1. Холодне зварювання металів - екскурс в історію
2. Як може бути зварювання, та ще й холодна?
3. Надійне зварене з'єднання холодної зварюванням може бути отримано при дотриманні наступних умов:

Холодної зварюванням називається з'єднання металів, що досягається спільним пластичним деформуванням елементів, що з'єднуються. Практично це здійснюється додатком тиску. Тому в ГОСТ 2601 - 74 холодне зварювання має наступне визначення:

УВАГА! Якщо ви шукали клей "холодне зварювання" див. Статтю "Холодне зварювання" - клей, але не зварювання

Холодне зварювання металів - екскурс в історію

Холодне зварювання металів відома з давніх часів. Як показують археологічні дослідження і історичні хроніки - "Колос Родоський" був зовні покритий тонкими мідними листами, які були з'єднані між собою з використанням холодної зварювання. Тобто технологія холодного зварювання була застосована і при створенні шедеврів античного періоду.

У Національному музеї у Дубліні (Ірландія) зберігаються золоті коробочки, які за висновком експертів, виготовлені в епоху пізньої бронзи із застосуванням холодної зварювання.

У 1724 році священиком Дезагюлье (JL Desaguliers) був представлений спосіб сполуки свинцю за допомогою холодного зварювання. Досвід полягав в тому, що два свинцевих кульки діаметром близько 25 мм пригнічували разом і обертали, в результаті вони з'єднувалися. Наступні спроби розірвати це з'єднання і виміряти величину розриву з допомогу ваг показали, що міцність з'єднання деяких зразків виявилося нічим не гірше основного металу. Результати даних дослідів були опубліковані в наукових журналах.

Починаючи з другої половині 1940 - х років холодне зварювання металів почала застосовуватися в промислово розвинених країнах: в 1947 - 1948 рр. холодне зварювання з'явилася в США, а в 1949 р почалося використання холодної зварювання і в СРСР.

В даний час холодне зварювання успішно застосовується для зварювання виробів з пластичних металів, таких як мідь, алюміній, свинець, олово, нікель і ін.

Як може бути зварювання, та ще й холодна?

На перший погляд, холодне зварювання може здатися чарами. Багато людей не можуть зрозуміти як може проводитися зварювання без нагрівання, електричного струму або спеціальних розчинів. Якщо подивитися відео Холодне зварювання в портативної установці або Холодне зварювання на стаціонарній установці у багатьох виникає думка: "Холодне зварювання - це що - то магічне". Насправді ніякої магії немає.

Метод холодного зварювання заснований на використанні пластичної деформації, за допомогою якої руйнують на зварюються поверхнях тендітну плівку окислів - основна перешкода для з'єднання металів.

При холодної зварюванні метали поєднуються між собою завдяки спільному пластичного деформації по поверхні їх взаємного контакту. Освіта цельнометаллического з'єднання відбувається за рахунок виникнення металевих зв'язків між сполучаються металами. Ці зв'язки виникають між атомами при зближенні поверхонь металів, що сполучаються в результаті утворення спільного електронного хмари, що взаємодіє з іонізованими атомами обох металевих поверхонь. Зварене з'єднання утворюється тільки шляхом деформації, без нагрівання ззовні. Ця обставина дозволяє зварювати термічно разупрочняется матеріали без порушення їх фізичних властивостей. Відсутність нагріву виключає небезпеку утворення тендітних інтерметалевих прошарків в зоні контакту різнорідних металів (наприклад, алюмінію і міді). Холодне зварювання можна виконувати у вибухонебезпечному середовищі, можлива герметизація об'єктів, нагрів яких неприпустимий (це широко використовують в промисловості).

Зниження міцності зварного з'єднання за рахунок зменшення товщини металу в місці зварювання до певної міри компенсується підвищенням міцності деформованого металу, який отримує наклеп. Наприклад, межа міцності технічно чистого алюмінію в зоні максимальної деформації зростає приблизно в два рази.

Холодне зварювання придатна для різних металів та їх сплавів, досить пластичних при кімнатній температурі (алюміній, мідь, кадмій, нікель, свинець, олово, цинк, титан, срібло, індій, золото, платина та ін.). Зварюваність металу холодним зварюванням може бути оцінена максимальною залишається товщиною металу в місці зварювання, вираженою у відсотках по відношенню до первісної товщині металу до зварювання. Попередні дослідження зварюваності різних металів при холодному зварюванні показують такі результати:

метал

Зварюваність в%

Алюміній особливо чистий

40

Алюміній технічно чистий

30

дюралюміній

20

кадмій

16

свинець

16

мідь

14

нікель

11

цинк

8

срібло

6

З цих даних видно, що найкращі результати холодної зварювання дають алюміній і алюмінієві сплави, задовільні результати дає мідь. Досить задовільну зварюваність дає нікель, який має високу температуру плавлення (1450 ° С).

Надійне зварене з'єднання холодної зварюванням може бути отримано при дотриманні наступних умов:

• одночасна пластична деформація металів, що сполучаються;
• значне і симетричне щодо центра зони з'єднання розтікання металу в площині з'єднання. Розтікання металу викликає руйнування оксидних чи інших плівок, витіснення їх уламків із зони з'єднання. Одночасно, розтікання металу створює умови для інтенсивного руху дислокацій з утворенням активних центрів на з'єднуються поверхнях. Симетричне розтікання металу необхідно для більш повного видалення плівок із зони зварювання;
• стиснення заготовок на заключній стадії утворення зварного з'єднання, що вимагає значних тисків в зоні контакту;
• очищення кромок з'єднувальних заготовок від забруднень (промивка розчинами, бензином, спиртом) і окисних плівок. Застосування абразивного інструменту неприпустимо, так як шаржовані в поверхню заготовок абразивні зерна ускладнять отримання зварного з'єднання;
• попередня підготовка поверхонь заготовок (шорсткість - Rz не більше 10 мкм, не площинність поверхні не більше 0,1 мм).

Холодне зварювання металів підрозділяється на:

• холодна точкове зварювання - з'єднання мідних і алюмінієвих шин; оконцевание алюмінієвих проводів мідними накладками і висновками ( "прапорцями") для забезпечення надійного електричного контакту; з'єднання алюмінієвих ручок з корпусами алюмінієвих каструль; виготовлення ребристих охолоджувачів для силових напівпровідникових приладів замість литих і пресованих охолоджувачів;
• холодна шовна зварювання , Здійснювана в основному контурними пуансонами, - герметизація корпусів напівпровідникових приладів, конденсаторів, банок з гігроскопічним продуктом і деяких інших виробів; виготовлення тонкостінних герметичних судин великих розмірів;
• холодна стикова зварка - з'єднання кінців проводів, в тому числі на монтажі; оконцевание алюмінієвих проводів мідними висновками; з'єднання кінців бухт дроту при безвідходної намотуванні котушок; з'єднання контактних тролеїв електрифікованим транспорті; виготовлення кілець при мінімальному відході металу;
• холодна тавровим зварювання - виготовлення мідно - алюмінієвих ножів розподільних пристроїв; з'єднання латунних шпильок з висновками алюмінієвих обмоток трансформаторів; таврові і кутові з'єднання шинопроводов електровозів;
• холодне зварювання зрушенням - з'єднання трубчастих перехідників і труб в лініях електропередач на залізницях.