Холодная сварка металлов

Сварка, посредством которой соединяют изделия без их внешнего нагревания, получила название холодной. Ее возможно производить при комнатной и даже в отрицательных температурах. Специальное устройство, используемое при холодной сварке для металла, способно одновременно вызывать и направленную деформацию соединяемых заготовок, и нарастание напряжения, которое способствует образованию монолитного соединения. Для достижения его высокой прочности свариваемые поверхности изделия предварительно очищают и готовят под сварку обезжириванием, шабрением и обработкой проволочной щеткой. С них нужно удалить загрязнения и окислы, а также соединить их на расстоянии, зависящем от размеров кристаллических решеток соединяемых металлов, для получения требуемого уровня пластической деформации. При стыковой сварке проволок необходимо обрезать их торцы.

 

Особенности применения холодной сварки

 

Холодной сварке доступно как соединение железных изделий, так и выполненных из цветного металла (меди, серебра, алюминия и других). Особую ценность этот способ сварки приобретает, когда требуется соединить разнородные металлы или нет возможности воспользоваться другой технологией из-за чувствительности материала к нагреву и склонности к образованию интерметаллидов. Холодной сваркой для чугуна выполняются стыковые соединения, тавровые и внахлестку. В последнем случае металлические листы сдавливаются с обеих сторон при помощи пуансонов. Сварка осуществляется как отдельными точками, так и непрерывным швом. Размеры пуансонов (диаметр и ширину) подбирают, исходя из толщин свариваемых листов.

 

 

Физические процессы и химические реакции холодной сварки отличаются разнообразием и протекают исключительно в условиях пластических деформаций. Без ее участия нереально получение качественного монолитного соединения, какое бы удельное давление сжатия не применялось к соединяемым деталям. Только процесс деформации, происходящий при холодной сварке, способен удалить слой окислов и предельно истончить и сблизить свариваемые поверхности на расстояние, сопоставимое с размерами кристаллических решеток.

Еще роль пластической деформации важна для более высокого энергетического уровня атомов металла поверхности, что позволяет им образовывать химическое связи. Поэтому величина деформации металлов в месте соединения – главный параметр, определяющий ход процесса холодной сварки. Он определяется как от свойствами и толщинами металлов, так и методами подготовки свариваемых поверхностей с типом соединения. Величина требуемой деформации для соединения деталей из разнородных металлов определяется характеристиками того металла, для обработки которого нужна деформация меньшей степени. Это обстоятельство используется в холодной сварке для алюминия и других малопластичных металлов.

 

 

Качественные свойства полученного сварного соединения зависят не только от исходных физических характеристик контактирующих поверхностей, но и от приложенного к ним сжимающего усилия (давления), а также степени пластической деформации при сварке. На этот показатель также влияют способ приложения усилия сжатия со схемой деформирования. Выбор последней определяет, будет ли эта сварка точечной, шовной или стыковой.

 

Преимущества холодной сварки

 

Наибольшее распространение получил точечный вариант холодной сварки как один из самых эффективных для производства соединений и армирования алюминия. Он отличается простотой и может заменить собой более трудозатратные процессы контактной сварки точечным способом и клепки. До начала холодной точечной сварки заранее подготовленные изделия собирают внахлестку и помещают между пуансонами, обладающими рабочим элементом с поверхностью для опоры. Сдавливая сжимающим усилием детали, они обеспечивают деформацию с формированием сварного шва.

 

 

Пуансоны, создающие своей опорной частью добавочное состояние напряжения во время сварки, не позволяют глубокого погружения в металл, тем самым снижая коробление изделия. Простота данного способа избавила от необходимости создания отдельных аппаратов для его выполнения. Холодная сварка титана, к примеру, успешно производится посредством всевозможных прессов серийного производства. При этом используются кондукторы для надежной фиксации соединяемых изделий во избежание их коробления. Аналогично соединяют цветные металлы в энергетике, металлургии, электротехнике, сваривают контакты медной проводки и алюминиевые кольца.

 

 

Шовной (роликовой) сваркой получают беспрерывные монолитные соединения. Ее процесс аналогичен холодной сварке с использованием прямоугольных пуансонов. Детали собирают и помещают между роликами, которые, сжимая заготовку, погружают в металл ее рабочие выступы. Приведенные в движение ролики передвигают детали так, чтобы они последовательно вдавливались в металл. Возникающая при этом активная деформация способствует образованию непрерывного монолита – сварного шва. Сварку этим способом выполняют как одно-, так и двусторонней, а также несимметричной. В последнем случае ролики могут обладать разными по размерам и даже форме рабочими выступами. Шовную сварку двусторонним способом выполняют с помощью равных роликов. Один из роликов в односторонней сварке должен обладать выступом, равным суммарной высоте выступов для двустороннего варианта сварки, а не имеющей рабочего выступа второй ролик служит опорой.

 

 

 

Течение металла по линии швов в шовной сварке не позволяет создания нужного состояния напряжения в месте проведения сварки. Из-за этого при производстве соединения с должным проваром необходима пластическая деформация, несколько большая, чем для точечного способа сварки. Для повышения напряженности состояния в области шовной сварки берут больший диаметр используемых роликов. В сварке этим способом возможно использование различных металлорежущих станков, чаще всего фрезерных, а для соединения тонких листов металлов высокой пластичности – настольных ручных. Односторонним вариантом шовной сварки пользуются для обработки разнородных металлов высокой твердости. При этом рабочий элемент роликов вдавливают в тот из металлов, который тверже. Такая сварка способна обеспечить большую прочность швам, соединяющим однородные материалы. Надежность соединения позволяет даже нарезать по холодной сварке резьбы после завершения отвердения, а также делать отверстия.

 

 

Не теряет своего значения на практике вариант стыковой холодной сварки. При соединении заготовок этим способом их предварительно зачищенные торцы помещают в зажимы, имеющие формирующие элементы с упором и обрезающими кромками. Прикладывая осадочные усилия, передвигают ползун до сжатия торцов заготовок и зажимают конусами. В ходе осаждения еще до встречи опорных частей металл заполняет углубления. Благодаря этому в момент, когда части опоры встречаются, в сварочной зоне имеется необходимое состояние напряженности для провара. Когда он происходит, излишек вытекшего металла отсекается кромками. Исходя из того, как они расположены, стыковой вариант холодной сварки выполняют с использованием усиления либо без него.

что это, виды, как с ней работать, отличия от клея

Дата: 13.04.2020Автор: МОП «Комплекс 1»

1. 1. Что это такое?
2. 2. Как работать с холодной сваркой
3. 3. Чем холодная сварка отличается от клея
4. 4. Виды холодной сварки

Что это такое?

Механизм сварки (перейти к услуге) заключается в расплавлении и спаивании двух материалов, поэтому «холодная сварка» звучит скорее как оксюморон. На самом деле это вполне действующий метод, который идеально подходит как для мелкого ремонта при отсутствии сварочного аппарата, так и для «сваривания» в ситуации, когда высокотемпературное воздействие использовать не рекомендуется. Пользоваться ей просто и безопасно, она прекрасно подойдёт для бытовой эксплуатации.

Под «холодной сваркой» подразумевается склеивание предметов двухкомпонентным клеящим составом на основе эпоксидной смолы.

Как работать с холодной сваркой

Обычно подобный клей выглядит как цилиндрический предмет, внутри которого находится более светлая сердцевина-отвердитель, а снаружи — кольцо более тёмной эпоксидки. В состав отвердителя, как правило, входит металлическая пыль, цель которой — армировать конструкцию, сделать её более устойчивой и прочной.

От цилиндра необходимо отщипнуть кусочек, а потом размять его, как пластилин: постепенно он будет разогреваться и размягчаться в руках. Мять и мешать следует до тех пор, пока состав не станет полностью однородным. Как только это случится, нужно нанести холодную сварку на изделие, которое требуется скрепить. Сделать это желательно быстро — свою пластичность клеящий состав сохраняет сравнительно недолго.

Второй вариант — две тубы, из которых поочерёдно выдавливается нужное количество смолы и отвердителя, смешивается и наносится по тому же принципу, по которому наносится обыкновенный клей.

Недостаток холодной сварки в тубах заключается в том, что отмерять количество приходится «на глаз». Достичь правильной полимеризации в таких условиях непросто, хотя работать с тюбиками несколько проще, чем с твёрдым веществом.

Чем холодная сварка отличается от клея

Эти вещества схожи по назначению, но различаются функционалом. Холодная сварка:

• устойчива к высоким температурам,
• не горит,
• после застывания становится твёрдой и жёсткой.

Именно благодаря последнему свойству её часто используют не только для соединения разных элементов конструкции, но и для восстановления повреждённых предметов. Ею можно заполнить трещину в мебели, после застывания отполировать и покрыть краской. Наполнитель будет достаточно прочным и незаметным.

При этом по сравнению с более классическими методами сварки — например, электродуговой, — у холодной имеются недостатки. Если речь идёт о скреплении металла, то она подойдёт только для экстренного ремонта.

Виды холодной сварки

Состав различается в зависимости от материалов, с которыми предполагается работать. Бывают:

• сварки для металла, которые используются для ремонта труб в быту, батарей, чугунных и металлических ванн, подойдут для устранения сколов и дыр в непищевых тазах, для экстренного авторемонта — например, ею можно подлатать радиатор или поддон картера, чтобы доехать до СТО,
• сварка для бетона, которая чаще всего применяется реставраторами во время ремонта памятников, ступеней, скульптур, также пригодится, если нужно зафиксировать что-нибудь на бетоне без сверления,
• сварка для пластика — взаимозаменяема с клеевым пистолетом, который работает с горячим клеем, но всё равно существует и достаточно эффективна в ситуации, когда пистолета под рукой нет. Подойдёт, например, для починки пластиковых труб, в отличие от других видов холодной сварки, быстро «схватывается»,
• сварка для соединения линолеума с резиной — более эффективная, чем другие способы скреплять эти два материала, включая двусторонний скотч. Обычно используется для быстрого ремонта, поскольку скрепление линолеума с полом исключительно холодной сваркой приведёт к высокому расходу и увеличению стоимости.

В целом, холодная сварка — неплохая и недорогая альтернатива скотчу, клею и клеящей ленте, идеально подходит для ремонта. Скреплять металл лучше всё-таки классической горячей сваркой или стандартными крепежами.

---

Увидели незнакомый термин? Посмотрите его значение в словаре.

Рекомендуемые статьи

13.04.2020

Точечная сварка — или точечная контактная сварка — сваривает детали в месте контакта с помощью одновременного воздействия разряда электрического тока и давления. Представляет из себя систему с двумя электродами, которыми зажимаются листы металла. Самый простой аппарат устроен так: рабочий укладывает листы на нижний электрод и прижимает верхним, одновременно пропуская через них ток, в итоге материалы скрепляются точечно — в одном месте.

Подробнее

30.04.2020

В контактной сварке соединение деталей происходит не только путём разогрева, но и через механическое сжатие: детали, которые планируется скрепить, нагреваются электрическим током и сжимаются. Это позволяет делать достаточно тонкую сварку с минимальным рассеиванием — и поэтому очень популярно в конструкторских работах, автомобилестроении и т. д…

Подробнее

30.04.2020

Дуговая сварка — процесс соединения деталей при помощи электрического разряда в газе, именуемого «дугой». Она получается между двумя электродами при увеличенном до определённого уровня напряжении. Дуговой механизм состоит из анода и катода, дугового столба, переходных областей. В рабочей области температура может доходить до 7000 °С (выше температуры плавления всех используемых в промышленности металлов), что обуславливает высокую эффективность технологии и её востребованность…

Подробнее

30.04.2020

Газовая сварка ещё называется газоплавильной или просто газосваркой — это сварка, которая осуществляется путём поджигания газовых смесей, обычно кислорода в сочетании с горючими газами: ацетиленом, пропаном, водородом, иногда бензином. Один из самых старых сварочных методов с более чем столетней историей, всё ещё востребованный, хоть и вытесненный по большей части электродуговыми техниками…

Подробнее

30.04.2020

Аргоновая сварка эффективна для сваривания материалов, которые в обычных условиях свариваются плохо или не свариваются совсем: чаще всего таким методом соединяют легированные стали и цветные металлы. Принцип прост: чтобы не позволить материалам окислиться от соприкосновения с кислородом, среда заполняется инертным газом аргоном. Аргон на 38% тяжелее воздуха и быстро вытесняет его из рабочей зоны…

Подробнее

30.04.2020

Сварка — неразъёмное соединение двух или более деталей, получаемое методом их нагрева, пластического деформирования или обоих методов одновременно. Чаще всего, когда говорят о сварных соединениях, подразумевают металл, однако сварке поддаются и другие материалы: например, пластик…

Подробнее

28.02.2020

Металлообработкой называют широкую область — обработку металла для придания ему форм, создания деталей, которые впоследствии идут на самые разные цели, от производства мелочей до строительства мостов и кораблей. В процессе меняются форма изначального элемента, его размеры, свойства: например, отдельная деталь может быть покрыта цинком для придания ей антикоррозионных свойств…

Подробнее

Основная зона обслуживания в ЮФО: Ростовская областьАзовБатайскВолгодонскКаменск-ШахтинскийНовочеркасскНовошахтинскРостов-на-ДонуТаганрогШахты, АдыгеяМайкоп, Астраханская областьАстрахань, Волгоградская областьВолгоградВолжскийКамышин, КалмыкияЭлиста, Краснодарский крайАнапаАрмавирЕйскКраснодарНовороссийскСочи, КрымЕвпаторияКерчьСимферополь, Севастополь

Жидкая сварка для металла | Главный механик

Содержание статьи

1. Описание метода жидкой сварки
2. Выбор холодной сварки
3. Где применяется жидкая сварка
4. Особенности применения холодной сварки

Жидкая сварка для металла – это специальная технология, позволяющая при помощи специального состава соединять металлические детали без применения сварки. Этот состав имеет способность образовывать общие кристаллические решётки с основным материалом на стыке склеиваемых поверхностей. Давайте подробней ознакомимся с этим методом.

Описание метода жидкой сварки

Жидкая сварка для металла или её ещё называют холодная сварка – это полимерный клей, состоящий из одного или двух компонентов. У него, вне зависимости от количества компонентов, высокие адгезивные к металлам, теплостойкость которых достигает 1316 градусов. Он способен быстро твердеть на воздухе, не вступает в реакцию с нефтепродуктами, которые содержатся в бензине, моторном масле или солярке. Таким образом, данный вид соединения не является сваркой в традиционном понимании. 

Шов не может выдерживать нагрузку, что и основной металл и чаще всего данным методом пользуются для производства мелких ремонтных работ.

В составе клеевого вещества присутствуют:

• эпоксидные смолы в качестве основы, от которых зависит однородность и пластичность шва;
• металлический наполнитель;
• дополнительные вещества для прочности соединения.

Высокотемпературная холодная сварка представлена на рынке в двух вариантах:

1. Жидкий состав на основе эпоксидной смолы, твердеющий при взаимодействии с отвердителем. Такой клей почти не пахнет и выделяет вредных веществ. Состав удобно сочетать с металлическими и ткаными армирующими элементами.
2. Пластичный клей представляет собой специальную замазку, похожую на пластилин для детского творчества. Он выпускается в виде двух брусков или одного бруска, состоящего из двух слоев.

Качество работы зависит не только от клеевого состава, но и от точного соблюдения технологии. Соединение получается прочнее склеиваемых деталей, хотя традиционная сварка все-таки дает более прочное соединение.

Выбор холодной сварки

В огромном количестве разной продукции на рынке много некачественного товара. Чтобы грамотно выбрать хороший сварочный клей, нужно обращать внимание на следующие аспекты:

• Необходимо учесть свойства склеиваемых металлических поверхностей.
• Температурный диапазон изделия должен быть как можно более широким.
• Нужно тщательно изучить прилагаемую к товару инструкцию и в работе учитывать рекомендации по его использованию.

В специальных магазинах можно приобрести отечественный или зарубежный клей для соединения различных металлов. Конечно, изделия российских производителей гораздо дешевле импортных аналогов, но к качеству соединения есть претензии. Из отечественных клеевых составов для металла знатоки советуют выбирать «Полимет» и «Алмаз».

Если клей для металла произведен известными фирмами ABRO, Hi-Gear, Loctite, Devcon, Poxipol, WEICON или Permatex, можно не сомневаться в его качестве. Необходимо обращать внимание и на ценник, который у настоящей фирменной продукции, конечно, будет выше, чем у подпольного самопального тюбика сомнительного качества.

Где применяется жидкая сварка

Технология соединения металлов без сварочного аппарата является довольно новой и применяется чаще всего в таких случаях:

• при ремонте автомобильных кузовов и запчастей в условиях специальной мастерской, в гараже или в дороге;
• для ремонта поврежденных труб, насосов, фитингов и прочего сантехнического оборудования;
• в ремонте газотехнического оборудования;
• для надежной герметизации металлопластиковых оконных рам.

В автомастерских обычно применяют замазки, но если нужно получить более прочное и надежное соединение, используются жидкие клеевые составы. Перед применением для заделывания поврежденного бака или радиатора нет никакой необходимости сливать топливо, поскольку клеевой состав не вступает в реакцию с нефтепродуктами и быстро твердеет. Автомеханики очень ценят это свойство холодной сварки и отмечают экономичность клея в любом виде.

Устойчивость холодной сварки к высоким температурам используется для ремонта кузовов, поддонов, выхлопных труб, топливных баков, крестовин и глушителей автомобилей, печей и котлов, сельскохозяйственного оборудования, выпускных коллекторов, бытовых электроприборов, корабельных моторов и в других случаях, когда обычную сварку применить невозможно. Холодную сварку применяют не только для склеивания металла, но и для восстановления керамических изделий и прочих бытовых ремонтных работ.

Особенности применения холодной сварки

Разные работы с применением сварочного клея выполняются по одной и той же схеме. Если верить прилагаемой к холодной сварке инструкции, специальных навыков для работы с этим веществом не требуется. Нужно следовать рекомендациям, которые применимы в любом случае:

• Для подготовки поверхности нужно зачистить металлические детали с помощью абразивного материала. После зачистки шероховатости и царапинки обеспечат отличное сцепление металла и клеевого состава, а шов будет прочным и дольше прослужит.
• Металл обезжиривают специальным веществом или протирают бензином, в котором смочена ветошь.
• Для подготовки сварного соединения из тюбика выдавливается необходимое количество жидкого вещества или отрезается кусочек от бруска замазки. Материал разминается или размешивается до однородной консистенции, слегка нагреваясь при этом.
• Полученный клеевой состав нужно нанести на поверхности и тщательно и очень быстро их выровнять. Некоторые марки холодной сварки схватываются в считанные минуты.
• Полное высыхание происходит в течение часа, а может растянуться на целые сутки, в зависимости от состава клея. Если ремонт пришлось делать в дороге, ждать столько времени нет возможности. Но за 20-30 минут произойдет первичное застывание клея, и тогда у водителя появится возможность доехать хотя бы до ближайшего автосервиса.

Для работы с холодной сваркой следует учитывать рекомендации специалистов, выработанные при практическом применении. Соблюдение этих советов значительно облегчит и сделает безопасным использование клеевого вещества:

• Для защиты рук рекомендуется работать в специальных строительных перчатках, поскольку в клеевом составе есть компоненты, вредные для кожи.
• Количество клеевого состава для работы лучше подготавливать небольшими порциями. Такая рекомендация обоснована тем, что соединяемые поверхности схватываются быстро (первичное склеивание происходит за 5-20 минут). Если приготовить большое количество клеевой смеси сразу, можно не успеть использовать ее полностью и выбросить в итоге.
• Жидкие клеевые составы, которые производители упаковывают в два шприца (клей и отвердитель), при выдавливании перемешиваются. Опытные мастера не советуют применять такой состав, а дополнительно перемешать компоненты в отельной емкости и только после этого использовать в работе.
• Для скрепления и ремонта деревянных и пластиковых изделий холодная сварка для металла тоже часто применяется. В инструкции возможность такого использования предусмотрена, ее необходимо внимательно изучить перед применением.
• Высокие показатели адгезии современных клеевых составов позволяют не зачищать и не обезжиривать склеиваемые поверхности. Даже жирная поверхность приклеится достаточно прочно. Тем не менее, очищенные поверхности будут склеены намного прочнее.
• До наступления момента полного застывания категорически запрещено воздействие механических нагрузок на склеенные детали.
• Качество работы и хороший результат работы зависят от точного измерения количества отвердителя и клеевого вещества, которые должны быть тщательно перемешаны между собой.

Инструкция запрещает использование клеевого состава не по назначению, поскольку в этом случае производитель не гарантирует прочность сварного шва.

Внимание покупателей подшипников Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:      +7(499)403 39 91         Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.   Каталог подшипников на сайте themechanic.ru

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Холодная сварка: что это, виды, характеристики и способы применения | Строю сам

Холодная сварка – это удобный и быстрый способ соединить детали или устранить течь, без нагревания и дополнительного оборудования. Именно поэтому этот материал сегодня пользуется такой популярностью. Но давайте разберемся, какие виды холодной сварки бывают, где и как применяется и обсудим ее основные характеристики.

Холодная сварка

По сути, холодная сварка – это особый пластичный клей, изготавливающийся на основе эпоксидной смолы. То есть, это разновидность эпоксидного клея.

Холодную сварку разделяют на:

— однокомпонентный состав, который используется сразу, без хранения, иначе состав теряет свои свойства;

— двухкомпонентный состав более предпочтителен, поскольку может храниться длительное время без потери своих свойств.

Производитель выпускает свою продукцию в виде трубки, которая снаружи имеет слой отвердителя из металлической пыли, а внутри находиться смола.

«Колбаска» холодной сварки

Эпоксидка смешивается с металлической пылью и при высыхании состава получается твердое и прочное соединение. Кроме того, в состав холодной сварки часто добавляют модификаторы, которые значительно улучшают свойства состава, одна из добавок – сера, о остальных ничего не известно, производитель бережно хранит свои тайны.

«Колбаска» холодной сварки — в середине эпоксидная смола, по периметру — отвердитель

Области применения холодной сварки

Холодная сварка обычно широко применяется:

— при ремонте труб и соединительных деталей в сантехнике, причем как металлических, так и пластиковых;

— в электротехнической промышленности;

— для соединения проводов – медных и алюминиевых;

— при отделочных работах, например, при укладке линолеума;

— при ремонте автомобилей.

Также холодную сварку разделяют по сфере применения:

— сварка для металла, который делится, в свою очередь, на составы для нержавейки и, скажем, на чугун – для получения крепкого соединения необходимо читать инструкцию к составу, для чего именно он предназначен;

— для соединений изделий из пластика, например, холодной сваркой можно скрепить не только трубы, а еще и пластиковые корпуса бытовых приборов;

— сварка для наклейки линолеума. Подходит также для соединений жестких резиновых изделий;

— составы для соединений керамики и дерева, выпускаются также и универсальные составы.

Классификация холодной сварки по способам нанесения и соединения:

— шовный способ, с помощью которого можно заделать трещину, вылепив из состава шов-колбаску по длине трещины;

— стыковой способ, актуален, когда необходимо соединить две детали – например, трубы;

— точечный способ. Состав наноситься на отверстие, нечто вроде пломбы или пробки.

Преимущества холодной сварки

К преимуществам холодной сварки относят:

— ровный и надежный шов;

— экологическая безопасность – в составе нет компонентов, угрожающих здоровью;

— не нужно специального инструмента – только обычный нож и руки, желательно в перчатках;

— можно заделывать течь в трубах и даже работать под водой.

Как применять холодную сварку

Процесс применения холодной сварки до неприличия прост. Прежде всего необходимо очистить место соединения или заделки трещины – короче говоря, место наложения состава, при необходимости обезжирить его ацетоном. Если есть возможность, то место наложения подсушиваем феном – так соединение получиться более крепким.

Далее, надеваем резиновые перчатки и отрезаем от «колбаски» нужное количество, причем резать надо строго поперек, дабы сохранить точное соотношение компонентов – эпоксидки и отвердителя.

Отрезаем нужное количество вещества

Отрезанный кусок холодной сварки тщательно разминаем в руках до получения мягкой и пластичной однородной массы.

Придаем размягченному кусочку форму под заделываемую трещину

Затем придаем размятому веществу форму под трещину или соединение, наносим на поверхность и прижимаем крепко (если речь идет о соединении деталей). Ждем высыхания состава примерно сутки, а затем приступаем к остальным действиям – шлифовки, грунтовки или покраски.

Друзья! Подписывайтесь и ставьте лайк, будет много интересного!

Холодная сварка

Холодная сварка — вид сварки, при которой для соединения деталей используется давление. Ее выполняют без нагревания металла, при помощи пластической деформации с усиленной концентрацией силы в зоне образования соединения.

 

Этот процесс может производиться при помощи сварочной массы, которая проникает внутрь верхнего слоя двух частей металла, соединяя их.

 

 

Применение холодной сварки дает возможность соединять детали из цветных, благородных и черных металлов, плюс соединять между собой разнородные металлы (медные напайки на алюминиевые жилы кабелей или проводов). В основном этот способ используется, если появляется необходимость соединения металлов, которые не выдерживают высоких температур. Таким образом, холодная сварка осуществляется при температуре обычной окружающей среды, что значительно ниже температуры рекристаллизации большинства металлов. Основной технологический процесс холодной сварки заключается в совместной деформации соединяемых деталей за счет сил, нормальных к поверхности соединения.

 

 

Этот вид сварки можно осуществлять для соединения деталей внахлест и встык с использованием зажимных приспособлений. Для получения надежного соединения требуется значительное растекание металла в месте, где предполагается создание соединения.

 

Следует выделить следующие преимущества процесса:

• Отсутствие деформации склеиваемых изделий в связи с отсутствием нагрева.
• Повышенная надежность шва и его аккуратность.
• Отсутствие отходов.
• Отсутствие энергозатрат.
• Опыт для проведения холодной сварочного процесса не нужен.
• Нет необходимости в использовании инструментов.
• Процесс экологичен, проходит без выделения газов и дыма.
• В некоторых ситуациях это единственно возможный вариант (ремонт емкостей, в которых хранятся взрывоопасные материалы).

 

С помощью этого вида сварки соединяют пластичные материалы: медь, алюминий, цинк, титан, свинец, никель, индий, золото, серебро, олово и другие металлы. Также соединяют разнородные металлы друг с другом.

 

 

В качестве оборудования для холодной сварки используют обычное прессовое и прокатное оборудование с специально оснащенным инструментом в соответствии с размером деталей.

 

Также рассматриваемый процесс возможно проводить с использованием специальных средств – клея «холодная сварка» с эпоксидной смолой и металлическими компонентами-наполнителями. Основные виды клеев для холодной сварки могут выдержать температуру до +260 градусов Цельсия. Но есть виды, у которых температурный предел достигает +1316 градусов. Их используют в тех местах, где обычные виды сварочных процессов применять не удается.

 

Для подготовки к процессу следует зачистить поверхности соединяемых элементов (если требуется) и обезжирить их ацетоном.

 

Чаще всего этот вид сварки применяют для ремонта автомобильных узлов — глушителей, топливных баков и радиаторов.

 

Следует учитывать, что сварной шов имеет небольшую прочность на разрыв, поэтому этот соединения нельзя использовать для узлов, работающих под давлением.

Что такое холодная сварка для металла и как она применяется?

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

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

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

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

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

Виды холодной сварки

Точечная сварка

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

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

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

Роликовая сварка

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

Технологические категории роликовой сварки:

• Односторонняя
• Двусторонняя
• Ассиметричная

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

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

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

Что следует знать о холодной сварке

Предназначение

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

Применение

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

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

Хранение

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

Преимущества

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

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

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

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

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

li

Похожие статьи

Холодная сварка наночастиц золота на подложке из слюды: самонастройка и усиленная диффузия

В этой статье AuNP экспериментально получены с использованием зеленого синтеза ^{11,12,13,14,15,16} . При измерении размера AuNP на изображениях HR-TEM и AFM мы наблюдаем значительную разницу; AuNP на изображении AFM намного больше, чем на изображении HR-TEM. Подложка из слюды для сканирования AFM сделана из силиката и других. Хорошо известно, что существует сильная сила притяжения между атомами золота и силикатом ⁸ , что приводит к предположению, что что-то произошло в образце на слюдяной подложке для сканирования АСМ.

Сравнение изображений HR-TEM и AFM (SEM)

На рисунке 1 показано изображение HR-TEM AuNP, экспериментально синтезированных с использованием природного вещества в качестве восстановителя (зеленый синтез). Подробности зеленого синтеза можно найти в разделе о методах в конце статьи. Мы замечаем, что размер AuNPs, измеренный с помощью изображений HR-TEM, варьируется от 10 до 20 нм, как показано на гистограмме в справочных документах ^{11,12,13,14,15,16} . Однако на изображениях HR-TEM не было AuNP размером более 30 нм.

Рис. 1

Изображения HR-TEM AuNPs, синтезированных экспериментально.

Все AuNP на изображениях были синтезированы с HAuCl ₄ · 3H ₂ O в качестве иона-предшественника. Использованные восстановители: ( A ) Экстракт Polygala tenuifolia , ( B ) ванкомицин, ( C ) ресвератрол, ( D ) галлотаннин, ( E ) ампициллин и ( F ) хлорогеновая кислота. . Отметим, что не было AuNP с диаметром более 30 нм.Подробные экспериментальные процедуры для синтеза AuNP описаны в каждой ссылке. В условиях эксперимента были получены AuNP сферической формы, как показано на изображениях. После получения изображений HR-TEM, дискретные AuNP из изображений были случайным образом выбраны для измерения среднего диаметра (нм). Количество AuNP, выбранных для измерения диаметра, следующее. ( A ) 277, ( B ) 208, ( C ) 118, ( D ) 189, ( E ) 51 и ( F ) 111. Масштабные полосы представляют 20 нм, за исключением изображения. ( B ) с масштабной полосой 10 нм.

На рисунке 2 (B) показано изображение высоты АСМ хлорогеновой кислоты-AuNP на слюдяном субстрате, которое показывает диаметр 65 нм и высоту 15 нм. Для образца AFM их размеры становятся больше 50 нм, как показано на изображении FE-SEM на рис. 2 (A). По сравнению с AuNP на рис.2 (A) в том же масштабе, размер AuNP на изображении FE-SEM после сканирования AFM намного больше, чем размер (22,25 ± 4,78 нм) вставленного изображения HR-TEM до АСМ сканирование.

Рисунок 2

Изображения AuNP, полученные с различных устройств.

( A ) Изображение FE-SEM хлорогеновой кислоты-AuNP после сканирования АСМ. Средний размер, измеренный с помощью FE-SEM, составил 59,35 ± 4,67 нм. На вставке показано соответствующее изображение HR-TEM хлорогеновой кислоты-AuNP перед сканированием AFM со средним диаметром 22,25 ± 4,78 нм. ( B ) АСМ трехмерное изображение высоты AuNP хлорогеновой кислоты. Масштабные полосы представляют 1 мкм × 1 мкм (слева) и 500 нм × 500 нм (справа). ( C ) Изображение HR-TEM ресвератрол-AuNP, отделенных от слюдяного субстрата.Масштабная шкала представляет 20 нм. После сканирования АСМ ресвератрол-AuNP на слюдяной подложке AuNP отделяли от подложки и получали изображение HR-TEM. Подробная экспериментальная процедура отделения ресвератрол-AuNPs от слюдяного субстрата описана в экспериментальном разделе. Средний диаметр ресвератрол-AuNP в HR-TEM был определен как 14,60 ± 2,97 нм, как показано на фиг. 1 (C). Отщепленные AuNP от подложки из слюды находились в диапазоне 40 ~ 50 нм и были намного больше, чем на изображении HR-TEM.Размер одной наночастицы на изображении составил 49,22 нм.

В качестве другого примера, диаметр ресвератрол-AuNP перед сканированием AFM составляет (14,60 ± 2,97 нм), измеренный с помощью изображения HR-TEM, как показано в таблице 1. Изображение AFM дает диаметр (65,94 ± 2,26 нм) и высота (8,69 ± 2,08 нм), что аналогично диаметру измерения HR-TEM. После сканирования АСМ ресвератрол-AuNP отделяются от подложки из слюды. Для оторвавшихся частиц с помощью HR-TEM их диаметры измерены как (40 ~ 50 нм) на рис.2 (в), что указывает на то, что дополнительная холодная сварка произошла в образце АСМ на подложке из слюды после зеленого синтеза. Из-за сил притяжения со стороны слюдяной подложки, сферические AuNP растут только в направлении плоскости, параллельной слюдяной подложке. Чтобы исследовать явление холодной сварки на слюдяной подложке, выполняется несколько МД-моделирования, поскольку вышеупомянутые экспериментальные измерения обеспечивают только изображения после завершения холодной сварки.

Таблица 1 Сравнение размеров AuNP от различных устройств (единицы измерения: нм).

Серый столбец показывает измерение на сетках HR-TEM сразу после зеленого синтеза. После нанесения на слюдяную подложку последовательно выполняются измерения AFM и FE-SEM для получения результатов измерения в белых столбцах. Наконец, отделяя AuNP от подложки из слюды, снова проводят HR-TEM, чтобы получить повторное измерение в последней колонке.

МД-моделирование AuNP

МД-моделирование выполняется с помощью LAMMPS ¹⁷ с временными шагами 0.5 фс с использованием скоростного алгоритма Верле. 1 фс обычно используется для общего МД моделирования. В ссылках ^18,19,20 для МД моделирования слюды предлагается 0,5 фс. Мы протестировали оба, чтобы убедиться, что 0,5 фс более стабильны. В каноническом ансамбле введен термостат Носа-Гувера для поддержания температуры на уровне 300 К. Константа демпфирования температуры для термостата Носа-Гувера определена как 0,01 на основании номера ²¹ . Если константа слишком велика, каноническое распределение будет достигнуто после очень долгого времени моделирования.С другой стороны, слишком маленькие значения могут привести к высокочастотным колебаниям температуры. Во время МД-моделирования температура держится на уровне 300 K, поскольку в реальных экспериментах образец раствора AuNP сушат на слюде при комнатной температуре. Межатомный потенциал, используемый в моделировании, описывается методом встроенного атома (EAM) ²² , где потенциал описывается парным потенциалом и функцией электронной плотности. Методы МД и численная модель для слюдяной подложки построены на основе ссылок ^23,24,25 .

Молекулы воды препятствуют взаимодействию между AuNP и слюдяной подложкой и помогают плавать AuNP, что приводит к легкому движению твердого тела AuNP на рис. 3 (a). Кроме того, неоднородные силы притяжения от поверхности AuNP могут привести к вращению твердого тела AuNP, как показано на рис. 3 (b).

Рисунок 3

МД Моделирование AuNP на слюдяной подложке (Приложение № 1).

( A ) Движение твердого тела AuNP под влиянием молекул воды, ( B ) Вращение твердого тела AuNP под действием неоднородных сил притяжения от поверхности AuNP.Молекулы воды препятствуют взаимодействиям между AuNP и слюдяным субстратом и помогают удерживать AuNP в воздухе. Неоднородные силы притяжения от поверхности AuNP могут привести к вращению твердого тела AuNP. Они заставляют AuNPs на слюдяном субстрате вращаться более энергично, по сравнению со случаем AuNPs без слюдяного субстрата.

Наночастицы могут свободно вращаться по сравнению с нанопроводами и нанопленками, и, таким образом, холодная сварка способствует корректировке структур решетки наночастиц.Известно, что максимальный размер холодной сварки ограничен 10 нм для нанопроволок ² и 2 ~ 3 нм для нанопленок ⁸ , как сообщается в литературе. Однако в этой статье на слюдяной подложке обнаружены 25 нм холодно сваренные AuNP из-за характеристик самонастройки. Чтобы проверить характеристики наночастиц на слюдяной подложке « самонастраивающийся, » и «, усиленная диффузия, », для моделирования МД созданы два типа численных моделей.

Число атомов в AuNP 2.040 нм и 3.672 нм составляет 762 и 1400 соответственно. Кроме того, количество атомов слюдяной подложки составляет 10 752, и требуются миллионы временных шагов. Если диаметр AuNP увеличивается до 10 ~ 20 нм, размер слюдяной подложки должен быть соответственно увеличен, и, таким образом, время вычислений чрезмерно увеличивается. Однако несколько количественных симуляций выполняются с меньшими моделями M и N, которые могут быть обработаны текущими вычислительными мощностями.

Самонастройка

Потенциальная энергия для атомов золота может быть разделена на потенциальный вклад EAM (Embedded Atom Method) для золота и потенциал LJ (Леннард-Джонса) для слюдяной подложки, U = U ^EAM + U ^LJ . Наблюдается, что потенциальная энергия в атомах золота около слюды больше, чем вдали от слюды, поскольку потенциал LJ зависит от межатомного расстояния.Потенциал EAM для наночастиц золота и потенциал LJ для системы слюдяных подложек доступны в литературе и коде LAMMPS. Однако параметры LJ между атомами разного типа для взаимодействий золото-слюда обычно недоступны. Основываясь на правиле смешивания Лоренца-Бертело, мы должны были использовать среднее геометрическое для энергетической глубины и среднее арифметическое для диаметра столкновения. Таким образом, качественное сравнение численных результатов с экспериментальными имеет больший смысл, чем количественное сравнение.Две конфигурации AuNPs рассматриваются, как показано на рис. 4, первоначально параллельная модель (A) и первоначально повернутая модель (B).

Рисунок 4

Векторы нормали к поверхности.

( A ) Изначально параллельная модель, ( B ) Изначально повернутая на 30 градусов модель, ( C ) Вектор внешней нормали поверхности решетки.

Первоначально параллельная модель

Модели M и N имеют диаметр 2,040 нм и выровнены в соответствии со структурой решетки. Два вектора внешней нормали определены на рис.4 (С). Нормальные векторы построены с использованием усредненных данных о положении атомов в одной плоскости. Чтобы получить единичный вектор нормали n для поверхности решетки, необходимо определить уравнение для плоскости, окрашенной в красный цвет на рис. 4 (A, B). Используя метод регрессии наименьших квадратов, получаем уравнение, из которого определяется соответствующий вектор нормали. Внутреннее произведение векторов нормалей в AuNP можно использовать для измерения степени самонастройки. Значение 1 соответствует идеально параллельному выравниванию поверхностей решетки.Подробности определения вектора нормали обсуждаются в разделе методов.

Сравнивая потенциальную энергию моделей, модель M имеет более низкие значения, чем модель N, как показано на рис. 5 (A). Можно сделать вывод, что разность потенциальной энергии идет на холодную сварку. Обратите внимание, что модель M имеет меньшую потенциальную энергию независимо от диаметра AuNP и находится в более стабильном состоянии на слюдяной подложке.

Рисунок 5

Сравнение механической энергии на атом (изначально параллельно).

( A ) История потенциальной энергии модели диаметром 2,04 нм; ( B ) История потенциальной энергии модели диаметром 3,67 нм; ( C ) История кинетической энергии модели диаметром 2,04 нм; ( D ) История кинетической энергии модели диаметром 3,67 нм.

Сравнивая кинетическую энергию одного атома золота, модель M имеет более высокие значения, чем модель N, как показано на рис. 5 (C). По мере увеличения диаметра AuNP мы можем наблюдать тенденцию к уменьшению кинетической энергии, а также ее различие на рис.5 (D). Требуемая энергия на атом для холодной сварки известна как 1 эВ. На рис. 5 (C) после контакта двух наночастиц многие точки больше 1 эВ наблюдаются в модели M, но мало точек в модели N. Однако по мере увеличения диаметра наночастиц точки больше, чем 1 эВ, редко встречаются в модели M и отсутствуют в модели N после контакта двух наночастиц, как показано на рис. 5 (D). Таким образом, холодная сварка могла происходить только на контактных поверхностях наночастиц. Во время АСМ сканирования в реальном эксперименте холодная сварка происходит в наночастицах диаметром 25 нм.В этом моделировании мы провели качественное сравнение численных результатов с экспериментальными за счет использования усредненных LJ-параметров между атомами разного сорта для взаимодействий золото-слюда. Обратите внимание, что разница кинетической энергии в моделях M и N уменьшается по мере увеличения диаметра AuNP, что подразумевает уменьшение доступной кинетической энергии для преодоления энергетического барьера для холодной сварки. Следовательно, также можно сделать вывод, что холодная сварка практически не происходит, если диаметр AuNP больше заданного.

Модель с первоначальным поворотом на 30 градусов

Для дальнейшего исследования характеристик саморегулирования при холодной сварке AuNP на слюдяной подложке, мы рассмотрим случай изначально повернутых на 30 градусов AuNP, как показано на рис. 4 (B). Области в рамке представляют плоскости в одном и том же нормальном направлении, а их вращение в плоскости указывает на вращение нормальных поверхностей AuNP. По мере выполнения холодной сварки, как показано на рис. 6 (A), AuNP на слюдяной подложке вращаются для выравнивания решетчатой ​​структуры контактных поверхностей после 500 пс (проверьте совмещение двух красных квадратов).Это связано с тенденцией поддерживать регулярную структуру решетки вокруг области сварки, если разрешено вращение AuNP. Однако, если слюдяная подложка отсутствует, как показано на рис. 6 (B), AuNP не вращаются, и регулярная структура решетки исчезает по мере прогрессирования холодной сварки.

Рисунок 6

Сравнение самонастройки (Приложение №2).

( A ) AuNP на слюдяной подложке, ( B ) AuNP без слюдяной подложки. AuNP на слюдяной подложке вращаются для выравнивания структур решетки после завершения холодной сварки.С другой стороны, если подложка из слюды отсутствует, AuNP не вращаются, и регулярная структура решетки исчезает по мере продвижения холодной сварки.

В каждой из моделей M и N мы построили по две модели с диаметрами 2,040 и 3,672 нм. Внутреннее произведение двух векторов нормали в каждой из четырех моделей составляет 0,866, поскольку векторы нормали изначально повернуты на 30 градусов. На рисунке 7 показана внутренняя история продукта двух моделей M, которая показана черным цветом для модели 2,040 нм и синим цветом для модели 3.Модель 672 нм. Рисунок 7 включает внутреннюю историю продукта двух моделей N, которая показана красным для модели 2,040 нм и зеленым цветом для модели 3,672 нм.

Рисунок 7

История внутреннего произведения нормальных векторов.

Внутренняя история продукта двух моделей M показана черным цветом для модели 2,040 нм и синим цветом для модели 3,672 нм. Кроме того, внутренняя история продукта двух моделей N показана красным цветом для модели 2,040 нм и зеленым цветом для модели 3,672 нм. Для случая 2.Модель M 040 нм (черный) после контакта AuNPs, происходит несколько больших поворотов, таких как A, чтобы выровнять ориентацию структур решетки, пока AuNPs не достигнут области B. В случае M-модели 3,672 нм (синий) AuNP постепенно поворачиваются для выравнивания ориентации структур решетки, пока AuNP не достигнет области C.

Внутренние продукты двух моделей M (черная и синяя) быстро восстанавливаются до 1,0, тогда как у двух моделей N (красной и зеленой) сохраняются исходные значения внутренних продуктов.В случае модели M 2,040 нм (черный) после контакта AuNPs происходит несколько больших вращений, таких как A, для выравнивания ориентации структур решетки, пока AuNPs не достигнут области B. После этого холодную сварку можно было продолжить, поскольку амплитуда внутреннего продукта подразумевает относительное вращение двух наночастиц. В случае M-модели 3,672 нм (синий) AuNP постепенно поворачиваются для выравнивания ориентации структур решетки, пока AuNP не достигнет области C. После этого относительное вращение двух наночастиц кажется незначительным, что означает, что дальнейшая холодная сварка невозможна.С другой стороны, холодная сварка может продолжаться без значительного изменения начального угла.

Сравнивая потенциальную энергию моделей, модель M имеет более низкие значения, чем модель N, как показано на рис. 8 (A).

Сравнивая кинетическую энергию одного атома золота, модель M имеет более высокие значения, чем модель N, как показано на рис. 8 (C). После контакта двух AuNP в модели M наблюдается много точек больше 1 эВ, но мало точек в модели N.По мере увеличения диаметра AuNP мы можем наблюдать тенденцию к уменьшению кинетической энергии, а также ее разницу на рис. 8 (D). Точки, превышающие 1 эВ, редко встречаются в модели M и отсутствуют в модели N после контакта двух AuNP.

Рисунок 8

Сравнение механической энергии на атом (первоначально повернутый на 30 градусов).

( A ) История потенциальной энергии модели 2,040 нм, ( B ) История потенциальной энергии модели 3,672 нм, ( C ) История кинетической энергии 2.Модель 040 нм, ( D ) История кинетической энергии модели 3,672 нм.

Расширенная диффузия

Для анализа результатов механизма холодной сварки использовались следующие методы ¹⁰ ,

Метод Экланда-Джонса ²⁶ по сути является эвристическим алгоритмом, который сравнивает угловое распределение идеального кристаллического решетки, а также решеток с небольшими искажениями, созданными в ходе моделирования, приписывая либо ГЦК (гранецентрированную кубическую), либо ОЦК (объемно-центрированную кубическую), ГПУ (гексагональную плотноупакованную) или икосаэдрическую структуру.Параметр центросимметрии ²⁷ — широко используемый метод для выявления дефектов в кристаллах, таких как дефекты упаковки в ГЦК-структурах. Анализ центросимметрии еще раз показывает, что холодная сварка происходила с низким напряжением, и в конце процесса была получена кристаллическая структура с очень небольшим количеством дефектов, что позволило восстановить большинство исходных характеристик исходных AuNP.

Мы показали, что сваренные AuNP сохраняют свою кристаллическую ГЦК-структуру даже в зоне сварки, что согласуется с известными экспериментальными данными ² о том, что несколько дефектов, внесенных в процесс, восстанавливаются, чтобы восстановить ГЦК-структуру.Чтобы измерить регулярность структур решетки, рассмотрим историю параметра Экланда-Джонса во время холодной сварки. В модели M на рис. 9 (A) следующие цвета присвоены различным структурам решетки; синий для неизвестного, голубой для bcc, зеленый для fcc, желтый для hcp и красный для ico. На рисунке 9 (A) показано, что структуры ОЦК и ГПУ расширяются от поверхности сварки по мере выполнения холодной сварки. После некоторого периода релаксации ГЦК структура окончательно восстанавливается. С другой стороны, в модели N на рис.9 (B), небольшая часть ГПУ-структур образуется вокруг сварочной поверхности по мере выполнения холодной сварки. После некоторого периода релаксации ГЦК структура быстро восстанавливается. Область диффузии атомов очень ограничена, что может привести к неполной сварке.

Рисунок 9

Сравнение различных показателей качества холодной сварки.

( A ) Контур параметра Акленда-Джонса в модели M, ( B ) Контур параметра Акланда-Джонса в модели N, ( C ) Контур параметра центросимметрии в модели M, ( D ) Centro -контура параметра симметрии в N модели.Структуры ОЦК и ГПУ ( A ) и дефекты упаковки ( C ) расширяются от поверхности сварки по мере выполнения холодной сварки в модели M. После некоторого периода релаксации ГЦК структура окончательно восстанавливается. С другой стороны, небольшая часть ГПУ-структур ( B ) и дефекты упаковки ( D ) вблизи сварочной поверхности образуются вокруг сварочной поверхности по мере того, как холодная сварка прогрессирует в модели N. После некоторого периода релаксации ГЦК структура быстро восстанавливается.Область диффузии атомов очень ограничена, что может привести к неполной сварке.

Чтобы измерить качество решетчатых структур, рассмотрите историю параметра центросимметрии во время холодной сварки. Рисунок 9 (C) показывает, что дефекты упаковки расширяются от поверхности сварки по мере выполнения холодной сварки. После некоторого периода релаксации, наконец, восстанавливается регулярная ГЦК-структура. С другой стороны, в модели N на рис. 9 (D) дефекты упаковки возникают вблизи сварочной поверхности в процессе сварки.После периода релаксации обычная ГЦК структура быстро восстанавливается. Область диффузии атомов очень ограничена, что может привести к неполной сварке.

Моделирование процесса холодной сварки

Изображения HR-TEM AuNP на рис. 10 (A, C) получены из одного образца HR-TEM AuNP, отделившихся от подложки из слюды после сканирования AFM, другими словами, после завершения холодной сварки. Для моделирования процесса холодной сварки численная модель на рис. 10 (A) состоит из 3 AuNP на слюдяной подложке, состоящей из 16 × 8 × 1 элементарных ячеек.Мы можем заметить, что линейная сторона треугольника не образуется из кластеров атомов золота во время зеленого синтеза, но может быть построена в процессе холодной сварки.

Рисунок 10

МД снимки AuNP на слюдяной подложке (Приложение № 3, № 4, № 5).

( A ) Вид сверху 3 AuNP на слюдяной подложке, ( B ) Вид сбоку 3 AuNP на слюдяной подложке, ( C ) Вид сверху 7 AuNP на слюдяной подложке. Последние картинки на рис.10 (A, C) показаны изображения HR-TEM ресвератрол-AuNP, отделившихся от образца на подложке из слюды после сканирования AFM. AuNPs растут в плоскости, параллельной подложке из слюды, сохраняя регулярную структуру решетки, как показано на рис. 10 (B). В результате холодной сварки наблюдается хорошее сохранение регулярности структуры решетки.

После моделирования методом МД форма AuNP показывает, что высота AuNP, сваренных методом холодной сварки, составляет 1,9 нм, что аналогично диаметру (1.8 нм) исходных AuNP, как показано на рис. 10 (B). AuNPs растут в плоскости, параллельной подложке из слюды, сохраняя регулярную структуру решетки. В результате холодной сварки наблюдается хорошее сохранение регулярности структуры решетки.

В случае 7 наночастиц на рис. 10 (C) гексагональные наночастицы не образуются в результате кластеризации атомов золота во время зеленого синтеза, но могут быть созданы в процессе холодной сварки. В процессе холодной сварки AuNP проходят итерационный процесс кластеризации и миграции до тех пор, пока они не будут достаточно стабилизированы, как показано на истории потенциальной энергии в AuNP на рисунках 5 и 7.

Холодная сварка позволяет соединять металлы вместе без использования тепла

Что приходит вам в голову, когда вы подумайте о процедуре сварки? Если вы похожи на всех нас, это будет использование тепла для плавления металлов и, таким образом, их плавления. Вот как большинство техники сварки, кроме холодной сварки. Когда дело доходит до холода сваркой, два металла соединяются без использования тепла.

Да, мы знаем, что это кажется невозможным, но это правда. НАСА уже довольно неплохо с этим справляется, и вы также можете прочитать о холодной сварке в космосе.

Сварка металлов без нагрева? Что такое холодная сварка?

Начнем с очевидной цели тепла, когда дело доходит до сварки металлов вместе. Тепло используется для приготовления металлы достаточно пластичны, чтобы позволить диффузию атомов. Этого можно добиться за счет использования двух заготовок или использования другого носителя в середине для соединяя их вместе.

Холодная сварка, однако, немного работает иначе. Она также известна как сварка холодным давлением и контактная сварка. Это полагается на давление для соединения двух материалов.Процесс научно известная как твердотельная диффузия. Когда вы сожмете два металла вместе, они будут не сваривать. Почему? Из-за оксидного слоя, который действует как тонкий барьер на поверхности материалов.

Холодная сварка решает эту проблему подготовка металлов перед сваркой. Подготовка включает щеткой или очисткой металлов до такой степени, что верхний оксидный слой или любой другой снимается барьерный слой. Обычно это достигается путем предварительного обезжиривания металл, а затем проволочной щеткой.

Как только требуется чистота поверхности достигается, оба материала механически прижимаются друг к другу с достаточной силой. Количество силы будет зависеть от типа материал, который используется. Еще одним условием холодной сварки является то, что при по крайней мере, один из материалов должен быть пластичным и не подвергаться серьезным испытаниям. закаливание. Это приводит к сужению списка материалов, которые действительно могут использоваться для холодной сварки. Мягкие металлы лучше всего подходят для холода сварка, и наиболее распространенные соединения, которые могут быть достигнуты с помощью холодной сварки: Стыковое соединение и соединение внахлестку.

Для стыкового соединения часто барьерный слой не нужно снимать, так как имеет место пластическая деформация в процессе соединения и автоматически снимает барьер. С другой рука, нахлесточные суставы нуждаются в особом уходе, иначе материалы не будут правильно придерживаются друг друга. Холодная сварка используется с бронзового возраст. Однако самый первый научно проведенный эксперимент по холодной сварке был выполненный в 1724 году преподобным Дж. И. Дезагюльером.

В настоящее время принятое объяснение холодная сварка заключается в том, что она создает металлическую связь, которая образуется в результате взаимодействие между электронами и свободными ионами, когда два металла прижимаются друг к другу друг друга. Когда холодная сварка выполнена правильно и с использованием правильного материала После обработки полученный металл будет таким же прочным, как и основной металл.

Ограничения холодной сварки

Несмотря на указанные преимущества и простоту, Добиться идеальной холодной сварки непросто.Это связано с рядом причины; оксидные слои, неровности поверхности, поверхностные загрязнения и многое другое. Идеальные холодные сварные швы возникают только тогда, когда две поверхности спрессованные, чистые и свободные от загрязнений.

Преимущества холодной сварки

Некоторые преимущества холодной сварки включать тот факт, что он создает такую ​​же прочность сцепления, как и у родительского материал. Сварка другими способами не поможет вам достичь такой прочности. Холодная сварка может использоваться для сварки алюминия серий 2ххх и 7ххх, т.е. как правило, выполнимо с другими видами сварки.

Холодная сварка поможет вам добиться чистые и прочные сварные швы без образования какой-либо хрупкости интерметаллические соединения.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Объяснение холодной сварки

| Actforlibraries.org

Холодная сварка — это процесс соединения двух предметов без нагрева и плавления. Это полностью противоположно традиционной сварке, поскольку два объекта не меняют своего состояния при объединении в один.Объекты, которые подвергаются холодной сварке, объединяются за счет приложения сильного давления и силы вакуума.

Многие люди не знакомы с холодной сваркой. Это неудивительно, потому что это не широко используемый метод. Для этого есть веская причина. Кислород — это заклятый враг процесса холодной сварки. Объекты, которые имеют какие-либо слои, содержащие кислород, или которые подвергаются воздействию богатой кислородом среды, не будут соединяться вместе при холодной сварке, или, если они это сделают, холодная сварка не будет держаться долго.Из-за этого сварка с использованием сильного нагрева обычно является предпочтительным методом для изделий в богатой кислородом среде атмосферы Земли.

Холодная сварка все же имеет место. Он часто применяется как часть процесса соединения материалов для формирования объектов, которые предназначены для работы в космосе, за пределами атмосферы Земли, например, спутников и кораблей, используемых для путешествий в космосе. Эти объекты не будут подвергаться воздействию богатой кислородом среды, и холодная сварка, вероятно, продлит им срок службы, чем традиционная тепловая сварка.Процесс холодной сварки также может быть успешно применен к определенным типам электрических соединений и в некоторой степени используется таким образом.

На самом деле, есть несколько металлов, которые поддаются холодной сварке. Эти металлы должны быть цветными по своей природе и не содержать углерода. Самыми распространенными металлами, которые подвергаются холодной сварке, являются алюминий и медь, хотя есть и другие, которые также успешно реагируют на этот процесс. Было обнаружено, что сварка холодным давлением является лучшим методом соединения меди с алюминием без образования хрупких межметаллических соединений, как это происходит при традиционной тепловой сварке.Качество сварного шва, создаваемого холодным давлением, создает превосходное соединение, поскольку оно создает деформированную структуру в отличие от литой структуры, полученной при сварке плавлением. Кроме того, на объекте нет участков, которые подверглись бы негативному воздействию тепла. Тем не менее, очень важно помнить, что необходимо следить за тем, чтобы изделия, подвергнутые холодной сварке, были защищены до тех пор, пока их нельзя будет разместить в космосе или в их функциональной среде.

Аппараты для сварки холодным давлением и все необходимые инструменты для холодной штамповки

Общие сведения о сварке холодным давлением

Сварка холодным давлением — это самый простой и самый экономичный метод соединения электрических катушек из медных и алюминиевых лент с соединительными шинами или выводами без использования тепла, наполнителей или флюсов.С помощью нашей проверенной технологии холодной сварки можно сваривать круглые сечения из проволоки, различные материалы и материалы разных размеров. Холодный сварной шов в основном прочнее основного материала, но при этом имеет те же электрические характеристики.

Поверхности свариваются друг с другом под высоким давлением при комнатной температуре, в результате чего молекулярные связи отличаются высокой прочностью и надежностью. Для получения идеального сварного шва необходимо удалить все загрязнения, такие как оксиды, масла, химикаты и т. Д.Собирать нужно только чистые поверхности.

Алюминий и медь можно сваривать в любой комбинации (Al-Al, Al-Cu, Cu-Cu). Предлагаем вам протестировать сварку вашего материала, чтобы подтвердить его пригодность для холодной сварки.

Аппарат для сварки холодным давлением типа KSW 80/150/220

Мобильное устройство для холодной сварки давлением типа KSW 220 является чрезвычайно экономичным и универсальным рабочим устройством для вашей техники подключения. Особенно подходит для сварки проводов в начале и конце обмотки.Он обеспечивает все преимущества технологии сварки под давлением, такие как высокая производительность, качество соединения, чистота и возможность сваривать вместе различные материалы, такие как медь и алюминий.

Пример использования

Технические характеристики аппарата для холодной сварки под давлением KSW 80/150/220, передвижной агрегат

тип	KSW 80	KSW 150	KSW 220
Усилие прессования (кН)	80	150	220
макс.толщина полосы (мм) алюминиевые полосы	1,2	2,5	4,0
макс. толщина ленты (мм) полоски медные	1,2	2,0	2,5
макс. толщина соединения (мм)	2,5	8,0	14,0
макс. ширина соединения (мм)	50	150	150
гидравлический привод макс.(бар)	650	650	650
сила прессования регулируемая	да	да	да
Вес пресса (кг)	10	–	32

Пресс-инструменты

Выбор инструмента

Пресс-инструменты выбираются из таблицы. Если используется промежуточный размер полос, он будет учитываться при выборе инструмента в следующем, более высоком измерении.

полоса толщина (мм)	толщина соединения (мм)
	0,17	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0	1,2	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	12,0	14,0
0,025	110	113	116	117	119	120	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,03	110	113	116	117	119	120	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,035	110	113	116	117	119	120	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,04	–	113	116	117	120	120	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,05	–	113	116	117	120	120	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,06	–	–	116	119	120	122	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,08	–	–	116	119	120	122	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,10	–	–	116	119	120	122	123	126	127	128	131	132	134	137	138	140	142	143	145	–
0,12	–	–	–	119	120	122	125	126	127	128	131	133	134	137	138	140	142	143	145	146
0,15	–	–	–	–	120	122	125	126	128	129	131	133	134	137	138	140	142	143	145	146
0,18	–	–	–	–	–	122	125	127	128	129	131	133	134	137	139	140	142	143	145	146
0,20	–	–	–	–	–	123	125	127	128	129	131	133	134	137	139	140	142	143	145	146
0,25	–	–	–	–	–	123	126	127	128	129	131	133	135	137	139	140	142	143	145	146
0,30	–	–	–	–	–	123	126	127	128	129	131	133	135	137	139	140	142	143	145	146
0,35	–	–	–	–	–	–	126	128	128	129	132	133	135	137	139	140	142	144	145	146
0,40	–	–	–	–	–	–	–	128	129	129	132	134	135	137	139	140	142	144	145	146
0,50	–	–	–	–	–	–	–	128	129	131	132	134	135	137	139	141	142	144	145	146
0,60	–	–	–	–	–	–	–	–	129	131	132	134	135	138	139	141	142	144	145	146
0,80	–	–	–	–	–	–	–	–	–	131	134	134	137	138	139	141	142	144	145	146
1,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	134	135	137	138	140	141	142	144	145	147
1,2	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	134	135	137	138	140	141	143	144	146	147
1,5	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	137	139	140	141	143	144	146	147
1,8	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	139	141	141	143	145	146	149
2,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	139	141	142	143	145	146	149
2,5	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	141	142	144	145	146	149
3,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	142	144	145	146	–
3,5	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	145	146	147	–
4,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	146	149	–
4,5	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	147	149	–
5,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	148	–	–

Холодная сварка / Ремонт металлических и резиновых материалов

Мы предлагаем ремонт и корректирующее обслуживание услуг промышленного оборудования, которое повреждено из-за поверхностной коррозии, истирания и деградации и понесло повреждения в целостности открытых металлических материалов .

Мы используем инновационные решения и специализированные продукты всемирно известных брендов, таких как эпоксидные смолы DEVCON и уретаны .

Не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы мы могли проинформировать вас об услугах по холодной сварке под ключ, которые мы предлагаем.

Покрытия для РЕЗИНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

• Жидкие резиновые или уретановые покрытия для восстановления и ремонта конвейерных лент, поврежденных истиранием .

Проект:
Ремонт изношенной конвейерной ленты с использованием уретана DEVCON R-Flex.

Изображение крупным планом поврежденной конвейерной ленты.

Подготовка резиновой поверхности к ремонту.

Нанесение уретана
DEVCON R-Flex.

Покрытия для МЕТАЛЛА

• Выполняем работы по защите и восстановлению промышленного оборудования с использованием металлонаполненных эпоксидных смол и уретанов для изготовления насосов, клапанов, труб, конвейерных лент и другого оборудования.

Проект:
Ремонт и защита пропеллеров водометных смесителей.

Документация

Caso Práctico de Aplicación — Reparación de hélices de agitadores

Поврежденный пропеллер мешалки, готовый к реконструкции методом холодной сварки.

Нанесение титановой пасты DEVCON для выполнения поддающейся механической обработке холодной сварки с гладкой поверхностью.

Керамическое покрытие DEVCON для окрашивания кистью синего и красного цветов для идентификации износа.

Преимущества нашего сервиса :

технический совет

Мы советуем вам использовать смолы и уретаны для решения любых проблем, связанных с износом из-за коррозии, кавитации и истирания.

ассортимент продукции

У нас есть широкий ассортимент продукции для ремонта стали, алюминия, титана, нержавеющей стали, бронзы и резиновых материалов.