Сварка без нагрева


Холодная сварка металловГоворя о сварке, первое, что приходит на ум – это соединение металлов путем их плавления. Но, как известно, такой способ может использоваться не всегда и не для всех видов металлов. Поэтому часто используется сварка без нагрева. Один из наиболее популярных способов, довольно распространенный в промышленности – это холодная сварка.

Посмотрим, когда следует применять холодную сварку, что она собой представляет, а также какие ограничения существуют для ее использования.  Кроме того, узнаем, какие еще бывают виды сварки, не предполагающие нагрева.

 

Принцип соединения металла сваркой без нагрева.

Обычно под сваркой, не требующей нагрева, понимают соединение металлов (в том числе разных видов) посредством пластической деформации. То есть, куски металла соединяются под давлением, без нагревания внешними источниками тепла. Такая сварка без нагрева производится при комнатной температуре, а металлы в результате давления не нагреваются до температуры плавления. Этот способ носит второе название – сварка в твердом состоянии.

Для того, чтобы соединить металлические части таким образом, необходимо соблюсти ряд важных условий. В обычных условиях даже при очень сильном давлении на металл соединить части не получится. Прочное монолитное соединение возможно только при пластической деформации металла. Отметим, что в таком случае происходит разрушение слоя оксидов, а соединяемые поверхности сближаются настолько, что образуют некоторые химические связи, сравнимые с  кристаллической решеткой.

 

Какие металлы свариваются без нагрева?

Область применения такого способа соединения металлов довольно широка. Его используют с медью, свинцом, никелем, золотом, серебром, кадмием и прочими чувствительными к нагреванию металлами.

 

Холодная сварка: способы, особенности и недостатки.

Заметим, что холодное соединение металлов может осуществляться несколькими способами. Бывают:

  • стыковая сварка;
  • точечная;
  • шовная (роликовая).

 

При любом из этих способов пластическая деформация металлов достигает порядка 90 процентов, предел текучести материалов увеличивается порой в пять раз. При этом на такое соединение требуется до двух секунд времени.

Достоинства этого вида сварки – гигиеничность (так как не выделяется газ, излучение, нет брызг и шума) и энергоемкость. Соединения при таком способе довольно надежны и прочны.

Но существует и ряд недостатков, а также ограничений по использованию холодной сварки. К первым относят:

  • соединение исключительно пластичных металлов;
  • при нахлесточном соединении получаются довольно глубокие вмятины;
  • небольшая универсальность.

 

Что касается ограничений, то соединять этим способом можно металл определенной формы и размеров. Также такая сварка не может применяться в труднодоступных местах.

Еще одна особенность: нельзя, чтобы на поверхности попадали влага и жир. Даже небольшое их присутствие препятствует соединению металлов. Для удаления пленок (жира, воды) обычно применяют стальную щетку, которая имеет диаметр до 200 мм. Эта щетка должна вращаться со скоростью до 3 тысяч оборотов в минуту и прижиматься к поверхности металла с усилием до 2 МПа. Соединяя детали встык холодной сваркой, эту проблему можно решить проще – нужно механически обрезать торцы деталей. А для мелких деталей обычно используют никелирование или обжиг.

 

Прочие виды сварки без нагрева.

Холодная сварка – это не единственный способ соединить металлические детали без плавления. Существует еще два вида:

  • сварка взрывом;
  • магнитно-импульсная сварка.

 

Первый вариант предполагает применение взрывчатых веществ, таких как аммонит (№9, 10), гранулит (АС) и пр. Такой вид сварки используется на производстве только на специальных полигонах. Среди ее достоинств отмечают небольшие затраты на сварку, хотя она имеет довольно низкий КПД. Обычно сварку взрывом применяют в тех случаях, когда на поверхность одного метала нужно нанести тонкий слой другого, обладающего определенными свойствами: электропроводность, коррозионная стойкость, износостойкость и пр. 

Второй упомянутый способ предполагает использование магнитного импульса, с помощью которого одна из деталей разгоняется и ударяется о другую. В результате столкновения происходит деформация металла и детали соединяются. Существует и ограничение: так, энергия импульса не должна превышать критический порог, а именно показатель около 10 КДж. Также существует риск образования местных непроваров.

Несмотря на существующие ограничения и недостатки, все эти виды сварки, не требующей нагрева, широко применяются на разных производствах для соединения многих металлов чувствительных к нагреванию внешними источниками.

Читайте также:

В этой статье речь пойдет о сварке в активных газах. Мы расскажем об особенностях такого способа, используемом оборудовании. Особое внимание уделим металлам, которые могут свариваться с применением активных газов и их смесей. Также отметим, какие показатели необходимо учитывать при выборе сварочного оборудования и защитных газов.  

В статье подробно рассказано об особенностях, с которыми приходиться сталкиваться, когда производится сварка  легированных сталей. Соблюдение этих технологических особенностей позволит достичь максимально качественного результата при сварке металлоконструкций из легированных сталей.

В настоящее время одним из самых приоритетных способов соединения изделий из металла является сварка. С ее помощью создаются металлические конструкции различной формы и сложности. Современные технологии позволяют производить сварочные работы не только на предприятиях, но и в полевых условиях, под водой, в космосе.

Рекомендовано: