Холодная сварка для высоких температур: Высокотемпературная холодная сварка

alexxlab | 28.03.2023 | 0 | Разное

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.

Холодная сварка для металла – разновидности, помощь в выборе

Во время строительства и ремонта возникают ситуации, когда нельзя проводить соединение металлических конструкций и деталей сварным швом при высоких температурах. Альтернативным вариантом для получения надежного крепления является холодная сварка. В чем причины популярности метода, поможет понять подробное знакомство с особенностями используемых материалов и технологией проведения работ.

Содержание

Что представляет сварочный состав, характеристики и виды

Основой для сцепления металлических частей друг с другом служит специальный клей. Он представляет собой пластичную массу, глубоко проникающую внутрь металла. Под влиянием составляющих компонентов разрушается оксидная пленка и образуется прочная кристаллическая решетка. Процесс склеивания схож со сваркой давлением. Технология применяется для соединения цветных, черных и нержавеющих металлов.

Состав клеящих композитов

Ингредиенты холодной сварки влияют на прочность шва, время застывания, параметры температурного режима, которые он выдерживает. От состава смеси зависит область ее применения. Основу клея различных производителей составляют:

• Эпоксидная смола. Компонент, обеспечивающий однородность структуры, сцепление частиц состава, и его пластичность.
• Отвердители. Вещества, ускоряющие полимеризацию и затвердевание клея.
• Наполнители. Металлические или минеральные порошки, повышающие прочность шва, устойчивость к воздействиям, температуру выдержки.
• Пластификаторы. Ингредиенты, придающие пластичность и увеличивающие сопротивляемость к ударам и механическим воздействиям.

Работу с каждым отдельным видом клея необходимо проводить в соответствии с технологической инструкцией. Эксплуатация обработанных объектов должна осуществляться с соблюдением условий, рекомендованных производителем.

Разновидности холодной сварки для металла

По консистенции клей для сваривания бывает жидкий и твердый. В первом случае продукт представляет собой два компонента, которые смешиваются друг с другом перед применением. Твердая клеевая масса продается в виде однородной или двухслойной пасты. Оба состава после высыхания образуют прочное крепление.

В зависимости от сферы применения холодная сварка бывает четырех видов:

• Универсальная. Клей, в состав которого входят полимеры. Материал подходит для сцепления металлических, пластиковых, резиновых поверхностей.
• Автомобильная. Композит, предназначенный для заделки щелей и ликвидации незначительных повреждений на металлических частях автотранспорта.
• Высокотемпературная. Сварка, отличающаяся повышенной вязкостью и стойкостью к воздействию высоких температур. Сварной шов после застывания выдерживает t от -60°C до +1500°C.
• Водостойкая. Данный вид клея имеет двухкомпонентный состав, не теряющий прочности при постоянном нахождении в воде. Это идеальный материал для ремонта коммуникационных сетей.

Готовая масса для склеивания быстро становится непригодной к применению. Поэтому нецелесообразно перед началом работ делать заготовки в большом объеме.

По назначению и месту нанесения композит бывает:

• Точечный. Используется для устранения небольших зазоров, сваривания мелких деталей с крупными объектами.
• Шовный. Для ремонта герметичных тонкостенных емкостей и сосудов.
• Тавровый. Применяется для фиксации шпилек, обмоток трансформатора, шинопроводов.
• Стыковой. Используется для сварки проводки, замыкания концов, образования колец.
• Сварка сдвигом. Подходит для ремонта водопроводов и труб системы отопления.

От состава клея зависит способность сварного шва выдерживать определенный диапазон температур. Эти величины указываются на упаковке продукта. Соблюдение допустимых минимальных и максимальных параметров гарантирует прочность и надежность крепления.

Особенности холодной сварки для алюминия

Соединение заготовок из этого металла с помощью гаек и болтов не всегда образует прочное крепление. В тех случаях, когда нет возможности использовать электродуговую сварку, алюминиевые заготовки скрепляются специальными клеевыми составами. С их помощью быстро и качественно образуется надежный сварочный шов.

Данный способ позволяет без подготовки быстро и качественно получить неразъемное соединение. Ее применение актуально для устранения аварийных ситуаций и поломок.

Клей для алюминия выпускается в виде мастики или густой жидкости. В его состав входят:

• эпоксидная клеевая основа;
• стиральный порошок, упрочняющий соединение;
• специальные присадки, повышающие устойчивость к высоким температурам и агрессивным средам.

Компоненты, содержащиеся в мастике, придают застывшему покрытию повышенную прочность. Сварной шов превосходит по прочности сам металл.

После завершения работы необходимо тщательно очистить инструмент и место сварки алюминиевых поверхностей от лишнего клея. Избавиться от излишков и наплывов материала после засыхания очень сложно.

Термостойкая холодная сварка для металла

Высокотемпературные клеевые составы широко используются в промышленной сфере и для ремонта в быту. Главное отличие термостойкого клея – способность образовывать шов, выдерживающий температуру свыше 1000°C. Компоненты, входящие в смесь, улучшают эксплуатационные характеристики материала. Под воздействием экстремально высоких температур, прочность сварного соединения увеличивается.

Композит поступает в продажу в готовом виде. Перед его применением не требуется специальной подготовки и перемешивания. Затвердевшая поверхность не поддается коррозии и воздействию агрессивных сред. Места склеивания легко шлифуются песком.

При выборе клеевого состава, необходимо учитывать температуру плавления самого металла. Не имеет смысла покупать клей с термостойкостью, превышающей этот показатель у обрабатываемых деталей.

Как выбрать холодную сварку для металла

Грамотный подход к подбору композиционного материала – залог получения надежного сварного шва. Перед покупкой посмотрите следующие характеристики:

• тип свариваемых поверхностей;
• минимальные и максимальные границы температур, подходящих для эксплуатации;
• срок годности;
• время, необходимое для проведения работы;
• период полного застывания композита.

Клей поступает в продажу в упаковке различного размера и объема. Расход материала рассчитывается исходя из минимально допустимой плотности нанесения состава.

Лучшая холодная сварка для металла

Различные марки клея имеют в своем составе одинаковую основу. Главным отличием являются модификаторы и пластификаторы, которые используются производителями. Отечественные композиты заслуживают внимания не меньше чем зарубежные материалы. Популярность у потребителей завоевали следующие марки:

• «Контакт». Двухкомпонентная холодная сварка из полиэпоксидной смолы и отвердителя. С ее помощью восстанавливают форму обрабатываемого объекта, устраняют полости и герметизируют соединения. Клей-пластилин отличается стойкостью к воздействию воды, растворителей и нефтепродуктов. Материал поступает в продажу в готовом к использованию виде. Кроме металлов и сплавов склеивает: стекло, дерево, фарфор, камень, бетон, жесткий ПВХ, мягкие пластики. Сварной шов выдерживает эксплуатацию при t от-30°C до +160°C.
• Hi-Gear или «Быстрая сталь». Продукт производства США состоит из двух компонентов, в состав которых входит металлический порошок. Затвердевшая поверхность композита устойчива к температурам до +260°C и воздействию агрессивной среды.
• «Металлопластилин алюмополимерный». Клей повышенной вязкости содержит мелкодисперсную алюминиевую пыль. Материал отличается высоким сцеплением с цветными металлами, стойкостью к воздействию воды, антифриза и бензина. Его используют для сварки высоколегированных нержавеющих сталей, алюминия, латуни и меди.
• «Эпокси-титан». Особо прочный композит с регулируемой эластичностью. Он применяется для соединения: металла, керамики, гранита, пластмассы, дерева. С его помощью надежно заделываются трещины, отверстия в трубопроводах, радиаторах, крепежных элементах. Предел прочности застывшего шва при сдвиге составляет более 30 МПа. Это позволяет проводить сварку объектов, подверженных вибрации, деформации на изгиб и ударным нагрузкам.

Инструкция проведения холодной сварки для металла

Производители клея обязаны прилагать к своему продукту руководство по применению. Перед началом работ необходимо ознакомиться с рекомендациями, указанными в нем. Общая схема проведения сварки любых марок состоит из следующих этапов:

1. Место склеивания зачищается наждачной бумагой.
2. Металлические поверхности обезжириваются спиртом или ацетоном.
3. Композит подготавливается к работе. Если клей двухкомпонентный и находится в разных тюбиках, их содержимое смешивается в отдельной посуде.
4. Клеевая масса наносится на место сварки и плотно прижимается.
5. Затвердевшая поверхность шлифуется.

Нанесение композита рекомендуется проводить поэтапно, несколькими слоями. Это способствует повышению прочности соединения.

Секрет популярности холодного сваривания

Это универсальное средство для ремонтных работ в быту и промышленной сфере. Преимущества применения специального клея:

• простота в использовании;
• стойкость полученного соединения к коррозии и воздействию агрессивных сред;
• соответствие нормам экологической безопасности;
• экономия затрат на газ и электроэнергию;
• затвердевание поверхности в течение 3 часов;
• отсутствие отходов после завершения работ;
• податливость обработке песком.

Для того чтобы проводить холодную сварку, не требуется дополнительное оборудование и профессиональная подготовка.

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.

Используемая литература и источники:

• 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).

Решения Belzona для холодного склеивания композитов

Решения Belzona для холодного склеивания

Что такое холодное склеивание?

Холодное соединение можно описать как соединение двух частей или материалов без использования тепла. Традиционные методы склеивания, такие как сварка, используют высокие температуры, генерируемые электрической дугой или сжиганием газов, чтобы «расплавить» материалы, чтобы они сплавились в одно целое. Холодное соединение достигается с помощью клея, который образует связь между двумя материалами. Композиты холодного отверждения Belzona позволяют создать эту связь без использования тепла.




Хорошая альтернатива сварке

Сварка — один из самых известных методов склеивания; тем не менее, это также создает несколько проблем, связанных с личными и экологическая безопасность, простои и дефекты, которые могут привести к сбоям.




Холодное склеивание Belzona

Склеивание Belzona впервые было использовано в конце 1950-х годов для прикрепления идентификационных ярлыков оборудования. С годами материалы совершенствовались, чтобы противостоять более высокие давления и температуры, а также демонстрируют сравнительно высокую адгезию и прочность на сжатие. Холодная сварка в настоящее время считается жизнеспособной альтернативой сварке по нескольким причинам:

• Нет риска искр или поражения электрическим током, и нет необходимости в разрешении на огневые работы.
• Холодное соединение может использоваться, когда резка и сварка запрещены из-за потенциально взрывоопасной атмосферы.
• Быстрое и простое нанесение на месте без необходимости использования специального оборудования делает холодную склейку идеальной для аварийного ремонта и сложных областей применения, где доступ ограничен.
• Нет необходимости в механической обработке на месте, снятии напряжения и термообработке после сварки.
Клей для холодного склеивания
• может приспосабливаться к нестандартным формам и основаниям, заполняя пустоты между поверхностями. Это обеспечивает 100% контакт, что увеличивает несущую способность.
• Система не содержит растворителей, 100% твердая и экологически чистая



Простое решение для сложных ситуаций

Применение холодного склеивания очень просто, так как в нем используется материал Belzona в качестве клея между двумя поверхностями. Этот простой метод может решить очень сложные проблемы в различных и сложных ситуациях.

Примером может служить технология склеивания пластин для ремонта настила, разработанная в начале 2000-х годов и предусматривающая использование нескольких пластин, склеенных на месте с использованием материала Belzona, для создания нового настила.

Разработаны и подтверждены испытаниями и историями успеха различные другие области применения, в том числе неравномерная прокладка или блокировка, восстановление структурной целостности и постоянное склеивание оборудования и конструкций в суровых и сложных условиях.

Холодное соединение Belzona принято в качестве постоянной установки и используется на всех судах класса Germanisher Lloyd с 1984 года.

Как использовать JB Weld ExtremeHeat » Блог ноу-хау NAPA

Прокомментируйте, как использовать JB Weld ExtremeHeat Know How
Купите JB Weld ExtremeHeat прямо сейчас!

Одни из самых сложных для ремонта деталей – это те, которые должны выдерживать очень высокие температуры. Конечно, блок двигателя может нагреваться до 180-220 градусов, но это ничто по сравнению с экстремальным нагревом выхлопа, где температура может легко достигать 1200 градусов на стандартном немощном двигателе. Высокопроизводительные двигатели, такие как двигатели с наддувом или турбонаддувом, могут нагреваться еще больше, вплоть до того, что коллекторы или коллекторы раскаляются докрасна. Когда двигатель выключен, детали довольно быстро остывают, а затем снова нагреваются. Это циклическое нагревание наносит ущерб металлу, что в конечном итоге приводит к трещинам под напряжением.

Чугун очень трудно сварить, это можно сделать, но ремонт, как правило, довольно некрасивый и длится недолго. Надлежащий сварной шов чугуна требует изъятия детали из эксплуатации, предварительного нагрева детали до температуры, близкой к температуре сварки, сварки повреждений, а затем медленного доведения детали до комнатной температуры. Большинство ремонтных мастерских не имеют такой возможности, поэтому JB Weld ExtremeHeat так популярен для ремонта при высоких температурах.

Что может исправить JB Weld ExtremeHeat

В отличие от стандартной эпоксидной смолы JB Weld, ExtremeHeat представляет собой продукт отверждения на воздухе, разработанный специально для применения при высоких температурах, выдерживающий до 2400 градусов по Фаренгейту непрерывного нагрева. Это означает, что ваш ремонт прослужит даже в условиях экстремальной жары. Однако все это идет с несколькими оговорками. JB Weld ExtremeHeat не является клеем, как эпоксидная смола JB Weld, то есть он не предназначен для соединения двух частей вместе; предназначен для ремонта трещин и отверстий в жаропрочных деталях.

Пример № 1. На вашем выпускном коллекторе образовалась трещина от напряжения возле болта. JB Weld ExtremeHeat — идеальное решение для ремонта.

Пример №2 – Выпускной коллектор раскололся на две части. JB Weld ExtremeHeat НЕ будет чинить две детали вместе, это ситуация замены или ремонта сваркой.

У этой ГБЦ сломано ушко для болтов выпускного коллектора. Это НЕ подлежит ремонту с помощью ExtremeHeat. Для этого вам понадобится JB Weld Original.
Как пользоваться JB Weld ExtremeHeat

Пользоваться JB Weld ExtremeHeat легко, всего четыре основных шага помогут вам вернуться к работе.

У нас в цеху оказался плохо сваренный участок выхлопной трубы. Протекает довольно плохо. Хотя мы могли бы сварить его, если у вас нет сварщика, ExtremeHeat может забрать его на машине.
Prep – Как и при любом ремонте, поверхность должна быть чистой, очень чистой. Любой мусор, грязь, масло, жир или другие загрязнения снижают эффективность ремонта. Используйте химический очиститель, чтобы удалить масло и жир, и наждачную бумагу, чтобы убрать мусор и сделать поверхность шероховатой, чтобы JB Weld ExtremeHeat хорошо держал деталь. Для этой работы достаточно наждачной бумаги с зернистостью 80.
Используя кусок Scotch-Brite™, мы придали трубке шероховатость, удалив всю ржавчину и грязь.

 

Это должно выглядеть чистым.

 

Трещины и отверстия размером менее 1/8 дюйма должны быть раскрыты как минимум до 1/8 дюйма. Вместо того, чтобы поддевать трещину, используйте шлифовальную машину, напильник, сверло или наждачную бумагу, чтобы открыть трещину или отверстие.

Смесь – JB Weld ExtremeHeat представляет собой однокомпонентную замазку.

Откройте контейнер и хорошо перемешайте, пока она не станет однородной по цвету и консистенции.
Продукт оседает на полке, поэтому его нужно хорошенько перемешать.

 

После смешивания цвет должен быть однородным.

 

Нанесение – шпателем, деревянной палочкой или даже пальцем нанесите пасту на пораженный участок. Втирайте пасту в отверстие/трещину, пока она не будет полностью заполнена. Не беспокойтесь о том, что вы используете слишком много, вы всегда можете отшлифовать излишки после того, как он затвердеет. Отверстия представляют собой небольшую проблему, так как паста может просочиться и создать небольшой хвост на другой стороне, где вы не сможете его достать. Если это так, попробуйте работать в два этапа: сделайте меньший ремонт основания, дайте пасте застыть, а затем вернитесь и добавьте еще немного, чтобы завершить ремонт, поддерживая чистоту обратной стороны отверстия.

Мы зачерпнули немного ExtremeHeat на металлический шпатель. Вы можете положить то, что не используете, обратно в банку.

 

На трубу нанесли замазку, протолкнув ее под щель.

 

После нанесения мы оставляем его на несколько часов перед проверкой.

Отверждение – время отверждения JB Weld ExtremeHeat составляет 2-4 часа для установки, полное отверждение – через 24 часа. Очень важно дать пасте отвердиться в течение полных 24 часов, прежде чем возвращать деталь в эксплуатацию. Вы можете проверить завершение ремонта, надавив ногтем на ремонт. Если гвоздь уходит в ремонт, значит он не готов. По истечении времени подготовки вы можете ускорить процесс отверждения с помощью непламенного источника тепла, например, фена или тепловой пушки.

Если вы можете сделать отпечаток ногтем, он не установлен.

 

После отверждения ремонт будет немного темнее, чем раньше, и твердым, как камень. При необходимости вы можете отшлифовать его и даже просверлить и нарезать резьбу JB Weld ExtremeHeat.

JB Weld ExtremeHeat идеально подходит для ремонта всех видов высокотемпературных деталей, включая выпускные коллекторы, глушители, каталитические нейтрализаторы, выхлопные трубы, блоки цилиндров, камины, коптильни/топки и многие другие детали, подверженные трещинам.

Он хорошо работает со сталью, железом, медью, нержавеющей сталью и большинством других металлов, выдерживающих высокие температуры.

Ознакомьтесь со всеми химическими продуктами, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о том, как использовать JB Weld ExtremeHeat, поговорите со знающим экспертом в вашем местном магазине АВТОЗАПЧАСТЕЙ NAPA.

Джефферсон Брайант, завсегдатай редукторов, проводит в магазине больше времени, чем где бы то ни было. Его карьера началась в автомобильной аудиоиндустрии в качестве менеджера магазина, а затем он проложил себе путь до должности дизайнера продукции в Rockford Fosgate. В 2003 году он начал писать технические статьи для журналов и с тех пор работает автомобильным журналистом. Его работы были представлены в Car Craft, Hot Rod, Rod & Custom, Truckin’, Mopar Muscle и многих других. Джефферсон также написал 4 книги и выпустил бесчисленное количество видеороликов.