Холодная сварка клей гост

Обновлено: 11.05.2024

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

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

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

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

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

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

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

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

Клей "Холодная сварка" двухкомпонентный и поставляется в двух тюбиках:

1. эпоксидная смола с пластификатором и наполнителем
2. отвердитель

Рисунок 1 – Двухкомпонентный клей

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

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

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

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

Инструкция для клея "холодная сварка":

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

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

Рисунок 2 – Срез двухслойного бруска

Инструкция для замазки "холодная сварка":

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

Рекомендации по применению "холодной сварки":

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

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

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

Рисунок 3 – Результат применение "холодной сварки" для склейки разбитого вазона

Рисунок 4 – Применение "холодной сварки" для заделки отверстий в крышке

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

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

Рисунок 6 – Применение замазки для таврового соединения трубы с пластиной

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

Холодная сварка

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:

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

Преимущества и недостатки холодной сварки

Как и любой другой способ сварки, холодная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества холодной сварки

Холодная сварка металлов обладает рядом преимуществ, которые заметно отличают ее от всех остальных видов сварки.

Наиболее важным и отличительным преимуществом холодной сварки является отсутствие нагрева соединяемых металлов, что позволяет:

Холодная сварка невозможна без качественно подготовленной поверхности

В соответствии с главной особенностью холодной сварки со свариваемых поверхностей в первую очередь необходимо удалить органические пленки.

Применяют следующие способы подготовки поверхностей:

Холодная сварка - один из видов сварки в твердой фазе со значительной объемной статической деформацией без применения нагрева. Сварка осуществляется на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства металлов ниже температуры рекристаллизации. При холодной сварке соединения металлов происходит в твердом состоянии вследствие образования металлических связей на чистых свариваемых поверхностях при их совместном пластическом деформировании.

Холодная газовая сварка чугуна

Холодная газовая сварка чугуна используется если при нагревании и охлаждении детали свободно сжимаются и расширяются, не вызывая больших остаточных напряжений, в этом случае мощность пламени горелки должна быть максимально возможной. Технологический процесс газовой сварки без предварительного нагрева почти аналогичен процессу горячей газовой сварки, однако имеет и свои особенности.

Где применяется холодная сварка?

Наиболее широко холодная сварка применяется в электротехнике. С ее помощью успешно заменяют медь алюминием в качестве токопроводящего материала с обеспечением надежных контактных соединений. Холодная сварка обеспечивает безотходное изготовление обмоток электрических машин и трансформаторов. Холодной сваркой можно создавать новые конструкции электротехнических изделий, масса которых значительно меньше аналогов (охладители полупроводниковых приборов, силовые конденсаторы, распределительные устройства).

Холодная стыковая сварка

Холодная стыковая сварка - это способ соединения расположенных соосно и закрепленных с вылетом в специальных зажимах деталей посредством деформации (осадки) их свободных концов под действием приложенного осевого усилия с образованием прочного сварного стыка.

Точечная холодная сварка

Точечная холодная сварка применяется для соединения внахлестку листовых материалов. Сварной шов (сварная точка) получается в результате вдавливания пуансонов в заготовки. Соединение образуется в результате значительной деформации металла, поэтому оно упрочнено по отношению к основному металлу деталей.

Холодная шовная сварка

Холодная шовная сварка - способ соединения деталей посредством вдавливания рабочих выступов вращающихся роликов или же пуансонов с кольцевыми рабочими выступами (подобных пуансонам для холодной точечной сварки) на глубину, при которой вследствие деформации образуется линейный или кольцевой сварной шов.

Содержание

Холодная сварка металлов – экскурс в историю

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.

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).

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/мм 2
• медных деталей: 650-800 кг/мм 2
• для разнородных металлов, например, алюминий – медь: 500-650 кг/мм 2

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:

1 – пуансон; 2 – свариваемые детали; Р – усилие сжатия

1 – пуансоны; 2 – свариваемые детали; Р – усилие сжатия

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.

Холодная сварка для металла

Современный клей повышенной прочности, к которым относится холодная сварка для металла, нашел свое применение во многих сферах. Несмотря на более низкие качества соединения, в сравнение с обыкновенной сваркой, здесь получается достаточно качественный и надежный результат. Это позволяет использовать его как в частной сфере, так и в промышленной. Активное применение ведется при ремонте автомобилей, в сантехнической сфере, при ремонте труб, восстановлении резьбы, заделке трещин и дыр. Иными словами, везде, где могла бы пригодиться настоящая сварка, но по тем или иным причинам она примениться не может.

Холодная сварка для металла

Холодная сварка для металла производится согласно ГОСТ 2601-74. При монтаже следует придерживаться СНиП 3-42-80. Различные виды могут иметь разные составы и пребывать в твердом или жидком состоянии до подготовки субстанции. Но при непосредственном использовании они уже должны принять пластичную форму, благодаря которой можно заделать любое отверстие или трещину, а также восстановить утраченную деталь, что очень актуально, если в веществе имеется металлический наполнитель с теми же свойствами, что и на самой детали.

Преимущества холодной сварки по металлу

• Клей холодная сварка для металла является доступным, так как встретить его можно во многих магазинах;
• Для его использования не требуется специальная подготовка и практические умения;
• Заделывать трещины и дыры на отдельных деталях можно без их демонтажа;
• Процесс не оказывает температурного воздействия на металл, что очень хорошо для теплочувствительных веществ;
• Время высыхания, а соответственно и весь процесс обработки, занимает не так уж много времени;
• Свойства крепости некоторых составов получаются более высокими, чем на металле из обрабатываемой детали;
• Для подготовки не требуется каких-либо специальных инструментов и все можно сделать с помощью подручных средств;
• Состав образует очень сильное неразъемное соединение;
• Возможность использования высокотемпературных разновидностей клея, которые могут эксплуатироваться при температуре выше 1 000 градусов Цельсия.

Недостатки холодной сваки

• Крепость соединения уступает настоящей сварке и для промышленных масштабов не всегда годится;
• Нельзя использовать для заделки крупных неполадок;
• При выкладывании нескольких слоев материала общий срок ремонта заметно увеличивается;
• Требует тщательной очистки поверхности, так как без этого качества сцепления заметно ухудшается.

Разновидности

Холодная сварка для металла имеет несколько разновидностей, которые могут иметь принципиальные отличия в особенностях применения.

• Самым распространенным является универсальный состав, который может использоваться не только для склеивания металла, но и для других веществ, причем не обязательно однородных;
• Автомобильный применяется для ремонта небольших трещин и дыр в металлических частях автомобиля, таких как бак, радиатор, проводящие трубки и прочее;
• С металлическим наполнителем, который может быть из стали, чугуна, алюминия и прочих разновидностей, которые служат для усиления свойств состава и повышения возможности к сопротивлению температурному и механическому воздействию;
• Водостойкая холодная сварка двухкомпонентная для металла, которая применяется в сантехнике для ремонта труб;
• Высокотемпературная холодная сварка для металла, которая может примениться в температурном диапазоне от -60 до +1500 градусов Цельсия.

Состав холодной сварки

Все основные свойства определяются составом материала, а также его соотношением. Для склейки металлов требуются особые вещества, которые входят в большинство марок современного производства:

• Эпоксидная смола – основной элемент, который служит для связывания различных материалов. Именно благодаря ей появляется возможность связывать между собой различные вещества, в том числе и металл.
• Металлический наполнитель, который выступает в качестве главного элемента, добавляющего прочности всей конструкции, а также придающий температурную стойкость и надежность;
• Также имеется ряд дополнительных элементов, таких как сера и прочие, наличие которых зависит от конкретного состава. Каждый добавочный элемент вносит свои особенности к свойствам.

Состав холодной сварки

Благодаря всем этим компонентам холодная сварка для металла заметно отличается от остальных большей надежностью и крепостью.

Технические характеристики различных производителей холодной сварки Выбор холодной сварки для металла

У многих людей, которые собираются подобрать себе такой клей, возникает вопрос, какая холодная сварка лучше для металла. На этот вопрос однозначного ответа нет, так как для каждой из процедур существуют свою важные параметры, на которые стоит обращать внимание. Конечно же, лучше отдавать предпочтение качественным проверенным производителям, но здесь не всегда будет выгодно по стоимости.

Одним из первых факторов, на который стоит обратить внимание,является наличие и разновидность наполнителя. Для операций с металлом, даже если это простое склеивание, оказывается достаточно важным, чтобы все было максимально однородным. В данном случае наполнитель должен максимально соответствовать тому металлу, с которым идет работа, или быть хотя бы не менее прочным.

Также важным фактором является максимальная и минимальная температура, при которой холодная сварка для металла сохраняет технические характеристики. Многие металлические детали могут использоваться при непосредственном контакте с источниками открытого огня или в просто в среде с повышенной температурой.

«Обратите внимание! При этом не стоит забывать о нижнем пределе, так как он оказывается не столь высоким и сильно низкая температура также может оказать негативное влияние.»

Время засыхания имеет значение, если ремонт нужно проводить как можно быстрее. В таком случае желательно иметь два варианта холодной сварки, для быстрого ремонта, которая сохнет за час, и стандартную, время застывания которой может достигать около суток. Второй вариант, в большинстве случаев, оказывается более прочным и надежным.

Инструкция применения холодной сварки для металла

Подобрать качественный вариант – это только начало дела, так как далее следует его правильно применить. Все начинается с подготовки деталей. Их поверхность нужно очистить и обезжирить. Некоторые составы могут работать с влажными и жирными поверхностями другие же теряют качества сцепления от посторонних налетов, грязи и ржавчины. В любом случае, лучше позаботиться о том, чтобы сцепляемые поверхности были максимально чистыми.

Применение холодной сварки для металла

• Сначала нужно достать нужное количество материала из упаковки.

«Важно! Не стоит готовить массу с запасом, так как лишний материал потом невозможно будет использовать повторно.»

• При подготовке, будь то жидкая двухкомпонентная холодная сварка или пластилинообразный брусок, следует тщательно перемешать все. В итоге должна получиться однородная масса, которая имеет пластичные свойства и может применяться для заделки трещин, принимая любую заданную форму. «Обратите внимание! Срок действия такой массы составляет до 10 минут, за которые нужно успеть применить ее, пока не начнется затвердевание, в ином случае она окажется попросту негодной к дальнейшему использованию.»
• Далее следует размятый материал нанести на место, где требуется ремонт или склейка. Здесь образуется аналог сварочного шва, который и будет скрепляющим элементом, поэтому, все должно прилегать максимально плотно и быть герметичным. Для усиления эффекта, особенно для труб, желательно использовать обтягивающие жгуты, которые должны находиться до первичного высыхания.
• После выжидания времени которое написано в инструкции для каждой марки, следует проверить качество соединения. Для этого требуется подогреть место шва, и если на нем появились вздутия, пузыри и другая деформация, то холодная сварка для металла взялась некачественно и требуется все переделать заново.

Меры безопасности

В целом, холодная сварка для металла является достаточно безопасной, если правильно соблюдать меры безопасности. Основным положением здесь является уберечь себя от непосредственного контакта с материалом. Не стоит допускать его попадания на кожу, а тем более на слизистую оболочку. Если это все же случилось, то следует как можно быстрее промыть данное место и обратиться к врачу. В составе имеется много химических веществ, которые в засохшем виде не несут ни какого вреда, но если контактировать с ними, то это может оказаться вредно для здоровья.

Такое же положение относится и к посуде, в которой идет подготовка. Она не должна потом использоваться для каких-либо целей, предполагающих контакт с человеком, приготовление ищи и так далее. Лучшим решением будет устранить от смеси все вещи, которые к ней не относятся. Ведь если как пользоваться холодной сваркой достаточно ясно, то о мерах безопасности знают не все.

Особенности применения

Двухкомпонентная холодная сварка требует перемешивания, поэтому, работать с ней требуется только в специальных перчатках. Посуду и инструменты для перемешивания желательно выбирать неметаллические, чтобы исключить преждевременное схватывание с поверхностью. Время высыхания является самым уязвимым для смеси, поэтому, нужно обеспечить изоляцию от воздействия посторонних факторов. После проведения всех процедур зачастую остаются различные мелкие части материала, которые следует сразу убрать, так как после засыхания это будет сложно сделать. Если нужно сделать несколько слоев замазки, то следует выжидать полного круга прохождения процедуры с высыханием, и только тогда наносить второй слой. Также не рекомендуется превышать толщину в 5 мм.

Как выбрать клей холодная сварка – виды, особенности

Холодная сварка чугуна проводится без предварительного прогрева заготовок в печи. Этот метод обработки способствует сохранению углерода и препятствует повышению хрупкости металла. Для формирования устойчивого к механическим воздействиям шва необходимо правильно подготовить заготовки. Соблюдение технологии поможет избежать появления пор, трещин и других дефектов.

Холодной сваркой чугуна принято называть сварку без предварительного нагрева.

Область применения

Действие клея «холодная сварка» также основано на диффузии, но, в отличие от промышленного метода, этот способ подразумевает исключительно ручную обработку материала.

Первичное затвердевание большинства видов холодной сварки происходит в пределах 10-30 минут, окончательное — через один или несколько часов. При этом достигается удовлетворительное для бытовых целей качество сварного шва.

Холодная сварка используется как клей и герметик, преимущественно для заделывания дыр и герметизации соединений. Наиболее часто она используется в таких областях, как:

• сервис автомобилей;
• ремонт домашней сантехники;
• крепление и ремонт изделий и жести и листовой стали;
• склейка разнородных материалов.

Наиболее часто ею пользуются автомобилисты и сантехники, в чьем подведомственном хозяйстве сохранились участки старых водопроводных систем из металлических труб.

Холодная сварка наиболее хороша как восстановитель пробоин, например в глушителе, бензобаке или радиаторе, и герметик для резьбовых соединений.

Ремонт с помощью холодной сварки может рассматриваться только как временный, чтобы избежать протечки воды или доехать до ближайшего сервисного центра. Даже самые лучшие образцы клея на основе эпоксидной смолы не дают прочности традиционного сварочного шва.

Как не ошибиться в подборе нужного состава для конкретной задачи? Какая сварка держит лучше, у какой меньше время схватывания, у какой выше стойкость к низким и высоким температурам? Чтобы разобраться в этих вопросах, надо знать, какие виды клея на эпоксидной основе бывают.

Сложности

В чугунных сплавах высокое содержание углерода. Часть графита находится в кристаллах, остальной располагается между зернами. При его выгорании связи нарушаются, металл может рассыпаться при ударе. Это свойство чугуна создает препятствие для традиционных способов соединения заготовок.

Второе препятствие — низкая теплопроводность металла, которая приводит к образованию трещин по границе нагрева. Набрав тепло, материал медленно остывает, долго остается горячим. Применяют специальные чугунные электроды марок ОЗЧ, МНЧ. При этом возникают сложности:

• различные оксиды в составе чугуна окисляются при температуре ниже, чем сам чугун, образуется непровар;
• в околошовной зоне образуется твердый и хрупкий цементит;
• температура плавления электрода больше, чем основного металла, соединение материалов происходит плохо;
• чугун характеризуется высокой жидкотекучестью и удержать его в сварочной ванне сложно;
• при сварке углерод сгорает, газы образуют поры и воздушные раковины в шве.

Перед соединением с помощью графитового и чугунного электрода, высокоуглеродистые материалы традиционно нагревают, применяя ступенчатую технологию поднятия температуры и выдержку до полного прогрева. Различают 2 процесса сварки:

• высокотемпературная — горячая, с нагревом 600 – 650⁰;
• полугорячая — 350⁰.

Для крупных деталей процесс выдержки в печи длится 20–24 часа. После заварки дефектов и соединения заготовок, делается длительный отпуск. Процесс занимает много времени, более 2 суток.

Классификация

Холодная сварка классифицируется по двум основным признакам. Первый — это агрегатное состояние, в котором она находится перед применением. Бывают две формы выпуска — в виде бруска пластилинообразной массы либо в виде двух флаконов или тюбиков (всегда идут в комплекте) с жидким или полужидким составляющим.

Один из тюбиков содержит в себе клей, а второй — наполнитель. Перед использованием необходимо отмерить нужное количество каждого вещества и смешать в соответствии с инструкцией.

Брусок пластичной массы также может быть двухкомпонентным, но чаще выпускают однокомпонентное средство в виде застывшей пасты. С практической точки зрения форма выпуска не так важна, как область применения.

По сфере использования разные составы можно ранжировать следующим образом.

Универсальная холодная сварка подходит для различных материалов, в том числе металлов, дерева, пластика, керамики.

Для временного ремонта металлических изделий лучше приобрести специализированный клей. В его состав входит металлический порошок из стали, чугуна, алюминия или других металлов. Имеют наилучшее сцепление со своим «профильным» металлом.

Холодная сварка для ремонта автомобилей тоже включает в свой состав металлический порошок. Кроме этого в ней есть полимерная масса и специальные присадки, которые обеспечивают устойчивость к агрессивным средам (кислотам и растворителям), а также повышенную механическую прочность и стойкость к вибрации.

Для ремонта сантехники лучше выбрать водостойкие виды холодной сварки. Они, как правило, двухкомпонентные, и выдерживают длительное сопротивление воде. Некоторые производители выпускают составы, которые можно наносить на влажную поверхность, например, на трубу прямо поверх течи.

Особая разновидность холодной сварки – термостойкая – выдерживающая воздействие высоких температур. Как правило, устойчива и к воздействию низких температур (ниже -20 °) и высоких (выше +150 °), при которых обычная сварка может начать трескаться.

Технология холодной сварки чугуна

Перед началом работ по формированию сварочного шва необходимо тщательно очистить чугунные поверхности. Кроме того, выполняется разделка материала и устранение глубоких трещин. Технология холодной сварки предполагает разогрев чугуна до температур не выше +820…+860°C. Этого недостаточно для сильного расплавления сплава.

Сварку можно проводить только электродами небольшого диаметра. Процесс осуществляется на малом токе. Если в дальнейшем на швы не будет оказываться большая нагрузка, сварку можно проводить стальными электродами. В случаях, когда соединение должно отличаться высокой прочностью, лучше использовать особые медно-никелевые стержни. Допустимо применение электродов, содержащих медь и железо.

Часто при проведении обработки используют особые флюсы и прутки. Под воздействием температуры материалы присадки начинают расплавляться. Капли попадают на хорошо подготовленную поверхность, растекаясь по ней. Это обеспечивает плотное соединение деталей.

Для устранения литейных дефектов в чугунных изделиях часто используют низкотемпературную газовую сварку. В этом случае в качестве присадочного материала применяют толстостенные прутки. Подобный подход помогает устранить имеющиеся недостатки, возникающие в процессе литья.

При сварке рекомендовано применение углекислого лития.

При наличии высокого риска образования оксидов и при обработке старых деталей из чугуна, которых эксплуатировали в неблагоприятных условиях, рекомендовано применение таких флюсов, как:

• кальцинированная сода;
• углекислый литий;
• плавленая бура;
• азотнокислый натрий;
• оксид кобальта;
• фторцирконат калия;
• фтористый натрий и т.д.

Применение флюсов способствует химическому очищению поверхностей от жиров, оксидов и других загрязнений. Это повышает прочность сцепления наплавленного металла с основой, а также защищает поверхность при нагреве от азота и кислорода. В то же время использование флюсов увеличивает жидкотекучесть материала. В этом случае во время сварки заготовок увеличивается прочность швов и снижается риск появления дефектов.

После проведения сварочных работ нельзя осуществлять действия, направленные на ускорение охлаждения поверхности. Быстрое снижение температуры приведет к появлению белого налета вокруг сварной области, а также сделает основу твердой, но хрупкой. Кроме того, не рекомендуется сразу после формирования шва выполнять его зачистку. Это приведет к появлению трещин и других дефектов.

Основные правила нанесения

Время застывания всех видов холодной сварки, как двухкомпонентных после смешивания, так и однокомпонентных после разминания в пальцах, невелико, оно составляет в среднем 10-20 минут.

У отдельных образцов может быть 5 минут, у других — до 1 часа. Это время первичного отвердевания, после которого кусочек клея становится твердым и более непригодным к работе. Поэтому брать необходимо ровно столько клея, сколько можно использовать за эти 10-20 минут.

Надо учитывать, что время полного схватывания не равно времени предварительного отвердевания. Склеенные детали можно будет использовать только через несколько часов (в зависимости от марки).

Перед нанесением состава склеиваемые поверхности нужно тщательно обезжирить, например, ацетоном, очистить от любых загрязнений и обработать наждаком. Рекомендуется сохранить легкую шероховатость — сцепление будет прочнее.

Подготовка к свариванию

Швы толщиной до 10 мм следует разделать V-образно, выложив на рабочую плиту прихватить через 100–150 мм.

При соединении толстых деталей, в зону разделки вставляются шпильки. Их размер и количество определяются шириной разделки, типом соединения. Под шпильки сверлятся отверстия, в них нарезается резьба.

При наличии в заготовках дефектов, в виде отбела чугуна, раковин, трещин, сначала исправляются они дополнительным отжигом и подваркой или заливкой. Затем разделываются кромки под сварку.

Подготовка инструментов (Фото: Instagram / dvizhok_125)

Технические характеристики и состав

Клей холодная сварка бывает однокомпонентный и двухкомпонентный, по своей сути, это клеящий состав, предназначенный для металлов.

Холодная сварка состоит из нескольких компонентов:

• основа — эпоксидные смолы, они придают составу необходимую пластичность и однородность;
• в качестве наполнителя применяется металлический компонент;
• в сварку также входят сера и другие вещества.

Именно состав определяет, какой температурный режим сможет выдержать холодная сварка. Обыкновенно все параметры указываются на упаковке.

Виды и производители

На рынке представлен широкий ассортимент холодной сварки. В зависимости от консистенции различают следующие виды:

1. Холодная сварка, напоминающая по обыкновенный пластилин. Она выглядит как двухслойный или однослойный брусок. Двухслойные перемешиваются перед использованием.
2. Жидкая холодная сварка представляет собой двухкомпонентный состав, который перед применением соединяется с отвердителем. Например, клей эпоксидный контакт.

Какой клей предпочесть, зависит от его состава, поэтому при выборе следует учитывать производителя и назначение. В линии одного брэнда могут быть клеи для различных целей:

• универсальные — подходят для склеивания деревянных и металлических поверхностей, полимерных материалов, не отличаются прочностью;
• для металлических изделий — включают металлический наполнитель и отлично сваривает металлы, часто по цвету прозрачные;
• сварки под водой;
• для ремонта авто — предназначены для склеивания металлических запчастей автомобилей.

Совет Нельзя использовать клей, предназначенный для другого материала. Соединение поверхностей не будет прочным, так как это свойство обеспечивается наполнителем.

Клей холодная сварка от отечественных производителей имеет невысокую цену, но не отличается высоким качеством. Лучшей российской продукцией являются «Алмаз» и «Полимет». Приобретать лучше составы зарубежного производства, например, WEICON, Hi-Gear, Poxipol, ABRO, Permatex, которые дороже, но отлично себя зарекомендовали.

Чем выше указанный на упаковке температурный режим, тем лучше клей. Высокотемпературные составы обладают повышенной прочностью, по сравнению с обычными, при абсолютно любой эксплуатации изделий.

Критерии выбора

При выборе конкретной марки холодной сварки нужно руководствоваться сферой применения.

Температурный режим

Хорошую прочность на разрыв, около 300-400 ньютонов (для сравнения — это мощь электромагнитного замка на стандартной двери в подъезд) имеют многие универсальные составы, например холодная сварка «Титан» от российского .

Она подходит для склеивания металла, дерева, некоторых видов пластиков, даже керамики и стекла в разных сочетаниях. Имеет металлический наполнитель.

Относительно устойчива к агрессивным средам, хотя и не является «автомобильной» сваркой. НО показатель термостойкости у нее относительно низкий. Производителем заявлено сохранение рабочих характеристик сварного соединения только до +130 °C.

В качестве примера термостойкой холодной сварки для металла можно привести состав для металлов «Алмаз» отечественного производства, выпускающийся в виде цилиндрического бруска пластичной массы, которую перед применением нужно разминать пальцами.

Термостойкой считается сварка «Термо» производителя Kerry, также Россия. Она предназначается для ремонта глушителей, сохраняет свойства в диапазоне -60 °…+900 °

Способы использования

Популярность холодной сварки объясняется тем, что ее применение не предполагает работы со специальным оборудованием и не требует особых навыков. Чтобы прочно склеить две поверхности, достаточно просто придерживаться инструкции.

Перед началом работы следует подготовить:

• ацетон;
• зажимы (могут и не понадобиться);
• клей холодная сварка;
• наждачную бумагу.

К клею обычно прилагается инструкция, в которой описано, как применять состав. Если не следовать рекомендациям производителя, то шов будет очень непрочным.

Совет Перед началом работы с клеем намочите руки водой. Это предотвратит его прилипание к рукам и нарушение пропорций компонентов состава.

Применение холодной сварки:

1. Зачистите наждачной бумагой свариваемые поверхности и обезжирьте ацетоном. Прочность соединения зависит от того, насколько качественно была проведена предварительная обработка.
2. Наносите клей на идеально сухую поверхность, чем более шершавой она будет, тем прочнее шов в результате получится.
3. Твердый двухкомпонентный состав смешайте разминанием, наподобие пластилина, жидкий — в соответствии с указанной на упаковке инструкцией. При смешивании масса слегка нагревается, что является нормой.
4. Рабочее состояние холодной сварки после смешивания компонентов сохраняется в течение максимум трех минут. По этой причине наносить его следует как можно быстрее и замешивать небольшими порциями.
5. Склеиваемые поверхности зафиксируйте зажимами.

Сколько времени понадобится для полного затвердения, производители указывают в инструкции. Шов поддается шпаклевке и окраске. Продолжительность высыхания холодной сварки зависит от ее состава и составляет от 60 минут до восьми часов.

Как бороться с распространенными дефектами

К наиболее распространенным дефектам при проведении сварки чугуна относят холодные трещины, возникающие после остывания сплава. Для снижения риска подобной проблемы рекомендован местный предварительный прогрев свариваемых поверхностей до +250 °C.

Другой часто встречающейся проблемой является слишком сильное расплавление основы. Для недопущения этого крайне важно контролировать параметры работы сварочного аппарата. Это поможет избежать перегрева. Графитовые подложки снизят риск деформации чугунных деталей.

Кроме того, нередко при сварке наблюдается отвар шва. Этому способствует образование цепочки мелких пор. В дальнейшем на их месте формируются микротрещины, сообщающиеся между собой. Для недопущения появления подобного дефекта нужно избегать использования высоконикелевых сплавов при сварке ферритных чугунов, содержащих пластинчатый графит.

Полезные советы

Соединить поверхности максимально прочно и качественно поможет следование рекомендациям:

1. Перед началом работы обеспечьте свободный доступ к ремонтируемому участку, это значительно облегчит задачу.
2. Наиболее часто холодная сварка используется для устранения повреждений радиаторов или батарей отопления и ремонта авто. Отремонтированный подобным образом бензобак еще послужит, но заменить его все равно придется.
3. Для устранения повреждений на батареях отопления выбирайте только высококачественные составы, которые могут выдержать высокие температуры и предназначены для непрерывного контакта с водой (например, эпоксидный «Контакт»).
4. Холодная сварка позволит качественно отремонтировать небольшие повреждения. Отверстия значительных размеров получится заделать лишь на некоторое время. Для устранения больших щелей используйте полуавтомат или инвертор.
5. Подобный клеевой состав не подойдет для ремонта узлов, которые несут большую нагрузку.

Холодная сварка — это склеивание двух поверхностей между собой, образующийся шов не очень устойчив к усилию на отрыв. По этой причине важные детали предпочтительно сваривать традиционным способом или заменять новыми.

Традиционным методом скрепления металлических элементов выступает сварка. Однако сегодня есть достойная альтернатива, характеризующаяся простотой использования и доступностью. Речь идет о пластичной массе для фиксации металлических поверхностей – холодной сварке.

Читайте также:

  
• Сварочные аппараты из европы
  
• Паяльник для сварки медных проводов
  
• Как деформируются пластины после сварки поперечном направлении
  
• Чем занимается инженер по сварке
  
• Сварочные работы в закрытых емкостях