Как приготовить холодную сварку

Обновлено: 04.05.2024

Холодной сваркой называется соединение металлов в твердой фазе, достигаемое совместным пластическим деформированием соединяемых элементов без применения нагрева. Процесс осуществляется на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства материалов ниже температуры рекристаллизации (чаще всего – путем приложения давления). Поэтому в ГОСТ 2601 данный способ имеет следующее определение:

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

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

Содержание

Холодная сварка металлов – 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.

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.
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.

Все о холодной сварке металла — от теории до выбора

Холодная сварка клеем позволяет отремонтировать изделия разного назначения, изготовленных из металлов и не только. В статье мы расскажем что это такое, как пользоваться, как применить к аллюминию. Рассмотрим марки Поксипол, Алмаз и другие.

Холодная сварка (точечная, роликовая, шовная и с помощью нанесения специальной клейкой смеси) применяется для соединения частей, изготовленных из одно— и разнородных металлов. Благодаря приложенному давлению (пластической деформации) получается прочное неразъемное соединение.

Точечное, роликовое или шовное соединение конструктивных частей применяют в разных областях промышленности при изготовлении продукции на специально созданном для этих целей оборудовании. Холодный способ соединения металла или реставрации его поверхности клеящимся составом используют в ремонтных целях сантехнические работники как временную меру с целью устранения течи в трубопроводных коммуникациях и сантехнических изделиях, владельцы автомобилей для устранения поломок деталей автомобилей разного назначения и домашние умельцы для восстановления предметов домашнего пользования своими руками. В этой статье речь пойдет о сварке металлов клеевым составом. Быстро, удобно, а главное, не требует применения дорогостоящего сварочного оборудования.

Выполнение указаний, изложенных в инструкции, которую производитель прилагает к составу клеящегося типа, – обязательное условие получения соединения высокого качества.

Принцип действия, преимущества и недостатки

Что представляет собой холодный способ соединения металла специальным составом, какими бывают составы и каковы нюансы приготовления и применения? По своей сути это клей, специально созданный для соединения частей металлических заготовок или ремонта деталей, у которых нарушена поверхность или герметичность. В его составе следующие компоненты:

смола эпоксидная;
наполнитель;
добавки разного назначения, способствующие склеиванию, получению необходимой степени прочности, термостойкости и формированию внешнего вида.

Все вместе они связывают материалы между собой, участвуют в образовании межатомных связей, без которых получить прочное соединение невозможно. Состав обладает повышенной степенью адгезии к металлам, разрушает оксидную пленку и быстро затвердевает. Специальные добавки в составе эпоксидного клея выделяют тепло, образуя вещество, способное соединять металлы. Состав может быть жидким или пластилинообразным (пастообразным). Холодный способ предназначен для склеивания деталей и конструкций, изготовленных из разных металлов и их комбинаций. Ремонт и восстановление поверхностей металлических частей осуществит даже новичок. И неважно, из чего они выполнены: стали, чугуна, алюминия или какого-либо другого металла, сплава или комбинации материалов. Главное – правильно подобрать состав (марку) клея.

Необходимо отметить, что большинство клеев для сварки холодным способом являются универсальными. Они склеивают не только черные и цветные металлы, но и дерево, пластик, стекло, а также разнородные материалы.

возможность создания прочного и надежного соединения в кратчайшие сроки (время полного затвердевания указывается на упаковке и в инструкции производителя: ориентировочно от 30 минут до 5 часов);
нет необходимости в использовании специального оборудования (исключаются энергетические затраты);
экономичность (тратится малое количество состава);
безотходность (нет необходимости в утилизации);
эстетичность (место соединения имеет привлекательный вид, его можно подвергать мехобработке и красить);
состав клеящего вещества не влияет на структуру металла (остается такой, какой была до склеивания);
соединять и ремонтировать можно в местах с затрудненным доступом и по месту установки деталей и конструкций;
ремонтировать можно конструкции и детали, которым противопоказан нагрев и даже в помещениях пожароопасных;
доступность (купить можно в любом магазине, торгующем строительными и сварочными материалами).

К недостаткам относят необходимость тщательной подготовки поверхностей и кромок к осуществлению соединения или проведению ремонтных работ, невозможность заделывания дефектных мест большой площади и не очень высокую прочность полученного шва. По сравнению с выполнением соединения привычными видами сварки, осуществляемого с помощью плавления или совместного действия плавления и давления, прочность все же ниже. Ответственные конструкции не должны свариваться холодным способом с помощью клеевого состава: их только можно так закрепить временно.

Более наглядно о холодной сварке на видео:

Состав материала

Клеевые составы для соединения и реставрации поверхностей металлов холодным способом производят российские и зарубежные производители в ассортименте. Характеристики клеев для холодной сварки позволяют выпускать такие типы составов:

для ремонта деталей транспортных средств;
водостойкие, позволяющие осуществлять ремонт в жидкостях;
термостойкие (высокотемпературные), выдерживающие температуру до 1500 °C;
универсальные: такой состав соединяет не только металлические части, но и изготовленные из других материалов.

Составы могут быть одно— и двухкомпонентными. Различие заключается в способе использования и сроке хранения. Однокомпонентные клеи не могут храниться длительное время после использования. Должны наноситься быстро на соединяемые или ремонтируемые части, т. к. теряют свои соединительные характеристики. Двухкомпонентные составы не теряют своих свойств даже при длительном хранении. Каждый производитель указывает способ и условия применения на упаковке и в инструкции по применению. Соблюдение указаний является гарантией получения надежного соединения.

Внимание! Прежде чем приступить к работе, внимательно читайте указания производителя клея по его применению.

Холодная сварка алюминия

Применяется сварка алюминиевых сплавов холодным способом в разных отраслях промышленности при изготовлении корпусов приборов, изделий бытового назначения и быту. Трещины, пробои или изношенность поверхностей глушителей, аккумуляторов, радиаторов, головок блока цилиндров, поддонов картеров, бензобаков и других деталей автомобилей многие владельцы исправляют самостоятельно холодным способом. Составы, которые подходят для сварки алюминиевых сплавов, выпускаются в упаковке с указанием количества в граммах в виде двухкомпонентной жидкости и цилиндра определенной длины и веса, в который помещен пластилинообразный состав. Работать ими можно при температуре от минус 40 до 300 °C. Это значит, что соединение можно осуществлять на морозе и качество его будет высоким независимо от температуры окружающей среды. Полное время застывания не превышает 5 часов. Но это время может быть значительно ниже указанной цифры. Указывается на упаковке и в инструкции по эксплуатации.

Как пользоваться холодным способом сварки для алюминия? К нюансам работы относят выполнение таких указаний:

осуществлять подготовку соединяемых или ремонтируемых частей к склеиванию (очищать от загрязнений, следов масла, пыли до блеска металлическими щетками и наждачной бумагой и обезжиривать специально предназначенными для этих целей составами);
правильно выполнять подготовку смеси (двухкомпонентный состав перемешивают в необходимых количествах в емкости, которая не должна быть изготовлена из металла; готовую массу наносят шпателем на соединяемые части или в месте устранения дефекта; пластилинообразный состав отрезают в нужном количестве от цилиндрического бруска и разминают в руках; масса готова к применению);
наносить приготовленную смесь неметаллическим инструментом;
очищать излишки смеси сразу после ее нанесения;
наносить слой клея не толще 5 мм, при необходимости нанесения по толщине, превышающей этот показатель, каждый раз выдерживают время высыхания и только после этого наносят следующий слой;
работать с соблюдением мер предосторожности и безопасности (в респираторе и перчатках).

Холодная сварка для металла – применяем правильно

Что такое холодная сварка? Этот вопрос задают себе многие из тех, кто собирается воспользоваться данным средством для быстрого соединения металлов. О холодной сварке, без сомнения, слышали многие и достаточное количество людей уже успели признать все преимущества данной технологии. Но, к сожалению, не все из тех домашних мастеров, кто уже успел попробовать соединить металлические детали при помощи такого средства, смогли оценить все его уникальные характеристики.

Холодная сварка для металла

Основная причина такой ситуации заключается в том, что очень часто наши люди не считают нужным внимательно читать инструкции, в которых и оговорены все нюансы использования того или иного устройства или технологии. Именно поэтому мы и хотим посвятить данную статью всем вопросам, относящимся к правилам использования и области применения такого замечательного средства, каким, бесспорно, является холодная сварка.

Разновидности холодной сварки

По сути, холодная сварка — это клей с высокой степенью пластичности, изготовленный на основе всем известной эпоксидной смолы. По своей структуре этот клей может быть двухкомпонентным, тогда его можно хранить длительное время, либо однокомпонентным, который необходимо применить максимально быстро, чтобы не столкнуться с утратой им своих клеящих свойств.

Как правило, такое средство выпускается производителями в виде двухслойного цилиндра, внешняя оболочка которого состоит из отвердителя, а внутренний сердечник представляет собой эпоксидную смолу, смешанную с металлической пылью. Такая добавка в виде металлической пыли необходима для того, что придать получаемому соединению высокую прочность и надежность. Содержит холодная сварка и другие добавки, которые и придают ей, а также соединениям, полученным с ее помощью, уникальные характеристики. Основную часть таких добавок производители держат в секрете, но наиболее известной из них является сера.

Классифицируется холодная сварка в основном по области ее использования, то есть по тем материалам, которые могут соединяться при помощи различных ее типов. Так, на сегодняшний день успешно применяются следующие виды данного средства.

Холодная сварка для металла

Такое средство активно и успешно используется не только домашними мастерами, но и автолюбителями, так как позволяет оперативно и эффективно решить многие проблемы, связанные с эксплуатацией автомобиля. Соединения, полученные с его помощью, дают возможность не только забыть о возникшей проблеме на короткое время, но и эксплуатировать восстановленные детали достаточно продолжительное время.

Однако следует иметь в виду, что холодная сварка оптимально демонстрирует себя при соединении тех деталей, которые не испытывают при эксплуатации значительных нагрузок. Широкое применение такое средство нашло и при ремонте сантехнических устройств, в которых необходимо оперативно устранить возникшую течь. Но насколько бы надежным оно не было, всегда следует помнить о том, что оно служит лишь для того, чтобы устранить возникшую проблему лишь на время. При первом же удобном случае следует воспользоваться методами капитального ремонта.

Клей «Холодная сварка» для различных видов пластика

Данное средство, которое является менее распространенным, используется, как следует из его названия, для выполнения оперативного ремонта пластиковых деталей. Находит применение такой клей как на производственных предприятиях, так и для выполнения ремонта в бытовых условиях. Чаще всего необходимость пользоваться таким средством возникает в тех случаях, когда нужно выполнить ремонт пластиковых труб и корпусов различных устройств.

Виды холодной сварки для различных материалов

Пользоваться таким клеем можно и в тех случаях, когда необходимо выполнить соединения изделий, изготовленных из жесткой резины. Естественно, что широкое применение такая сварка нашла при выполнении строительных и ремонтных работ. Следует отметить, что соединения линолеума, полученные с ее помощью, значительно превосходят по своим характеристикам те, для выполнения которых использовались клей или двусторонний скотч.

Мы перечислили лишь основные виды холодной сварки, но существуют и другие, которые менее распространены. Все эти средства отличает высокая оперативность получения и надежность соединений при условии, что при выполнении работ строго придерживались всех необходимых требований.

Применение холодной сварки для металла

Холодная сварка для металла, инструкция по использованию которой есть в каждой упаковке, применяется практически так же, как и другие разновидности такого средства. Для того чтобы понять, как правильно пользоваться таким клеем, достаточно будет разобрать пример с устранением течи в трубопроводах и емкостях, изготовленных из металла. Что удобно, применять эту сварку можно как при пустых, так и в заполненных емкостях и даже тех, которые находятся под небольшим давлением. То есть, к примеру, если вам необходимо устранить течь в автомобильном радиаторе, то сливать с него жидкость совсем не обязательно.

Деталь после ремонта холодной сваркой

Итак, алгоритм работы с таким клеем выглядит следующим образом.

В первую очередь необходимо подготовить поверхность, на которую будет наноситься клей. Для этого лучше воспользоваться наждачной шкуркой, с помощью которой выполняется зачистка поверхности от грязи и ржавчины. Заканчивать такую зачистку следует в том случае, если на обрабатываемой поверхности стал виден металл с нанесенными на него шкуркой царапинами. Причем, чем более глубокими и частыми будут такие царапины, тем более надежным получится соединение.
Затем следует тщательно просушить поверхность. Для этого можно использовать обычный фен, никаких особых технических средств вам не понадобится. Конечно, холодная сварка для металла справится и с мокрыми поверхностями, но на высокую надежность и герметичность такого соединения рассчитывать не приходится.
Дальнейшим этапом, который позволит сделать получаемое соединение более надежным, является обезжиривание поверхности. Для этого лучше использовать ацетон, который устранит даже незначительные жировые пятна на обрабатываемой поверхности.
Далее приступаем к подготовке самого клеевого состава. Так как это средство не жидкое, а достаточно плотное, то используем нож для того чтобы отрезать от цилиндрика холодной сварки кусочек требуемого размера. Очень важно выполнять рез строго поперек цилиндрика, чтобы сохранить в полученном кусочке изначальные пропорции затвердителя и эпоксидной смолы. Отрезанный кусочек необходимо тщательно размять до получения мягкой и однородной по цвету массы, а чтобы средство не приставало к рукам, можно периодически смачивать их водой.

Процесс нанесения сварки на ремонтируемую поверхность

После того как вы получили мягкую и однородную массу средства, его необходимо достаточно быстро нанести на ремонтируемую поверхность. Технические характеристики многих видов холодной сварки таковы, что она начинает застывать уже через несколько минут после приготовления, поэтому действовать нужно быстро, но аккуратно. Если вы заклеиваете с помощью холодной сварки образовавшееся отверстие, то очень желательно, чтобы часть мягкой массы попала внутрь него. Если же такое отверстие слишком велико, то лучше заделать его при помощи металлической латки, которую фиксируют на поверхности с помощью холодной сварки.

После того как средство нанесено, ему необходимо дать время на засыхание и полное застывание, которое может длиться до 24 часов. Только по истечении этого времени место ремонта можно подвергать отделке (зачистке, шпатлевке и покраске).

В любом случае перед началом использования холодной сварки лучше еще раз ознакомиться с инструкцией или даже посмотреть обучающее видео, которое без проблем можно найти в интернете. Очень важно соблюдать аккуратность при использовании обезжиривающих веществ, основная часть из которых представляет опасность для человеческих глаз и слизистых покровов. В целом, пользоваться таким средством несложно, а соединения, которые оно позволяет получить, отличаются достаточно высокой надежностью и герметичностью.

Холодная сварка для алюминия – разновидности, советы по применению

Холодная сварка для алюминия может быть применена в тех ситуациях, когда нет возможности использовать электродуговую сварку в среде защитного газа. Данная методика актуальна применительно к алюминию еще и по той причине, что заготовки из данного металла очень плохо соединяются при помощи болтов и гаек. Под понятием «холодная сварка алюминия» может подразумеваться и способ соединения деталей из данного металла при помощи деформации, и технология, предполагающая использование специального клея.

Под «холодной сваркой» чаще всего подразумевают специальный клей, но существуют еще и механические методы холодной сварки — сварка деформацией

Холодная сварка деталей из алюминия при помощи специального клея

Холодная сварка деталей из алюминия, выполняемая при помощи специального клеевого состава, – это технология, позволяющая очень быстро и без особой подготовки поверхностей получить неразъемное соединение. Очень часто данную методику используют в тех случаях, когда необходимо устранить аварийную ситуацию и оперативно соединить алюминиевые детали. Естественно, простота данной технологии позволяет использовать ее чаще всего в домашних условиях.

Клей для скрепления алюминиевых деталей методом холодной сварки

Специальный состав, который применяется для выполнения такой сварки, – это двухкомпонентный клей, выпускаемый в виде мастики или густой жидкости. Состоит такой клей (его можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине) из эпоксидной смолы и стального порошка, который служит для упрочнения формируемого соединения.

Чтобы улучшить характеристики клеевого состава для холодной сварки (адгезия с соединяемыми поверхностями, устойчивость к высоким температурам и к воздействию агрессивных сред), в его состав добавляют специальные присадки. Благодаря их использованию свойства застывшего клеевого состава часто превосходят характеристики соединяемых деталей по своей прочности и надежности.

Использование двухкомпонентного клея для фиксации штуцера в трубе из алюминиевого сплава

Любой клей для выполнения холодной сварки – как жидкий, так и в виде мастики – состоит из двух компонентов, которые необходимо смешать непосредственно перед использованием. Следует иметь в виду, что применить смешанный состав необходимо в течение 20–30 минут (спустя полчаса он начинает активно затвердевать). После нанесения на поверхности деталей из алюминия клеевого состава их необходимо прижать друг к другу и выдержать в таком состоянии 40–45 минут. Полное застывание состава происходит в течение 2–2,5 часов.

Чтобы в производственных или домашних условиях получить надежное соединение при использовании клея для холодной сварки, необходимо предварительно очистить и обезжирить соединяемые поверхности. При помощи данного метода можно не только соединить плоские заготовки из алюминия, но и заварить небольшие отверстия и трещины, потратив на это минимум времени и усилий. Соединенные при помощи клея для холодной сварки детали хорошо переносят любые механические воздействия, кроме нагрузок на разрыв.

Ремонт холодной сваркой пробитого поддона картера автомобиля

Применение данного метода холодной сварки алюминия позволяет получить прочные и надежные соединения, но имеет ряд ограничений, о которых необходимо знать.

Так, клей не рекомендуется использовать:

в местах, характеризующихся высокими температурами;
в тех местах, к которым предъявляются повышенные требования по экологической безопасности;
для соединения деталей, условия эксплуатации которых часто изменяются;
для герметизации сосудов и емкостей, находящихся под высоким давлением;
для соединения деталей, эксплуатируемых в условиях агрессивной окружающей среды;
для герметизации труб и сосудов, контактирующих с жидкими пищевыми средами и продуктами питания.

Следует также отметить и преимущества применения клея для холодной сварки, которые делают его очень популярным средством соединения деталей из алюминия:

исключение окислительных процессов в месте стыка заготовок, что придает долговечности такому соединению;
простота использования;
минимум времени, необходимого для формирования неразъемного соединения;
невысокая цена состава и отсутствие необходимости в использовании специального оборудования и энергоносителей.

Небольшой обзор распространенных на отечественном рынке составов для холодной сварки, основанный на отзывах людей, применявших их на практике.

«PERMATEX Cold Weld»
Эффективный и весьма универсальный клей, допускающий применение с различными материалами. Отлично выдержал нагрузки на отрыв и на сдвиг в ходе испытаний.
«WURTH Liquid»
Великолепно подходит для работы с металлическими деталями.
«Abro Steel»
Хорошо подойдет для ремонта емкостей для хранения жидкостей благодаря высокой способности обеспечивать герметичность.
«Титан»
Доступная цена, отменное противодействие механическим нагрузкам.
«Cold Weld PERMATEX»
Довольно популярный состав, заслуживший немало положительных отзывов.

Сварка деформацией – особенности технологии

Детали из алюминия по данной технологии соединяют при комнатной температуре, отсюда и название – «холодная сварка». Для того чтобы получить неразъемное соединение, заготовки подвергают значительной пластической деформации, в результате которой происходит разрушение оксидной пленки на поверхности алюминия. Кроме того, сильное сдавливание деталей из алюминия друг с другом в процессе холодной сварки способствует тому, что между их кристаллическими решетками создаются межмолекулярные связи.

Важным условием формированием надежного соединения, получаемого по технологии холодной сварки, является тщательная очистка поверхностей заготовок и их обезжиривание. Давление, которое воздействует на соединяемые детали из алюминия, может быть статичным или с переменной вибрацией.

В зависимости от типа формируемого соединения различают холодную сварку следующих видов:

Стыковой метод

Детали из алюминия при использовании данного метода холодной сварки соединяются своими торцевыми частями, которые предварительно тщательно очищают и обезжиривают. Для того чтобы выполнить соединение по этой методике, заготовки фиксируют в специальных губках с небольшим выпуском торцевых частей, которые и будут подвергаться сдавливанию. После того как детали надежно зафиксированы, на зажимные губки подается осевое давление, которое и сжимает торцевые части соединяемых заготовок, что сопровождается формированием надежного неразъемного соединения.

Схема стыковой холодной сварки деформацией

Данный способ холодной сварки, несмотря на свою простоту, имеет ряд существенных недостатков и ограничений в применении.

Габариты зажимных устройств, используемых для выполнения такой сварки, ограничивают длину формируемого соединения.
При сжатии деталей из алюминия пластической деформации подвергаются не только соединяемые торцы, но и та часть, которая зажата в губках.
После получения неразъемного соединения заготовки достаточно трудно извлекаются из зажимных губок.

Точечная технология

Данная технология, предполагающая соединение деталей из алюминия внахлест, является наиболее распространенным методом холодной сварки этого металла. Соединяемые заготовки сдавливаются в отдельных сварных точках, для чего используется специальный пуансон. По данной технологии детали преимущественно соединяют несколькими сварными точками, расположенными с некоторым интервалом друг относительно друга.

Схема холодной точечной сварки

Качество холодной сварки, выполняемой по точечной технологии, напрямую зависит от степени деформации алюминия в области сварной точки. В числовом выражении данный параметр характеризует соотношение между толщиной соединяемых деталей и глубиной, на которую в металл вдавливается пуансон. Существуют нормативы, согласно которым данный параметр для алюминия должен составлять 60–70%, а для сплавов на основе данного металла – 75–90%.

Точечная холодная сварка, с помощью которой можно соединять достаточно габаритные листы из алюминия и сплавов на основе данного металла, обладает рядом преимуществ.

Соединяемые детали не нуждаются в предварительной фиксации в специальных зажимных устройствах.
Алюминий деформируется на очень небольших локальных участках – сварных точках.

При наличии механического устройства, способного создавать значительное давление, холодную сварку по данной технологии можно выполнять и в домашних условиях.

Шовный способ

При использовании данного способа холодной сварки место соединения заготовок из алюминия приобретает форму сплошного шва, который формируется при помощи вращающихся роликов или пуансона с рабочей частью в форме кольца.

Схема шовного метода холодной сварки

Предварительно очищенные и обезжиренные детали из алюминия, которые необходимо соединить при помощи холодной шовной сварки, помещают между одним подвижным и одним неподвижным роликами (односторонняя сварка), либо между двумя подвижными роликами (двухсторонняя сварка). После сдавливания роликов и металла под ними на требуемую глубину подвижные ролики начинают вращаться, что приводит к перемещению соединяемых заготовок и формированию сплошного шва.

Процесс контактной шовной сварки на промышленном аппарате

Использование данной технологии позволяет заварить даже очень габаритные листы из алюминия, но наличие сплошного вдавленного в металл шва серьезно ослабляет конструкцию. Именно по этой причине, когда необходимо соединить холодной сваркой плоские листовые конструкции из алюминия, используют шовно-точечную технологию.

Она подразумевает получение соединения при помощи вращающегося ролика, на котором расположены рабочие выступы, оказывающие давление на свариваемый металл. Шов в таком случае выглядит не как сплошная линия, а как прерывистая цепочка сварных точек, которые очень незначительно ослабляют конструкцию.

Как правильно пользоваться холодной сваркой

Холодная сварка является хорошим методом, позволяющим соединить составные части металла без нагревания. Холодная сварка отличается простотой и доступностью, позволяет получать прочные и надежные соединения из пластичных металлов. Стоит проанализировать процесс холодной сварки детальнее, а также типы материалов и рекомендации по их использованию.

Наличие и состав наполнителя.
Время первичного просыхания: состав наносится и разравнивается.
Время затвердевания имеет значение. В инструкции указано точное время.
Температура использования. Другими словами это температурный показатель, при котором смесь можно наносить на поверхность.

Есть два типа сварки: однокомпонентная и двухкомпонентная. Если сравнивать 1-компонентную и 2-компонентную сварку, то особого отличия в качестве сварного шва между ними не имеется.

Но, если почитать отзывы потребителей, то большинство все же выбирает двухкомпонентную сварку. Она применяется при исполнении наиболее трудоемких работ, когда требуется повышенная прочность на выходе.

По консистенции, составным компонентам отличают последующие типы сварки:

Жидкая. Предполагает собой разновидность 2-компонентной сварки, где жидкий элемент перед использованием смешивается с затвердителем.

Пластичные. Это подвид 1-компонентной сварки. По внешним характеристикам похожи на обыкновенный пластилин. Перед использованием состав перемешивают.

По области использования:

Универсальное. Предусмотрены для работы со всеми видами поверхностей. Этот вид сварки не относится к популярным по причине недостаточно высоких характеристик.
Для работы с металлами. Эта группа отличается присутствием металлического наполнителя. Имеет отличные характеристики.

Для ремонтных работ автомобиля. Этот тип похож на предыдущий, но состав предназначен специально для ремонта деталей авто.
Специальные. К этому типу принадлежат сварки для работы под водой, при высоких температурных показателях.

Особенности сварки

Холодная сварка – высокопластичный клей. Изготовляется на базе эпоксидной смолы с двухкомпонентной структурой. Характерен длительный срок сохранения. Применяется кроме того однокомпонентный, который необходимо предельно быстро применять, поскольку он высохнет.

Сегодня на рынке продаются составы, которые выдерживают высокие температуры. От этого и название высокотемпературная холодная сварка. По цене они относятся к не самым дешевым, но считаются хорошим решением, если прочие виды сварки по определенным обстоятельствам неосуществимы.

Холодная сварка эксплуатируется не только людьми, которые самостоятельно делают ремонт в доме, но и автолюбителями. Скрепленные подобным способом детали будут служить длительный период, только при отсутствии постоянных нагрузок.

Очень часто такого рода метод применяют сантехники. Холодная сварка прекрасно помогает, когда быстро и надежно необходимо убрать место течи. Однако всегда учитывайте, что нельзя оставлять трубы в таком состоянии на долгосрочной базе. Только до тех пор, пока не определитесь с их заменой.

Руководство по использованию

Применять это вещество необходимо с соблюдением советов изготовителя, которые показаны в инструкции. Пользоваться ей достаточно просто, поэтому возможно соединять, в том числе и треснувшее стекло. Для данных целей имеется бесцветная сварка.

Чтобы сделать надежный шов, необходимо правильно соблюдать последующие правила:

Подготовка. Рекомендовано освободить рабочую поверхность от загрязнений и убрать крупные выступы. Влажные детали при способности правильнее предварительно высушить. Необходимо обязательно обезжирить детали. Это очень значимый этап, что гарантирует предельное качество соединения.
Далее необходимо подготовить состав. Жидкий клей необходимо объединить с отвердителем, а сухая сварка должна смешиваться до однородного состава. При перемешивании используют одноразовые перчатки, заранее смоченные незначительным числом воды.
После подготовки консистенции необходимо ее быстро нанести.
После кропотливого соединения компонентов необходимо разровнять плоскость. После полного просыхания можно дополнительно почистить шов.

Вот подобная простая методика может стать незаменимой в бытовом применении, которая при соблюдении инструкции не уступает классическим методам сварки.

Невзирая на высокую прочность шва, не следует применять ее в участках повышенной опасности. К примеру, для соединения газовых труб. Такую работу необходимо доверять лишь экспертам с профессиональным оснащением.

Сварка разных материалов

Сварка для пластмассы

Этот вариант сварки используют редко. Такое использование можно объяснить тем, что для склеивания пластмассовых запчастей лучше применить специальный пистолет — скрепление горячим клеем. Несмотря на то, что холодная сварка по металлу более известна все же сварка для пластмассы до сих пор используется. Она понадобится в тех вариантах, если нет клеевого пистолета либо нет возможности включить его в розетку. Данный клей моментально скрепляет детали.

Чинить можно сантехнические приборы, а конкретно для устранения течи. Однако насколько бы прочным оно не было, постоянно необходимо помнить, что оно служит только, чтобы ликвидировать возникшую проблему лишь на время.

Сварка для дерева

Применяется строителями либо специалистами по дереву. С помощью такому виду можно ликвидировать образовавшиеся трещины.

Сварка аква

Этот тип подойдет для склеивания поверхностей, которые постоянно контактируют с водою. С ее помощью можно не лишь заполнить глубокие трещины, однако и склеить 2 детали крупного размера. Сварка аква применяется в работе сантехников для склеивания батарей, труб, вентиляции.

Холодная сварка для линолеума

Применяется когда, следует осуществить соединения изделий, произведенных из жесткой резины. Безусловно, что обширное использование такая сварка обнаружила при исполнении ремонтных трудов. Необходимо выделить, что соединения линолеума, полученные с ее помощью, значительно превышают по собственным характеристикам те, для исполнения которых применялись клей либо двухсторонний скотч.

Советы опытных сварщиков

Для наилучшего сцепления деталей, рекомендовано наносить клей на мокрую поверхность. Метод более востребован в проблемах с протечкой труб. Поэтому при исполнении ремонтных работ можно воду не перекрывать.

Есть несколько полезных советов, которые стоит запомнить:

Читайте также: