Холодная сварка алюминия

Соединение деталей специальным клеем

Вот мы и добрались до термина «холодная сварка». Что же это такое?

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология газовой сварки металлов и труб

Этот метод не требует никаких специальных устройств или механизмов, очень часто он используется как временное средство для устранения аварийной ситуации, когда устранение неисправности происходит буквально в полевых условиях.

Развитие химической промышленности открыло новые свойства некоторых элементов, поэтому в традиционный «рецепт» сварки сейчас добавляют специальные присадки, которые улучшают адгезию, температурные характеристики, устойчивость к агрессивным средам и так далее.

Можно сказать, что современный клей по своим прочностным характеристикам зачастую превосходит соединяемые детали.

Встретить холодную сварку можно практически в любом хозяйственном магазине – множество отечественных и зарубежных производителей выпускают такие составы, отличающиеся только внешним оформлением.

Жидкая сварка всегда выпускается в упаковке из двух тюбиков или бутыльков, содержимое которых смешивается в одной емкости непосредственно перед применением.

Видео:

Мастика чаще встречается в виде двухслойного бруска, напоминающего пластилин, клей, либо помещенного для удобства в цилиндрическую упаковку.

Перед сваркой от куска строго перпендикулярно отрезается необходимое количество. Компоненты сварки соединяются путем разминания между пальцами и быстро наносятся на склеиваемый участок.

Места склеивания предварительно лучше обезжирить, так как замасливание под клеем снижает адгезивные свойства до 15-20%

Обращу ваше внимание, что свежеприготовленный клей обладает рабочими свойствами в течение 20-30 мин после смешивания, иногда меньше (подробная информация указывается на упаковке). Полное время затвердевания этой «сварки» составляет около 2,5 часов, после чего изделием можно пользоваться

Полное время затвердевания этой «сварки» составляет около 2,5 часов, после чего изделием можно пользоваться.

Места, где использовался клей, можно подвергать практически любым нагрузкам, кроме деформации «на разрыв».

ВАЖНО ЗНАТЬ: Техника полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

«Холодной сваркой» можно соединять не только различные алюминиевые детали, она используется и для заделки отверстий в алюминиевых радиаторах, дыр и трещин в автомобилях, так как хорошо заполняет различные отверстия, принимая любую форму.

Видео:

https://youtube.com/watch?v=Sj5uJcbv5Ak

Клей обладает высокой адгезией, малым сроком высыхания, после затвердевания приобретает повышенную прочность, очень тяжело разрушается, что обуславливает его широкую популярность.

Но для его использования существует ряд ограничений, состав нельзя применять:

в местах повышенной экологической опасности;
в местах с высокими температурами;
в местах с резким изменением условий эксплуатации;
в сосудах, находящихся под высоким давлением;
в местах с агрессивной окружающей средой.

Выполняя холодную сварку алюминиевых заготовок этим способом лучше позаботиться о средствах защиты – перчатках и респираторе, так как клей содержит вещества, раздражающие кожу и дыхательные пути.

При попадании в глаза необходимо немедленно промыть их проточной водой и срочно обратиться к офтальмологу.

Также хочется отметить, что цена такой сварки для алюминия очень невысока, а применять ее можно практически везде.

Клей, в отличие от газовой сварки, не провоцирует окисление металла, не вызывает его плавление, значит, ваше изделие будет служить намного дольше.

Благодаря всему этому, все больше людей выбирают для ремонтных работ «холодную сварку», а высокотемпературная сварка используется все меньше в домашних условиях.

Технология сварки алюминия

Сварка сдвигом — так называется способ холодной сварки для алюминия. Происходит он путем сдавливания с тангенциальным смещением. При этом процессе все окисные пленки сдираются и образуются мостики соединения. Такой способ нашел применение в промышленных условиях при соединении оболочек кабелей, корпусов радиоприборов, различных каркасов и подставок для бытовых приборов, проводки в домах и троллейбусных проводов. Хорошие результаты получаются при сварке алюминия с его сплавами, если соблюдать чистоту поверхностей заготовок. При самых малых загрязнениях достижение хорошего качества соединения невозможно.

Для получения хорошего качества соединения необходимо приложить осадочное давление так, чтобы металл свободно мог вытекать с обеих сторон от места сварки. Только при выполнении этого условия можно добиться правильного смещения заготовок относительно друг друга. На листовом металле можно выполнить:

прямой шов;
круговой шов;
непрерывный шов любой длины.

Рисунок 2. Схемы сварных соединений алюминиевых деталей.

Очистку поверхностей проводят стальными вращающимися щетками (рисунок № 3). Сваривать алюминий можно с разными металлами. Известна сварка алюминиевых труб, которая применяется довольно часто. В условиях лаборатории удалась попытка с помощью штампов осуществить сварку алюминия со сталью. За холодной сваркой видится большое будущее. Хотя разрабатываются новые методы применения токов высокой частоты, установки для работы получаются очень дорогостоящими, а коэффициент их полезного действия остается довольно низким.

Пайка и сварка могут проводиться под действием индуктированных токов. При сварке алюминия постоянным током можно поступать следующим образом:

опустить 2 стержня в раствор щелочи;
пропустить постоянный ток;
минусовой стержень быстро разогревается;
вынуть стержни и произвести осадку.

Такой способ применяется в лабораториях, но не нашел своего места в промышленности.

При проведении холодной сварки нет внешнего нагрева деталей. Это дает возможность соединять электропровода в изоляции, вести работы в огнеопасной среде, заделывать пробоины в емкостях, которые нельзя греть, также возможна сварка алюминия со сталью. При холодной сварке по алюминию удается сократить отходы металла в 10 раз. С помощью оборудования для сварки алюминия соединяют вместе медь и титан, другие металлы и сплавы, которые обладают пластичностью. Флюсы для сварки алюминия нужны далеко не всегда.

Рисунок 3. Для очистки свариваемых изделий понадобится металлическая щетка.

Точечная сварка способна соединять детали листовые до 15 мм толщиной. Стыковой метод соединяет прутки сечением до 30 мм и проволоку такого же диаметра. Сварке для алюминия под силу соединить прочным швом полосы из меди сечением 100х10 мм. Возможно стыковое соединение труб и других конструкций.

Шовной сваркой алюминиевых сплавов получают герметичный шов любой длины на деталях из листового материала.

При всех видимых и невидимых невооруженным глазом особенностях сварки алюминия холодные методы предназначены для условий стационарных. Оборудование может иметь гидропривод, механизм осадки, механизмы зажатия деталей.

Холодная сварка алюминия и его сплавов для использования в быту состоит из наполнителей, эпоксидных смол, серных добавок. Полимерный состав имеет свойство склеивать. Появляется оно при небольшом нагреве, который можно получить, разминая кусок вещества в ладонях в течение нескольких минут. После этого масса наносится на место соединения деталей.

После схватывания масса способна принять любую форму, если ее обработать. Полное схватывание происходит через 1-8 часов. После этого детали можно красить.

Технологический процесс

Весь процесс ремонта радиаторов и труб отопления вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены, осуществляется в два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительные работы

Содержание подготовительного этапа зависит от того, какие требования предъявляет к ремонтируемому изделию сам клеящий состав, в том числе требование о наличии чистого металла, на который будет наноситься состав.

В том случае, если подготовительный этап отвечает требованиям о предоставлении клеящему составу доступа к чистому металлу, то он будет состоять из следующих шагов:

зачистка ремонтируемого участка до чистого металла. В случае с тонким слоем покрытия, например, лакокрасочного, можно обойтись щеткой по металлу. Однако в случае с толстым слоем покрытия может потребоваться механическая очистка с помощью специального круга и болгарки

В случае если ремонтировать предстоит старую трубу, то зачистка до металла должна осуществляться предельно осторожно; после того как металл был очищен, следует обезжирить поверхность, например, с помощью, спирта или иных жидкостей, чей химический состав позволяет добиться чистоты металла. В случае если холодная сварка не требует обязательной очистки от лакокрасочных покрытий, сразу наступает шаг очистки путем обезжиривания. Само обезжиривание производится с помощью ватного тампона или иного материала

При этом желательно, чтобы такой материал был безворсовым, так как, в противном случае, его микрочастицы могут негативным образом сказаться на чистоте покрытия

Само обезжиривание производится с помощью ватного тампона или иного материала. При этом желательно, чтобы такой материал был безворсовым, так как, в противном случае, его микрочастицы могут негативным образом сказаться на чистоте покрытия.

Основной этап

Следующий этап – основной, в ходе которого происходит сам ремонт с помощью холодной сварки, состоящий из следующих шагов:

подготовка клеящего состава. Она выносится в основной этап, так как требует очень быстрого выполнения всех необходимых действий в силу того, что сам состав застывает очень быстро, что может привести к потере им своих пластичных свойств еще до момента нанесения на ремонтируемый участок;
в случае если речь идет об однокомпонентном составе, необходимо отрезать кусок такого размера, чтобы хватило на покрытие того места, которое потребуется покрыть с целью выполнения ремонта. Этот кусок требуется размять до такой степени, чтобы получить пластичную массу, которая будет принимать ту форму, которая потребуется на ремонтируемом участке;
если речь идет о двухкомпонентном составе, необходимо в равных пропорциях смешать элементы такого состава, чтобы получить необходимую по качеству массу, после чего она будет готова к применению в рамках осуществляемого ремонта;
следующим шагом становится нанесение самого состава на ремонтируемый участок. Как уже говорилось выше, нанесение холодной сварки должно осуществляться быстро, иначе процесс полимеризации (то есть застывания) наступит гораздо раньше, в результате чего качественного соединения не получится;
после того как состав нанесен на ремонтируемый участок, этот участок необходимо защитить от воздействия окружающей среды. Выполнить это возможно посредством специального хомута или зажима, который надевается на тот срок, который указан на упаковке с холодной сваркой (это срок предельного затвердевания состава, после которого он приобретает свою максимальную прочность).

При работе с холодной сваркой следует помнить о мерах безопасности для защиты кожных покровов рук – всю работу необходимо осуществлять в перчатках, а для того, чтобы состав не прилипал к рукам, поверхность необходимо смачивать водой (например, с помощью ватных тампонов).

Пошаговый процесс

Чтобы выполнить холодную сварку на алюминии или его сплавах, необходимо придерживаться рекомендаций указанных на упаковке средства. Зачастую они сводятся к следующему:

Распечатать упаковку с холодной сваркой.
Полимер имеет двухцветную структуру, составляющие которой находятся либо в разных емкостях, либо замотанные одна в другую. Необходимо отлить или отрезать нужную порцию вещества, визуально достаточную для покрытия трещины или отверстия.
Средство перемешивается между собой до однородной массы. Это лучше делать в перчатках, чтобы предотвратить раздражение на коже. Смешанный состав годен для применения в течение 30 минут, при постоянном сминании, чем поддерживается его температура и пластичность.
Свариваемые стороны необходимо обезжирить ацетоном.
Холодную сварку наносят на место будущего соединения и поверхности крепко сжимают между собой. Необходима выдержка 40 минут до затвердевания материала.
После этого удаляются лишние частицы вещества с боков. Это можно сделать наждачной бумагой.
Изделие оставляется в покое еще на два часа до полной сцепки материалов.

Холодная сварка для металла – выбор лучшего варианта и особенности применения

Технология холодной сварки появилась у нас в стране относительно недавно, но уже стала довольно популярной. Что это такое, вы узнаете из этой статьи.

Особенности понятия

В действительности, как видно на фото холодной сварки, это и не сварка вовсе, а способ получения неразъёмных соединений путём склеивания металлических деталей без их нагрева. С этой целью применяют специальный клей, который, застывая, образует шов, сходный со сварным металлическим.

Область применения холодной сварки – это следующие случаи:

Ситуация, когда существует вероятность, что металлоконструкция может претерпеть незначительную деформацию на участке шва.
Элементы, которые необходимо соединить, непростой геометрической формы.
Соединяемые детали имеют разную текстуру.

Преимущества холодной сварки

У данного метода соединения металлов есть следующие плюсы:

высокая прочность получаемого соединения;
возможность швов выдерживать значительную нагрузку;
возможность соединить обрабатываемые предметы, даже если они находятся под действием напряжения или какой-либо жидкости;
универсальность;
быстрота проведения процедуры.

Холодной сваркой можно склеить пластик (за исключением полиэтилена), керамику, стеклянные и каменные поверхности, ковролин и линолеум.

Данную технологию применяют при проведении сантехнических работ и при ремонте автомобиля.

Минус всего один и он незначительный: соединяемые гибкие детали становятся менее эластичными в месте склеивания. К жёстким поверхностям это не относится.

Правила использования холодной сварки

Как пользоваться холодной сваркой? Метод довольно простой. Опишем его, взяв за пример ремонт бензобака.

Холодная сварка, инструкция:

Находим повреждённый участок.
Сливаем содержимое бензобака.
Зачищаем и обезжириваем место повреждения.
Готовим клеевой состав для холодной сварки.
Наносим клей на повреждённый участок и при необходимости накладываем заплату из металла. Склеиваемые части плотно прижимаем. Проводить процедуру надо довольно быстро, ведь клеящая масса застывает почти сразу.
Обработайте получившиеся швы при помощи наждачной бумаги.

Холодная сварка для металла

Между традиционным свариванием металлоконструкций и применением холодной сварки для металла нет ничего общего. Последняя представляет собой клеевую массу из отвердителя и эпоксидной смолы, смешанной с металлическим порошком.

Вещества перемешивают прямо перед нанесением на соединяемые элементы.

Клей производят в двух типах упаковок:

корпус из пластика, разделённый на две части;
два тюбика.

Высокотемпературный клеевой состав

Главное отличие холодной сварки высокотемпературной заключается в ее способности выдерживать высокие температуры до 1300°С. Данный метод используют при проведении ремонтных работ выпускных коллекторов, при необходимости починки выхлопных труб автомобилей, тепловых котлов и т. п.

Продукт можно применять не только в быту, но и в промышленности. Высокотемпературный клей не боится открытого контакта с огнём.

Достоинства подобного типа холодной сварки:

Простота использования.
Швы не подвержены коррозионным разрушениям.
После того, как клеевая масса застынет, можно провести ее обработку песком.
Устойчивость к воздействию химических веществ.
Пластичность.
Экологическая безопасность.
Ее можно назвать «мобильной», поскольку она может применяться даже в поездке.
Быстрое время застывания.

Клей для разных пластиков

Используется не так широко. Его применяют и в быту, и на производстве, если есть необходимость быстро склеить повреждённые пластиковые элементы, например, трубы и корпусы приборов.

Клей для линолеума

Воспользоваться им можно и для склеивания жёстких резиновых поверхностей. Такая холодная сварка популярна в строительстве. Также ее применяют и при ремонте.

По своим качественным характеристикам она превосходит обычно применяемые для укладки линолеума клеи или двусторонние скотчи.

В заключение отметим, что перед использованием холодной сварки необходимо обязательно прочитать прилагаемую к ней инструкцию и точно следовать технике безопасности. А так, применять подобный продукт довольно легко.

Меры предосторожности

Несмотря на простоту и универсальность применения полимерных материалов из смолы и металлического наполнителя, требуется соблюдение ряда правил, чтобы средство не навредило здоровью. Во-первых, смешивание пластичного вещества или мастики следует производить только в перчатках. Состав способен вызвать аллергию на коже. Металлические частицы проникают в поры и содействуют воспалению.

Во-вторых, при смешивании материалов, начинается химическая реакция. Соприкасаясь с металлом, средство начинает разрушать оксидную пленку и смешиваться со структурой основного материала (алюминия). Это содействует выделению в воздух некоторых химических компонентов. Если ими надышаться, то может закружиться голова. Поэтому такие работы рекомендуется выполнять в респираторе или на открытом воздухе. Помещение после окончания сварки необходимо проветрить.

Перемешивать компоненты до однородной массы следует осторожно. Особенно при работе с жидким средством

Попадание в глаза может вызвать сильное раздражение и воспаление оболочки. В таких случаях требуется промыть глаза большим количеством чистой воды и обратиться к окулисту.

Где применяется

Чтобы соединить две металлические заготовки, можно использовать сварочный аппарат. Однако этот инструмент достаточно дорого стоит, но даже если его купить, то перед применением, понадобится научиться пользоваться. Холодной сваркой также необходимо научиться пользоваться, только обучение намного легче и проще, чем со сварочным аппаратом.

Кроме того, что холодная сварка применяется для соединения металлических деталей, ее также применяют для восстановления целостности других материалов. Сфера использования рассматриваемого соединителя достаточно широкая, и применяется сварка в следующих случаях:

При ремонте транспортных средств — это специальные вещества, которые применяют непосредственно для заделывания трещин, старых швов, а также с целью присоединения деталей к основанию кузова
При соединении деталей, подверженных воздействию высоких температур. Для этого применяются специальные термостойкие клеящие составы. Кроме стойкости к высоким температурам, такие материалы должны обладать устойчивостью к перепадам, при которых происходит расширение и сужение металлов
При выполнении соединительных работ в сантехнической сфере — применяется для заделывания и герметизации мест повреждения труб, а также для их нахлестного стыкования. Главное требование, предъявляемое к холодной сварке для сантехники, заключается в устойчивости к влаге
Для бетона — если появилась трещина в бетоне, то попадание влаги и мусора будет приводить к увеличению размеров дефекта. Предотвратить дальнейшее разрушение материала поможет специальный состав для бетона
Универсальные — позволяют соединять разного рода материалы, такие как пластик, линолеум, металл, пластмасса и другие

Перед тем, как научиться пользоваться холодной сваркой, нужно правильно выбрать средство для соединения тех или иных материалов. В быту и хозяйстве необходимость применения холодной сварки возникает для выполнения таких задач:

Соединить трубы отопления
Устранить течь, возникшую по причине прохудившейся трубы
Заделать возникшие отверстия в посуде
Герметизировать соединение дымоходной трубы с выводом из котла
Склеить разные детали, предметы интерьера и т.п.

Рано или поздно необходимость в использовании холодной сварки возникает у каждого, поэтому рекомендуется не только купить высокопрочный клей, но еще и научиться его использовать. Разобравшись с видами и особенностями высокопрочного клея, можно выяснить принцип работы с холодной сваркой.

Виды холодной сварки, используемые для ремонта чугунных батарей

Для ремонта радиаторов отопления используется не все виды эпоксидных составов. Несмотря на общие недостатки, которые присущие для всех видов составов клея промышленность освоила выпуск нескольких составов, имеющих свою специализацию. Так есть смеси для ремонта пластика, металла, алюминия и склеивания дерева, есть универсальные составы. Для ремонта приборов отопления лучше всего подойдет смесь для склеивания черных металлов и стали или специальная композиция для ремонта батарей и стальных труб отопления.

Холодная сварка для батарей отопления в отличие от других составов имеет свои особенности – она должна быть жаростойкой, быстро фиксироваться на металлической поверхности, образовывать покрытие, обладающее сходным с металлом коэффициентом линейного расширения. Простые или универсальные составы могут решить проблему заделки течи, но при этом, срок службы состава будет ограничен.

Холодная сварка для радиаторов отопления должна выдерживать не только высокое давление, но и температуру.
Рекомендуется использовать для ремонта составы, в которых диапазон температур больше, при этом верхняя граница равна не менее чем 200-250 градусам Цельсия.

Еще одним моментом, который необходимо учитывать при выборе типа клея –это время схватывания. Если для сращивания деталей в нормальных условиях достаточно 3-4 часов, то при протечке батареи такого времени нет, здесь счет идет на минуты, поэтому, чем быстрее будет застывать заплата, тем лучше.

Свариваем алюминий холодным методом

Алюминий — широко используемый человеком материал. Обладая многими преимуществами, он, однако, не лишен и определенных недостатков. Одним из них является сложность в соединении с другими металлами, а также интенсивное образование окислов, препятствующих сварочным работам.

Холодная сварка для алюминия

Современные технологии помогают бороться с этой проблемой с помощью холодной сварки для алюминия.

Что же она из себя представляет? Это уникальный способ сварки под давлением, во время которой участвующие в процессе детали не подвергаются нагреву, но с ними происходит пластическая деформация, вследствие создания между ними межатомных связей. Процесс происходит при комнатной температуре, не требует дополнительных источников нагрева, и при этом соединение характеризуется высоким уровнем прочности.

С помощью деформации обеспечивается разрушение оксидного слоя (а также его удаление), препятствующего соединению деталей. Расстояние между деталями получается минимальное — в пределах величины кристаллической решетки. При этом образуются новые атомные связи и формируется единая кристаллическая решетка.

Применение холодной сварки

Холодные методы сваривания алюминия, в зависимости от способа исполнения, нашли широкое применение в разных областях производства. Сварка давлением и сдвигом на соответствующем оборудовании используется для соединения корпусов приборов, элементов автомобилей, различных подставок под инструмент и технику.

Холодный способ сварки по алюминию клеем применяется в аварийных ситуациях, когда потек радиатор из этого материала, лопнула труба, или поломалось крепление. В этом случае метод будет представлять временную меру, пока не появится возможность заварить проблемное место аргоном. Но если необходимо заделать дыру в корпусе автомобиля, то средство способно качественно прикрепиться к основному металлу, и его можно зашлифовать и закрасить на совсем.

Существует еще и высокотемпературная сварка алюминия. Она выполняется по схожей технологии с клеем, но средство способно выдерживать значительные температуры при последующей эксплуатации. Поэтому его можно использовать для ремонта котлов, глушителей автомобилей, выпускных коллекторов, печей. После соприкосновения с огнем, состав затвердевает еще больше, что повышает прочность соединения.

Заключение

Применение холодной сварки не способно полностью заменить традиционные способы. Благодаря неоспоримым достоинствам композитных материалов, они подходят для восстановления и ремонта металлических конструкций и элементов.

Статья на Википедии
Сварка металлов. Термины и определения основных понятий. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1984.
Гладков Э. А., Бродягин В. Н., Перковский Р. А. . Автоматизация сварочных процессов. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014.
Howard B Cary; Scott C. Helzer Modern Welding Technology. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education. (2005).