Для этого применяется специальная холодная сварка для линолеума, а сам процесс приклеивания двух листов выполняется по следующей схеме:
- Сначала необходимо обеспечить идеальное стыкование двух листов линолеума. Достигается это путем наложения двух частей внахлест, с выступом не менее 5 см. Этот выступ нужен, чтобы место стыка не имело свободного пространства. Место нахлёста необходимо проклеить малярным скотчем, а затем при помощи острого строительного ножа произвести удаление верхней и нижней части выступов линолеума. Проклеивать малярным скотчем не обязательно, но рекомендуется, так как при этом место соединения не будет смещаться. Этим простым способом достигается высокая точность соединения
- На следующем шаге нужно также воспользоваться малярным скотчем, и проклеить место стыка с двух сторон снизу и сверху. Проклеивать нижнюю часть также не обязательно, но это позволит исключить приклеивание линолеума к влагозащитной пленке. Сверху проклейка малярной лентой выполняется для того, чтобы исключить попадание холодной сварки на декоративную часть материала
- На месте стыкования нужно прорезать линию в скотче, через которую будет вноситься холодная сварка
- Взять в руки тюбик специального клея для линолеума, и наносить его в место стыка при помощи тонкой иголочки, закрученной на тюбик. Если клей будет выходить за пределы соединения, то его следует оперативно удалять при помощи тампона
- Кроме этого способа, есть и другой, который заключается в том, что на одну торцевую часть линолеума наносится равномерный слой клея, а затем выполняется его укладка и соединение со вторым листом. Этот способ подходит, если место стыка имеет практически незаметный шов, который не позволяет провести по нему тонкой иглой
Время застывания клея составляет не менее 2 часов, поэтому рекомендуется выдержать это время, и только после этого к удалению малярной ленты. Если на месте шва имеется выступ клея, то его можно удалить при помощи канцелярского ножа или шпателя.
Это интересно! Зачистку шва рекомендуется выполнять не раньше, чем через 5 часов, пока клей полностью не застынет.
Склеиваем сваркой трубы отопления
При использовании холодной сварки для труб отопления, необходимо учитывать, что применять следует специальный термостойкий состав. Если пренебречь этим требованием, то уже при первом повышении температуры сварочный шов возьмется трещиной, и продолжит сочиться вода из системы.
Для ремонта системы отопления в случае возникновения течи необходимо использовать сухой тип холодной сварки. Принцип его применения для ремонта металлических труб отопления имеет следующий вид:
- Из системы нужно слить воду. Если место нанесения вещества будет влажным, то говорить о качестве в таком случае не приходится
- Обязательно произвести зачистку места ремонта от удаления краски и ржавчины, а также выполнить обезжиривание
- Просушить поверхность
- Замешать холодную сварку, и тщательно приклеить необходимое количество вещества для герметизации прохудившейся части трубы
- Дождаться высыхания, и только после этого можно наполнять систему водой
Использование клеящего состава для заделывания мест повреждения стальных труб отопления предусматривает соблюдение таких рекомендаций:
- Толщина сухого состава должна быть незначительная, так как от нее зависит качество приклеивания вещества
- Диаметр места повреждения должен быть не более 5-6 мм. Чем больше диаметр отверстия, который заклеивается холодной сваркой, тем ниже надежность такого соединения. Если необходимо заделать большое отверстие холодной сваркой, то рационально воспользоваться металлической латкой
- После высыхания материала можно произвести окрашивание поверхности трубы
Надо также понимать, что заделывать таким способом можно отопительные и водопроводные трубы с незначительным давлением до 1 атмосферы. Чем больше давление, тем ниже эффективность применения рассматриваемого вещества. Аналогичным способом можно заделать не только трубы отопления, но еще и батареи. Ниже показано видео, по которому видно, что перед тем, как производить ремонт системы отопления или водопровода, находящихся под давлением, нужно хорошо подумать.
Итоги правильного применения холодной сварки
Независимо от того, какие материалы склеиваются холодной сваркой, при использовании этого состава необходимо учитывать главные требования, чтобы получить надежное соединение:
- Тщательно очистить, зачистить и обезжирить поверхности, на которые наносится состав
- Правильно приготовить клеящее вещество. Чтобы научиться, рекомендуется для начала потренироваться
- Нанести и тщательно разгладить состав по поверхности в течение 1-2 минут после приготовления
- Дождаться полного застывания средства
Руководствуясь этими рекомендациями, можно склеивать холодной сваркой металл, пластмассу, линолеум, пластик, сантехнику и прочие материалы. При высыхании, мягкий пластилин или клей (в зависимости от типа) становятся дубовыми, и по прочности напоминают ударопрочный пластик.
Это интересно! Достоинство холодной сварки перед горячей в том, что ее можно использовать для соединения различных материалов. Горячая сварка позволяет работать только со стальными материалами.
Даже если вы понимаете и знаете, как пользоваться холодной сваркой, то почитать инструкцию и посмотреть видео никогда не будет лишним. При ознакомлении можно узнать некоторые нюансы, которые помогут избежать ошибок. В итоге следует отметить, что применение рассматриваемого средства позволяет оперативно, недорого и эффективно устранить незначительные дефекты самостоятельно. Конечно, заменить полноценное сварочное соединение холодная сварка не сможет, однако всегда выручит при незначительных дефектах. И правильно нужно не только уметь приготовить и нанести смесь, но еще и принять решение о применении этого состава для устранения дефектов.
Публикации по теме
как пользоваться по инструкции, виды и выбор
Среди предметов ремкомплекта автомобилистов очень часто можно видеть холодную сварку для металлов. Это неудивительно, потому что в дальней дороге можно получить пробоину в бензобаке, радиаторе или может произойти другая подобная неприятность. В такой ситуации холодная сварка может стать спасением. Однако и в домашних условиях для холодной сварки найдется работа. Рассмотрим, что из себя представляет этот ремонтный состав и как пользоваться холодной сваркой.
Холодная сварка для металла
По своей сути холодная сварка является специальным композитным полимером, который обладает высокой адгезией к разным материалам (в нашем обзоре к металлам). Говоря попросту, холодная сварка — это клей, обладающий способностью к быстрому отвердеванию. При этом он не вступает в процесс реакции с моторными маслами, бензином и соляркой.
Клей производится в двух видах:
- Жидкий состав. Изготавливается на основе эпоксидной смолы, которая, будучи смешанная с отвердителем, начинает постепенно твердеть. Смола может сочетаться с любой подложкой или различными армирующими элементами (стеклотканью, металлической сеткой). После применения смолы можно не бояться влажных выделений, появления резкого запаха или вредных веществ.
- Пластичный состав — является специального вида замазкой. Внешне представляет собой двухслойный брусочек. Или может продаваться в виде двух однослойных брусочков. По виду пластичный состав очень похож на обыкновенный детский пластилин.
Выбор качественной холодной сварки для металла
Выбирая ремонтный состав домой или в дальнюю дорогу, необходимо учесть следующие важные факторы:
- какие типы поверхности может склеить клеевой состав;
- в каком температурном диапазоне работает ремонтная смесь;
- следует внимательно изучить инструкцию и рекомендации по применению.
Приобретая сварку, стоит отдавать предпочтение надежным производителям, которые хорошо себя зарекомендовали. Такие, как:
- Loctite;
- Permatex;
- WEICON;
- Poxipol;
- Devcon.
Фирменные марки стоят недешево, однако, они не подведут в сложной ситуации.
Узнать, как правильно пользоваться холодной сваркой, можно внимательно прочитав статью дальше.
Холодная сварка для металла: инструкция
Ремонтный состав широко применяется в быту. Например, легко клеит керамику. С его помощью можно заделать течь в трубах.
В авторемонте, когда беда застигла в походных условиях, он просто незаменим. Холодная сварка может приклеить оторвавшиеся или отбитые металлические детали. С ее помощью можно отремонтировать повреждение в радиаторе, топливном баке, глушителе, картере, поддоне и в других элементах. Для авторемонта часто используется пластический состав. Хотя иногда применяется и жидкий, потому что прочность его выше пластического.
При ремонте сваркой частей автомобиля важно то, что не понадобиться производить слив бензина, солярки или масла. Неисправность заделывается, как говорится, на месте. Это возможно потому что ремонтный состав не вступает в реакцию с химическими веществами, быстро застывает и удобен в использовании.
Чтобы заделать трещину в баке, глушителе или поддоне обычно используется один и тот же подход к ремонту — одна схема действий. Важно следовать основным этапам работы.
- Вначале следует подготовить поверхность. Для этого металл зачищают наждачной бумагой. Если ремонт производится в полевых условиях, то можно обойтись и без этого. Однако, клеевой состав на предварительно зачищенной поверхности будет держаться дольше. Это происходит благодаря мелким царапинам и шероховатостям, обеспечивающим лучшее сцепление клея с металлической поверхностью.
- Далее рабочую поверхность следует обезжирить. Это можно сделать при помощи антисиликона, но можно использовать и обычный бензин. Окунув в него тряпочку, следует протереть поверхность металла.
- Подготовка к ремонтным действиям. В зависимости от вида, используемой сварки, она либо выдавливается из тюбика или отрезается от бруска. Затем состав следует либо размешать, либо размять до однородного состояния. Смесь при этом, как правило, слегка нагревается. Для работы с холодной сваркой не требуется никаких специальных навыков — достаточно инструкции, которая всегда прилагается к ремонтному составу.
- Процесс нанесения состава. Повреждение заделывается клеем, после чего поверхность выравнивается. Операцию следует проводить по возможности быстро, потому что некоторые виды холодной сварки застывают за несколько минут.
Полное высыхание состава может наступает по-разному: от часа до суток. Конечно, в дороге это не всегда возможно. Поэтому достаточно подождать двадцать минут для начального застывания — этого хватит, чтобы доехать до ближайшего ремонтного пункта.
Применение холодной сварки для металла
Работу с ремонтным составом значительно упрощает знание некоторых нюансов.
- Жидкие составы в шприцах. При надавливании клей и отвердитель вытекают одновременно и смешиваются. Однако, такой состав не следует наносить сразу. Нужно выдавить немного в емкость, а затем перемешать еще раз.
- Количество состава. Состав следует готовить небольшими порциями. Сварка первично схватывается уже через 5-20 минут, поэтому, приготовив большую порцию состава, можно не успеть ее использовать.
- Пластик и дерево. Чтобы скрепить столь разнородные материалы можно также применить холодную сварку для металлов, о чем, как правило, упоминается в инструкции.
- Чистка и обезжиривание поверхности. Как уже говорилось выше, делать это вовсе необязательно, потому что современная сварка приклеивается и к жирной плоскости. Однако, работа со сваркой по очищенной поверхности гарантирует более качественный результат ремонта.
- Нагрузка. Пока ремонтный состав на отремонтированном участке полностью не высох, крайне нежелательно воздействие на него любых механических нагрузок.
- Качество работы. Заключается в тщательном и точном отмеривании количества сварки и отвердителя для создания ремонтной смеси. Смесь следует перемешивать с особой тщательностью.
- Перчатки. Из-за негативного влияния некоторых компонентов сварки на человеческую кожу при работе следует надевать перчатки.
Популярные производители холодной сварки
Из многообразия производителей и торговых брендов можно порекомендовать следующие марки ремонтных смесей.
Adro Steel
Продукт американского производителя высокого класса. Внешне выглядит, как брусок двухкомпонентной замазки, запакованный в цилиндрическую пластиковую емкость. Вес емкости около 57 гр. Благодаря тому, что в состав сварки, помимо пластификатора и отвердителя, входит еще и металлический наполнитель, ее можно применять для ремонта автомобильных частей:
- топливного бака;
- радиатора;
- поддона;
- глушителя и т.п.
Кроме авторемонта, состав вполне применим и в быту. Например, для заделывания отверстия в металлопластиковой или металлической трубе. С его помощью можно отремонтировать аквариум, инструмент и много другое.
Гарантируемое соединение при температуре от 50 до 150 градусов.
Проксипол
Отличается быстротой затвердевания и обеспечивает максимальное сцепление поверхностей. Отремонтированные им детали можно подвергать механической обработке — сверлить или резать.
Алмаз Пресс
Сварка, разработанная сугубо для авторемонта. Ремонтирует трещины в баках, глушителях и т.п. Часто используется для закрепления шильдика — эмблемы производителя. Состоит из эпоксидной смолы и наполнителя на натуральной или металлической основе.
Помимо вышеназванных брендов, можно назвать еще несколько:
- Скол;
- Fordo 671;
- Bitz;
- Монолит.
Все они способны обеспечить надежное соединение даже под водой.
Заключение
Из бытовой практики и опыта многих водителей следует, что холодная сварка способна обеспечить очень надежное скрепление поверхностей. Но все же не стоит забывать, что сварка по своей сути является всего лишь эпоксидным клеем и не является панацеей от серьезных поломок. Поэтому не стоит применять холодную сварку для ремонта ключевых механических узлов как дома, так и в автомобиле.
- Автор: Фёдор Ильич Артёмов
- Распечатать
Оцените статью:
(21 голос, среднее: 4. 1 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Что это? Как это работает
Холодная сварка соединяет металл практически без тепла. Это один из самых интересных методов сварки, и многие металлы можно сваривать холодным способом благодаря законам физики и нашему пониманию материаловедения.
В этой статье вы узнаете, что такое холодная сварка, как она работает и какие металлы можно сваривать холодным способом.
Что такое холодная сварка?
Процесс холодной сварки не требует подвода тепла для соединения металлических деталей. Металл остается в твердой фазе и никогда не расплавляется. Таким образом, холодная сварка считается процессом сварки в твердом состоянии.
Вместо этого энергия, необходимая для связывания металла, применяется в виде давления. В отличие от сварки плавлением, такой как дуговая сварка и сварка трением, холодная сварка не имеет фазы расплавленного или жидкого металла, поэтому ее называют холодной сваркой.
Приложенное давление максимально сближает поверхности заготовок. После сжатия наноразмерное расстояние становится неважным, и атомы металла перескакивают с одного куска на другой. Это приводит к почти идеальному соединению практически без последствий, и два отдельных куска металла становятся однородной массой.
Но для этого нужно идеально очистить металлические поверхности. Каждый металл имеет оксидные слои, которые необходимо удалить перед попыткой холодной сварки. Но об этом мы поговорим далее в статье более подробно, но сначала давайте рассмотрим некоторые плюсы и минусы этого процесса.
Pros
- Идеальный процесс для сварки алюминия, особенно соединения алюминия с медью, двух металлов, которые являются сложной задачей при использовании других способов сварки
- Устраняет проблемы в зоне термического влияния (ЗТВ), поскольку отсутствует концентрированное тепло и, следовательно, ЗТВ от сварочной дуги
- Обеспечивает почти идеальное сварное соединение без хрупких интерметаллидов, микротрещин и других дефектов соединения
- Способен соединять широкий спектр разнородных металлов, которые иначе трудно сварить вместе
- Снижает требования к навыкам сварки экзотических металлов
Минусы
- Поверхность должна быть тщательно очищена; может потребоваться несколько этапов очистки и подготовки металла
- Неровности поверхности, загрязнения и наноразмерные молекулярные структуры могут исказить результаты
- Трудно достичь в промышленных условиях из-за пыли и других частиц в воздухе
- Углеродистая сталь и закаленные металлы не подлежат холодной сварке, работают только с цветными пластичными металлами, такими как медь, алюминий, свинец, золото и т. д.
- Неправильные формы плохо поддаются холодной сварке, и наилучшие результаты достигаются с плоскими поверхностями
Для чего используется холодная сварка?
Холодная сварка используется во многих отраслях промышленности, в том числе в аэрокосмической, автомобильной, электронной и производственной.
Чаще всего используется при сварке проводов, особенно из разнородных металлов. Холодная сварка также идеальна при прокладке подземных проводов, когда существует опасность возгорания горючих газов в процессе сварки, вызывающей тепло.
Кроме того, часто используется для герметизации емкостей, чувствительных к теплу, например, контейнеров со взрывчатыми веществами.
Как правило, холодная сварка используется, когда высокая температура может вызвать слишком большие повреждения или представлять опасность.
Как работает холодная сварка
Процесс холодной сварки до приложения давленияХолодная сварка соединяет металл при температуре окружающей среды без нагревания или прохождения электрического тока в соединении. Применение силы к металлическим деталям устраняет шероховатость поверхности и устраняет мелкие неровности поверхности. Но самая важная причина применения давления — способствовать межатомному притяжению между двумя металлическими поверхностями.
Перед холодной сваркой необходимо удалить оксидные слои с обоих металлов. Каждый металл образует оксиды на поверхности, что делает внутренний, чистый металл недоступным. Вот почему, например, сжатие двух неочищенных, окисленных медных деталей не даст сварного шва.
Цитируя известного физика Ричарда Фейнмана:
«Причина такого неожиданного поведения в том, что, когда соприкасающиеся атомы все одного и того же типа, атомы не могут «знать», что они находятся в контакте. разные куски меди. Когда есть другие атомы, в оксидах и жирах и более сложных тонких поверхностных слоях загрязнителей между ними, атомы «знают», когда они не находятся на одной и той же части».
Итак, когда мы очистим поверхность металла и приложим достаточное давление, металлы образуют однородную металлургическую связь. Новообразованный металл будет вести себя так, как если бы он всегда был однородным куском.
Но для этого требуется исключительная чистота и отсутствие неровностей поверхности. В реальных приложениях такой уровень однородности достигается в основном при холодной сварке проволоки. Это связано с тем, что в процессе сварки холодной проволокой загрязнения удаляются практически с идеальной точностью.
Давление, прикладываемое к границе стыка, вызывает деформацию (осадку) и приводит к вспышкеНеобходимые условия для холодной сварки
Основными условиями для холодной сварки являются первоначальная очистка поверхности металла и подготовка геометрии соединения. Плоские поверхности соединения работают лучше всего, поэтому рекомендуется сгладить любые неровности формы.
Оксидный слой и другие загрязнения можно удалить обезжириванием, проволочной щеткой или механическими и химическими методами. Жир и масло обычно присутствуют на поверхности металла и должны быть удалены перед чисткой проволочной щеткой. Это важно, потому что щетка может вдавить эти примеси глубже в металл. Благодаря острой щетине проволочной щетки мягкие металлы, такие как алюминий, медь, золото, серебро и другие, наиболее восприимчивы к проникновению поверхностных масел под поверхность.
После того, как вы очистите масла, вы можете приступить к удалению самого оксидного слоя. В зависимости от металла могут быть рекомендованы различные материалы щетины и типы щеток. Всегда полезно проверить спецификацию металла.
Надежна ли холодная сварка?
Холодный сварной шов будет таким же прочным, как основной металл, если правильно провести необходимую подготовку. Прочность соединения зависит от свойств металла. В отличие от других методов сварки, прочность соединения при холодной сварке не может превосходить первоначальную прочность металла.
Прочность соединения снижается, если соединяемые поверхности недостаточно очищены или имеют неправильную форму. Но для типичных применений холодной сварки, таких как соединение проволоки, добиться максимального сцепления несложно.
Возможные сварные соединения
Поскольку холодная сварка давлением лучше всего работает при большой контактной поверхности, лучше всего использовать соединения встык и внахлестку.
Сварка встык в основном используется при сварке проволоки и труб. Это потому, что легко обрезать концы, получить чистый металл на контактной поверхности и прижать провода друг к другу.
При сварке встык расстояние между точками зажима и контактной поверхностью не должно быть слишком большим, так как мягкие металлы вместо соединения могут изгибаться вбок.
Холодное соединение внахлест немного сложно. Сжатие листового металла вместе уменьшит его толщину из-за приложенного давления. Таким образом, вы должны учитывать как минимум 50% потери толщины при подготовке вашего проекта. В противном случае готовая сварная деталь не будет соответствовать требованиям проекта.
Даже если сварка выполнена идеально, утончение детали может быть неприемлемо. Учитывайте пластичность и мягкость металла и сделайте несколько пробных сварных швов, чтобы определить результирующую толщину.
Аппараты для холодной сварки для соединения проводов
Аппараты для холодной сварки с ручным управлением для проволоки малого диаметра. Но большие диаметры требуют пневматического или электропневматического управления. Большинство этих машин являются портативными и могут работать с проволокой, стержнями и полосами.
С помощью пневмогидравлического усилителя портативный аппарат для холодной сварки создает экстремальное давление. Со стороны оператора находится «сварочная головка». Он расположен в верхней части машины и служит для установки сварочной матрицы, обеспечения стабильности и контроля приложенного давления.
После того, как матрица помещена и закреплена в кармане матрицы, по бокам в нее подаются проволоки/стержни. Приложение давления заставляет матрицу захватывать провода рядом с конечными точками и плотно прижимать их друг к другу. В результате мельчайшие загрязнения, оставшиеся на поверхности поперечного сечения проводов, выдавливаются из их жил наружу. Вот почему проволока для холодной сварки создает лучшее соединение, чем сварка листового металла. Это возможно только потому, что провода имеют небольшую площадь поверхности соединения, в отличие от листового металла.
Давление применяется не менее четырех раз для удаления всех примесей. Этот процесс называется «принцип множественных нарушений». После того, как провода склеены, вы можете снять их с машины и удалить остатки вокруг места соединения.
Холодная сварка по сравнению с горячей сваркой
Методы горячей сварки включают электрическую дугу, внутреннее сопротивление или активное пламя для расплавления и сплавления металла. Холодная сварка лучше всего подходит для цветных металлов и специальных применений, в то время как горячая сварка имеет гораздо больше применений.
Особенность | Холодная сварка | Горячая сварка |
---|---|---|
Требуется тепло | № | Да |
Требуется электрическая дуга | № | Да |
Сварка Все металлы | Цветные и не содержащие углерода | Да (несколько редких исключений) |
Область применения | Лимитед | Гораздо шире |
Какие металлы можно сваривать холодным способом?
К металлам, пригодным для холодной сварки, относятся медь, алюминий, свинец, цинк, латунный сплав 70/30, никель, серебро, сплавы серебра, платина и золото. Он также может сваривать алюминиевые сплавы серий 2xxx и 7xxx. Их нельзя сваривать плавлением, потому что они склонны к растрескиванию под воздействием тепла, и их сложно соединить другими методами сварки, кроме холодной сварки.
Холодная сварка углеродистой стали или любого другого металла, содержащего углерод, невозможна. Это сильно ограничивает применение холодной сварки, потому что углеродистая сталь является наиболее свариваемым металлом.
Холодная сварка лучше всего подходит для металлов с гранецентрированной кубической структурой атомов, которые не затвердевают быстро. Все металлы, которые быстро затвердевают при работе, имеют тенденцию к растрескиванию до того, как давление холодной сварки сможет создать соединение. Вот почему только высокопластичные металлы, описанные выше, могут подвергаться холодной сварке.
Различные виды холодной сварки
Не существует различных видов холодной сварки. Вместо этого есть три метода с одинаковыми названиями. Кратко рассмотрим эти процессы.
Холодный перенос металла
Холодный перенос металла (CMT) — это процесс сварки плавлением, в котором для создания соединения используется сварочная дуга. Его часто ошибочно называют «холодной сваркой», что вызывает путаницу. CMT — это процесс сварки MIG, который требует примерно на 90 % меньше тепловложения, чем обычный процесс сварки MIG.
Поскольку этот метод дуговой сварки настолько «холодный», он решает многие проблемы, такие как сам процесс холодной сварки. Тем не менее, вы не должны путать эти два.
В СМТ используется электрическая дуга, присадочная металлическая проволока, и мы можем использовать ее для металлов, где сварка холодным давлением невозможна. Но CMT полагается на точное втягивание присадочной проволоки при зажигании дуги для контроля подвода тепла.
Это может сделать только робот, и это неэкономично, если возможна холодная сварка давлением.
Холодная сварка ВИГ
Как и в случае CMT выше, холодная сварка ВИГ не имеет отношения к методу, описанному в этой статье.
Некоторые сварочные аппараты для сварки ВИГ имеют «холодную» настройку, которая существенно ограничивает подвод тепла. Это достигается путем приложения электрической дуги к крошечному пятну всего за долю секунды.
Температура минимальна, поскольку любое генерируемое тепло быстро рассеивается, особенно в случае металла с высокой проводимостью, такого как алюминий.
Это полезно при сварке очень тонких листов металла и проволоки. Но вы можете добиться чего-то подобного с любым продвинутым аппаратом для сварки TIG, используя настройки импульса.
Вы получите низкотемпературную сварку TIG, установив низкий импульсный ток и большую временную задержку между импульсами. Но низкой температуры иногда недостаточно, поэтому, когда возможна холодная сварка давлением, она улучшит соединение.
JB Weld
JB Weld — торговая марка системы эпоксидного склеивания, используемой для металла, бетона, кирпича, стекловолокна и т. д. Хотя она называется «Оригинальной формулой холодной сварки», на самом деле она не создает сварка между металлами.
В отличие от процесса холодной сварки, здесь отсутствует межатомное притяжение, и два металла не сливаются в однородную массу.
JB Weld — хороший метод склеивания металла, но его нельзя сваривать. Продукт представляет собой двухкомпонентную эпоксидную смолу, основу и активатор. Когда вы смешаете и нанесете этот продукт на металлические детали, вы должны закрепить их зажимами и начать процесс отверждения.
Прочность соединения при растяжении составляет 5020 фунтов на квадратный дюйм, что обеспечивает более слабое соединение по сравнению с типичным стержневым электродом E6010 с давлением 60 000 фунтов на квадратный дюйм.
Это не заменит настоящего сварного шва, если вы не делаете мелкий ремонт по дому. Но некоторые люди путают его с процессом холодной сварки.
Краткая история холодной сварки
История холодной сварки началась в бронзовом веке, около 700 г. до н.э., но она была не такой сложной, как сегодня. Археологи раскопали множество инструментов и посуды того периода, которые были изготовлены с использованием примитивного процесса холодной сварки.
Однако первый задокументированный научный эксперимент по холодной сварке был проведен в 1724 году преподобным Ж. И. Дезагюлье. Он обнаружил, что если сжать и скрутить два свинцовых шарика вместе, они образуют прочное соединение. Он проверил прочность связи на безменах с хорошими результатами.
Следующим знаменательным моментом в истории стала Вторая мировая война, когда в Германии методом холодной сварки были сварены легкосплавные детали самолетов. С последовавшим промышленным прогрессом холодная сварка стала более продвинутой и привела к тому, чем она является сегодня — хорошо изученному процессу, используемому в специализированных условиях.
Наука холодной сварки: соединение металлов без нагрева
Наука холодной сварки: соединение металлов без нагрева
Опубликовано 03 марта 2020 г.
Что такое холодная сварка?
Как вы могли догадаться по термину «холодная сварка», здесь нет никакого тепла. Холодная сварка — это процесс соединения двух металлов или материалов без использования тепла.
Теперь это может показаться невозможным и противоречит всему, что вы раньше думали, что знаете о сварке. Но металлы можно соединять без нагрева, и холодная сварка на самом деле является одним из самых популярных методов сварки. Наряду с этим наиболее общепризнанными и известными являются: дуговая сварка, сварка трением, лазерная сварка и ультразвуковая сварка.
Холодная сварка, также известная как холодная сварка давлением или контактная сварка, представляет собой процесс сварки в твердом состоянии, при котором соединение двух металлов происходит без плавления или нагрева на границе раздела двух свариваемых частей. Это означает, что в процессе соединения и соединения не присутствует жидкая или расплавленная фаза. Этот метод был впервые признан в 1940-х годах, его использование и популярность росли в эпоху и достижения космических путешествий и исследований.
Как работает холодная сварка? Как можно соединять металлы без нагревания?
Процесс холодной сварки с использованием давления для соединения двух металлов или материалов. Вообще говоря, когда два металла прижимаются друг к другу, они не свариваются друг с другом. Это в основном связано с наличием оксидного слоя или тонкого барьера на поверхности двух материалов, который предотвращает их совместную диффузию.
Тем не менее, холодная сварка решает эту проблему за счет предварительной подготовки металлов. Эта подготовка включает очистку и чистку металлов щеткой до такой степени, что этот верхний барьер или оксидный слой удаляется.
Благодаря обезжириванию и очистке металла проволочной щеткой перед сваркой можно получить желательную чистую поверхность, на которой металлы могут быть спрессованы вместе с нужным усилием и, таким образом, сварены вместе.
Наконечники для материалов для холодной сварки: материалы не должны подвергаться сильной закалке и должны быть пластичными. Мягкие металлы часто являются лучшим выбором для холодной сварки.
Для чего используется холодная сварка?
Холодная сварка чаще всего применяется для сварки проволок.