Холодной сваркой: Холодная сварка для металла – виды, инструкция, видео

Холодная сварка для металла – виды, инструкция, видео

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

Холодная сварка, используемая для соединения линолеума

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.

Ремонт кузова автомобиля холодной сваркой для металла | ММА сварка для начинающих

Ремонт кузова автомобиля холодной сваркой для металла

Ремонт кузова автомобиля холодной сваркой для металла

• Что такое холодная сварка и из чего она состоит
• Ремонт кузова автомобиля холодной сваркой для металла

Холодная сварка представляет собой специальное вещество для соединения металлов без необходимости их разогрева. Благодаря специальному составу, две металлические детали, плотно прижатые друг к другу, образуют неразъёмное и прочное соединение.

Способ ремонта кузовов автомобилей при помощи холодной сварки, позволяет устранить мелкие и крупные дефекты, вернуть первозданный внешний вид транспортному средству.

Что такое холодная сварка и из чего она состоит

Основными компонентами холодной сварки являются: смола, наполнитель и отвердитель. Последнее вещество отвечает за застывание, оно имеет специальную химическую формулу. Наполнитель призван улучшить вязкость холодной сварки, а смола, является основным её синтетическим компонентом.

Чтобы отремонтировать кузов автомобиля, подходит любая холодная сварка для металла.

К основным преимуществам холодной сварки, относятся:

• Быстрое затвердевание, которое происходит за 10-60 минут;
• Лёгкость использование, для этого нужно смешать оба компонента холодной сварки, после чего полученную массу применить для соединения деталей;
• Хорошие свойства касательно механической прочности и выдерживания повышенных температур.

Затвердевшую холодную сварку можно всячески обрабатывать: шлифовать, сверлить, подтачивать.

Ремонт кузова автомобиля холодной сваркой для металла

Чтобы качественно отремонтировать кузов автомобиля холодной сваркой, необходимо правильно подготовить металл.

Во-первых, на ремонтируемом участке кузова не должно остаться следов краски, грязи и грунтовки. Его поверхность должна быть очищена до чистого металла и полностью избавлена от пыли. Также, если на повреждённом участке кузова имеется ржавчина, то от неё нужно обязательно избавиться. Ржавчина сильно вредит сварке, об этом рассказывалось на сайте mmasvarka.ru.

Затем, используя бензин, керосин или растворитель, необходимо хорошо обезжирить подготовленную поверхность. Только после всех вышеперечисленных манипуляций, можно приступать к ремонту кузова автомобиля холодной сваркой.

Как осуществить данную процедуру:

• Если в гараже температура 0 градусов или ниже, то обязательно следует нагреть ремонтируемую поверхность кузова строительным феном;
• Затем необходимо взять нужное количество холодной сварки и тщательно её размять пальцами. При этом смола, наполнитель и отвердитель, должны хорошо перемешаться и стать однородной массой. Если холодная сварка прилипает к рукам, то можно смочить их водой;
• После этого, следует нанести холодную сварку на кузов автомобиля и хорошо её разровнять небольшим шпателем.

После застывания, а время на это может понадобиться разное, все во много зависит от состава холодной сварки, можно приступать к обработке кузова. Как было сказано выше, затвердевшую холодную сварку можно смело шлифовать, и даже нарезать в ней резьбу, если это требуют ремонтные работы.

Еще статьи про сварку:

Холодная сварка — Статьи о велосипедах

Что же такое быстросохнущая эпоксидная клей-шпатлевка с титановым наполнителем? Эта смесь схватывается всего за какие-то 5 минут. Процесс затвердевания происходит за 15 минут. Она подвергается механической обработке ровно через час. Она отличается простотой в своем использовании. И самое главное — она абсолютно безотходна.

Имеет великолепную адгезию почти ко всем материалам. С ее помощью можно легко склеить металл, пластик, стекло, керамику и дерево. Отличительной особенностью пластичных холодных сварок является их объемное расширение в момент схватывания. При этом возникает некий эффект пробки. В таких условиях ремонт при вытекании жидкости из поврежденного агрегата и даже под водой становится возможным. Протекание можно остановить за 5 минут и на всю жизнь. Она незаменима как для дома, так и для гаража. С ее помощью легко можно отремонтировать течь труб отопления, сантехники, канализации. Она стойко выдерживает высокую температуру до +260°С. При отвердевании шпатлевки поверхности сверлят, нарезают в них резьбу, обтачивают, шкурят и красят. С их помощью можно восстановить расколотую деталь из металла, вылепив утерянные элементы: отломанные ушки крепления. Теперь стало возможным залепление трещины, починка багажника и других деталей велосипеда. В нормальных условиях подобный состав можно хранить целых 3 года. При этом он не теряет своих уникальных свойств. Страна-производитель — США.

В наличии по лучшей цене велосипеды cube с доставкой до вашего региона!

На прилавках авто- и иногда веломагазинов можно встретить также “холодную сварку”. Она расфасовывается в цилиндрические коробки из пластика. Ее вид представляет собой двухкомпонентную “колбаску”. Ее слои имеют различную окраску. Цвет внешнего слоя светлый, внутренний тёмного оттенка. Это двухкомпонентная эпоксидная композиция с различным наполнителем в зависимости от поставленной задачи “сварки”. Холодная сварка выпускается различными производителями. Каждая упаковка такой “колбаски” имеет соответствующую надпись о том, что это изделие специально для прочного и быстрого соединения разных материалов. Оно может гарантировать устранение течи в радиаторе систем охлаждения или в пробитом поддоне катера. Что же представляет из себя холодная сварка?

В наличии велосипеды stels. Большой выбор. Гарантия лучшей цены! Доставка в регионы.

Для соединения элементов с помощью холодной сварки необходимо предварительно отрезанный кусочек “колбаски” тщательно размять руками до получения липкой и пластичной как пластилин массы однородного цвета. Происходит одновременное перемешивание слоев. Возникает реакция полимеризации. Возникает потепление размятой однородной массы. С началом этого процесса необходимо как можно быстрее соединить детали, заделать трещины изделия. Иначе при отвердении композиции неиспользуемый кусочек “колбаски” следует выбросить.

Поверхности, которые необходимо соединить холодной сваркой, должны быть обезжиренными, чистыми и зачищенными с помощью наждачной шкурки. Необходимо наличие шероховатости поверхности. Температура поверхностей не должна быть ниже 15–17С. В противном случае адгезия холодной сварки станет пониженной и при этом не получится качественного соединения. На рынке холодных сварок отечественные производители представлены наиболее типичными представителями семейства “колбасок”. Это “Полирем” и “Алмаз”. “Полирем” представляет собой двухкомпонентную “колбаску”, которая упакована в наклеенный на картон прозрачный пластик. Его выпускают в виде пластинок со слоями серого и жёлтого цвета. Или же в виде стандартной “колбаски” со слоями тех же цветов. Эта продукция предназначена для ремонта пластмассовых и полимерных изделий. Но можно также рискнуть соединить металлические части. Но качество такой склейки не известно. После отвердения данная композиция сохранит свою пластичность.

“Алмаз” продается в пластиковом цилиндре. Внутри цилиндра он надежно завёрнут в целлофан и имеет вид “колбаски”. Эта колбаска с внешней стороны белая, с внутренней — тёмно–серая. Следует помнить, что именно внешний белый слой прилипнет к рукам и на пальцах останется значительное количество этого материала. Это очень плохо, так как должна тщательно соблюдаться концентрация компонентов при размешивании. Может произойти слишком раннее отвержение композиции. Также отрезанный кусочек может не затвердеть в принципе. Для того чтобы уменьшить прилипание компонентов “холодной сварки” на руки, следует ее брать чуть-чуть влажными руками. После разминания “Алмаза” происходит образование большого количества мелких комочков внутри самого кусочка “холодной смазки».Таким образом, “Алмаз” следует использовать только для малоответственных бытовых ремонтных работ.

Хорошая сварка представлена также зарубежными производителями, такими компаниями, как ABRO и Hi-Gear. Продукция компании ABRO называется «ABRO–Steel». Полимерная композиция имеет в качестве наполнителя стальной порошок. Перемешивают «ABRO–Steel» так же, как и любую другую аналогичную холодную сварку. Полученная однородная масса имеет срок жизни около 3 минут. Поэтому работать следует очень быстро. «ABRO–Steel» отвердевает очень быстро и является надёжным соединением. Ее можно использовать для фиксации гаек от отворачивания. Силовая резьба, конечно, при помощи ABRO–Steel не восстановится. Но и без этого свойства холодной сварки высокие. Она не уступает по твёрдости дюралиминию.

Впечатляет также продукция компании «Hi–Gear». Она охарактеризована очень быстрым разогревом смеси при ее разминании. Имеет быстрое схватывание. Ее предназначение — быстрый ремонт (велосипеда) в тяжёлых дорожных условиях. Об этом говорит ее говорящее название — «Быстрая Сталь» (Quick Steel). Оно представляет собой эпоксидную шпаклёвку, которая упрочена сталью. Hi–Gear холодная сварка может быть использована для различных материалов, например, «Белый Титан» и «Флексопласт». Именно флексопласт применяют для ремонта изделий из пластмасс. При этом прочность соединения намного выше прочности соединяемого пластика. Во всех случаях применения холодной сварки необходимо придерживаться одного правила: соединяемые поверхности должны быть сухими и обезжиренными. В противном случае, соединение не будет качественным.

Текст: MaxSt.

Источник: Velosklad.ru

Холодная сварка. Схемы холодной сварки. Установка холодной сварки.

Холодная сварка

Холодная сварка — способ соединения деталей при комнатной (и даже отрицательной) температуре, без нагрева внешними источниками. Сварка осуществляется с помощью специальных устройств, вызывающих одновременную направленную деформацию предварительно очищенных поверхностей и нарастающее напряженное состояние, при котором образуется монолитное высокопрочное соединение. Холодной сваркой можно соединять, например, алюминий, медь, свинец, цинк, никель, серебро, кадмий, железо. Особенно велико преимущество холодной сварки перед другими способами сварки при соединении разнородных металлов, чувствительных к нагреву или образующих интерметаллиды.

Холодная сварка — сложный физико-химический процесс, протекающий только в условиях пластической деформации. Без пластической деформации в обычных атмосферных условиях, даже прилагая любые удельные сжимающие давления к соединяемым заготовкам, практически невозможно получить полноценное монолитное соединение. Роль деформации при холодной сварке заключается в предельном утонении или удалении слоя оксидов, в сближении свариваемых поверхностей до расстояния, соизмеримого с параметром кристаллической решетки, а также в повышении энергетического уровня поверхностных атомов, обеспечивающем возможность образования химических связей.

Виды холодной сварки

Качество сварного соединения определяется исходным физико-химическим состоянием контактных поверхностей, давлением (усилием сжатия) и степенью деформации при сварке. Оно также зависит от схемы деформации и способа приложения давления (статического, вибрационного). В зависимости от схемы пластической деформации заготовок сварка может быть точечной, шовной и стыковой.

Точечная сварка — наиболее простой и распространенный способ холодной сварки. Ее применение рационально для соединения алюминия, алюминия с медью, армирования алюминия медью. Ею можно заменить трудоемкую клепку и контактную точечную сварку.

При холодной точечной сварке (рисунок 1, позиция а) зачищенные детали 1 устанавливают внахлестку между пуансонами 3, имеющими рабочую часть 2 и опорную поверхность 4. При вдавливании пуансонов сжимающим усилием Р происходит деформация заготовок и формирование сварного соединения. Опорная поверхность пуансонов создает дополнительное напряженное состояние в конечный момент сварки, ограничивает глубину погружения пуансонов в металл и уменьшает коробление изделия.

Рисунок 1 — Схема холодной точечной сварки

а — схема холодной точечной сварки; б — геометрия сварного соединения; в — формы пуансонов

Прочность точек может быть повышена на 10-20 % при сварке по схеме (рисунок 2, позиция а). Свариваемые детали 1 предварительно сжимаются прижимами 2 или одновременно с вдавливанием пуансона 3. Наличие зоны обжатия вокруг вдавливаемого пуансона уменьшает коробление детали, повышает напряженное состояние в зоне сварки, что приводит к периферийному провару за площадью отпечатка пуансона. Но при этом возникают технические затруднения, связанные с созданием двух высоких давлений на малой поверхности и устранением затекания металла между пуансоном и прижимом. Этот способ позволяет сваривать малопластичные материалы.

Рисунок 2 — Схема холодной точечной сварки с предварительным обжатием

а — схема; б — приспособление для холодной точечной сварки с предварительным обжатием

Ввиду простоты способа точечной холодной сварки специальные машины для ее выполнения большого развития не получили. Сварку успешно выполняют на самых различных серийных прессах с применением кондукторов, надежно фиксирующих свариваемые заготовки, чтобы исключить их коробление (рисунок 2, позиция б).

На рисунке 3, позиции а показана установка холодной сварки давлением, разработанная в Институте сварки (Россия). С помощью данной установки успешно соединяют алюминий с медью в электротехнике, энергетике, цветной металлургии; соединяют также медные контакты проводов, изготавливают кольца из меди и алюминия (рисунок 3, позиция б).

Рисунок 3 — Установка для холодной сварки

Шовная (роликовая) сварка характеризуется непрерывностью монолитного соединения. По механической схеме эта сварка аналогична холодной сварке прямоугольными пуансонами (рисунок 4).

Собранные заготовки 1 устанавливаются между роликами 2 и сжимаются ими до полного погружения рабочих выступов 3 в металл. Затем ролики приводятся во вращение. Перемещая изделие и последовательно внедряясь рабочими выступами в металл, они вызывают его интенсивную деформацию, в результате которой образуется непрерывное монолитное соединение — шов. Шовная сварка бывает двусторонняя, односторонняя и несимметричная. Двусторонняя сварка выполняется одинаковыми роликами. При односторонней сварке один ролик имеет выступ, высота которого равна сумме выступов при двусторонней сварке, а второй является опорным, без рабочего выступа. При несимметричной сварке ролики имеют различные по размерам, а иногда и по форме рабочие выступы.

Рисунок 4 — Схема холодной шовной сварки

1 — детали; 2 — ролики; 3 — выступы

Односторонняя роликовая сварка чаще применяется для сварки разнородных металлов, сильно отличающихся твердостью. Рабочая часть ролика вдавливается в более твердый металл. Такая сварка при прочих равных условиях обеспечивает более прочные швы и при сварке однородных металлов.

При роликовой сварке металл свободно течет вдоль оси шва, что затрудняет создание достаточного напряженного состояния металла в зоне соединения. Поэтому для достижения провара требуется большая пластическая деформация (на 2-6 %), чем при точечной сварке. Напряженное состояние в зоне роликовой сварки можно повысить, увеличивая диаметр роликов. Обычно диаметр ролика близок к 50δ, ширина рабочего выступа (1-1,5)δ, высота (0,8-0,9)δ, а ширина опорной части ролика, ограничивающая деформации, в 2-3 раза больше ширины рабочего выступа. Роликовая сварка алюминия толщиной 1,0 мм при свариваемости 27 % выполняется со скоростью до 8-12 м/мин.

Для роликовой сварки применяются металлорежущие станки, например фрезерные; при сварке тонких пластичных металлов — ручные настольные станки.

Одна из первых схем холодной стыковой сварки металлов, которая не потеряла практического значения до сих пор, приведена на рисунке 5, позиции а. Эта схема разработана К. К. Хреновым и Г. П. Сахацким. А схема на рисунке 5, позиции б предложена С. Б. Айбиндером.

Рисунок 5 — Схемы холодной стыковой сварки

а — схема К. К. Хренова и Г. П. Сахацкого; б — схема С. Б. Айбиндера

В корпусе 1 имеются гнездо для неподвижного конусного зажима 2 и направляющие для подвижного корпуса 3, в котором также расположен конусный зажим. После предварительной зачистки торцов детали 4 устанавливают в зажимы 2, которые имеют формирующие части с режущими кромками 5 и упором 6. Осадочное усилие прикладывается к ползуну 3, при его перемещении сжимаются торцы деталей и зажимаются с помощью конусов. В процессе осадки углубления 7 заполняются металлом раньше, чем встречаются опорные части 6. Поэтому, когда встречаются опорные части, в зоне сварки создается достаточное напряженное состояние. В стыке происходит провар, а остаток вытекающего металла отрезается кромками 5. В зависимости от расположения режущих кромок соединение может быть с усилением или без усиления.

Холодная сварка для автомобилей, ремонт своими руками

Статья расскажет об холодной сварке для автомобиля, как с помощью такого простого в применении средства можно провести качественный ремонт своего железного друга.

В ходе эксплуатации транспортного средства может возникнуть необходимость в экстренном проведении кузовного ремонта. Например, во время передвижения по трассе у автомобиля может пробить бензобак или радиатор.

Понятно, что в этой ситуации провести полноценный ремонт авто вы не сможете и сварочный аппарат, вы скорее всего с собой не возите. Кроме этого далеко не всегда можно надеяться на помощь эвакуатора, то есть может показаться, что в указанных случаях вы окажетесь в очень затруднительной ситуации.

Но, если в ремонтном комплекте вашего автомобиля есть холодная сварка, то со всеми неприятностями вы сможете справиться самостоятельно и за короткий промежуток времени. В связи с этим рассмотрим, что такое холодная сварка и как ей пользоваться.

Что такое холодная сварка

Холодная сварка, это специальный ремонтный комплект, при помощи которого, вы сможете провести ту же работу, что и используя традиционную сварку. То есть заделать отверстия, восстановить прочность швов, прикрепить друг к другу металлические части.

Купить такое средство можно в авто-магазине или строительном магазине. Есть специальная холодная сварка для автомобиля, которая представляет из себя клей на основе эпоксидной смолы. И вот с помощью её можно заделать своими руками любое повреждение радиатора, бензобака, картера двигателя и многое другое.

На сегодняшний день, есть много производителей данного продукта и все они качественные, так что с выбором холодной сварки проблем не возникнет.

Как применять холодную сварку при ремонте автомобиля

Итак, какие именно инструменты для этого нужны: холодная сварка, наждачная бумага (мелкозернистая), ацетон или чистый бензин.

1. Первым делом необходимо подготовить поверхность к ремонту. Например, если речь идет о ремонте пробитого бензобака, то место ремонта следует зачистить наждачной бумагой. Хорошо будет если вы сделаете неровности на подготовленной поверхности, например, сделать царапины или другие шероховатости — это необходимо для лучшего сцепления сварки с поверхностью.

2. Далее следует бензином или ацетоном провести обезжиривание, эта процедура тоже важна.

3. Вот и настало время для подготовки клея: берем холодную сварку для ремонта автомобиля, тщательно читаем инструкцию.

На влажные руки (надо их смочить) необходимо отрезать или выдавить (зависит от вида купленного средства) рекомендованную часть клея и разомните её до положенной однородности и пластичности. Полученная смесь даже немного нагреется, это почувствуется через руки.

4. Теперь наносим состав на приготовленное место, все действия необходимо выполнять по быстрому, потому что есть такие клеи которые очень шустро полимезируются. Всё сидим курим, ждем когда сварка схватится — это может происходить от 40 минут до суток. Такая разница по времени бывает от многих факторов: от производителя средства, уличной температуры, толщины нанесения и другое.

Таким образом, вы получаете прочное и герметичное соединение, которое прослужит вам достаточно долго. Но, после проведенного ремонта внешний вид склейки получается не привлекательным.

Понятно, что если речь идет о ремонте днища бензобака, то это не принципиально, но если вы ремонтируете кузов, то после сварки следует провести следующую работу. После окончания сварки поверхность зачищается наждачной бумагой, затем наносится грунтовка и краска. Конечно, если приглядеться, то следы ремонта будут заметны, но это лучше, чем ездить с дырами в кузове.

Вот можете посмотреть видеосюжет, где человек поехал отдохнуть на природу и пробил картер двигателя, но благодаря холодной сварке, он и отдохнул, и добрался домой на своем автомобиле.

Видео: ремонт картера двигателя с помощью холодной сварки.

Так что вывод прост, всегда возите с собой такую полезную и иногда необходимую вещь, как клей на основе эпоксидной смолы.

Загрузка…

Что такое холодная сварка для металла и как она применяется?

Холодная сварка для металла в последнее время на рынке  строительных материалов встречается все чаще, соответственно можно увидеть и новые товары, позволяющие человеку качественнее и удобнее работать. Одним таким популярных средств сваривания металла является холодная сварка.

Есть мнение, что холодная сварка служит для соединения металлических деталей при помощи всевозможных композитных материалов. Однако подобные мысли относительно холодной сварки ошибочны. Под этим понятием подразумевается самая настоящая жидкая сварка, которая выполняется без влияния общего нагрева рабочей поверхности.

Принципиальная схема действия сварки заключена в том, что во время процесса сваривания необходимых элементов они поддаются одновременно направленному деформированию.

Воспользовавшись холодной сваркой, специалист может соединять достаточно разнородные материалы. К примеру, такой сварке посильно серебряной детали с алюминиевой. Таким образом, свариваемые детали в силах отличаться друг от друга по химическому составу, а также физическим свойствам. Разность температур давления при холодной сварке – не важна, если использовать для соединения данное средство.

Пожалуй, одним из наиболее значимых качеств при работах с вышеупомянутым материалом есть пластическая деформация детали, так как получить монолитное соединение материалов практически невозможно в силу использования одного лишь сжимающего усилия.

Виды холодной сварки

Точечная сварка

Самым распространенным видом использования рассматриваемого материала является точечная сварка. Как правило, данная методика применима чаще при соединении алюминиевых деталей, а также деталей из меди и алюминия.

Если приводить сварочные работы, применяя данную методику, свариваемые детали сжимаются посредством пуансона. Когда сварка в работе, детали поддаются деформации, а также производится формирование сварочных точек. Отметим, что при этом общая форма элементов из металла не утрачивается. Если в ход идут пуансоны, которые вдавливаются работником в металл, имеет место деформирование заготовок, после чего образуются сварочные соединения. В этом случае необходимостью является чистая поверхность металлических элементов, которые свариваются.

Применяя клей, вышеописанный метод соединения деталей не требует использования каких-либо специализированных агрегатов. Благодаря этому способу сваривания появляется достаточное количество возможностей, применяются которые не без участия обычных промышленных прессов. Обратите внимание на то, что единственной довольно дорогостоящей деталью при этом является пуансон. Его форма может быть разработана только для того, чтобы применять один вид детали. Давление при сваривании деталей используется практически для соединения меди с алюминием.

Роликовая сварка

Роликовая сварка – второй по популярности способ соединения металлических деталей холодной сваркой. Суть работы способа заключается в образовании непрерывного монолитного соединения. Интересно, что роликовая сварка немного схожа с точечной, которая предусматривает использование прямоугольных и квадратных пуантов.

Технологические категории роликовой сварки:

• Односторонняя
• Двусторонняя
• Ассиметричная

Если применяется односторонняя холодная сварка, необходим всего один ролик, в свою очередь, обеспечивающий нужное давление (сжатие), после чего возникает соединение. При двусторонней холодной сварке требователен к применению двух одинаковых роликов. Касательно ассиметричного скажем, что он предусматривает два различных ролика.

Когда при помощи роликов формируется шов соединения двух деталей, металлу необходимо большее сжатие, в отличие от точечной сварки. В связи с этим уровень пластической деформации, в которой нуждается соединение, составляет большую величину на 2-7%. Так, можно без особого труда отремонтировать трубу в ванной, вне зависимости от того, какая вода будет по ней литься: холодная или горячая.

На производстве при роликовой холодной сварке чаще всего используются фрезерные станки. Также этот способ соединения предполагает использование ручных настольных станков, служащих для пластичных металлов.

Что следует знать о холодной сварке

Предназначение

Создана специально для качественного и надежного склеивания металла, герметизации, ремонта соединений, а также для работ по восстановлению утраченных фрагментов. Клей не боится влажных помещений.

Применение

• Поверхность для нанесения клея нужно предварительно очистить от различных окислов и загрязнений, после чего е желательно просушить;
• Стержень отрезается должным образом. Смесь смешивается пальцами рук не дольше пяти минут до тех пор, пока клей не станет одного цвета;
• Во время смешивания пластилин становится липким и теплым. Масса наносится на рабочую поверхность;
• Для того чтобы сгладить поверхность соединения, необходимо применить заранее смоченный холодной водой инструмент – шпатель или что-нибудь в этом роде.

Внимание! Пластилину для застывания необходимо всего 10-15 минут. Поэтому следует соблюдать правила безопасной работы.

Хранение

Клей хранится при температуре не более +35 гр. С в темном месте. Не стоит хранить в доступных для детей сметах, поскольку это небезопасно.

Преимущества

Клей данного средства создано на основе адгезивного материала. Касательно адгезивного материала, то он собой представляет смесь эпоксидного клея и стального порошка для упрочнения. Полезно знать, что средство используется как в производственных целях, так и в быту, и подходит для работ с пластиком, металлом, деревом, стеклом, керамикой и т. д. Сухая сварка отлично показывает себя в работе.

Как только эта разновидность сварки появилась на территории нашей страны, большое доверие к ней не наблюдалось. Однако уже спустя некоторое время всю пользу начали чувствовать при ремонтных и строительных работах, в производстве и т. п. Такое недоверие было обусловлено тем, что подобный материал не может качественно соединять детали различных материалов. Но вышло совсем наоборот. Любопытный факт: как показывают исследования, трещины происходят с большой вероятностью не в местах, где наносился клей, а по металлу.

В список полезных качеств средства для сваривания металлических материалов можно отнести:

• Простоту применения клея;
• Отсутствие боязни агрессивной среды;
• Экологичность;
• Экономичность;
• Возврат герметичности емкостям;
• Быстрота схватывания сварки;
• Компактность;
• Стойкость к перепадам температур.

Нужно сказать, что плюсы данного незаменимого в хозяйстве материала можно продолжать далее. Так что, теперь при необходимости Вы будете знать, какое средство поможет в соединении различных материалов.

li

Похожие статьи

Что такое холодная сварка? (Преимущества, недостатки и области применения)

Прежде чем холодная сварка сможет соединить два или более металлов вместе, необходимо удалить оксидные слои с поверхностей материалов. Большинство металлов (при нормальных условиях) имеют на поверхности оксидный слой, который образует барьер, препятствующий связыванию атомов металла. Как только этот оксидный слой удален, металлы могут быть спрессованы вместе под высоким давлением для создания металлургических связей. Оксидный слой можно удалить проволочной щеткой, обезжириванием или другими химическими или механическими методами.

После очистки металлы можно спрессовывать, но материалы должны быть пластичными и не подвергаться сильному затвердеванию. В результате для холодной сварки часто предпочитают более мягкие металлы.

Процесс холодной сварки вызывал механические проблемы в ранних спутниках и других космических аппаратах, поскольку этот процесс не исключает относительного движения между соединяемыми поверхностями. Это означает, что адгезия, истирание и прилипание могут накладываться друг на друга, так что, например, холодная сварка и истирание могут происходить одновременно.Однако, с положительной стороны, возможность сплавлять металлы без жидкой или расплавленной фазы позволяет астронавтам быстро и эффективно работать вне космического корабля для выполнения любых необходимых ремонтных работ.

Холодная сварка также может выполняться в наномасштабе: демонстрации показывают, что монокристаллические ультратонкие нанопроволоки из золота (диаметром менее 10 нм) могут быть соединены в течение нескольких секунд посредством механического контакта. Было показано, что результаты почти идеальны, с той же ориентацией кристаллов, электропроводностью и прочностью, что и остальная часть нанопроволоки.Такая высококачественная сварка достигается за счет наноразмерных размеров образца, механической поверхностной диффузии и ориентированных механизмов крепления. Наноразмерная холодная сварка была продемонстрирована для соединения золота с серебром и серебра с серебром.

Объясняя, как работает холодная сварка, Ричард Фейнман отметил в своих «Фейнмановских лекциях», что «причина такого неожиданного поведения заключается в том, что, когда соприкасающиеся атомы все одного и того же типа, атомы не могут «знать» что они в разных кусках меди.Когда есть другие атомы, в оксидах и жирах, а также в более сложных тонких поверхностных слоях загрязняющих веществ между ними, атомы «знают», когда они не находятся на одной и той же части».

Впервые явление холодной сварки было признано в 1940-х годах, но история методов холодной сварки уходит своими корнями в далекое прошлое.

Археологи нашли инструменты бронзового века, которые соединялись с помощью холодной сварки, но первый научный эксперимент по этому методу не проводился до 1724 года, когда преподобный Джон Теофил Дезагюлье использовал два свинцовых шара для проверки концепции, удерживая их вместе и скручивая, при этом В этот момент он заметил, что они слиплись.Дальнейшие испытания показали, что образовавшаяся связь имеет ту же прочность, что и основной металл.

Холодная сварка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами сварки, в том числе:

1. Нет ЗТВ

Холодная сварка не создает зоны термического влияния (ЗТВ), что значительно снижает риск негативных химических или механических изменений в соединяемых основных материалах.

2. Прочные и чистые сварные швы

Холодная сварка может обеспечить чистые сварные швы, по прочности не уступающие самому слабому из исходных материалов. Этот процесс сварки не приводит к образованию хрупких интерметаллических соединений в месте соединения.

3. Соединение разнородных материалов

Разнородные металлы, которые трудно соединить другими методами, такие как алюминий и медь, можно соединить с помощью холодной сварки.

4. Сварка алюминия

Холодная сварка показывает свои преимущества не только при соединении меди с алюминием, так как этот метод также может быть использован для сварки алюминия серий 2ххх и 7ххх, что невозможно при использовании любого другого метода сварки металлов.

Несмотря на то, что холодная сварка имеет ряд заметных преимуществ, этот метод также имеет ограничения. Эти недостатки затрудняют рассмотрение холодной сварки в качестве основного метода соединения в большинстве случаев. Однако, как показано выше, в некоторых случаях холодная сварка все же может быть полезной. К проблемам и задачам холодной сварки относятся:

1. Чистота

Основная проблема с холодной сваркой заключается в том, что материалы должны быть чистыми и не содержать оксидов, чтобы получить удовлетворительный сварной шов. Это может быть труднодостижимым, а также дорогим и сложным в управлении в среде с большими объемами производства.

2. Типы материалов

Существуют ограничения на типы материалов, которые можно соединять холодной сваркой, так как металлы должны быть пластичными и не должны подвергаться суровым процессам закалки. Кроме того, металлы, содержащие углерод в любой форме, не могут быть соединены с помощью этого метода.

3. Форма материала

Неровности на металлических поверхностях могут затруднить их соединение, даже если были предприняты все остальные шаги.Холодная сварка требует, чтобы материалы имели правильную форму и не имели неровностей на поверхности. Самые прочные холодные сварные швы получаются с плоскими, ровными поверхностями.

При всех проблемах, связанных с этой технологией, холодная сварка имеет целый ряд различных применений в различных отраслях промышленности.

Чаще всего этот метод применяется для сварки проволоки, где тепловая энергия может быть проблемой. Холодная сварка может обеспечить быстрое и прочное соединение проводов и обычно используется с алюминием, латунью 70/30, медью, золотом, никелем, серебром, серебряными сплавами и цинком.

Холодная сварка также хороша для соединения разнородных металлов, которые иначе было бы трудно эффективно сварить. Особенно полезен для соединения меди и алюминия, этот метод также может соединять вместе материалы серий 2xxx и 7xxx.

Холодная сварка, используемая в таких отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная, часто используется для создания стыковых или нахлесточных соединений.

Какие металлы можно сваривать холодным способом?

Металл, подлежащий холодной сварке, должен быть пластичным, но этот метод обычно используется для соединения алюминия (включая несвариваемые марки, такие как серия 7XXX), латунных сплавов 70/30, медных, цинковых, серебряных и серебряных сплавов, никеля и золота, особенно как провода.

Холодная сварка также может использоваться для соединения металлов, таких как нержавеющая сталь, под большим давлением.

Металлы, содержащие углерод, не могут подвергаться холодной сварке.

Насколько сильна холодная сварка?

Холодная сварка может обеспечить такое же прочное соединение, как и сами основные материалы, если условия правильные. Как было сказано выше, это означает, что металлы должны быть пластичными, очищенными от окислов на поверхности и в идеале правильной формы. Материалы не могут быть сильно закалены или содержать углерод.

Несмотря на эти факторы, холодная сварка позволяет создавать самые прочные сварные швы.

Является ли холодная сварка постоянной?

Холодная сварка может создавать неразъемные швы при правильных условиях. Если все сделано правильно, соединение может быть изменено только с повреждением заготовок. Однако, если холодная сварка не выполняется в правильных условиях, соединения могут выйти из строя.

Холодная сварка — это уникальная технология соединения, позволяющая создавать очень прочные соединения без использования тепла. Он использовался с бронзового века, но по-настоящему стал пониматься с научной точки зрения только в 16 веке.

Несмотря на то, что с холодной сваркой возникают проблемы, при правильном выполнении она может соединять разнородные материалы и даже некоторые «несвариваемые» сорта алюминия. Холодная сварка, обычно используемая для соединения проводов, также находит применение в таких отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная.

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что это? Как это работает

Холодная сварка соединяет металл практически без тепла.Это один из самых интересных методов сварки, и многие металлы можно сваривать холодным способом благодаря законам физики и нашему пониманию материаловедения.

В этой статье вы узнаете, что такое холодная сварка, как она работает и какие металлы можно сваривать холодным способом.

Что такое холодная сварка?

Процесс холодной сварки не требует подвода тепла для соединения металлических деталей. Металл остается в твердой фазе и никогда не расплавляется. Таким образом, холодная сварка считается процессом сварки в твердом состоянии.

Вместо этого энергия, необходимая для связывания металла, применяется в виде давления. В отличие от сварки плавлением, такой как дуговая сварка и сварка трением, холодная сварка не имеет фазы расплавленного или жидкого металла, поэтому ее называют холодной сваркой.

Приложенное давление максимально сближает поверхности заготовок. После сжатия наноразмерное расстояние становится неважным, и атомы металла перескакивают с одного куска на другой. Это приводит к почти идеальному соединению практически без последствий, и два отдельных куска металла становятся однородной массой.

Но для этого нужно идеально очистить металлические поверхности. Каждый металл имеет оксидные слои, которые необходимо удалить перед попыткой холодной сварки. Но об этом мы поговорим далее в статье более подробно, но сначала давайте рассмотрим некоторые плюсы и минусы этого процесса.

Плюсы

• Идеальный процесс для сварки алюминия, особенно соединения алюминия с медью, двух металлов, которые являются сложной задачей при использовании других способов сварки
• Устраняет большинство проблем в зоне термического влияния (ЗТВ), поскольку отсутствует концентрированное тепло и, следовательно, ЗТВ от сварочной дуги
• Обеспечивает почти идеальное сварное соединение без хрупких интерметаллических соединений, микротрещин и других дефектов соединения
• Способен соединять широкий спектр разнородных металлов, которые иначе трудно сварить вместе
• Снижает требования к навыкам сварки экзотических металлов

Минусы

• Поверхность должна быть идеально очищена; может потребоваться несколько этапов очистки и подготовки металла
• Неровности поверхности, загрязнения и наноразмерные молекулярные структуры могут ухудшить результаты
• Трудно достичь в промышленных условиях из-за пыли и других частиц в воздухе
• Углеродистая сталь и закаленные металлы не подлежат холодной сварке, работают только с цветными пластичными металлами, такими как медь, алюминий, свинец, золото и т. д.
• Неправильные формы плохо поддаются холодной сварке, и наилучшие результаты достигаются с плоскими поверхностями

Для чего используется холодная сварка?

Холодная сварка используется во многих отраслях промышленности, в том числе в аэрокосмической, автомобильной, электронной и производственной.

Чаще всего используется при сварке проводов, особенно из разнородных металлов. Холодная сварка также идеальна при прокладке подземных проводов, когда существует опасность возгорания горючих газов в процессе сварки, вызывающей тепло.

Кроме того, часто используется для герметизации емкостей, чувствительных к теплу, например, контейнеров со взрывчаткой.

Как правило, холодная сварка используется, когда тепло может причинить слишком много повреждений или представлять опасность.

Как работает холодная сварка

Процесс холодной сварки до приложения давления

Холодная сварка соединяет металл при температуре окружающей среды без прохождения тепла или электрического тока в месте соединения. Применение силы к металлическим деталям устраняет шероховатость поверхности и устраняет мелкие неровности поверхности.Но самая важная причина применения давления — способствовать межатомному притяжению между двумя металлическими поверхностями.

Перед холодной сваркой необходимо удалить оксидные слои с обоих металлов. Каждый металл образует оксиды на поверхности, что делает внутренний, чистый металл недоступным. Вот почему, например, сжатие двух неочищенных, окисленных медных деталей не даст сварного шва.

Цитируя известного физика Ричарда Фейнмана:

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

Итак, когда мы очистим поверхность металла и приложим достаточное давление, металлы образуют однородную металлургическую связь. Новообразованный металл будет вести себя так, как если бы он всегда был однородным куском.

Но для этого требуется исключительная чистота и отсутствие неровностей поверхности. В реальных приложениях такой уровень однородности достигается в основном при холодной сварке проволоки.Это связано с тем, что в процессе сварки холодной проволокой загрязнения удаляются практически с идеальной точностью.

Давление, приложенное к поверхности соединения, вызывает деформацию (осадку) и приводит к вспышке

Предпосылки для холодной сварки

Основными условиями холодной сварки являются первоначальная очистка поверхности металла и подготовка геометрии соединения. Плоские поверхности соединения работают лучше всего, поэтому рекомендуется сгладить любые неровности формы.

Оксидный слой и другие загрязнения можно удалить обезжириванием, проволочной щеткой или механическими и химическими методами.Жир и масло обычно присутствуют на поверхности металла и должны быть удалены перед чисткой проволочной щеткой. Это важно, потому что щетка может вдавить эти примеси глубже в металл. Благодаря острой щетине проволочной щетки мягкие металлы, такие как алюминий, медь, золото, серебро и другие, наиболее восприимчивы к проникновению поверхностных масел под поверхность.

После того, как вы очистите масло, вы можете приступить к удалению самого оксидного слоя. В зависимости от металла могут быть рекомендованы различные материалы щетины и типы щеток.Всегда полезно проверить спецификацию металла.

Насколько сильна холодная сварка?

Холодный сварной шов будет таким же прочным, как основной металл, если правильно провести необходимую подготовку. Прочность соединения зависит от свойств металла. В отличие от других методов сварки, прочность соединения при холодной сварке не может превосходить первоначальную прочность металла.

Прочность соединения снижается, если соединяемые поверхности недостаточно очищены или имеют неправильную форму.Но для типичных применений холодной сварки, таких как соединение проволоки, добиться максимального сцепления несложно.

Возможные сварные соединения

Поскольку холодная сварка давлением лучше всего работает при большой контактной поверхности, лучше всего использовать соединения встык и внахлестку.

Сварка встык

в основном используется при сварке проволоки и труб. Это потому, что легко обрезать концы, получить чистый металл на контактной поверхности и прижать провода друг к другу.

При сварке встык расстояние между точками зажима и контактной поверхностью не должно быть слишком большим, так как мягкие металлы вместо соединения могут изгибаться вбок.

Холодное соединение внахлест немного сложно. Сжатие листового металла вместе уменьшит его толщину из-за приложенного давления. Таким образом, вы должны учитывать как минимум 50% потери толщины при подготовке вашего проекта. В противном случае готовая сварная деталь не будет соответствовать требованиям проекта.

Даже если сварной шов выполнен идеально, утонченная деталь может оказаться неприемлемой. Учитывайте пластичность и мягкость металла и сделайте несколько пробных сварных швов, чтобы определить результирующую толщину.

Аппараты для холодной сварки для соединения проводов

Аппараты для холодной сварки

предназначены для ручной сварки проволоки малого диаметра.Но большие диаметры требуют пневматического или электропневматического управления. Большинство этих машин являются портативными и могут работать с проволокой, стержнями и полосами.

С помощью пневмогидравлического усилителя портативный сварочный аппарат для холодной сварки создает экстремальное давление. Со стороны оператора находится «сварочная головка». Он расположен в верхней части машины и служит для установки сварочной матрицы, обеспечения стабильности и контроля приложенного давления.

После того, как матрица помещена и закреплена в гнезде матрицы, проволока/прутки подаются по бокам.Приложение давления заставляет матрицу захватывать провода рядом с конечными точками и плотно прижимать их друг к другу. В результате мельчайшие загрязнения, оставшиеся на поверхности поперечного сечения проводов, выдавливаются из их жил наружу. Вот почему проволока для холодной сварки создает лучшее соединение, чем сварка листового металла. Это возможно только потому, что провода имеют небольшую площадь поверхности соединения, в отличие от листового металла.

Давление применяется как минимум четыре раза для удаления всех примесей. Этот процесс называется «принцип множественных нарушений».После того, как провода склеены, вы можете снять их со станка и отколоть остатки вокруг места соединения.

Холодная сварка против горячей сварки

Методы горячей сварки включают электрическую дугу, внутреннее сопротивление или активное пламя для расплавления и сплавления металла. Холодная сварка лучше всего подходит для цветных металлов и специальных применений, в то время как горячая сварка имеет гораздо больше применений.

Особенность	Холодная сварка	Горячая сварка
Требуется тепло	№	Да
Требуется электрическая дуга	№	Да
Сварка Все металлы	Цветные и не содержащие углерода	Да (несколько редких исключений)
Область применения	Ограниченный	Гораздо шире

Какие металлы можно сваривать холодной сваркой?

Металлы, которые можно сваривать в холодном состоянии, включают медь, алюминий, свинец, цинк, сплав латуни 70/30, никель, серебро, сплавы серебра, платину и золото. Он также может сваривать алюминиевые сплавы серий 2xxx и 7xxx. Их нельзя сваривать плавлением, потому что они склонны к растрескиванию под воздействием тепла, и их сложно соединить другими методами сварки, кроме холодной сварки.

Холодная сварка углеродистой стали или любого металла, содержащего углерод, невозможна. Это сильно ограничивает применение холодной сварки, потому что углеродистая сталь является наиболее свариваемым металлом.

Холодная сварка лучше всего работает с металлами, имеющими гранецентрированное кубическое расположение атомов, которые не затвердевают быстро.Все металлы, которые быстро затвердевают при работе, имеют тенденцию к растрескиванию до того, как давление холодной сварки сможет создать соединение. Вот почему только высокопластичные металлы, описанные выше, могут подвергаться холодной сварке.

Различные виды холодной сварки

Нет разных видов холодной сварки. Вместо этого есть три метода с одинаковыми названиями. Кратко рассмотрим эти процессы.

Холодный перенос металла

Холодный перенос металла (CMT) — это процесс сварки плавлением, в котором для создания соединения используется сварочная дуга.Его часто ошибочно называют «холодной сваркой», что вызывает путаницу. CMT — это процесс сварки MIG, который требует примерно на 90 % меньше тепловложения, чем обычный процесс сварки MIG.

Поскольку этот метод дуговой сварки настолько «холодный», он решает многие проблемы, такие как сам процесс холодной сварки. Тем не менее, вы не должны путать эти два.

В СМТ используется электрическая дуга, проволока из присадочного металла, и мы можем использовать ее для металлов, где сварка холодным давлением невозможна. Но CMT полагается на точное втягивание присадочной проволоки при зажигании дуги для контроля подвода тепла.

Это может сделать только робот, и это неэкономично, если возможна холодная сварка давлением.

Холодная сварка ВИГ

Как и в случае с CMT выше, холодная сварка TIG не имеет отношения к методу, описанному в этой статье.

Некоторые аппараты для сварки TIG имеют «холодную» настройку, которая существенно ограничивает подвод тепла. Это достигается путем приложения электрической дуги к крошечному пятну всего за долю секунды.

Температура минимальна, потому что любое генерируемое тепло быстро рассеивается, особенно в случае металла с высокой проводимостью, такого как алюминий.

Это полезно при сварке очень тонких листов металла и проволоки. Но вы можете добиться чего-то подобного с любым продвинутым аппаратом для сварки TIG, используя настройки импульса.

Вы получите низкотемпературную сварку TIG, установив низкий импульсный ток и большую временную задержку между импульсами. Но низкой температуры иногда недостаточно, поэтому, когда возможна холодная сварка давлением, она улучшит соединение.

JB сварка

JB Weld — это торговая марка системы эпоксидного склеивания, используемой для металла, бетона, кирпича, стекловолокна и т. д.Хотя это называется «Оригинальная формула холодной сварки», на самом деле это не создает сварного шва между металлами.

В отличие от процесса холодной сварки, здесь отсутствует межатомное притяжение, и два металла не сливаются в однородную массу.

JB Weld — хороший метод склеивания металла, но его нельзя сваривать. Продукт представляет собой двухкомпонентную эпоксидную смолу, основу и активатор. Когда вы смешаете и нанесете этот продукт на металлические детали, вы должны закрепить их зажимами и начать процесс отверждения.

Прочность соединения при растяжении составляет 5020 фунтов на квадратный дюйм, что обеспечивает слабое соединение по сравнению с типичным стержневым электродом E6010 с давлением 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Не заменит настоящий сварной шов, если только вы не занимаетесь мелким ремонтом дома. Но некоторые люди путают его с процессом холодной сварки.

Краткая история холодной сварки

История холодной сварки началась в бронзовом веке, около 700 г. до н.э., но она не была такой сложной, как сегодня. Археологи раскопали множество инструментов и посуды того периода, которые были изготовлены с использованием примитивного процесса холодной сварки.

Тем не менее, первый задокументированный научный эксперимент по холодной сварке был проведен в 1724 году преподобным Ж. И. Дезагюлье. Он обнаружил, что если сжать и скрутить два свинцовых шарика вместе, они образуют прочное соединение. Он проверил прочность связи на безменах с хорошими результатами.

Следующим знаменательным моментом в истории стала Вторая мировая война, когда в Германии методом холодной сварки были сварены легкосплавные авиационные элементы. С последовавшим промышленным прогрессом холодная сварка стала более продвинутой и привела к тому, чем она является сегодня — хорошо изученному процессу, используемому в специализированных условиях.

Что такое холодная сварка и как она работает?

0

Последнее обновление 09 января 2022 г.

Сварка должна быть горячей, верно? Много искр, может загореться тряпка или штанина — вот что мы думаем, когда слышим «сварка». Так как же сварка может быть холодной? Холодная сварка, или контактная сварка, представляет собой процесс сварки в твердом состоянии. Обычно мы не думаем о сварке таким образом, но технически процессы дуговой сварки находятся в жидком состоянии. То есть дуга разжижает металл, чтобы он мог плавиться.

Как металл может плавиться по-другому? Один из способов – холодная сварка. Холодная сварка заключается в удалении оксидного слоя на кусках металла путем удаления смазки и очистки металла проволочной щеткой. Затем металл прижимают друг к другу достаточно сильно, чтобы он соединился.

Существует некоторая путаница с терминологией, которую мы рассмотрим. Часто сварщики, когда слышат термин «холодная сварка», думают либо о сварке холодным переносом металла, либо о сварке JB. Частично это происходит из-за разрыва между тем, что делают инженеры «наверху», и тем, что делают сварщики и изготовители на уровне земли цеха.Итак, давайте попробуем объединить оба мира и получить целостное представление о том, что может означать «холодная сварка».

---

Как это работает?

Когда металл формируется на сталелитейном заводе, окисление не обязательно является частью производственного плана. Вместо этого после охлаждения начинает происходить окисление (воздействие кислорода). Это происходит с разной скоростью в зависимости от типа металла. Например, калий, который является чрезвычайно мягким металлом (вы можете резать его ножом для очистки овощей), окисляется в течение нескольких секунд на воздухе.Другие черные (с высоким содержанием железа) металлы окисляются медленнее.

В любом случае, прежде чем приступить к холодной сварке, этот оксидный слой необходимо удалить с любого типа металла, поскольку он препятствует склеиванию. Почему? Когда обнажается голый, неокисленный металл, два соединительных элемента могут соединиться под достаточным давлением. Это связано с тем, что общая кристаллическая форма металлов имеет молекулярную структуру, имеющую решетчатую структуру. Между атомами решеток находятся электроны, которые, если они не охвачены окислением, могут свободно течь, вызывая соединение обоих элементов соединения на поверхности. Все это делается без тепла или электричества любого рода, индуцированного в материале.

Какие бывают виды холодной сварки?

Как мы уже упоминали, когда люди слышат «холодную сварку», они обычно думают о вещах, отличных от того, о чем мы говорили до сих пор, имея в виду контактную сварку. Итак, мы рассмотрим еще пару видов «холодной сварки».

• Контактная сварка

  Авторы и права: Роберт Бертольд, Shutterstock

О холодной сварке мы говорили как о контактной сварке.Оксидный слой металлов удаляется, так что электроны в молекулярной структуре каждого металла могут свободно течь к другому соединительному элементу. Но как это делается? Склеивание можно даже начать нажатием вручную. Но обычно используются разнообразные прессы, чаще всего аппараты для сварки давлением. Они специально разработаны для создания силы, достаточной для соединения кристаллических зерен материала.

• Холодный перенос металла

  Кредит: Photo Love, Shutterstock

Когда люди слышат «холодную сварку», они часто думают о процессе сварки плавлением, в котором используется электрическая дуга. В данном случае холод – гораздо более относительное понятие. Холодный перенос металла (CMT) — это процесс сварки MIG, при котором выделяется примерно на 90 % меньше тепла, чем при обычной сварке MIG. Существенное различие между этим процессом и контактной сваркой заключается в том, что это процесс дуговой сварки, тогда как контактная сварка использует давление. Поскольку CMT представляет собой процесс дуговой сварки, в нем используется электродная проволока, подаваемая в расплавленную сварочную ванну. Это контролируется электроникой, которая регистрирует короткое замыкание дуги, чтобы провод втягивался.Это приводит к тому, что тепловложение намного меньше, чем при стандартной сварке MIG.

Существует также процесс сварки TIG, также известный как холодная сварка. Иногда аппарат для сварки ТИГ, который включает в себя постоянный и переменный ток, имеет настройку, называемую «холодной». Это ручной процесс, при котором каждый раз, когда дуга зажигается с помощью горелки ТИГ, возникает эффект «защелки». То есть он вводится только на долю секунды. Этого времени вряд ли хватит, чтобы расплавить любой присадочный металл, но если вы это сделаете, предпочтительнее использовать более мягкие металлы, такие как алюминий.Холодная установка обычно используется для сплавления двух кусков металла, которые могут окислиться или расплавиться при слишком сильном нагреве.

JB Weld — торговая марка эпоксидной связующей системы. Это рекламируется как «оригинальная холодная сварка». Собственно говоря, это вообще не сварка. Нет расплавленной сварочной ванны, так как не используется электричество, а также нет молекулярного контакта между свариваемыми деталями. Вместо этого это смесь двух компонентов: активатора и основы. Вы смешиваете оба из них и наносите их на склеиваемую область.Затем детали закрепляются зажимами или чем-то еще, что будет стабилизировать их, пока эпоксидная смола затвердевает.

Где используется?

Вряд ли вы увидите его в обычном сталелитейном цеху. Это для очень специфических приложений, которые должны быть предварительно одобрены инженером. Инженер может назначить контактную сварку, потому что слишком много тепла, введенного в материал, может привести к деформации или ослаблению материала. Контактная сварка чаще всего используется для сварки проволокой, которая должна быть пригодной для сварки сплавов.Например, никелевая проволока и проволока из мягкой стали могут быть сварены в холодном состоянии.

CMT часто используется в тех случаях, когда металл не может деформироваться, например, при контактной сварке. Автомобильная промышленность и производство листового металла широко используют CMT.

JB Weld десятилетиями пользуется популярностью у профессионалов и домашних мастеров. При отверждении соединение может быть таким же прочным, как сталь. Его можно использовать на чем угодно, от сцепки прицепа до старых барных стульев. Это очень удобно.

Преимущества холодной сварки

• Очевидным преимуществом холодной сварки является то, что в материал не передается тепло.Это снижает вероятность деформации или ослабления материала. Он также позволяет соединять металлы разных типов, не обладая такими же навыками или ловкостью, как дуговая сварка.

Недостатки холодной сварки

• Конечно, сварка JB и некоторые «холодные» настройки аппаратов для сварки TIG широко доступны даже для домашнего использования. Но контактная сварка — это отдельная ниша. Аппараты для сварки давлением могут быть дорогими и труднодоступными.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое холодная сварка?

И снова в дело вмешивается другое понимание термина «холодная сварка».Холодный сварной шов – это дефект сварного шва при дуговой сварке. Это также описывается как отсутствие слияния. Здесь скорость перемещения электрода слишком мала. Сварной шов начинает накапливаться и не плавится должным образом. Металл сварного шва также может попасть перед дугой во время движения. Это не связано с процессом контактной сварки.

Вам нужен газ для холодной сварки?

Для контактной сварки защитный газ не требуется, так как при этом используется давление только после удаления оксидного слоя металлов. Однако для CMT требуется защитный газ, поскольку это процесс сварки MIG.

Прочна ли холодная сварка?

Хотя для соединения двух соединительных элементов не используется плавление или нагревание, холодная сварка может быть чрезвычайно прочной. По сути, происходит создание нового куска металла. В этом смысле это не сустав как таковой. Связь будет иметь ту же прочность, что и исходный материал, поскольку она связана на молекулярном уровне.

---

Заключение

Холодный — это сбивающий с толку термин, когда речь идет о сварке.Частично это связано с отсутствием связи между инженерами. Люди на первом этаже производственного цеха вряд ли сталкивались с контактной сваркой. Но они хорошо знакомы с машиной, работающей в холодном состоянии, или JB Weld. Все эти процессы имеют огромное значение. Вопрос лишь в том, что больше подходит для проекта.

---

Избранное изображение предоставлено: Мануэль Тринидад Меса, Shutterstock

Холодная сварка: соединение металлов без нагрева

Когда вы думаете о процедуре сварки, самое первое, что приходит на ум, это, вероятно, использование тепла. Такие методы, как дуговая сварка, сварка трением, ультразвуковая сварка и лазерная сварка, так или иначе связаны с нагревом. Фактически, тепло считается синонимом сварки и в приведенных выше примерах имеет решающее значение для соединения двух металлов вместе.

Однако это не единственный способ. Вы можете, хотите верьте, хотите нет, на самом деле сплавлять металлы вместе в процессе, называемом холодной сваркой.

Широко используется в авиации и электротехнике и считается одним из лучших способов соединения металлов (и других материалов) друг с другом.

Это может показаться невозможным, но на самом деле это один из самых популярных методов сварки. Давайте узнаем немного больше об этом.

Тепловая сварка эффективно делает детали достаточно пластичными, чтобы могла происходить диффузия атомов либо между двумя деталями, либо с другой средой посередине. Хотя это традиционно делается путем применения тепла, существуют и другие способы уговорить атомы диффундировать.

Холодная сварка является одним из предпочтительных методов в авиационной промышленности.Источник: US Gov. Military Air Force/Wikimedia Commons

Холодная сварка (также известная как холодная сварка давлением и контактная сварка) использует давление в условиях вакуума, а не тепло, для соединения двух материалов посредством процесса, называемого твердотельной диффузией.

Его также можно использовать для склеивания других материалов, таких как пластмассы.

Тем не менее, возникает вопрос: «Прочна ли холодная сварка?» Как оказалось да.

Полученная связь обычно такая же прочная, как и у исходных материалов после завершения процесса.

Во время процесса металл не расплавляется, и материалы обычно не нагреваются до заметной степени. Однако этот процесс зависит от необходимости сначала удалить любые оксидные слои с рассматриваемых металлов.

Это в основном связано с тем, что металлы обычно содержат поверхностный оксидный слой, который действует как тонкий барьер на поверхности материалов, предотвращая диффузию атомов металла между металлическими частями.

Большинство металлов при нормальных условиях имеют оксидный слой на открытых поверхностях, даже если он не виден невооруженным глазом.Они также могут собирать слои других загрязняющих веществ, таких как жир, пыль и т. д. 

Холодная сварка решает эту проблему путем подготовки металлов перед сваркой. Процесс подготовки включает очистку или чистку металлов щеткой до такой степени, что верхний оксидный или барьерный слой удаляется.

Металлы должны быть максимально очищены от жировых и оксидных слоев при холодной сварке. Источник: Andrezadnik/Wikimedia Commons

Обычно это сочетание химических и механических методов.Обезжиривание, проволочная щетка. и другие методы используются для обеспечения того, чтобы любые металлические поверхности были максимально свободны от оксидного слоя.

Что нужно для холодной сварки?

Как упоминалось ранее, любые металлы, которые будут подвергаться холодной сварке, должны быть предварительно очищены от оксидных слоев.

После достижения желаемой чистоты поверхности оба материала механически прижимаются друг к другу с применением необходимого усилия. Это усилие зависит от самого материала, так как некоторые материалы можно сваривать только при высоком давлении.

Но есть и другие требования.

Одним из условий, необходимых для холодной сварки, является то, что по крайней мере один из материалов должен быть пластичным и не подвергаться сильной закалке. Это, очевидно, сужает список материалов, которые могут быть кандидатами на холодную сварку.

Мягкие металлы, такие как алюминий или медь, лучше всего подходят для холодной сварки.

Холодная сварка может использоваться для соединения разнородных металлов, таких как медь и алюминий. Источник: mtiwelding

Наиболее распространенными соединениями, которые возможны при холодной сварке, являются:

В стыковом соединении удаление барьерного слоя металла часто не требуется, поскольку пластическая деформация, возникающая в процессе соединения, автоматически разрушает барьер.Этот тип соединения чаще всего применяется к металлам, таким как алюминиевые или медные провода, диаметром от 0,02 дюйма (0,5 мм) до 0,4 дюйма (10 мм).

Стыки внахлестку, напротив, требуют специальной обработки, поскольку в противном случае материалы не будут прилипать друг к другу. Соединения внахлест чаще используются при сварке листов вместе или листов к стержням.

Холодная сварка также широко используется с проволокой, включая алюминий, медь, цинк, латунь 70/30, никель, серебро, серебряные сплавы и золото.

Впервые холодная сварка была официально признана еще в 1940-х годах, но есть некоторые свидетельства того, что она может иметь еще более раннее происхождение.

В 1724 году, например, преподобный Дж. И. Дезагюлье успешно соединил два металла методом холодной сварки. Он показал, что если сжать и скрутить вместе два свинцовых шарика одинакового диаметра, они прилипнут друг к другу. Суставы были несколько неустойчивыми, но оказались такими же прочными, как и у родительских свинцовых шаров.

Какой бы полезной ни была холодная сварка, она далеко не лишена ограничений — как и любая другая форма сварки.

Холодная сварка имеет некоторые преимущества перед другими видами сварки. Источник: Силы обороны Новой Зеландии/Flickr

Очень сложно добиться идеального холодного сварного шва. Это происходит по нескольким причинам, включая оксидные слои, которые образуются поверх металла в атмосферных условиях, неровности поверхности, загрязнение поверхности и многое другое. Достичь идеальных условий может быть сложно и дорого, особенно для крупномасштабных сварочных проектов.

Оптимальные холодные сварные швы получаются только тогда, когда две сжимаемые поверхности чистые и не содержат каких-либо загрязнений. Это требует дополнительных подготовительных шагов и может занять некоторое время.

Кроме того, чем ровнее и ровнее будет поверхность, тем легче и равномернее будет сварка. Идеально ровная и гладкая поверхность не всегда возможна, особенно на микро- и наноуровне.

Другим ограничением являются типы металлов, которые можно сваривать холодной сваркой.По крайней мере, один из них должен быть пластичным, а мягкие цветные металлы — единственные реальные кандидаты, подходящие для холодной сварки. Медь и алюминий являются двумя наиболее часто свариваемыми металлами.

Металлы, содержащие углерод, обычно не подлежат холодной сварке.

Наиболее примечательным преимуществом холодной сварки является то, что получаемые сварные швы имеют такую ​​же или очень близкую прочность соединения основного материала. Этот подвиг очень трудно воссоздать в других формах металлообработки без полной плавки и повторной отливки.

Холодная обработка также может использоваться для сварки алюминиевых сплавов серий 2xxx и 7xxx, которые нельзя сваривать плавлением из-за склонности к горячему растрескиванию и которые очень трудно соединить с другими формами сварки.

Пример ручного аппарата для холодной сварки. Источник: PWM Cold Pressure Welding Machines/YouTube

. В промышленности холодная сварка известна своей способностью сваривать алюминий и медь, которые также часто трудно сваривать другими методами сварки.Однако связь между двумя материалами при холодной сварке очень прочная.

Холодная сварка обеспечивает чистые и прочные швы без образования хрупких интерметаллидов.

Холодная сварка в основном применяется в сварочной проволоке. Поскольку нет нагрева и процесс может быть выполнен быстро, холодная сварка может обеспечить идеальное сваривание проволоки, в основном с алюминием, медью, латунью 70/30, цинком, серебром и серебряными сплавами, никелем и золотом.

Существуют даже ручные инструменты, которые можно использовать для холодной сварки проволоки, что делает их очень портативными и простыми в использовании — конечно, после того, как металлические поверхности будут достаточно очищены.

Холодная сварка также используется в тех случаях, когда необходимо соединить разнородные металлы, например, между медью и алюминием.

Холодная сварка обеспечивает один из самых прочных сварных швов для создания соединений, подобных основному металлу. Не требует тепловой энергии и специальных инструментов. Среди самых популярных методов сварки холодная сварка показывает, что нагрев не нужен, если вы соединяете определенные типы материалов.

Что такое холодная сварка? — Определение из Corrosionpedia

Что означает холодная сварка?

Холодная сварка — это процесс соединения, во время которого два твердых тела соединяются в единое целое под действием соответствующего давления.Это разрушает барьеры оксидных слоев на границе раздела и обеспечивает прочную адгезию между двумя поверхностями.

В отличие от обычного процесса сварки, здесь не применяется сильный нагрев или плавление материала на границе раздела. Обе поверхности продолжают оставаться в твердой фазе на протяжении всего процесса принудительной адгезии. Необходимая сила для склеивания прикладывается с помощью механических валков и штампов.

Холодная сварка также известна как контактная сварка.

Corrosionpedia объясняет холодную сварку

Когда две поверхности без промежуточного оксидного слоя соединяются вместе, одинаковые атомы с обеих сторон коллапсируют друг в друга.

Холодная сварка как метод соединения имеет некоторые ограничения. Соединение может выйти из строя в реактивной среде или в среде с высоким содержанием кислорода. Он подходит для подземных труб и компонентов, размещаемых в местах, где нет риска контакта с кислородом.Чтобы холодная сварка была эффективной, поверхности должны быть тщательно очищены щеткой.

Если внешний слой любого из компонентов имеет высокое содержание кислорода, маловероятно возникновение адгезии. Еще одним важным фактором является пластичность используемых металлов. По крайней мере, один из двух соединяемых металлов должен быть ковким.

Непреднамеренная холодная сварка, приводящая к сварке разъемных контактов, обсуждалась как механическая проблема в некоторых ранних спутниках. Концепции холодной сварки используются в нано- и микропроизводствах в высокотехнологичных областях.Например, золотую нанопроволоку можно мгновенно сварить холодной сваркой. Этот метод также используется в ядерной области.

Холодная сварка – обзор

1 Введение

Механическое легирование (МА) стало популярным методом легирования с момента его разработки Джоном Бенджамином и его сотрудниками в 1960-х годах (Сурьянараяна, 2001). МА представляет собой метод обработки твердого порошка, включающий повторную холодную сварку, разрушение и повторную сварку смеси металлического порошка. МА обычно проводят в высокоэнергетической шаровой мельнице в инертной атмосфере.Во время помола частицы порошка захватываются между сталкивающимися шарами или шарами со стенками флакона. Сила удара пластически деформирует частицы порошка, что приводит к деформационному упрочнению и разрушению (Бенджамин, 1970). МА также известен как один из лучших методов обработки для производства материалов с однородно распределенными композитными частицами в металлической матрице. Легирование методом МА позволяет избежать многих проблем, связанных с традиционными методами плавления и затвердевания (Turker и др. ., 2000). Было обнаружено, что МА является эффективным методом обработки металлических сплавов, таких как сплавы Fe-C с очень высокой концентрацией углерода, которые трудно получить традиционными методами, такими как литье (Novosielski and Pilarczyk, 2007). Производство высокоуглеродистых сплавов Fe-C с тонкой микроструктурой и уникальными свойствами методом МА привлекло внимание многих исследовательских групп. Ряд исследовательских групп изучали влияние параметров обработки МА на эволюцию микроструктуры и свойства высокоуглеродистых сплавов Fe-C (Chen и др. ., 2013; Zuhailawati и др. ., 2010; Чжао и др. ., 2009; Гош и Прадхан, 2009 г.; Новосельский и Пиларчик, 2007, 2005; Арик и Туркер, 2007 г.; Yoo и др. ., 2005; Елсуков и др. ., 2004).

Большая часть этой работы посвящена измельчению порошков и их характеристикам, включая растворение исходных элементов друг в друге, микроструктуру и твердость частиц, а также механохимические реакции. Например, Ю и др. .(2005) изучали влияние времени сплавления на структурную эволюцию механически легированных сплавов Fe-C. Процесс МА проводили в мельнице SPEX с мелющими телами из нержавеющей стали. В своих результатах они обнаружили, что увеличение фазы Fe ₃ C и уменьшение фазы ОЦК-Fe в порошке происходило со временем легирования. Кроме того, через 24 часа в размолотых порошках наблюдали аморфную фазу Fe-C. Кэмпбелл и др. . (1997) исследовали образование соединений Fe ₃ C и Fe ₇ C ₃ в сплаве Fe ₇₅ C ₂₅ с использованием процесса шаровой мельницы.Железо и графит измельчали ​​до 285 ч в шаровой мельнице «Уни-шар» под вакуумом. Дифференциальную сканирующую калориметрию (ДСК) использовали для исследования термической стабильности измельченных порошков. В своих результатах они заметили, что экзотермический пик наблюдался при 320°C в порошках, размолотых в течение 45 ч и 75 ч, и такой же пик отсутствовал через 140 ч, как показано на рис. 1. Они пришли к выводу, что аморфное Fe ₃ C образовался через 45 часов, а при дальнейшем измельчении кристаллический Fe ₃ C в конечном итоге образовался в результате термически активированной кристаллизации через 140 часов.Этот вывод был поддержан Танакой и др. . (1991) и Rochman и др. . (1999, 2003). Автор, выполняющий эту работу, не согласился с их объяснением. Использование дифракции рентгеновских лучей и дифференциальной сканирующей калориметрии оказалось недостаточным для подтверждения образования аморфных фаз.

Рис. 1. Кривые ДСК порошков Fe ₇₅ C ₂₅ , измельченных в течение 45 ч (а), 75 ч (б) и 140 ч (в).

Воспроизведено из Campbell, S., Wang, G., Calka, A., Kaczmarek, W., 1997. Шаровое измельчение Fe ₇₅ -C ₂₅ : Формирование Fe ₃ C и Fe ₇ C ₃ . Материаловедение и инженерия: A 226, 75–79.

В этой работе было разработано больше экспериментов, чтобы найти лучшее объяснение происхождения экзотермического пика, который наблюдался при 320°C в размолотых порошках Fe-C. Кроме того, настоящее исследование направлено на изучение влияния времени измельчения и концентрации углерода на микроструктурную эволюцию и свойства измельченных порошков сплавов Fe-C.

Холодная сварка – обзор

12.1 Введение

Хорошо известно, что холодная сварка, измельчение микроструктуры и процессы формирования границы раздела, которые способствуют возникновению структурных и химических превращений в направлении синтеза равновесных и далеких от равновесных фаз , представляют собой основные эффекты, вызванные механической обработкой порошков с помощью шаровой мельницы (BM) (Сурьянараяна, 2001; Бейер и Клаузен-Шауманн, 2005). Кроме того, обнаружено, что шаровая мельница значительно влияет на реакционную способность порошка за счет так называемой механической активации (МА) (Charlot et al., 1999; Takacs и др. , 2001; Хина и Форманек, 2006). Химические и структурные превращения, происходящие при БМ, явно зависят от соответствующей интенсивности механической обработки, которая, как правило, настраивается за счет соответствующего выбора времени измельчения и соотношения зарядов, т. ).

Начиная с порошков, обработанных BM, несколько методов уплотнения, например, горячее прессование (HP) (Il Moon et al., 2001; Красновский и Кулик, 2003; Чжэн и др. , 2003; Красновски и др. , 2007; Тавузи и др. , 2009) и ударное уплотнение (Korth and Williamson, 1995; Yamasaki et al. , 2003) использовались с целью изготовления объемных передовых материалов и, в частности, наноструктурированных продуктов. Наряду с этими методами спекания недавно было также предложено искрово-плазменное спекание (ИПС), которое относится к более общему классу методов спекания, активируемого электрическим током (ECAS) (см.Орру и др. , 2009). Как схематично показано на рис. 12.1, во время ИПС порошки, подлежащие спеканию, и/или матрица, содержащая их, пересекаются электрическим пульсирующим током с одновременным приложением механической нагрузки. Помимо обеспечения быстрого джоулевого нагрева, постулируются также усиление массопереноса за счет электромиграции и противоречивое присутствие плазмы в пустотах, окружающих частицы порошка (Orrù et al. , 2009).

12.1. Схематическое изображение системы искрового плазменного спекания (ИПС).

Обычно установлено, что SPS позволяет проводить спекание при относительно более низких температурах, более коротком времени и со значительной экономией энергии по сравнению с обычным HP (Musa et al. , 2009). Более мягкие условия спекания, возникающие при ИПС, актуальны, когда конечной целью является изготовление трудно спекаемых материалов или получение наноструктурных продуктов, поскольку рост зерен существенно ограничен.

Как указано в Таблице 12.1, на сегодняшний день было изготовлено большое разнообразие сыпучих материалов путем сочетания обработки BM с аналогичными методами ECAS, в основном SPS.Сыпучие материалы включают в себя чистые металлы, различные сплавы и интерметаллиды, карбиды, оксиды, силициды, металлокерамические и керамически-керамические композиты, а также другие системы, подходящие для различных областей промышленности, таких как авиация, микроэлектроника, биомедицина и т. д.

Таблица 12.1. Выбранные системы, исследованные в литературе, которые объединяют мяч фрезерный и электрический ток активированные спекатеры

, 2002-FE-AL

	Ссылка
AL на основе сплавов 9062 • Pure AL • Al–17Si–5Fe–3.5CU-1.1 MG-0.6ZR • 50624 5083 AL ALLOY • AL-5 на% Fe • AL-CU-FE • AL -10la-4ni-4FE • (AL + 12.5 на% m) 3 ZR (M = Cu, Mn) совочные сплавы • CO65TI20W15 сплавы на основе FE • Fe-C • Fe-Co • FE-PT • FE-CR-Ni-N , Fe–Cr–Mo–N • Fe–18Cr–11Mn • Fe–17Cr–13Ni–2. 2MO 0.8si-0.02C сплавы на основе Ni • NI-43 на% MO NB-сплавы • NB-AL, NB-AL -W, NB-AL-MO, NB-AL-N сплавы на основе Ti • Ti-Si-Fe • Ti-ZR-NI • Ti-10Ta, Ti-10Nb • Ti / Ti силицидов Ниобий алюминидов • NbAl 3 алюминидов железа • Intermetallics на основе Feal на базе • Fe 3 AL-FE 3 AL-BALE MATELALLICS • FE-AL-C Titanium Aluminife • Ti 50 Al 50 • Tial-x, Al 3 Ti-X (x = cr, mn, fe) • Tial-Cr • Ti (Al + x Mn) 3 • • Ti-Al (FGM) Ni-Ti SM-CO SM-Co-Fe Ti-Si SiC WC B 4 C AL 3 BC Ti 3 SiC 2	Kubota, 2007 Sastry et al. , 2004 Е и др. , 2006 Сасаки и др. , 2007 Никула и др. , 2007a Чой и др. , 2007 Ли и др. , 2006а Эль-Эскандарани и др. ., 2005 Чжан и др. , 2005a Никула и др. , 2007b Геберт и др. , 2007 Миура и Огава, 2001 Сиснерос и др. , 2005 Олешак и др. , 2007 Де Ла Торре и др. , 2000 Мураками и др. , 1999 Мацумото и др. , 2002 Мацумото и др. , 2007 Мазиарз и др. , 2006 Направляющая и др. , 2008 Locci и др. , 2007 Париж и др. , 2004 He и др. , 2006 Минамино и др. , 2005 Лю и Лю, 2007 Кальдерон и др. , 2002 Мазиарз и др. , 2004 Ян и др. , 2004 Нагае и др. , 2000 Е и др. , 1998 Ян и др. , 2008 Шринивасулу и др. , 2008 Направляющая и др. , 2006 Ямамото и др. , 2004 Шинода и др. , 2008 Хэйан и др. , 2004 Кубота и Чижек, 2008 Фэн и др. , 1999
Ti 3 AlC 2	Ян и др., 2009
(Fe 0,95 Mn 0,05 ) 75 C 25	1 Terashima 905al. , 2006
β-Si 3 N 4	Xu и др. , 2005a
MoSi 2	Орру и др. , 2001; Санния и др. , 2003
CoSb 3	Чжан и др. , 2004
СИАЛОН	Сюй и др. , 2005b
BaTiO 3	Licheri и др. , 2007
Ba 1 − x Sr x TiO3	Hungria и др. , 2005
WC–Co	Cha и др. , 2003
WC–Co–VC	Zhu et al. , 2003
Cu–TiB 2	Квон и др. , 2006
SiCp/Al	Hong и др. , 1992
TiAl–SiC	Lee и др. , 1997
SmCo 5 –Fe	Рао и др. , 2007
Al 2 O 3 –Cu	Kim и др. , 2001
AlN–Cu	Lee и др. , 2007
Al 2 O 3 –Ni–Co	Oh и др. , 2001
Cr–Al 2 O 3 , Nb–Al 2 O 3	Сауседо-Акунья 9051.4. , 2007
Ni 3 Al–Al 2 O 3	Meng и др. , 2006
Mo–ZrC	Такида и др. , 2000
Mo–TaC	Такида и др. , 2004
Fe–Mo–SiO 2	Либарди и др. , 2007
TIC-NI	Kobayashi и Ozaki, 2006A
Feal-Y 2 O 3	JI et al. , 2007
Mg 2 Ni/LaNi 5	Окумура и др. , 2002
TIB 2 -FE-AL	Kobayashi и Ozaki, 2006B
AL 2 O 3 -Tic	Чжан et al. , 2005b
Al 2 O 3 –Ti 3 SiC 2	Luo и др. , 2002
Al 2 O 3 –BaTiO 3	Zhan et al. , 2003
Bi 2 Te 3 –SiC	Zhao и др. , 2008
Mo(Si 0,75 Al 0,25 ) 2 –SiC	Крахмалев и др. , 2003
Si 3 N 4 –C	Xu и др. , 2007
SiC–AlN	Шираи и др. , 2006
SiC/BN	Кодера и др. , 2008
SiC–RBC (углерод из рисовых отрубей)	Zhou and Hirao, 2005
TiC–TiB 2	Loci 4 et al. , 2006a
TiN–TiB 2	Lee и др. , 2001
ZnS–SiO 2	Ким и др. , 2008
ZrB 2 –ZrC	Шим и др. , 2002
ZrO 2 –MgAl 2 O 4	Морита и др. , 2005
HA/Y–TZP	Guo и др. , 2003
HA–Ag	Lee и др. , 2006b
HA–TiO 2	Que и др. , 2008
(Bi 2 TE 3 ) 0,9 ) 0.9 — (Bi x Ag x SE 3 )	CUI et al. , 2007
УНТ/Fe/Al 2 O 3	Yoo и др. , 2006
La x Co 4 Sb 12	Liu и др. , 2006
Fe 35 Pt 35 P 30 , Fe 50 Pt 50 08 , 2005

При объединении методов механической обработки с соответствующими процессами консолидации обычно используются два различных подхода. А именно, измельчение может быть адаптировано для механохимической активации исходной смеси, которая впоследствии будет подвергнута реакции и консолидации (реактивное спекание) с помощью ECAS в одну стадию (Lee et al. , 2001; Санния и др. , 2003; Париж и др. , 2004). Напротив, стадии синтеза и уплотнения можно проводить отдельно. В этом случае реагенты сначала полностью превращаются путем реактивного помола в целевые продукты, микроструктура которых также одновременно очищается, а полученные порошки затем спекаются (Tavoosi et al. , 2009). В качестве альтернативы, продукты, ранее приготовленные подходящими методами обработки, отличными от измельчения, подвергают измельчению и/или измельчению кристаллов посредством специальной механической обработки.Полученные порошки впоследствии уплотняют (Licheri и др. , 2007).

В данной работе рассмотрено и обсуждено влияние механоактивации исходных реагентов на активированный электрическим током одновременный синтез и уплотнение MoSi ₂ , TiC–TiB ₂ и NbAl ₃ с помощью ИПС. Все системы, рассмотренные в данной работе, благодаря своим известным свойствам являются очень перспективными материалами в нескольких областях применения.