10 Специальные виды сварки

10.1 Холодная сварка

Холодная сварка – один из видов сварки в твёрдой фазе со значительным объёмом пластической деформации и малой степенью её локализации в зоне контакта соединяемых материалов. Её осуществляют давлением на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства металлов значительно ниже температуры рекристаллизации. Основной технологический вариант холодной сварки предусматривает совместную пластическую деформацию соединяемых деталей за счёт приложения сил, нормальных к поверхности соединения. Холодную сварку нормальными усилиями осуществляют внахлёстку вдавливанием пуансонов в предварительно зажатые или незажатые детали, или встык с использованием зажимных приспособлений (рис. 64). Для получения качественного соединения в обоих случаях необходимо значительное растекание металла в месте соединения, которое способствует разрушению и выносу окисных плёнок из зоны контакта, сглаживаниюповерхностных микронеровностей и образованию активных центров cхватывания в местах выхода дислокаций и их скоплений.

F

F

2

1

1

2

1-свариваемые детали;

2 – пуансоны.

F

F

а) - внахлёстку

б)- встык

Рис. 64. Схема холодной сварки.

Для оценки деформации, достаточной для образования прочного соединения, пользуются величиной Е_min= h/S – относительной глубиной вдавливания (где: h – глубина вдавливания пуансона; S – толщина листа).

Величина E_min для различных материалов приведена в таблице 10.

Степень относительной деформации E_min при холодной сварке внахлёстку металлов толщиной 1мм вдавливанием круглых пуансонов диаметром 5мм.

Таблица 10

Металл	Подготовка поверхности	Еmin, %
Индий Золото Серебро Свинец Алюминий Олово Мель Железо Низкоуглеродистая сталь	Очистка тонкой проволочной щеткой Отжиг без зачистки Отжиг, очистка тонкой проволочной щеткой Очистка тонкой проволочной щеткой Очистка тонкой проволочной щеткой Очистка шабером Отжиг, очистка тонкой проволочной щеткой	10 35 50 55 67 86 90 81 84

Холодную сварку применяют также и для соединения разнородных металлов. Например, армирование алюминиевых проводов медными наконечниками; получение двух- и многослойного проката из лент (никель – НУС – никель, алюминий – железо – алюминий, медь – алюминий – медь, серебро – бронза – серебро и т.д.).

Для осуществления холодной сварки, как правило, используют стандартное прессовое и прокатное оборудование, которое оснащают специальным инструментом в соответствии с типоразмерами свариваемых деталей.

Наиболее широкое применение холодная сварка нашла в производстве изделий домашнего обихода из алюминия и его сплавов, в электротехнической промышленности и транспорте для соединения алюминиевых и медных проводов, а также алюминиевых проводов с медными наконечниками.