Холодне зварювання для алюмінію може бути застосована в тих ситуаціях, коли немає можливості використовувати електродугове зварювання в середовищі захисного газу. Дана методика актуальна стосовно алюмінію ще й з тієї причини, що заготовки з даного металу дуже погано з'єднуються за допомогою болтів і гайок. Під поняттям «холодне зварювання алюмінію» може матися на увазі і спосіб з'єднання деталей з даного металу за допомогою деформації, і технологія, що припускає використання спеціального клею.
Під «холодної зварюванням» найчастіше мають на увазі спеціальний клей, але існують ще й механічні методи холодної зварювання - зварювання деформацією
Холодне зварювання деталей з алюмінію за допомогою спеціального клею
Холодне зварювання деталей з алюмінію. виконувана за допомогою спеціального клейового складу, - це технологія, що дозволяє дуже швидко і без особливої підготовки поверхонь отримати нероз'ємне з'єднання. Дуже часто дану методику використовують в тих випадках, коли необхідно усунути аварійну ситуацію і оперативно з'єднати алюмінієві деталі. Природно, простота даної технології дозволяє використовувати її найчастіше в домашніх умовах.
Клей для скріплення алюмінієвих деталей методом холодного зварювання
Спеціальний склад, який застосовується для виконання такої зварювання, - це двокомпонентний клей, що випускається у вигляді мастики або густої рідини. Складається такий клей (його можна придбати практично в будь-якому господарському магазині) з епоксидної смоли і сталевого порошку, який служить для зміцнення формованого з'єднання.
Щоб поліпшити характеристики клейового складу для холодної зварювання (адгезія з сполучаються поверхнями, стійкість до високих температур і до впливу агресивних середовищ), до його складу додають спеціальні присадки. Завдяки їх використанню властивості застиглого клейового складу часто перевершують характеристики деталей, що з'єднуються по своїй міцності і надійності.
Використання двокомпонентного клею для фіксації штуцера в трубі з алюмінієвого сплаву
Будь-клей для виконання холодної зварювання - як рідкий, так і у вигляді мастики - складається з двох компонентів, які необхідно змішати безпосередньо перед використанням. Слід мати на увазі, що застосувати змішаний склад необхідно протягом 20-30 хвилин (через півгодини він починає активно укріпляти). Після нанесення на поверхні деталей з алюмінію клейового складу їх необхідно притиснути один до одного і витримати в такому стані 40-45 хвилин. Повне застигання складу відбувається протягом 2-2,5 годин.
Щоб в виробничих або домашніх умовах отримати надійне з'єднання при використанні клею для холодної зварювання, необхідно попередньо очистити і знежирити сполучаються поверхні. За допомогою даного методу можна не тільки з'єднати плоскі заготовки з алюмінію, але і заварити невеликі отвори і тріщини, витративши на це мінімум часу і зусиль. Сполучені за допомогою клею для холодної зварювання деталі добре переносять будь-які механічні дії, крім навантажень на розрив.
Ремонт холодної зварюванням пробитого піддону картера автомобіля
Застосування даного методу холодної зварювання алюмінію дозволяє отримати міцні і надійні з'єднання, але має ряд обмежень, про які необхідно знати.
Так, клей не рекомендується використовувати:
- в місцях, що характеризуються високими температурами;
- в тих місцях, до яких пред'являються підвищені вимоги по екологічній безпеці;
- для з'єднання деталей, умови експлуатації яких часто змінюються;
- для герметизації судин і ємностей, що знаходяться під високим тиском;
- для з'єднання деталей, що експлуатуються в умовах агресивного навколишнього середовища;
- для герметизації труб і судин, що контактують з рідкими харчовими середовищами і продуктами харчування.
Слід також відзначити і переваги застосування клею для холодної зварювання, які роблять його дуже популярним засобом з'єднання деталей з алюмінію:
- виняток окислювальних процесів в місці стику заготовок, що надає довговічності такому з'єднанню;
- простота використання;
- мінімум часу, необхідного для формування нероз'ємного з'єднання;
- невисока ціна складу і відсутність необхідності у використанні спеціального обладнання та енергоносіїв.
- «PERMATEX Cold Weld»
Ефективний і вельми універсальний клей, що допускає застосування з різними матеріалами. Відмінно витримав навантаження на відрив і на зрушення в ході випробувань. - «WURTH Liquid»
Чудово підходить для роботи з металевими деталями. - «Abro Steel»
Добре підійде для ремонту ємностей для зберігання рідин завдяки високій здатності забезпечувати герметичність. - «Титан»
Доступна ціна, відмінна протидію механічним навантаженням. - «Cold Weld PERMATEX»
Досить популярний склад, який заслужив чимало позитивних відгуків.
Сварка деформацією - особливості технології
Деталі з алюмінію за даною технологією з'єднують при кімнатній температурі, звідси і назва - «холодне зварювання». Для того щоб отримати нероз'ємне з'єднання, заготовки піддають значною пластичної деформації, в результаті якої відбувається руйнування оксидної плівки на поверхні алюмінію. Крім того, сильне здавлювання деталей з алюмінію один з одним в процесі холодної зварювання сприяє тому, що між їх кристалічними гратами створюються міжмолекулярні зв'язки.
Важливою умовою формуванням надійного з'єднання, одержуваного за технологією холодного зварювання, є ретельне очищення поверхонь заготовок і їх знежирення. Тиск, який впливає на деталі, що з'єднуються з алюмінію, може бути статичним або зі змінною вібрацією.
Залежно від типу формованого з'єднання розрізняють холодне зварювання наступних видів:
стикового метод
Деталі з алюмінію при використанні даного методу холодної зварювання з'єднуються своїми торцевими частинами, які попередньо ретельно очищають і знежирюють. Для того щоб виконати з'єднання за цією методикою, заготовки фіксують в спеціальних губках з невеликим випуском торцевих частин, які і будуть піддаватися здавлення. Після того як деталі надійно зафіксовані, на затискні губки подається осьовий тиск, яке і стискає торцеві частини з'єднуються заготовок, що супроводжується формуванням надійного нероз'ємного з'єднання.
Схема стикового холодної зварювання деформацією
Даний спосіб холодної зварювання, незважаючи на свою простоту, має ряд істотних недоліків і обмежень в застосуванні.
- Габарити затискних пристроїв, що використовуються для виконання такої зварювання, обмежують довжину формованого з'єднання.
- При стисненні деталей з алюмінію пластичної деформації піддаються не тільки з'єднуються торці, а й та частина, яка затиснута в губах.
- Після отримання нероз'ємного з'єднання заготовки досить важко витягуються з затискних губок.
точкова технологія
Дана технологія, що припускає з'єднання деталей з алюмінію внахлест, є найбільш поширеним методом холодного зварювання цього металу. Сполучаються заготовки стискаються в окремих зварних точках, для чого використовується спеціальний пуансон. За даною технологією деталі переважно з'єднують декількома звареними крапками, розташованими з деяким інтервалом один щодо одного.
Схема холодної точкового зварювання
Якість холодної зварювання, що виконується за точкової технології, безпосередньо залежить від ступеня деформації алюмінію в області зварений точки. У числовому вираженні даний параметр характеризує співвідношення між товщиною деталей, що з'єднуються і глибиною, на яку в метал вдавлюється пуансон. Існують нормативи, згідно з якими цей параметр для алюмінію повинен складати 60-70%, а для сплавів на основі даного металу - 75-90%.
Точкова холодне зварювання, за допомогою якої можна з'єднувати досить габаритні листи з алюмінію і сплавів на основі даного металу, має низку переваг.
- З'єднуються деталі не потребують попередньої фіксації в спеціальних затискних пристроях.
- Алюміній деформується на дуже невеликих локальних ділянках - зварних точках.
При наявності механічного пристрою, здатного створювати значний тиск, холодне зварювання за даною технологією можна виконувати і в домашніх умовах.
шовний спосіб
При використанні даного способу холодної зварювання місце з'єднання заготовок з алюмінію набуває форму суцільного шва, який формується за допомогою обертових роликів або пуансона з робочою частиною у формі кільця.
Схема шовного методу холодної зварювання
Попередньо очищені і знежирені деталі з алюмінію, які необхідно з'єднати за допомогою холодної шовного зварювання, поміщають між одним рухомим і одним нерухомим роликами (одностороння зварювання), або між двома рухомими роликами (двостороння зварювання). Після здавлювання роликів і металу під ними на необхідну глибину рухливі ролики починають обертатися, що призводить до переміщення з'єднуються заготовок і формування суцільного шва.
Процес контактної шовного зварювання на промисловому апараті
Використання даної технології дозволяє заварити навіть дуже габаритні листи з алюмінію, але наявність суцільного вдавленого в метал шва серйозно послаблює конструкцію. Саме з цієї причини, коли необхідно з'єднати холодним зварюванням плоскі листові конструкції з алюмінію, використовують шовний-точкову технологію.
Вона має на увазі отримання з'єднання за допомогою обертового ролика, на якому розташовані робочі виступи, які надають тиск на зварюваний метал. Шов в такому випадку виглядає не як суцільна лінія, а як переривчаста ланцюжок зварних точок, які дуже незначно послаблюють конструкцію.