Холодная сварка что это: Холодная сварка. Виды и применение. Работа и особенности. Плюсы — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Холодная сварка: виды и практическое применение

Оглавление:
Холодная сварка: что это такое и какие ее разновидности бывают
Холодная сварка для металла: инструкция к применению

Сегодня смело можно утверждать, что технология холодной сварки металлов и других материалов известна практически каждому человеку – каждый первый слышал о ней, а каждый второй уже успел опробовать ее. Но вот парадокс, большинство людей просто не в состоянии до конца оценить эту технологию – всему виной неправильное использование. Ну не умеет наш народ читать инструкции и уделять внимание мелочам, без которых ни одна современная технология не обходится, в том числе и холодная сварка. Именно об этом в основном и пойдет разговор в данной статье. Вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с вопросом использования этой технологии дома и ответим на следующие вопросы: что представляет собой холодная сварка, какими свойствами она обладает, как работает и, в конце концов, для чего применяется?

Холодная сварка фото

Холодная сварка: что это такое и какие ее разновидности бывают

Коротко охарактеризовать холодную сварку для металлов можно следующим образом – это высокопластичный клей, изготавливаемый на основе эпоксидной смолы. Может быть как однокомпонентным, так и двухкомпонентным – во втором случае появляется возможность длительного хранения состава. Первый используется сразу весь, иначе он просто пропадает. Изготавливают такой клей в виде трубки или колбаски (как вам будет угодно) – наружная часть этой колбаски (скажем, шкурка) представляет собой отвердитель, а внутренняя начинка не что иное, как эпоксидная смола, перемешанная с металлической пылью, в задачи которой входит обеспечение прочного и стойкого соединения. Не обходится дело и без добавок, в качестве которых выступает сера и некоторые другие компоненты, которые, как правило, являются засекреченными, так как они в полной мере отвечают за качество и технические характеристики холодной сварки.

Виды холодной сварки фото

Данный тип клея особыми разновидностями не отличается – его виды обусловлены исключительно назначением, а вернее способностью склеивать те или иные материалы. Эта способность в полной мере зависит от наполнителя.

Холодная сварка для металла. Сегодня этот незаменимый клей находится в багажнике или бардачке каждого автолюбителя – с его помощью можно достаточно просто поставить машину на ноги и без проблем не только доехать до ближайшей автомастерской, но и полноценно эксплуатировать автомобиль некоторое время. Посредством холодной сварки для металлов можно легко подлатать пробитый поддон картера, радиатор и другие части машины, которые не испытывают при езде больших нагрузок. Мало того, эта разновидность клея широко используется сантехниками для временного устранения течей. Вообще слово «временный» является ключевым моментом во всей истории с холодной сваркой, несмотря даже на поговорку, что нет ничего более постоянного, чем временное. Как бы вы ни старались, любая течь, устраненная с помощью клея холодная сварка, со временем возобновляется – следует понимать, что через некоторое время течи лучше устранять капитально.

Холодная сварка для пластика. Это менее распространенный вид клея, и его можно назвать специфическим. Несмотря на это, он широко используется как в быту, так и на производстве – бытовое назначение подобных клеевых составов сводится все к тому же ремонту. Пластик сегодня применяется для изготовления многих бытовых приборов, в том числе и их корпусов, которые очень часто лопаются.
Холодная сварка для линолеума – исключительно строительный клей узкой специализации. Стоит единожды применить его для соединения линолеума стык в стык и большие никакие двусторонние скотчи или клеи будут вам не по «вкусу». Клей для линолеума холодная сварка также может быть использован и для соединения жестких резиновых изделий.
Холодная сварка для линолеума фото

Существуют и другие виды холодной сварки, призванные решать аналогичные задачи соединения различных материалов. Все они неплохо справляются с поставленными задачами, если, конечно, их использование осуществлялось без нарушения технологии. Именно об этом и пойдет речь дальше.

Холодная сварка для металла: инструкция к применению

Все виды клея холодная сварка имеют схожую технологию применения – разницы между ними нет никакой. Именно по этой причине вопрос, как пользоваться холодной сваркой, мы рассмотрим на примере устранения течей в железных трубопроводах. Представим эту технологию по пунктам, но для начала разберемся с одним моментом – холодная сварка с одинаковым успехом может устранять течи как в пустых емкостях, так и находящихся под небольшим давлением. Если в автомобильном радиаторе имеется охлаждающая жидкость, то для заделки пробоины сливать ее не обязательно. То же самое можно сказать и о трубопроводах.

Но вернемся к непосредственной технологии использования холодной сварки. Выглядит она следующим образом.

Для начала готовим склеиваемую или склеиваемые поверхности. Самым тщательным способом зачищаем ее крупной наждачной шкуркой, так, чтобы не только удалилась грязь и старая краска, но и на поверхностях образовались видимые невооруженным глазом царапины. Они нужны для того, чтобы обеспечить качественное склеивание – без них не обойтись, поэтому стесняться не нужно и царапать необходимо капитально. Естественно, в пределах разумного.
Просушиваем поверхность – можно даже феном. Если склеиваемые холодной сваркой поверхности будут нагреты, это пойдет только на пользу. Сразу оговорюсь – холодная сварка пристает и на мокрую поверхность, но делает это во много раз хуже. Хорошего качества в таком случае ждать не приходится, и такой подход к делу является правильным только в случае временного устранения течей.
Как пользоваться холодной сваркой фото
Обезжириванием склеиваемые поверхности. Это обязательный этап работ, который обеспечивает надежность соединения. Даже если наглядно на поверхностях не видно жира, то это еще не означает, что его там нет – даже мизерной доли жира, перенесшегося на склеиваемую поверхность с пальцев рук, вполне достаточно для того, чтобы стык оказался нестабильным и некачественным. Этот этап работ игнорировать не стоит.
Пока ацетон высыхает, готовим холодную сварку. Для этого отрезаем от колбаски небольшое количество материала – режем строго поперек, так как в большинстве случаев мы имеем дело с двумя компонентами, расположенными один внутри другого. Отрезанный кусочек тщательно разминаем руками до получения пластичной, мягкой, а главное однородной массы. В процессе перемешивания материал немного нагреется – это нормально и заострять внимание на этом не стоит.

Наносим приготовленную холодную сварку на склеиваемую или заклеиваемую поверхность. Делать это нужно сразу же по окончании смешивания – большинство составов начинают полимеризироваться (застывать) уже спустя пару минут после приготовления. Если речь идет о заделке пробоины, то холодную сварку нужно нанести так, чтобы она проникла и внутрь отверстия. Если оно слишком большое, то на него лучше установить латку из листового железа, приклеив ее с помощью этой же холодной сварки.
Клей холодная сварка в действии фото

Все! Оставляем ремонтируемый участок высыхать. Полное застывание данного типа клея происходит в течение 24 часов. По истечении этого времени ремонтируемый участок можно зачищать, грунтовать, шпаклевать и красить – в общем, имеются все предпосылки для того, чтобы устранить пробоины даже в лицевых декоративных поверхностях.

Например, в бензобаке мотоцикла.

И в заключение темы несколько небольших советов, которые помогут использовать холодную сварку безопасно, а главное обеспечить с ее помощью надежное и герметичное соединение. Во-первых, тщательно ознакомьтесь с инструкцией – слова словами, а вот нюансы применения у различных производителей могут быть свои. Во-вторых, не забывайте о правилах использования таких веществ, как ацетон – они являются отнюдь не безопасными и при попадании в глаза могут вызвать серьезные травмы. А вообще холодная сварка является неприхотливым материалом – в этом отношении ее можно сравнить с обычным клеем, например, для обуви.

Автор статьи Александр Куликов

Что такое холодная сварка: виды и особенности применения

Холодная сварка сегодня пользуется популярностью, как хороший способ соединить детали легко и просто, без нагревания. Однако, что же это такое — какие виды ее существуют, где могут использоваться, какими техническими характеристиками обладают.

Если кратко, то холодная сварка — это специальный клей с высокой пластичностью. Изготавливается состав на основе эпоксидной смолы, получается, что это специальные эпоксидный клей. Холодная сварка бывает:

однокомпонентной. Используется сразу, так как после открытия упаковки состав пропадает, не хранится;
двухкомпонентной. Может храниться указанный производителем срок без потери своих качеств.

Обычно такой клеевой состав продаётся в трубках, похожих на колбаски. Снаружи идёт слой отвердителя, а внутри — эпоксидная смола, которую смешивают с металлической пылью с целью обеспечения прочного, долговечного соединения. В качестве добавок многие производители используют модификаторы, повышающие качество холодной сварки, улучшающие её характеристики. Причём, из таких добавок точно известно только о сере, остальные скрываются производителями как коммерческая тайна.

Где применяется холодная сварка

Холодная сварка, в наше время, применяется очень широко:

в ремонте автомобилей;
в ремонте сантехнических деталей, в том числе труб отопления, водопроводных коммуникаций, как пластиковых, так и металлических;
при укладке линолеума;
в электротехнической промышленности;
на производстве, например, бытовых приборов;
для соединения алюминиевых и медных проводов.

Преимущества холодной сварки

К преимуществам использования холодной сварки относятся:

возможность работать без специальных инструментов, зачастую просто руками, с помощью обычного ножа и самых простых приспособлений;
отсутствие отходов;
нет затрат энергии и топлива;
шов получается аккуратным, достаточно надёжным, ровным;

отсутствие взрывоопасных веществ, технологий, связанных с риском для здоровья;
возможность соединять детали даже под водой, ремонтировать мокрые трубы;
экологическая безопасность состава и самого процесса использования.

Вся холодная сварка делится в зависимости от сферы применения:

для металла. Важно понимать, что клеящий состав для алюминия и чугуна, например, разный. Поэтому выбирайте холодную сварку именно для нержавейки, чтобы получить надёжный шов или соединение;
для пластика. Специфический вид клеевого состава, который применяется не только для ремонта пластиковых труб, но и для починки, например, пластиковых корпусов бытовых приборов, которые нередко трескаются;
для укладки, соединения линолеума, а также жёстких резиновых изделий.

Существуют, также, эпоксидные клеевые составы для керамики и древесины и универсальные. Кроме того, есть холодные сварки, которые отличаются по цветам. Особенно это важно при ремонте кузова автомобиля.

В зависимости от способа нанесения и соединения, холодная сварка может быть:

точечной. Закрывается отдельное отверстие, например, в трубе отопления, ставится пломба;
шовной. Закрывается трещина, из клеевой массы делается шов по всей её длине;
стыковой. Соединяются две разных детали.

Из популярных в Украине брендов производителей холодной сварки можно выделить «Алмаз», уругвайский Poxipol, «Полимет», «Термо», Mastik, «Момент», «Монолит», Abro, Hi-Gear, Silver Steel. Нужно отметить, что самые дорогие это — высокотемпературные клеевые составы.

Важно! Настоятельно советуем вам перед использованием холодной сварки почитать инструкцию! Из-за неправильных действий домашнего мастера чаще всего и возникают проблемы.

Как работать с холодной сваркой

В целом, схема действия при ремонте металлической трубы холодной сваркой выглядит так:

Место накладывания состава очищается, подсушивается, возможные жирные пятна лучше убрать с помощью ацетона или другого растворителя. Да, эпоксидные клеевые составы могут применяться на влажной поверхности, но если вы хотите действительно долговечное и надёжное соединение, следует тщательно подготовиться. Подсушить поверхность можно обычным феном;
От «колбаски» холодной сварки острым ножом отрезается кусочек нужного размера;

Важно! Резать нужно исключительно поперёк, в противном случае нарушится правильный баланс эпоксидной смолы и отвердителя.

Отрезанный кусочек разминается руками, пока не станет пластичным, легко принимающим нужную форму. Чтобы состав не прилипал к рукам, просто смочите их водой, а ещё лучше надеть тонкие одноразовые перчатки;
Разравниваем холодную сварку на поверхности — точечно, в виде шва или соединяя детали. Прижимаем крепко;
Ждём 24 часа. Есть составы, которые застывают намного раньше, но лучше подождать, а уже затем шпаклевать, шлифовать, грунтовать, красить.

Другие материалы в этой категории: « Шесть способов, как устранить течь из металлической трубы Как подделывают сухие строительные смеси и как распознать подделку »

Наверх

Зачем нужна холодная сварка? Преимущества. Для каких металлов подходит — Гала Центр

Зачем нужна холодная сварка? Преимущества. Для каких металлов подходит galacentre.ru

Вернуться к списку статей
28.09.2020

(irina.panteleeva) Ирина Пантелеева

2020-09-18 2022-09-04 Зачем нужна холодная сварка? Преимущества. Для каких металлов подходит — Гала Центр Как вы представляете себе процесс сварки? В голове сразу возникает картина нагрева материалов до точки плавления и их соединение в расплавленном состоянии. Однако технологии не стоят на месте, а сварочные аппараты в быту уверено вытесняет холодная сварка. https://www.galacentre.ru/instrument/articles/

Как вы представляете себе процесс сварки? В голове сразу возникает картина нагрева материалов до точки плавления и их соединение в расплавленном состоянии. Однако технологии не стоят на месте, а сварочные аппараты в быту уверено вытесняет холодная сварка. На первый взгляд звучит дико, но при первом же использовании приходит понимание, что это дико удобно. Холодная сварка позволяет соединять металлические детали без использования тепла. Вместо нагрева применяется процесс твердотельной диффузии, в котором для создания сварных швов используется давление.

Когда два материала прижимаются друг к другу, они обычно не свариваются, потому что на их поверхности находится оксидный слой, не позволяющий диффундировать с другим металлом. Данная проблема решается тщательной чисткой материалов до полного удаления барьерного слоя. Сначала материал обезжиривается, а затем обрабатывается металлической щеткой. После достижения нужной чистоты, материалы прижимаются друг другу с нужным усилием. Сила давления зависит от материала, так как некоторые из них могут свариваться только при высоком давлении. Одним из условий для проведения успешной холодной сварки является наличие одного пластичного материала. А потому лучшими кандидатами для проведения процедуры являются мягкие металлы.

Самые популярные виды фиксации, возможные с холодной сваркой:

Стыковое соединение — устранение оксидного слоя не требуется, поскольку он удаляется в процессе фиксации.
Соединение внахлест — требуют предварительной обработки для удаления защитного барьера, в противном случае материалы не смогут прилипнуть друг к другу.

Лучший выбор для бытового применения — универсальная холодная сварка Ермак. Универсальная — значит, подходит для быстрого, прочного и герметичного соединения стекла, дерева, керамики, пластмасс, черных и цветных металлов, мрамора и других твердых материалов. С ее помощью можно быстро устранить неисправности в автомобиле и отремонтировать множество вещей в доме. Легко смешивается руками и гарантирует надежное сцепление. То есть фиксирует «на мертво», что и делает ее лучше клея. Незаменимый помощник автомобилиста. Поможет устранить утечки в масляном поддоне, блоке цилиндров или радиаторе прямо на дороге.

Как использовать универсальную холодную сварку Ермак? Обработайте стыки деталей наждачной бумагой, чтобы снять загрязнения и ржавчину. Отрежьте необходимое количество смеси и разомните влажными руками. Состав должен разогреться, стать пластичным и липким. Нанесите на нужные элементы и прижмите на 30 минут.

Где пригодится холодная сварка

• Для создания многослойных ленточных прокатов или армирования алюминиевых проводов медными накладками

Во время ремонта сантехники, металлических/пластиковых водопроводных и отопительных труб
Для фиксации медных и алюминиевых проводов
Для ремонта линолеума и соединения резины
Можно заделать утечку в радиаторе автомобиля
Во время ремонта металлических ванн и поврежденной посуды (после затвердевания продукт не реагирует на нагрев, а потому отреставрированная кастрюля может дальше использоваться, но не для приготовления пищи)
Незаменима при реставрации статуй и памятников, позволяет зафиксировать предмет на бетоне без сверления
Идеально подходит для восстановления недостающих кусочков определенного предмета. Например, можно заполнить скол на столешнице. После застывания, отшлифуйте и покрасьте поверхность. Столешница преобразится на глазах.

Также читайте: Клеевые пистолеты:15 креативных идей использования

Преимущества холодной сварки

Устойчива к высоким температурам, не поддается горению
Не нужны инструменты. Вы сможете работать руками, максимум используя нож
Не требуется покупка дорого аппарата, его подключение к сети и трат электричества
Вы получаете аккуратные, супер прочные, надежные швы
Безопасная процедура не несет никаких опасностей, как это бывает со сварочным аппаратом
Вы можете соединять даже мокрые детали, например, трубы под водой
В процессе работы не остаются отходы, состав продукта полностью экологически безопасный
После затвердевания приобретает каменную твердость, даже если вы наложили несколько слоев.
Удобно применять в качестве моделирующей шпаклевки.

Подводим итоги: Стоит ли покупать холодную сварку?

Главное преимущество данного продукта — способность создавать крепкие сварные швы. Также это идеальный вариант для работы с алюминием серий 2ххх (сплав алюминия с медью) и 7ххх (алюминиево-цинковый сплав), что часто невозможно с другими видами сварки.

Не пропустите: Как выбрать рабочие перчатки? Виды и сферы применения

В промышленности данная методика популярна при сваривании алюминия и меди, которые просто невозможно соединить другими способами. Между этими двумя металлами создается очень прочная связь. Швы — чистые и прочные, в качестве которых не придется сомневаться.

Вместе с тем нужно учитывать несколько важных нюансов. Идеальная фиксация возможна если поверхности двух материалов не имеют оксидного слоя и загрязнений. Чем ровнее поверхность, тем равномернее и качественнее будет сварка. Также существует ограничения по материалам. Цветные мягкие металлы — единственные кандидаты, пригодные для холодной сварки. Самые популярные из них — алюминий, свинец, серебро, медь, никель, кадмий, железо. Металлы с углеродом в составе, данному методу соединения не поддаются.

Купить холодную сварку оптом вы можете в каталоге Ермак. Производитель предлагает первоклассные товары по доступной цене, которые вы можете получить уже сегодня с бесплатной доставкой.

полезно для чтения

19.05.2021 Какая аккумуляторная дрель-шуруповерт лучше — на 14, 18 или 20 Вольт? 07.05.2021 Какая длина шины бензопилы вам нужна — 16 или 18 дюймов? 30.03.2021 Полное руководство как выбрать лучшую бензопилу для вашего сада

Холодная сварка: соединение металлов без нагрева

Когда вы думаете о процедуре сварки, первое, что приходит в голову, это, вероятно, использование тепла. Такие методы, как дуговая сварка, сварка трением, ультразвуковая сварка и лазерная сварка, так или иначе связаны с нагревом. Фактически, нагрев 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 сплавить металлы вместе в процессе, называемом холодной сваркой.

Обычно используется в авиации и электротехнике, он считается одним из лучших способов соединения металлов (и других материалов) вместе.

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

Как соединить металлы без нагрева?

Сварка под воздействием тепла эффективно делает детали достаточно пластичными, так что может происходить диффузия атомов либо между двумя деталями, либо с другой средой в середине. Традиционно это делается путем нагревания, но есть и другие способы заставить атомы рассеяться.

Холодная сварка — один из предпочтительных методов в авиационной промышленности. Источник: Военно-воздушные силы правительства США / Wikimedia Commons.

Холодная сварка (также известная как сварка холодным давлением и контактная сварка) использует давление в условиях вакуума вместо нагрева для соединения двух материалов посредством процесса, называемого диффузией в твердом состоянии.

Его также можно использовать для склеивания других материалов, например пластмасс.

Однако возникает вопрос: «Сильна ли холодная сварка?» Оказывается, да.

После завершения процесса образующаяся связь обычно оказывается такой же прочной, как и у исходных материалов.

Во время процесса металл не разжижается, и материалы обычно не нагреваются до значительной степени. Однако процесс основан на необходимости удаления любых оксидных слоев с рассматриваемых металлов.

В основном это 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 в нормальных условиях будет иметь некоторый оксидный слой на открытых поверхностях, даже если он не виден невооруженным глазом. Они также могут собирать слои других загрязнений, таких как жир, пыль и т. Д.

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

При холодной сварке металлы должны быть как можно более чистыми от жировых и оксидных отложений. Источник: Андрезадник / Wikimedia Commons

Обычно это включает сочетание химических и механических методов. Обезжиривание, чистка проволочной щеткой. и другие методы используются, чтобы гарантировать, что любые металлические поверхности максимально свободны от оксидного слоя.

Что нужно для холодной сварки?

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

Как только достигается желаемая чистота поверхности, оба материала механически прижимаются друг к другу, прилагая необходимое усилие. Это количество силы зависит от самого материала, так как некоторые материалы могут свариваться только при высоких давлениях.

Но есть и другие требования.

Одним из условий, необходимых для холодной сварки, является то, что хотя бы один из материалов должен быть пластичным и не должен подвергаться сильному упрочнению. Это, очевидно, сужает список материалов, которые могут быть кандидатами для холодной сварки.

Мягкие металлы, такие как алюминий или медь, являются лучшим выбором для холодной сварки.

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

Наиболее распространенные соединения, которые возможны при холодной сварке:

Стыковое соединение
Соединение внахлестку

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

С другой стороны, соединения внахлестку требуют специальной обработки, потому что в противном случае материалы не будут прилипать друг к другу. Соединения внахлест чаще используются при сварке листов вместе или листов со стержнями.

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

История холодной сварки

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

В 1724 году, например, преподобный Дж. И. Дезагюльерс, похоже, успешно сварил два металла методом холодной сварки. Он показал, что когда он сжимал и скручивал вместе два свинцовых шарика одинакового диаметра, они прилипали друг к другу. Суставы были несколько неустойчивыми, но оказались такими же прочными, как и у исходных свинцовых шаров.

Ограничения холодной сварки

Как бы ни была полезна холодная сварка, она далеко не без ограничений — как и любой другой вид сварки .

Холодная сварка имеет ряд преимуществ перед другими видами сварки. Источник: NZ Defense Force / Flickr.

Идеальной холодной сварки добиться очень сложно. Это происходит по нескольким причинам, включая оксидные слои, которые образуются на поверхности металла в атмосферных условиях, неровности поверхности, поверхностное загрязнение и многое другое. Достижение идеальных условий может оказаться труднодостижимым и дорогостоящим, особенно для крупномасштабных сварочных проектов.

Оптимальная холодная сварка возможна только в том случае, если две прижимаемые друг к другу поверхности чистые и не содержат каких-либо загрязнений. Это требует дополнительных подготовительных шагов и может занять некоторое время.

Кроме того, чем ровнее и ровнее поверхность, тем легче и равномернее будет сварной шов. Идеально ровная и гладкая поверхность не всегда возможна, особенно в микро- и наномасштабе.

Еще одно ограничение — это типы металлов, которые можно сваривать в холодном состоянии. По крайней мере, один из них должен быть пластичным, а цветные мягкие металлы — единственные реальные кандидаты, пригодные для холодной сварки. Медь и алюминий — два наиболее часто свариваемых методом холодной сварки.

Металлы, содержащие углерод, обычно исключаются из возможности холодной сварки.

Преимущества использования холодной сварки

Наиболее заметным преимуществом холодной сварки является то, что полученные сварные швы имеют такую же прочность сцепления или очень близкую к прочности соединения основного материала . Этот подвиг очень сложно воссоздать в других формах обработки металла без полного плавления и переделки.

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

Пример ручного аппарата для холодной сварки. Источник: Сварочные аппараты холодным давлением с ШИМ / YouTube

В промышленности холодная сварка известна своей способностью сваривать вместе алюминий и медь, которые также часто трудно сваривать с помощью других методов сварки. Однако связь, созданная между двумя материалами при холодной сварке, очень прочная.

Холодная сварка обеспечивает чистые и прочные швы без образования хрупких интерметаллических соединений.

Применение холодной сварки

Холодная сварка в основном применяется в сварочной проволоке. Поскольку при этом не требуется тепла и процесс может быть выполнен быстро, холодная сварка может обеспечить идеально свариваемую проволоку, в основном из алюминия, меди, латуни 70/30, цинка, серебра и серебряных сплавов, никеля и золота.

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

Холодная сварка также используется в 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 наиболее популярных методов сварки холодная сварка показывает, что нагрев не требуется, если вы соединяете определенные типы материалов.

Source: interestingengineering

Теги: МеталлыПроизводственные технологииПромышленные технологии

Холодная сварка давлением. Обзор технологии. — «Вебер Комеханикс»

Холодная сварка давлением это сварка в твердой фазе, она является уникальной, поскольку проводится при температуре окружающей среды. Другие виды сварки в твердой фазе проводятся при повышенной температуре. Например, при сварке сопротивлением. Однако, хотя температура и высокая, расплавления материала не происходит, нагрев производится до температуры пластической деформации.

Еще 3000 лет до н.э. египтяне обрабатывали железо при помощи ковки, сваривая при этом раскаленные детали. Кузнецы также столетиями сваривали железо, используя метод ковки. Этот вид сварки всегда проводился при повышенной температуре.

В Великобритании первый известный пример сварки ковкой при температуре окружающей среды (то есть холодной сварки давлением) относится к позднему периоду Бронзового века, примерно 700 лет до н.э. При раскопках были обнаружены золотые шкатулки, изготовленные подобным образом, исходным материалом которых было золото.

Открытие холодной сварки давлением

Машина AW 813 с электроприводом для сварки проволоки больших сечений круглой и прямоугольной формы

Первые научные исследования холодной сварки давлением провел Реверенд Десагулирс в 1724 году. Он продемонстрировал этот процесс Королевскому научному обществу и затем опубликовал результаты в научных журналах. Рев Десагулирс обнаружил, что если взять два свинцовых шарика диаметром 25 мм, затем сжать их и скрутить, то они соединятся. Прочность соединения замерили на безмене и, хотя процесс был довольно нестабильным, были достигнуты хорошие результаты, полученная прочность материал соединения не отличалась от прочности основного материала.

Как оказалось, мало что изменилось в способе сварки ковкой с момента открытия его Ревом Десагулирсом в 18 веке вплоть до начала Второй мировой войны. Новые потребности военного времени способствовали появлению новых открытий, особенно в Германии, где при помощи холодной сварки давлением были сварены детали из легкосплавного материала для авиационной промышленности, хотя сварка проводилась при повышенной температуре.

Волшебный процесс сварки

Примеры соединений алюминиевых и медных прутков, полученных холодной сваркой давлением

На первый взгляд холодная сварка давлением может показаться волшебным процессом. Людям, не знакомым с данным методом сварки, бывает довольно сложно его понять, поскольку он не подразумевает использование нагрева, электричества или присадочного материала. После демонстрации они обычно спрашивают: — «Каким образом соединились две металлические детали?».

Существует несколько теорий, объясняющих, каким образом происходит холодная сварка давлением. Например, было предположение, что сварка происходит посредством рекристаллизации, также существовала энергетическая теория, но большинство предположений было опровергнуто либо экспериментальным путем, либо теоретически.

Общепринятая теория описывает холодную сварку давлением как процесс, при котором атомы металла соединяются между собой на молекулярном уровне, характерном для металлических сплавов. Данное соединение образуется в результате сил притяжения свободных, отрицательно заряженных атомов друг к другу.

Процесс сварки

Когда две металлические детали подходят друг к другу на расстояние в несколько ангстрем (в 1 сантиметре 300 млн. ангстрем), происходит реакция между свободными электронами и ионизированными атомами, которая устраняет потенциальный барьер для образования электронной пары. Это в свою очередь, приведет к образованию сварного соединения.

Более простой способ объяснения этого процесса таков: если рассматривать на уровне атомной структуры две ровные, хорошо зачищенные поверхности состыкованных деталей, получается соединение, близкое по структуре к исходному материалу.

Первоначальное применение

Ручные сварочные клещи CW 10 с возможностью сварки проволоки диаметром от 0.08 мм.

Однако на практике получить подобное соединение фактически невозможно по нескольким причинам, например, из-за неровностей поверхности, органического загрязнения поверхности и присутствия химической пленки, в том числе оксидной. Для получения максимально качественного сварного соединения необходимо удалять любые загрязнения с поверхностей контакта деталей, при этом поверхность соприкосновения деталей перед сваркой должна быть как можно больше.

На первоначальном этапе применения холодной сварки давлением практически всегда было гарантировано радиальное смещение границы между свариваемыми материалами. У данной технологии существовало несколько недостатков: было важно обеспечить плоскостность торцов соединяемых прутков, обе поверхности должны быть очищены от загрязнений, количество материала, который образуется при захвате электродами, было таковым, что могло произойти загибание проволоки, либо отклонение от соосности, тем самым, исключая правильное течение металла.

Принцип многократной осадки

Затем появился метод стыковой сварки, разработанный компанией GEC, который еще называют «принципом многократной осадки». При каждом рабочем движении машины, когда заготовка зафиксирована в электродах, она захватывается данными электродами и подается вперед.

Таким образом, два противостоящих торца материала растягиваются и расширяются по мере движения во встречном направлении. Оксидная пленка и другие посторонние включения выдавливаются из металла, и происходит сварка. Для того чтобы удалить все посторонние включения рекомендуется выполнить минимум 4 цикла осадки.

Преимущества данного вида сварки можно увидеть при практическом применении. При этом методе не нужно предварительно подготавливать к сварке торцы проволоки или прутка, кроме того, подгонка торцов происходит автоматически, когда материал находится в матрице, также нет необходимости нагрева материала, не нужно выдерживать зазор, поскольку он имеется в матрице, и не нужно устанавливать усилие пружины. В случае если вышеуказанные условия не будут соблюдаться, например, при стыковой сварке сопротивлением, то качественное соединение не получится.

Свариваемые материалы

Зона сварки в поперечном разрезе, где медный пруток диаметром 0.315″ (8мм) приварен к алюминиевому прутку диаметром 0.374″ (9.5мм)

Холодная сварка давлением применяется только для цветных металлов, в крайнем случае, для мягкой стали с очень низким содержанием углерода. Большинство цветных металлов можно сварить холодной сваркой давлением. Самые распространенные из них медь и алюминий, а также различные сплавы, такие как альдрей, сплав марки ЕЕЕ, константан, латунь 70/30, цинк, серебро и его сплавы, никель, золото и другие, которые обладают хорошей свариваемостью. Проволоку с покрытием, в том числе, луженую медь, посеребренные и никелированные прутки тоже можно сваривать друг с другом, либо просто с медью.

Если использовать обычные способы соединения разнородных металлов, таких как медь и алюминий, а именно контактную сварку, сварку трением или пайку с нагревом, то это может привести к разрыву полученного соединения. При соединении двух поверхностей металла, между алюминием и медью сразу же происходит реакция.

Данная проблема возникает скорее из-за присутствия оксидной пленки и воздушной прослойки, которые остаются на стыке двух металлов, чем по причине разнородности структуры металлов. Тем не менее, при холодной сварке давлением все оксиды и воздух выдавливаются из соединения в процессе сварки без тепловложения, и происходят только структурные изменения при температуре окружающей среды.

Холодная сварка давлением является наиболее эффективным способом сварки меди с алюминием, исключающим образование хрупких металлических соединений. Достигается высокое качество сварки, структура материала гораздо лучше литой структуры, которая возникает при сварке плавлением. Также, при этом отсутствует зона термического влияния с нежелательным влиянием на свойства материала.

При проверке прочности соединения большинство людей полагаются на данные машины для испытания на растяжение. Дополнительно можно провести испытание на знакопеременный изгиб. Тем не менее, самый оптимальный способ это протянуть сварное соединение через множество волоков волочильного станка.

Функция матрицы

Сварочная головка и проволока с гратом, образованным при холодной сварке давлением

Матрица играет очень важную роль в процессе холодной стыковой сварки. Прежде всего, зажимные губки должны надежно захватить материал, для чего в канавках наносятся рифления (насечка) электрогравером, либо, если необходимо захватывать алюминиевый пруток большого размера, механическим путем до их термообработки.

Очень важно, чтобы зазор в матрице был правильным. Если зазор слишком большой материал может порваться или погнуться. Зазор устанавливается на производстве и не может быть изменен.

И последнее, концы электродов имеют смещение, что приводит к эффекту отклонения линии вокруг длины окружности прутка. Назначением данного смещения является разделение грата на 2 половинки, что облегчает дальнейшее его удаление, иначе грат образуется в виде кольца и его сложнее будет удалить. Кроме того, концы электрода должны быть достаточно заострены, что, по сути, позволяет подрезать грат вокруг соединения, и в дальнейшем также облегчает его удаление.

Прочность и твердость электродов являются наиболее важными свойствами. В стадии зарождения холодной сварки обычным явлением была поломка электродов. Намного позже была произведена машина для сварки прутка диаметром 8 мм, и основные трудности заключались в приложении необходимых усилий на электроде для больших размеров.

Компания BWE осуществляет разработку и поставку аппаратов для холодной сварки начиная с 1969 года. За это время завод накопил огромный опты и является лидером в данной области. Оборудование этой марки хорошо зарекомендовало себя. Среди его преимуществ – долгий срок службы, простота эксплуатации, безопасность и эффективность.

Машины BWE позволяют добиться удаления всех включений и загрязнений благодаря технологии многократной осадки, применяемой при сварке. Подобная технология позволяет не только получать высококачественные сварные соединения, но и позволяет исключить операции по подготовке торцев перед сваркой, что существенно экономит время.

Широкий спектр оборудования для холодной сварки, который предлагает компания BWE, позволяет решать задачи по сварки большого диапазона диаметров прутка.

Электроды, используемые при сварке, изготавливаются с использованием новейших компьютерных технологий и доводятся вручную, обеспечивая самые высокие стандарты сварки.

Матрицы могут изготавливаться для различных форм профилей, причем только такого сечения, которое допускает применение разжимных электродов из 2-ух половинок — это обеспечит возможность вынимать сваренный пруток из матрицы — а площадь поперечного сечения должна соответствовать мощности машины.

Также существует возможность сваривать проволоку различных диаметров. В действительности, диаметр проволоки большего размера не может превышать диаметр проволоки меньшего размера более чем на 30%. Если медная проволока значительно меньше в диаметре, чем алюминиевая, то она будет просто вдавливаться в нее и сварка не получится.

Холодная сварка для металла — состав, виды, характеристики и применение

Часто в промышленности, ремонте и быту требуется соединить металлические части без нагрева — тогда необходима холодная сварка для металла. Склейка достигается благодаря химической реакции самого металла и компонентов сварочной массы. В результате получается надежное и долговечное крепление без специального мастерства и сложного оборудования.

Характеристики и состав

Холодная сварка — это специальный клей для металла, состав которого бывает однокомпонентный и двухкомпонентный. Клеящая масса наносится либо непрерывно для получения длинного шва, либо точечно. Пластичная паста позволяет восстановить сломанную или поврежденную деталь, герметично устранить трещину или качественно закрыть отверстие.

Холодная сварка — состав:

эпоксидная смола, обеспечивающая отличные клеящие качества, высокую пластичность и однородную структуру;
металлическая составляющая в виде порошка — алюминиевая, чугунная, железная, медная или стальная — используется в качестве наполнителя;
добавочные элементы, повышающие потребительские характеристики продукта — схватываемость, прочность шва, устойчивость к внешним воздействиям, температуру выдержки, сопротивление механическому воздействию и другие.

Качество склеивания во многом зависит от пропорций и состава клея, правильности применения, точности следования инструкции, соблюдения рекомендуемых параметров эксплуатации готового изделия.

Виды

Холодная сварка — это достойная альтернатива привычному способу соединения металлов там, где нет возможности применить обычную сварку и допустима более низкая прочность соединительного шва.

Разновидности холодной сварки:

Жидкая. Обычно этот клей производится на базе эпоксидной смолы. В готовом виде он состоит из двух компонентов, которые смешиваются перед непосредственным нанесением на поверхность металлов. Жидкая консистенция позволяет получить наилучшее качество соединения.
Твердая. Этот клей имеет вид пластичной массы, от которой по мере необходимости отделяется определенное количество. В продаже имеются однородные или двуслойные клеевые пасты. К рабочему состоянию их приводят путем тщательного разминания пальцами.
Универсальная. Эти полимерные вещества менее прочные при эксплуатации, но способны соединять разные по типу и качеству материалы — дерево, пластик, керамику, стекло, металл, бетон и другие.
Автомобильная. Используется в ремонте и обслуживании машин, ее состав идеально подобран с учетом сферы применения.
Специальная — водостойкая или термостойкая. Они предназначены для работы в специальных условиях: при высоких или низких температурах, в воде или под давлением.

Совет
Метод холодной сварки не заменяет традиционных сварочных способов, особенно в местах ключевых соединений, на которые приходится основная эксплуатационная нагрузка.

Готовить клеящую массу с запасом нецелесообразно, так как она быстро утрачивает свои технические характеристики, становится непригодной к работе и не восстанавливается.

Как выбрать

Приступая к работе с металлами, следует знать состав склеиваемых поверхностей и холодной сварки. В идеале ее наполнитель должен совпадать с рабочим металлом по свойствам и качеству. Еще один важный фактор — условия эксплуатации: некоторые клеящие составы не допустимы к использованию в условиях высокой температуры и влажности, а также вблизи открытых источников огня.

Основные критерии выбора холодной сварки:

типы поверхностей, подлежащих соединению;
выдерживаемый температурный диапазон;
качество, производитель и марка;
рекомендации по использованию.

Клей выпускается в таре разного объема, поэтому следует учитывать площадь предполагаемой работы. Есть минимально допустимая плотность нанесения состава, которая определяет, соответственно, и нижнюю границу расхода клея. Наконец, стоит отдавать предпочтение товарам от известных и давно существующих на рынке производителей данного рода продукции.

Как пользоваться

Для работы с холодной сваркой понадобится наждачная бумага крупной фракции, ацетон и зажимы. Перед нанесением сварочного состава склеиваемую поверхность ошкуривают для наилучшего сцепления, обрабатывают ацетоном, высушивают на воздухе или строительным феном. Главная мера безопасности в рабочем процессе — это защита кожи и слизистых от контакта с едким химическим веществом. Для этого на руки надевают перчатки, а органы дыхания и лицо защищают специальной маской.

Этапы работы:

Подготовка. Приготовление клея в соответствии с рекомендациями производителя, которые указываются в инструкции. В процессе масса может немного нагреваться — это норма.
Склеивание. Холодная сварка наносится только на чистую, обезжиренную и сухую поверхность без ржавчины. Рекомендуется следить за временем, в течение которого клеящий состав сохраняет свои рабочие качества. Обычно это 3—4 минуты, поэтому работать приходится быстро и аккуратно.
Фиксация и выдержка. С помощью зажимов удобно фиксировать склеиваемые детали в нужном положении. По истечении времени, указанного на упаковке, сварочный шов затвердевает, после чего его обычно выравнивают, шлифуют и красят. Длительность окончательного высыхания в среднем составляет от 8 до 10 часов.

Совет
Для повышения прочности соединения специалисты рекомендуют работать поэтапно и наносить клей несколькими слоями.

Рекомендации и указания производителя по приготовлению, применению и условиям эксплуатации клея лучше не нарушать, только тогда результат работы будет выдерживать нагрузки и прослужит долгое время.

Область применения

Высокотехнологичный клей повышенной прочности «Холодная сварка для металла» нашел свое применение во многих сферах и областях человеческой деятельности:

Универсальная холодная сварка часто используется в мелком бытовом ремонте, для скрепления сантехнических труб, устранения течи в них, восстановления резьбы, заделки отверстий и трещин, ремонта корпусов различного оборудования и устройств, изготовленных из металла, продления срока службы радиаторов отопления и так далее.
В строительстве и внутренней отделке помещений часто применяется холодная сварка для скрепления линолеума и резины, состав нередко используют вместо двустороннего скотча, чтобы прочно и надежно фиксировать элементы декоративной отделки.
Клей для металла, работающий как сварка, широко востребован в автомобильном ремонте и сервисе, а также в электротехнике и производстве оборудования.
Для скрепления конструкций из металла в промышленных масштабах используется специальная холодная сварка, подходящая по составу и условиям эксплуатации готовых металлоизделий.

Совет
Посуда и инструменты для работы с холодной сваркой должны быть неметаллические, во избежание преждевременного схватывания, и не пищевые, так как химические реагенты вредны для здоровья.

Преимущества холодной сварки для потребителя очевидны — сварочный клей имеется в свободной продаже, для его использования не требуется специальных навыков и оборудования, субстанция легко и быстро готовится, без проблем наносится и мгновенно затвердевает. Простой алгоритм использования позволяет добиться прочного и долговечного сцепления. После высыхания шов допускается подвергать любой механической обработке — шлифовке, нарезке резьбы, сверлению и окрашиванию.

Холодная сварка позволяет оперативно скреплять между собой детали из металла без нагрева, в результате человек получает прочное и надежное монолитное соединение там, где нецелесообразно применять традиционную сварку. Этот способ незаменим в быту, востребован в ремонте и строительстве, популярен для качественного и быстрого восстановления системы домашнего водоснабжения и отопления.

сварных швов — определение холодных сварных швов по The Free Dictionary

холодная сварка

Сварка двух материалов под высоким давлением или в вакууме без использования тепла.

холодная сварка v.

Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторские права © 2016, издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

холодная сварка

(Металлургия) ( тр ) для соединения (двух металлических поверхностей) без нагрева путем прижатия их друг к другу так, чтобы оксидные пленки разрушались и происходило сцепление

холодная сварка32 N

Коллинз английский словарь английского языка-Полное и неопроверженное, 12-е издание 2014 © HarperCollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014

Cold-Weld

Прошлый участие:
.
0013 cold-welded
Gerund: cold-welding
ImperativePresentPreteritePresent ContinuousPresent PerfectPast ContinuousPast PerfectFutureFuture PerfectFuture ContinuousPresent Perfect ContinuousFuture Perfect ContinuousPast Perfect ContinuousConditionalPast Conditional
Imperative
cold-weld
cold-weld
Присутствует
I холодная сварка
You Cold-Weld
HE/SE/IT COLD-WELDS
У нас холодный Weld
You Cold-Weld
.
I cold-welded
you cold-welded
he/she/it cold-welded
we cold-welded
you cold-welded
they cold- сварной
Присутствие непрерывного
I AM IM COLD-WELDIND
Вы холод.
вы холодносварные
они холодносварные
4 30054.
Настоящее Совершенство
у меня 95 холодносварные
Он/она/он имеет холодные
Мы получили холодные
Я был холодным,
Вы были холодными.0051
Они были холодными. we had cold-welded
you had cold-welded
they had cold-welded
Future
I will cold-weld
you will cold-weld
Он/она/это будет холодно-Weld
We Cold-Weld
Вы будете холодным Weld
.
у меня будет холодносварной
у вас будет холодносварной
у него/неё будет холодносварной
у нас будет холодносварной
9004 -сварной
У них будет холодный провал
Будущий непрерывный
Я буду холодным. -сварка
у нас будет холодная сварка
у вас будет холодная сварка
у нас будет холодная сварка
70 Настоящее 5 Непрерывное0051 я занимался холодной сваркой ты занимался холодной сваркой он/она/оно занимался холодной сваркой мы занимались холодной сваркой444 холодная сварка они были холодной сваркой88
Future Perfect Continuous
я буду холодной сваркой
8
он/она/оно будет холодная сварка
мы будем холодная сварка
вы будете холодная сварка
они будут холодная сварка
Прошлый Perfect непрерывный
Я был холодным белком
Вы были холодными. сварка
Вы были холодными. /она/это будет холодная сварка
мы будем холодная сварка
вы будете холодная сварка
они будут холодная сварка
9004 Состояние0050 У меня было бы холодно-прохладное У вас будет холодно У него/она/это было бы холодно. иметь холодную сварку они будут иметь холодную сварку
Collins English Verb Tables © HarperCollins Publishers 2011
Cold Welding 101: Definition, Guide, FAQ
Когда думаешь о сварка , первое изображение, которое, вероятно, приходит на ум, это расплавленный металл , оранжевые искры и защитное снаряжение , которое сварщики должны носить во время работы. Короче говоря, вы, вероятно, думаете о чем-то вроде изображения выше . Однако существует несколько различных форм сварки, которые не соответствуют этим ментальным образам . Холодная сварка является одним из таких примеров. Пожалуйста, продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о процесс холодной сварки, почему он используется и как он противостоит другим методам сварки.
Что такое холодная сварка?
Холодная сварка является разновидностью сварки в твердом теле (SSW) , которая не требует большого количества тепловой энергии для соединения металлических деталей. Вместо этого энергия, задействованная в этом процессе, исходит от избыточного давления, используемого для соединения металлических компонентов. По сравнению с традиционным изображением сварки, холодная сварка не требует расплавления металла . Холодная сварка также иногда упоминается как контактная сварка или холодная сварка давлением .
Родственный: Черный и цветной металл: в чем разница?
Как работает холодная сварка?
Холодная сварка может соединять два металла без высокой температуры за счет удаления слоев оксида на соединяемых металлах. В большинстве нормальных условий почти все металлы имеют оксидный слой , хотя невооруженным глазом эти слои не видны. Оксид и другие примеси , такие как масло и смазка , создают барьер , который удерживает атомы одного материала от сжатия и принуждения к связыванию с другим.
Оксидные слои удаляются с металлов посредством процесса очистки , который включает проволочная щетка и обезжиривание перед началом процесса сварки. После того, как этот слой исчезнет, атомы двух металлических компонентов могут быть соединены холодной сваркой , когда будет приложено достаточное правильное усилие . Величина усилия, необходимая для успешной холодной сварки, в конечном итоге зависит от типа металла , с которым работает человек. Мягкие металлы , как правило, являются лучшим выбором , когда дело доходит до этого конкретного техника сварки.
Требования к условиям холодной сварки
В по крайней мере один металл , используемый в процессе , должен быть пластичным и не подвергаться сильному упрочнению.
Металлические поверхности должны быть плоскими и чистыми , с удаленным оксидным слоем.
Насколько прочна холодная сварка?
Холодная сварка может создавать прочные и стабильные соединения между материалами, участвующими в процессе, даже если используются два разных металла . Важно отметить это, потому что может быть довольно сложно комбинировать различные металлы с использованием других методов сварки . Например, холодную сварку можно использовать для сварки медных сплавов , и алюминия .
Если процедуры выполняются правильно , полученный холодный сварной шов должен быть по меньшей мере таким же прочным, как самый слабый используемый основной материал , и в конечном итоге он может оказаться таким же прочным, как и более прочный основной металл.
Вы занимаетесь оптовой продажей металла, но хотите быть уверены, что работаете с поставщиком металла высочайшего качества? Посетите South Austin Metals , чтобы узнать, чем их продукты и услуги могут быть полезны для вас, или свяжитесь с [email protected] 6 сегодня.
Холодная сварка: для чего она используется?
Источник: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/lap-joint
Холодная сварка используется во многих областях в строительстве и машиностроении . Однако наиболее распространенные случаи связаны со сварочной проволокой или соединением разнородных металлов (например, алюминия и меди, как упоминалось выше). При плавлении различные металлы плохо соединяются друг с другом и часто приводят к трещинам или общему слабому сварному шву, который может развалиться . Однако для холодной сварки это не так. Кроме того, холодная сварка часто используется для создания соединения , в частности соединения внахлестку и соединения встык.
Связанный: Отжиг: все, что вы хотите знать б/у . К ним относятся:
Алюминий
Латунные сплавы
Медь
Другие металлы, такие как свинец и золото , также подходят для использования в процессах холодной сварки . Однако они не используются так регулярно, как три перечисленных выше металла.
Связанный: Бронза против латуни и меди [Полное руководство]
Преимущества и недостатки холодной сварки /
Некоторые преимущества и недостатки идет вместе с процессом холодной сварки . Вот некоторые из наиболее распространенных, о которых должны знать сварщики , инженеры и другие слесари : хрупкие интерметаллические соединения с образованием , как и в других процессах сварки.
нет зоны термического влияния при холодной сварке.
Холодная сварка удобна для соединения или сварки проводов без перегрева.
Холодная сварка может происходить между разнородными металлами.
Холодная сварка работает с Алюминий 2ххх и 7ххх серии , что невозможно при других сварочных процессах.
Недостатки
Проведение идеальной холодной сварки очень сложно из-за нескольких проблем , включая оксидных слоев металлов, которые необходимо удалить, загрязнения поверхности и неровности поверхности.
Металлы не должны содержать оксидов , а должны быть полностью чистыми для эффективной холодной сварки.
Мягкие цветные металлы являются единственными металлами , которые могут подвергаться холодной сварке .
Непластичные, хрупкие металлы с твердой поверхностью нельзя использовать при холодной сварке.
Это нельзя сваривать в холодном состоянии металлы , содержащие углерод.
Непреднамеренная холодная сварка иногда может происходить в пространстве . Примеры этого привели к нескольким несчастным случаям во время некоторых из космических операций НАСА . Один из примеров включает космический корабль Galileo , отправленный для исследования Юпитера в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Первичная подвижная конструкция, предназначенная для запуска антенны, застряла из-за холодной сварки , значительно снижает эффективность антенны и препятствует сбору данных . Эта проблема потребовала, чтобы ученых-космонавтов разработали способы предотвращения угрозы непреднамеренной холодной сварки во время космических путешествий.
Вы заинтересованы в покупке высококачественного металла оптом для предстоящего строительства, но не знаете, куда обратиться? Взгляните на South Austin Metals сегодня, чтобы узнать, что они могут сделать для вас.
Холодная сварка ультратонких золотых нанопроволок
Опубликовано: 14 февраля 2010 г.
Yang Lu ¹ ,
Jian Yu Huang ² ,
Chao Wang ³ ,
Shouheng Sun ³ &
…
Jun Lou ¹
Природа Нанотехнологии том 5 , страницы 218–224 (2010 г. )Процитировать эту статью
9979 Доступ
382 Цитаты
84 Альтметрический
Сведения о показателях
Предметы
Электронные свойства и материалы
Нанопроволоки
Структурные свойства
Синтез и обработка
Abstract
Сварка металлов на наноуровне, вероятно, будет играть важную роль в восходящем производстве электрических и механических наноустройств. Существующие методы сварки используют локальный нагрев, требующий точного управления механизмом нагрева и создающий возможность повреждения. Сварка металлов без нагрева (или холодная сварка) была продемонстрирована, но только на макроскопических масштабах длины и при больших приложенных давлениях. Здесь мы демонстрируем, что монокристаллические золотые нанопроволоки диаметром от 3 до 10 нм могут быть соединены холодной сваркой в течение нескольких секунд только за счет механического контакта и при относительно низких приложенных давлениях. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения и in situ измерений показывают, что сварные швы почти идеальны, с той же ориентацией кристаллов, прочностью и электропроводностью, что и остальная часть нанопроволоки. Высокое качество сварных швов объясняется наноразмерными размерами образца, механизмами ориентированного прикрепления и механической быстрой диффузией поверхностных атомов. Также продемонстрированы сварные швы между золотом и серебром, а также серебром и серебром, что указывает на то, что метод может быть общеприменимым.
Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение
Соответствующие статьи
Статьи открытого доступа со ссылками на эту статью.
Сверхвысокая прочность и разделение скользящих наноконтактов при помощи сдвига, изученное in situ
Такааки Сато
, Закари Б. Милн
… Хироюки Фудзита
Связь с природой Открытый доступ 10 мая 2022 г.
Понимание реологии наноконтактов
Али Хосрави
, Антуан Лэне
… Эрио Тосатти
Связь с природой Открытый доступ 04 мая 2022 г.
Гибкая сварка нанопроволоки SiOx с макропористой углеродной пленкой и новые идеи
Цзянбинь Су
, Чживэй Ван
… Сяньфан Чжу
SN Прикладные науки Открытый доступ 01 апреля 2021 г.
Варианты доступа
Подписаться на журнал
Получить полный доступ к журналу на 1 год
118,99 €
всего 9,92 € за номер
Подписаться
Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.
Купить статью
Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.
32,00 $
Купить
Все цены указаны без учета стоимости.
Рисунок 1: Два типа образцов ультратонких золотых нанопроволок, используемых для экспериментов по холодной сварке. Рис. 2. Геометрия холодной сварки «голова к голове» и «бок о бок». Рисунок 3: Сварка двух золотых наностержней «голова к голове». Рисунок 4: Сварка двух золотых нанопроволок из стороны в сторону. Рисунок 5: In situ измерений прочности на растяжение наносварных швов. Рис. 6: электрических измерений наносварных швов на месте.
Ссылки
Вступительные замечания. Дж. Ам. Сварка Соц. 1 , 3 (1919).
Freitas, R. A. & Gilbreath, WP (eds) Advanced Automation for Space Missions: Proceedings of the 1980 NASA/ASEE Summer Study , Приложение 4C.1. (НАСА, 1980).
Google ученый
Фергюсон Г.С., Чаудхури М.К., Сигал Г.Б. и Уайтсайдс Г.М. Контактная адгезия тонких золотых пленок на эластомерных опорах: холодная сварка в условиях окружающей среды. Наука 253 , 776–778 (1991).
КАС Статья Google ученый
Ким, К., Берроуз, П.Е. и Форрест, С.Р. Микросхемы органических электронных устройств методом холодной сварки. Наука 288 , 831–833 (2000).
КАС Статья Google ученый
Джин К., Суэнага К. и Иидзима С. Углеродные нанотрубки. Природа Нанотех. 3 , 17–21 (2008).
КАС Статья Google ученый
Ван М., Ван Дж., Чен К. и Пэн Л. М. Изготовление, электрические и механические свойства межсоединений углеродных нанотрубок. Доп. Функц. Матер. 15 , 1825–1831 (2005).
КАС Статья Google ученый
Хираяма Х., Кавамото Ю., Хаяши Х. и Такаянаги К. Наноточечная сварка углеродных нанотрубок. Заяв. физ. лат. 79 , 1169–1171 (2001).
КАС Статья Google ученый
Madsen, D. N. et al. Напайка нанотрубок на микроэлектроды. Нано Летт. 3 , 47–49 (2003).
КАС Статья Google ученый
Ву, Ю. и Ян, П. Плавление и сварка полупроводниковых нанопроводов в нанотрубках. Доп. Матер. 13 , 520–523 (2001).
КАС Статья Google ученый
Донг, Л., Тао, X., Чжан, Л., Чжан, X. и Нельсон, Б. Дж. Нанороботизированная точечная сварка: контролируемое осаждение металла с точностью до аттограммы из заполненных медью углеродных нанотрубок. Нано Летт. 7 , 58–63 (2007).
КАС Статья Google ученый
Misra, A. & Daraio, C. Острые наконечники из углеродных нанотрубок и паяльники с углеродными нанотрубками. Доп. Матер. 20 , 1–4 (2008).
Артикул Google ученый
Rodríguez-Manzo, J. A. et al. Гетеропереходы между металлами и углеродными нанотрубками как предельные наноконтакты. Проц. Натл акад. науч. США 106 , 4591–4595 (2009 г.).
Артикул Google ученый
Сюй, С. и др. Нанометровая модификация и сварка кремниевых и металлических нанопроволок высокоинтенсивным электронным пучком. Малый 1 , 1221–1229 (2005 г.).
КАС Статья Google ученый
Томио, Х., Имаидзуми, Т., Хаяши, Х. и Сака, М. Сварка нанопроводов Pt с помощью джоулева нагрева. Scripta Mater. 57 , 953–956 (2007).
КАС Статья Google ученый
van Huis, M.A. et al. Низкотемпературное объединение нанокристаллов посредством вращения и релаксации, исследованное с помощью просвечивающей электронной микроскопии in situ . Нано Летт. 8 , 3959–3963 (2008 г.).
КАС Статья Google ученый
Кизука Т., Ямада К., Дегучи С., Нарусэ М. и Танака Н. Электронная микроскопия высокого разрешения с временным разрешением прямого соединения золотых наконечников в твердом состоянии на атомном уровне. J. Электрон Микроск. 46 , 151–160 (1997).
КАС Статья Google ученый
Tohmyoh, H. Определяющий параметр явления плавления наноконтактов за счет джоулева нагрева и его применение для соединения двух тонких металлических проводов. J. Appl. физ. 105 , 014907 (2009).
Артикул Google ученый
Ким, С.Дж. и Джанг, Д.Дж. Лазерная наносварка наночастиц золота. Заяв. физ. лат. 86 , 033112 (2005).
Артикул Google ученый
Москаленко А. В., Бербридж Д. Дж., Виау Г., Гордеев С. Н. Электронно-лучевая сварка трехмерных нанообъектов снизу. Нанотехнологии 18 , 025304 (2007).
Артикул Google ученый
Пэн Ю. , Куллис Т. и Инксон Б. Наноконструкция «снизу вверх» путем сварки отдельных металлических нанообъектов с использованием наноразмерного припоя. Нано Летт. 9 , 91–96 (2009).
КАС Статья Google ученый
Гу, З., Е, Х., Смирнова, Д., Смолл, Д. и Грасиас, Д. Х. Оплавление и электрические характеристики наноразмерного припоя. Малый 2 , 225–229 (2006).
КАС Статья Google ученый
Lu, W. & Lieber, C.M. Наноэлектроника снизу вверх. Природа Матери. 6 , 841–850 (2007).
КАС Статья Google ученый
Ji, C. & Searson, P.C. Синтез и определение характеристик нанопористых золотых нанопроволок. J. Phys. хим. Б 107 , 4494–4499 (2003 г.).
КАС Статья Google ученый
Wang, C. , Hu, Y., Lieber, C.M. & Sun, S. Ультратонкие нанопроволоки Au и их транспортные свойства. Дж. Ам. хим. соц. 130 , 8902–8903 (2008 г.).
КАС Статья Google ученый
Howatson, A.M., Lund, P.G. & Todd, J.D. Технические таблицы и данные 41, 2-е изд. (Чепмен и Холл, 1991).
Google ученый
Галл К., Диао Дж., Аграит Н. и Данн М.Л. Прочность золотых нанопроволок. Нано. лат. 4 , 2431–2436 (2004).
КАС Статья Google ученый
Ву, Б., Гейдельберг, А. и Боланд, Дж. Дж. Механические свойства сверхпрочных золотых нанопроволок. Природа Матери. 4 , 525–529 (2005).
КАС Статья Google ученый
Ramsperger, U. , Uchihashi, T. & Nejoh, H. Изготовление и измерения поперечного электронного транспорта золотых нанопроволок. Заяв. физ. лат. 78 , 85–87 (2001).
КАС Статья Google ученый
Calleja, M., Tello, M., Anguita, J., Garcia, F. & Garcia, R. Изготовление золотых нанопроводов на изолирующих подложках с помощью индуцированного полем массового переноса. заявл. физ. лат. 79 , 2471–2473 (2001).
КАС Статья Google ученый
Сонг, Дж. Х., Ву, Ю., Мессер, Б., Кинд, Х. и Ян, П. Формирование металлических нанопроволок с использованием Mo3Se3 ⁻ в качестве восстанавливающих и жертвующих шаблонов. Дж. Ам. хим. соц. 123 , 10397–10398 (2001).
КАС Статья Google ученый
Хосе-Якаман, М. и др. Поверхностная диффузия и коалесценция подвижных металлических наночастиц. J. Phys. хим. B 109 , 9703–9711 (2005 г.).
Артикул Google ученый
Рез, П. и Глейшер, Р. В. Измерение энерговыделения в просвечивающей электронной микроскопии. Ультрамикроскопия 35 , 65–69 (1991).
Артикул Google ученый
Kizuka, T. Атомный процесс точечного контакта в золоте, изученный с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения с временным разрешением. Физ. Преподобный Летт. 81 , 4448–4451 (1998).
КАС Статья Google ученый
Sanders, D.E. & DePristo, A.E. Прогнозируемые скорости диффузии на металлических поверхностях с ГЦК (001) для комбинаций адсорбат/подложка Ni, Cu, Rh, Pd, Ag, Pt, Au. Прибой. науч. 260 , 116–128 (1992).
КАС Статья Google ученый
Чо, К. С., Талапин, Д. В., Гашлер, В. и Мюррей, С. Б. Разработка нанопроводов и наноколец PbSe путем ориентированного прикрепления наночастиц. Дж. Ам. хим. соц. 127 , 7140–7147 (2005 г.).
КАС Статья Google ученый
Чжун, З., Ван, Д., Цуй, Ю., Бократ, М. В. и Либер, К. М. Массивы нанопроволок в качестве декодеров адреса для интегрированных наносистем. Наука 302 , 1377–1379 (2003).
КАС Статья Google ученый
Whang, D., Jin, S., Wu, Y. & Lieber, C.M. Крупномасштабная иерархическая организация массивов нанопроводов для интегрированных наносистем. Нано Летт. 3 , 1255–1259 (2003).
КАС Статья Google ученый
Huo, F. et al. Литография полимерным пером. Наука 321 , 1658–1660 (2008).
КАС Статья Google ученый
Ссылки на скачивание
Благодарности
Ю.Л. и J.L. признательны за финансовую поддержку, предоставленную Управлением спонсируемых исследований ВВС (AFOSR) YIP Award FA9550-09-1-0084 и грантом Национального научного фонда (NSF) ECCS-0702766. Эта работа была выполнена, в частности, в Центре интегрированных нанотехнологий, пользовательском объекте Управления фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США. Sandia National Laboratories — это многопрограммная лаборатория, управляемая корпорацией Sandia, входящей в состав компании Lockheed-Martin, для Министерства энергетики США по контракту №. DE-AC04-94АЛ85000.
Информация об авторе
Авторы и организации
Факультет машиностроения и материаловедения, Университет Райса, Хьюстон, 77005, Техас, США Sandia National Laboratories, Albuquerque, 87185, New Mexico, USA
Jian Yu Huang
Химический и инженерный факультеты Университета Брауна, Провиденс, 02912, Rhode Island, USA
Chao Wang & Shouheng Sun
Авторы
Yang Lu
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Jian Yu Huang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Chao Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
Shouheng Sun
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Jun Lou
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Contributions
Y. L., J.H. и JL задумали и разработали эксперименты. Ю.Л. проводил опыты. Ю.Л., Дж.Х. и JL проанализировали данные. CW и SS предоставили материалы. Ю.Л. и JL составили рукопись. Все авторы обсуждали результаты и редактировали рукопись.
Автор, ответственный за переписку
Переписка с Джун Лу.
Заявление об этике
Конкурирующие интересы
Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.
Дополнительная информация
Дополнительная информация
Дополнительная информация (PDF 621 KB)
Дополнительная информация
Дополнительная информация (MOV 5405 KB)
Дополнительная информация
АПЛЕМЕНТА (MOV 15115 KB)
АПЛЕМЕНТА (MOV 15115 KB)
.0007
Дополнительная информация
Дополнительная информация (MOV 14273 kb)
Права и разрешения
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Эта статья цитируется
3
Сверхвысокая прочность и разделение скользящих наноконтактов при помощи сдвига, изученное in situ
Такааки Сато
Закари Б. Милн
Хироюки Фудзита
Nature Communications (2022)
Понимание реологии наноконтактов
Али Хосрави
Антуан Лэне
Эрио Тосатти
Nature Communications (2022)
Наносварка Оствальда, усиленная внешним полем
Моксиа Ли
Си Се
Джиавен Ху
Нано Исследования (2022)
Исследование влияния материала стенки на обмен информацией между жидкостью и поверхностью с использованием гибридного атомистически-континуального метода
Садех Юсефи-Насаб
Джавад Карими-Сабет
Джабер Сафдари
Вычислительная механика частиц (2022)
Обзор недавнего прогресса в деформации сдвига ПЭМ на месте: ретроспективный и перспективный взгляд
Шуан Ли
Синтия А. Пауэлл
Чонгмин Ван
Журнал материаловедения (2022)
Как выполнять холодную сварку: подробное руководство
Что такое процесс холодной сварки?
Существуют различные типы сварочных процессов с использованием различных технологий для получения сварного соединения путем применения тепла, давления или одновременно тепла и давления, один из которых называется холодной сваркой.
Холодная сварка — это процесс сварки в твердом состоянии, не связанный с плавлением металлов. Две металлические части соединяются друг с другом путем прессования под высоким давлением.
Это делается с помощью пресса для приложения давления к двум металлам, в результате чего они сплавляются вместе. Холодная сварка часто используется для ремонта, так как это быстрый и простой способ починить сломанный кусок металла.
Два куска металла помещают в тесный контакт друг с другом и прикладывают давление. Это давление заставляет два металла сплавляться вместе. Это происходит, когда поверхности двух деталей идеально гладкие и находятся на одном уровне друг с другом. Затем металл соединится вместе в результате приложенного давления, и клей не требуется.
Холодная сварка полос
Помните, что в процессах сварки трением или шовной сварки также используется давление, но в этих процессах сварки используется тепло, и поэтому они отбрасываются как процессы холодной сварки.
Как работает холодная сварка?
В соответствии с законом соединения, когда две части имеют атомную близость и идеальную чистоту (без каких-либо посторонних материалов), это приведет к взаимному атомному соединению. Это идеальное состояние.
Практически невозможно иметь атомную близость, даже если у нас есть идеально отполированная поверхность, так как размер атома очень мал.
Операция холодной сварки
Итак, для создания соединения с помощью холодной сварки сначала детали очищают от любого оксидного слоя или загрязнений, присутствующих на поверхности материала, для достижения чистоты.
Далее прикладывается давление для создания атомной близости и образования металлургических связей между деталями.
Так как нет нагрева во время процесса холодной сварки, он называется Холодная сварка.
Холодная сварка лучше сварки плавлением?
Холодная сварка
Пожалуйста, включите JavaScript
Холодная сварка
Во-первых, давайте проясним, что холодная сварка — это особый процесс сварки и имеет свое уникальное применение.
Вы можете задаться вопросом, лучше ли холодная сварка, чем сварка плавлением. Ответ: это зависит от приложения. Холодная сварка — это процесс, при котором используется давление для соединения двух поверхностей без нагревания. Он часто используется для небольших деталей, потому что он производит меньше тепла, чем сварка плавлением, и, следовательно, вызывает меньше повреждений свариваемых деталей.
Однако холодная сварка не так прочна, как сварка плавлением, поэтому ее не рекомендуется использовать для крупных деталей. Кроме того, для сварки крупных деталей требуется очень высокое давление и, следовательно, большая установка оборудования.
Сварка плавлением использует тепло для сплавления двух поверхностей вместе, в результате чего получается более прочный сварной шов. Его часто используют для более крупных деталей, потому что он может выдерживать больший вес. Однако сварка плавлением может привести к большему повреждению свариваемых деталей, чем холодная сварка.
В конце концов, именно инженеры должны решить, какой процесс лучше всего подходит для текущей работы.
Холодная сварка против сварки ВИГ
Холодная сварка и Сварка ВИГ — это два разных типа сварки. Они имеют разные результаты и используются для разных целей.
Холодная сварка – это тип сварки, при котором две свариваемые детали сжимаются без нагревания. Это очень прочный сварной шов, который часто используется для сварки металла, который слишком тонкий для сварки другими методами.
Сварка ВИГ — это тип сварки, при котором используется тепло для соединения двух свариваемых деталей. при сварке TIG тепло используется для соединения двух деталей без какого-либо давления. Сварка TIG часто используется для сварки тонких кусков металла, так как она обеспечивает очень чистый и точный сварной шов.
Холодная сварка — это процесс автоматической сварки, а сварка TIG — процесс ручной сварки. TIG можно использовать для сварки материалов любой формы, в то время как холодная сварка ограничена только соединением материалов определенной формы.
Для чего используется холодная сварка (холодная сварка)?
Существует несколько применений холодной сварки:
Сварка проволоки – Когда необходимо соединить две проволоки, их можно соединить холодной сваркой. Часто это делается с помощью электропроводки.
Соединение разнородных металлов – Когда необходимо соединить два разных металла, хорошим вариантом является холодная сварка.
Ремонт сломанных деталей – Сломанные детали часто можно отремонтировать с помощью процесса холодной сварки.
Холодная сварка также используется в аэрокосмической промышленности для соединения деталей. Это особенно полезно для соединения деталей из разных материалов.
Другим распространенным применением является автомобильная промышленность .
Преимущества или преимущества холодной сварки
Холодная сварка — это процесс соединения двух металлических поверхностей без использования тепла. Свариваемые поверхности располагают в тесном контакте и прикладывают давление. Это давление заставляет металлы сплавляться вместе. Преимущества холодной сварки :
Соединения холодной сварки не имеют зоны термического влияния (ЗТВ) и ее вредного воздействия на сварной шов.
Сварочные швы могут быть созданы для сварки разнородных материалов, что в противном случае невозможно при обычных процессах сварки плавлением.
Нагрев не требуется, поэтому нет риска повреждения окружающего материала.
Холодная сварка Сварочные швы очень чистые, без каких-либо брызг или тепловых пятен.
Сварные швы прочные и долговечные.
Процесс экологически чистый.
Холодная сварка очень удобна для сварки алюминиевых сплавов 2XXX и 7XXX, сварка которых другими способами невозможна.
Недостатки холодной сварки
Использование процесса холодной сварки имеет несколько недостатков:
Для успешного соединения необходима высокая чистота материала. Соединяемые поверхности должны быть очищены от загрязнений, масел и прочего мусора.
Этот процесс можно использовать только для пластичных материалов. Непластичные материалы разрушаются под действием сил холодной сварки.
С помощью этого метода можно склеивать только материалы правильной формы. Поверхности неправильной формы или криволинейные не могут быть соединены с помощью холодной сварки.
Что такое холодная сварка?
Все оборудование для холодной сварки работает по одному принципу. Вы можете много раз встречать людей, называющих клеевое соединение холодной сваркой, например, использующих Belzona, JB Weld и т. д. для соединения материалов.
Эти методы соединения также называются холодной сваркой в качестве нестандартного термина. Выбор наилучшего, соответствующего требованиям заказчика, зависит от типа соединения, типа материала, условий напряжения в зоне ремонта и типа среды, в которой находится ремонтируемая деталь.
JB Weld — один из известных наборов для ремонта холодной сварки (клеевое соединение), который легко доступен и может использоваться для соединения многих типов материалов.
Холодная сварка алюминия со сталью
При сварке алюминия со сталью эти два металла имеют разные температуры плавления. Поэтому традиционный процесс сварки с использованием тепла невозможен. Процесс холодной сварки можно использовать для соединения металлов без нагрева.
Холодная сварка алюминия со сталью возможна, но есть некоторые вещи, которые вы должны знать, прежде чем пытаться это сделать. Во-первых, два металла должны быть очень чистыми и не содержать масел или загрязнений. Во-вторых, сварной шов должен быть очень плотным, без зазоров и воздушных карманов. И в-третьих, вам нужна хорошая установка Cold Machine.
Если вы можете выполнить все эти требования, то холодная сварка является хорошим вариантом для соединения этих двух металлов. В процессе не используется тепло, поэтому качество сварки обычно очень хорошее.
Холодная сварка — что это такое и ее история?
Холодная сварка — это процесс соединения, при котором используется сильное давление, оказываемое штампами и роликами, для соединения двух объектов в один. Как следует из названия, этот метод не использует тепло для изменения состояния соединяемых объектов — эти вещества остаются в твердом состоянии на протяжении всего процесса. Не все металлы являются идеальными кандидатами для холодной сварки из-за содержания кислорода в их наружных слоях, и даже после длительной чистки щеткой и очисткой металлы не будут прилипать, если один из них не поддается ковке. Точно так же, если две соединенные детали позже будут подвергаться воздействию среды, богатой кислородом или некоторыми другими химически активными соединениями, холодный сварной шов разрушится.
Холодная сварка была первоначально открыта современным обществом в начале 1940-х годов и считалась новым явлением, но на самом деле этот процесс существует уже тысячи лет. Было обнаружено, что два одинаковых металла будут соединяться в вакууме, если они имеют чистые, сглаженные поверхности и к ним можно приложить сильное начальное усилие. Во время процесса деформируется от 60 до 80% поверхности склеивания, в результате чего вступают в контакт чистые, чистые металлы. Затем происходит постоянная связь на атомном уровне, при этом сварные швы намного прочнее, чем можно было бы достичь другими способами. Еще одним преимуществом является то, что в качестве припоя не используются никакие промежуточные материалы. Так что, пока на поверхности металла не образуются оксиды, он должен служить десятилетиями.
С первых дней открытия исследователи показали, что холодная сварка может выполняться без применения чрезмерной силы. Аналогичные результаты могут быть достигнуты путем применения меньшего давления в течение более длительного периода времени. Другой метод заключается в повышении температуры поверхности двух соединяемых материалов на короткое время для ускорения молекул.
Современные применения холодной сварки многочисленны, но из-за вышеуказанных ограничений она по-прежнему считается ситуативным процессом. Однако этот метод позволяет работать во многих агрессивных средах, которые ранее были невозможны, например, при сварке подземных трубопроводов, по которым проходят горючие газы. Другим недостатком является то, что очень трудно проверить целостность сварного шва, особенно при работе с более толстыми металлами, так как сварка выполняется быстро и считается прочной
Заключение
В заключение, холодная сварка — это процесс, который не требует тепла и может использоваться для сварки одинаковых и разнородных металлов. Это хороший процесс для сварки тонкой проволоки и получения чистых сварных швов.
Холодная сварка — интересный процесс, который можно использовать для фиксации металлических предметов. Однако важно знать о связанных с этим рисках, чтобы принять необходимые меры предосторожности. Если вы хотите узнать больше о холодной сварке, в Интернете доступно множество ресурсов. Спасибо за чтение!
Похожие сообщения:
Направляющая JB для холодного ремонта алюминия, пластика, чугуна
Сварка MIG-TIG без газа — новый способ сварки?
Сварочные аппараты Mig и аппараты ручной сварки: в чем разница?
Лучшая сварочная маска с автоматическим затемнением
Холодная сварка. Полное руководство!
Холодная сварка — это процесс сварки, при котором для сплавления двух металлов практически не требуется нагрева. Вместо тепла для соединения металлов используется давление, и во время процесса металл не сжижается.
Сварку чаще всего считают чем-то, что связано с расплавленным металлом и летящими повсюду искрами, однако существует много видов сварки, которые не соответствуют критериям. Вот некоторые из часто используемых сварочных процессов:
Четыре типа сварки
Существует четыре основных типа сварки; Дуговая сварка металлическим газом (GMWA), также называемая сваркой MIG, дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), также называемая сваркой TIG, дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW), также называемая стержнем, и, наконец, дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW), также называемая флюсовой сваркой. — порошковая сварка.
Одним из наиболее распространенных видов сварки, не предусматривающих плавление металла, является холодная сварка. В промышленных приложениях этот тип сварки использовался почти 100 лет из-за многих преимуществ, которыми он обладает по сравнению с альтернативными процессами. По сути, холодная сварка — это процесс сварки, при котором для сплавления двух металлов требуется минимальное количество тепла или вообще его не требуется. Вместо тепла для соединения металлов используется давление, и во время процесса металл не сжижается.
При холодной сварке нет типичного расплавленного металла и летящих искр, которые возникают при обычных методах сварки. Источник: Pexels
Как работает холодная сварка?
Вам может быть интересно, как два металла соединяются вместе только под давлением? Основным принципом холодной сварки является удаление оксидных слоев с поверхностей соединяемых металлов. Почти все металлы в нормальных условиях несут на себе слой окисления, видимый он или нет. Это дает металлу барьер, который не позволяет его атомам сжиматься и связываться друг с другом. Однако, как только этот барьер будет устранен, атомы могут быть сплавлены вместе при нужном давлении.
Чтобы избавиться от оксидного слоя, можно использовать ряд различных химических и механических методов. Обезжиривание и очистка проволочной щеткой — это лишь два из многих методов, используемых для обеспечения готовности поверхностей каждого металла к соединению. Оба металла также должны иметь приличный уровень пластичности, и тогда можно использовать промышленные машины для приложения значительного давления, которое позволит металлам создавать металлургические связи.
Недостатки холодной сварки
Холодная сварка ни в коем случае не идеальна, во-первых, достижение идеальной холодной сварки является чрезвычайно сложной задачей. Сформированный сварной шов будет таким же прочным, как и сами два металла, если используются совершенные методы и методы. В противном случае сварной шов будет слабым местом в металле. Существует ряд причин, по которым дефекты могут проникать в сварной шов. Обычно это связано с наличием оксида на поверхности металлов, неровностями поверхности, загрязнением поверхности и другими факторами.
Оксидный слой довольно трудно удалить, так как иногда его невозможно увидеть, даже если он все еще присутствует. Независимо от того, как вы его очищаете и чистите проволочной щеткой, на поверхности все равно может оставаться оксид. Кроме того, если поверхность двух металлов не подготовлена должным образом и на одной или обеих соединяемых поверхностях есть дефекты, сварка будет очень сложной, даже если на поверхности нет оксида.
Короче говоря, металлы должны быть тщательно подготовлены, быть чистыми, без неровностей и одинаковой формы. В противном случае вы создадите слабое место в металле, и из-за этих многочисленных ограничений сварочная промышленность больше не использует холодную сварку в качестве процесса по умолчанию.
Преимущества холодной сварки
Хотя у холодной сварки есть существенные недостатки, важно отметить, что у нее есть и некоторые преимущества. Основное преимущество холодной сварки заключается в том, что она берет на себя прочность основного материала (материалов). Может показаться невозможным создать правильные условия для холодной сварки, но как только будут созданы правильные условия, созданный сварной шов будет прочнее, чем большинство других. Определенно будет трудно найти сварной шов, более прочный, чем сварка холодной сваркой.
Алюминий и медь — это два металла, которые обычно соединяют холодной сваркой, так как их трудно сварить любым другим методом. Холодная сварка делает процесс соединения этих двух металлов простым, при этом образуется прочный и надежный шов, что позволяет сварщику быть спокойным после завершения сварки.
Холодная сварка является хорошим вариантом для создания очень прочных сварных швов на плоских чистых поверхностях, когда это позволяют условия. Не образуются интерметаллические соединения, делающие металл хрупким, а это важно для сохранения прочности готового изделия.
Холодная сварка в космосе?
Хотя холодная сварка больше не является широко используемым методом в сварочной промышленности, в настоящее время ее основным применением является сварка проволоки. Это происходит из-за острого сварного шва, который он создает, и из-за того, что в процесс не включается тепло. Известно, что тепло повреждает провода, поэтому холодная сварка является идеальным вариантом для этого применения.
Сварной шов, полученный при холодной сварке, долговечен и обычно изготавливается из цинка 70/30, латуни, алюминия, меди, серебра, серебряных сплавов, никеля и золота. Удобно, что вы можете купить ручные аппараты для холодной сварки, чтобы использовать их при работе с проводами, для которых требуется переносной инструмент. Это может быть очень удобно и экономит время при работе над проектом.
Холодная сварка также используется для соединения двух металлов, которые не являются одним и тем же материалом. Алюминий и медь — это два металла, которые обычно соединяют холодной сваркой, и это может образовать чрезвычайно прочную связь между двумя металлами. Прочнее любой связи, которая может быть образована другими методами.
Этот метод также можно использовать в космосе, где металлы соприкасаются. Это используется, поскольку вышеупомянутые обычные процессы сварки не будут работать в космосе из-за отсутствия кислорода.
Что вы думаете о холодной сварке? Есть ли у вас опыт в этой области? Мы будем рады услышать любые знания или истории, которыми вы можете поделиться по этой теме, в комментариях ниже!
Подробнее о сварке и других производственных процессах:
Сварка под водой 101: Прочтите это и станьте экспертом за 5 минут!
Что такое гальванопластика и где она используется?
Что такое электрополировка и для чего она используется?
Ленточнопильный станок – описание процесса и руководство по проектированию
5 абсолютно умственных производственных процессов
Обработка лазерным лучом (LBM)
Плазменно-дуговая резка (PAC)
Холодная сварка ультратонких золотых нанопроволок
. 2010 март;5(3):218-24.
doi: 10.1038/nnano.2010.4. Epub 2010, 14 февраля.
Ян Лу ¹ , Цзянь Юй Хуан, Чао Ван, Шоухэн Сун, Цзюнь Лу
Принадлежности
принадлежность
¹ Факультет машиностроения и материаловедения, Университет Райса, Хьюстон, Техас 77005, США.
PMID: 20154688
DOI: 10.1038/ннано.2010.4
Ян Лу и др. Нац Нанотехнолог. 2010 март
. 2010 март;5(3):218-24.
doi: 10.1038/nnano.2010.4. Epub 2010, 14 февраля.
Авторы
Ян Лу ¹, Цзянь Юй Хуан, Чао Ван, Шоухэн Сун, Цзюнь Лу
принадлежность
¹ Факультет машиностроения и материаловедения, Университет Райса, Хьюстон, Техас 77005, США.
PMID: 20154688
DOI: 10.1038/ннано.2010.4
Абстрактный
Сварка металлов в наномасштабе, вероятно, сыграет важную роль в восходящем производстве электрических и механических наноустройств. Существующие методы сварки используют локальный нагрев, требующий точного управления механизмом нагрева и создающий возможность повреждения. Сварка металлов без нагрева (или холодная сварка) была продемонстрирована, но только на макроскопических масштабах длины и при больших приложенных давлениях. Здесь мы демонстрируем, что монокристаллические золотые нанопроволоки диаметром от 3 до 10 нм могут быть соединены холодной сваркой в течение нескольких секунд только за счет механического контакта и при относительно низких приложенных давлениях. Просвечивающая электронная микроскопия с высоким разрешением и измерения на месте показывают, что сварные швы почти идеальны, с той же ориентацией кристаллов, прочностью и электропроводностью, что и остальная часть нанопроволоки. Высокое качество сварных швов объясняется наноразмерными размерами образца, механизмами ориентированного прикрепления и механической быстрой диффузией поверхностных атомов. Также продемонстрированы сварные швы между золотом и серебром, а также серебром и серебром, что указывает на то, что метод может быть общеприменимым.
Похожие статьи
Холодная сварка из стороны в сторону для контролируемого формирования нанозазора из ультратонких золотых наностержней типа «гантели».
Дай Г., Ван Б., Сюй С., Лу Ю., Шэнь Ю. Дай Г и др. Интерфейсы приложений ACS. 2016 1 июня; 8 (21): 13506-11. doi: 10.1021/acsami.6b01070. Эпаб 2016 20 мая. Интерфейсы приложений ACS. 2016. PMID: 27173140
Холодная сварка наночастиц золота на слюдяной подложке: саморегулировка и усиленная диффузия.
Ча С.Х., Пак Ю., Хан Д.В., Ким К., Ким Х.С., Джанг Х.Л., Чо С. Ча С.Х. и др. Научный представитель, 6 сентября 2016 г.; 6:32951. дои: 10.1038/srep32951. Научный представитель 2016. PMID: 27597438 Бесплатная статья ЧВК.
Наноконструкция «снизу вверх» путем сварки отдельных металлических нанообъектов с использованием наноразмерного припоя.
Пэн Ю., Каллис Т., Инксон Б. Пэн Ю и др. Нано Летт. 2009 Январь;9(1):91-6. дои: 10.1021/nl8025339. Нано Летт. 2009. PMID: 196
Механическое самовосстановление ультратонких золотых нанопроволок.
Ван Б., Хань Ю., Сюй С., Цю Л., Дин Ф., Лу Дж., Лу Ю. Ван Б. и др. Маленький. 2018 май;14(20):e1704085. doi: 10.1002/smll.201704085. Epub 2018 17 апр. Маленький. 2018. PMID: 29665233
Сварка самособранных серебряных нанопроволок без подложки на границе воздух/вода.
Ху Х, Ван З, Е Ц, Хе Дж, Не Х, Хе Г, Сонг С, Шан В, Ву Дж, Тао П, Дэн Т. Ху Х и др. Интерфейсы приложений ACS. 2016 10 августа; 8 (31): 20483-90. doi: 10.1021/acsami.6b06334. Epub 2016 1 августа. Интерфейсы приложений ACS. 2016. PMID: 27437907
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Наноразмерная термоплазмонная сварка.
Ван Л., Фэн Ю., Ли З., Лю Г. Ван Л. и др. iНаука. 2022 18 мая; 25 (6): 104422. doi: 10.1016/j.isci.2022.104422. электронная коллекция 2022 17 июня. iНаука. 2022. PMID: 35663015 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Сверхвысокая прочность и разделение скользящих наноконтактов при помощи сдвига изучены на месте.
Сато Т., Милн З.Б., Номура М., Сасаки Н., Карпик Р.В., Фудзита Х. Сато Т. и др. Нац коммун. 2022 10 мая; 13 (1): 2551. doi: 10.1038/s41467-022-30290-y. Нац коммун. 2022. PMID: 35538085 Бесплатная статья ЧВК.
Понимание реологии наноконтактов.
Хосрави А., Лайне А., Ваносси А., Ван Дж., Сириа А., Тосатти Э. Хосрави А. и др. Нац коммун. 2022 4 мая; 13 (1): 2428. дои: 10.1038/s41467-022-30096-й. Нац коммун. 2022. PMID: 35508482 Бесплатная статья ЧВК.
Электронно-лучевая атермическая наносварка пересекающихся аморфных нанопроволок SiO _x.
Чжэн И, Ченг Л, Су Дж, Чен С, Чжу С, Ли Х. Чжэн И и др. RSC Adv. 2022 21 февраля; 12 (10): 6018-6024. дои: 10.1039/d1ra08176d. Электронная коллекция 2022 16 февраля. RSC Adv. 2022. PMID: 35424549 Бесплатная статья ЧВК.
Прямая позолота для гибкой встроенной электроники.
Такакува М., Фукуда К., Ёкота Т., Иноуэ Д., Хасидзуме Д., Умедзу С., Сомея Т. Такакува М. и соавт. Научная реклама 2021 Декабрь 24;7(52):eabl6228. doi: 10.1126/sciadv.abl6228. Epub 2021 22 декабря. Научная реклама 2021. PMID: 34936437 Бесплатная статья ЧВК.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
использованная литература
Нано Летт. 2009 Январь;9(1):91-6 — пабмед
Нат Матер. 2007 ноябрь; 6 (11): 841-50 — пабмед
Нано Летт.