Холодная сварка: виды и особенности

Термином «холодная сварка» называют сразу два способа соединения материалов, которые, по сути, не имеют между собой ничего общего. Поэтому сразу следует уточнять, о каком методе идет речь. Первый способ – это соединение металлов давлением, без характерной стадии расплавления. Кроме того, понятие «холодная сварка» используется, когда для работы применяется специальный эпоксидный клей. Этот метод применяется для соединения как однородных, так и разнородных материалов.

Клеевые соединения

Холодная сварка с помощью специальной эпоксидной смеси названа так потому, что полученный шов получается очень прочным. Место соединения можно обрабатывать любым механическим способом (сверлением, шлифованием) без риска его повредить. Холодная сварка бывает универсальной – для всех типов материалов, и специальная, разработанная для прочного склеивания металлов и сплавов. Применяется для мелкого ремонта деталей машин, восстановления мелких фрагментов, заделки сорванной резьбы и т. п. Так как клеевой шов получается герметичным, то можно применять для заделки трещин в трубах и лодках.

Холодная сварка металлов давлением

Этот метод соединения был известен еще на заре человечества, в бронзовом веке. Но несмотря на это, по настоящему холодной сваркой заинтересовались только в середине 20 века. Характерной особенностью данного метода является отсутствие фазы расплавления металла, все работы проходят без предварительного нагрева, при комнатной температуре. Интересный факт: ученые неоднократно пытались объяснить механизм действия этого процесса, выдвигались, например, гипотезы о рекристаллизации или энергетическом поле, но все они не выдерживали никакой критики. Общепринятая на сегодняшний день теория звучит так: все атомы металла соединены особой металлической связью, и если обеспечить между двумя заготовками расстояние меньше 300 ангстрем, они образуют общее электронное облако, которое, будет удерживать их вместе. Однако образованию этой связи могут помешать оксиды металла, присутствующие на поверхности, и воздушная прослойка. Поэтому их выдавливают из рабочей зоны разными методами – деформированием пуансоном, обкаткой, сжатием, сдвигом. Холодная сварка применяется для соединения мягких металлов: сплавов меди, алюминия, золота, серебра. Это метод широко применяется в электротехнике.

Сварка трением

Этот процесс предназначен для соединения разнородных и однородных металлов, в основном прутков, имеющих круглое сечение. В отличие от холодной сварки, с которой иногда путают сварку трением, здесь присутствует фаза расплавления материала, но она происходит не за счет принудительного нагрева рабочей зоны, а путем преобразования механической энергии в тепловую. Прутки закрепляют напротив друг друга, вращают, и за счет сил инерции их торцы оплавляются, после чего производится быстрая осадка.

Все приведенные виды неразъемных соединений имеют общую особенность: если изначально они разрабатывались как альтернатива обычному сварочному процессу и применялись достаточно редко, то на сегодняшний день они применяются повсеместно.