Холодная сварка для алюминия – применяем правильно

Как правильно применять холодную сварку для алюминия?

[Холодная сварка для алюминия], призвана решить основную проблему – алюминий очень плохо соединяется болтовыми соединениями с другими элементами, а заварить обычной, например, аргоновой, сваркой подчас нет возможности.

Собственно говоря, вы можете столкнуться с термином «холодная сварка» в двух его значениях – соединение алюминиевых предметов методом деформации или с использованием специального клея («холодной сварки»).

Принцип сварки деформацией

Сваривание алюминиевых заготовок производится при комнатной температуре, благодаря процессу пластической деформации.

При холодной сварке соединяемые предметы максимально плотно сближаются (сдавливаются) друг с другом, при этом происходит разрушение внешнего окисленного слоя, а между кристаллическими решетками деталей возникают межмолекулярные связи, которые образуют очень прочное соединение.

Чтобы обеспечить лучшее возникновение связей, заготовки можно, и даже желательно, предварительно обезжирить, очистить от запыленности.

Кроме алюминиевых изделий таким способом могут соединяться такие металлы, как серебро, железо, медь, свинец, кадмий, никель и прочее, также этот способ применим для сваривания разнородных металлов, которые очень чувствительны к нагреванию или образуют интерметаллиды.

Давление при холодной сварке может подаваться как статично, так и с переменной вибрацией.

Выделяется три метода холодной сварки алюминиевых изделий:

Точечный метод

Этот метод используется для соединения алюминиевых деталей внахлест с использованием специальных пуансонов.

Место, где располагается вдавливаемый пуансон, называют сварной точкой.

Сварные точки располагаются по линии соединения с некоторым интервалом. Для наглядности обратите внимание на данную схему.

Качество точечной сварки характеризуется степенью деформации сварной точки, то есть соотношением между толщиной деталей и глубиной вдавливания пуансона.

Установленный норматив деформации для алюминия колеблется в пределах 60-70%, для сплавов алюминия – от 75 до 90%.

Преимущество этого метода заключается в отсутствии необходимости предварительного зажатия (закрепления) заготовок и в низкой деформации металла в местах соединения. Это наиболее распространенный вид холодной сварки.

Шовный метод

В данном случае для образования сплошного шва могут применяться либо ролики, между которыми протягивают соединяемые детали, либо кольцевидные пуансоны.

Сварка роликами может выполняться одним вращающимся роликом, придавливающим алюминиевые заготовки к опоре в виде неподвижного ролика, или двумя вращающимися роликами, зажимающими детали между собой.

Роликовый шов в зависимости от сечения заготовок может выполняться как на фрезеровальном станке, так и на ручном настольном станке.

Соединение алюминиевых изделий кольцевидными пуансонами в этом случае производится сплошной линией.

Шовный метод соединения позволяет получать шов без отбортовки, но к его недостаткам относится истончение сечения заготовок в месте шва, что способствует перегибам и искривлению деталей в этом месте.

Уменьшить этот недостаток позволяет увеличение диаметра рабочей поверхности роликов. Либо применение данного метода лучше избегать.

Стыковой метод

Соединяемые алюминиевые заготовки зажимаются в специальных губках с небольшим выпуском встречных концов, как показано на схеме.

После этого на зажимы подается осевое давление, вследствие чего детали сближаются максимально плотно, и происходит пластическая деформация с образованием связей между их молекулами.

Этот способ обладает рядом недостатков и ограничений к применению.

Так, например, невозможно соединить слишком длинные предметы, так как габариты будут ограничены конструкцией зажимного устройства.

А части заготовок, находящиеся в губках-зажимах, также подвергаются пластической деформации, что не всегда допустимо.

Также этот способ редко применяется в связи с трудностями при извлечении соединенных деталей из зажимов.

Соединение деталей специальным клеем

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

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.

Это двухкомпонентный клей в виде жидкости или мастики на основе эпоксидной смолы с добавлением стального порошка.

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.

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).

Именно в этот период клей можно наносить на склеиваемые предметы, которые затем нужно прижать друг к другу на 40-45 мин при комнатной температуре.

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».

«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.

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.

Внимание! Строго запрещено применение клеевых составов на основе эпоксидной смолы для предметов, находящихся в непосредственном контакте с питьевой водой и продуктами питания.

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.

Можно ли холодной сваркой заварить алюминий

Если по технологическим условиям нежелателен нагрев соединяемых деталей применяется холодная сварка для алюминия. По прочности данная методика превосходит болтовое крепление. Она хороша тем, что может использоваться в домашних условиях неподготовленными людьми.

Виды холодной сварки алюминия

Соединение алюминиевых деталей без традиционной сварки применяется в промышленности и домашними мастерами для изготовления корпусов приборов, бытовых изделий, восстановления поверхности. Используемые способы:

1. Сварка давлением выполняется прижатием соединяемых участков стержнями (пуансонами). За счёт высокого давления оксидный слой разрушается. Это способствует созданию монолитного соединения на молекулярном уровне на местах воздействия пуансонов.
2. Сдвиг под давлением аналогичен предыдущему, но соединение за счёт горизонтального смещения происходит по всей длине стыкуемых участков.
3. Соединение клеем на основе эпоксидных смол распространено в быту. После нанесения он, реагируя с металлом, внедряется в кристаллическую решётку, прочно скрепляя детали.

Методы сварки деформацией

Обязательным условием этой технологии является очистка с последующим обезжириванием заготовок. Деформация алюминия производится постоянным или переменным давлением. В зависимости от размера заготовок и необходимой надёжности выбирается один из трёх методов.

Точечный

Самый распространённый способ, так как не требуется зажимное устройство. Заготовки кладутся внахлёст, по их длине вдавливаемыми пуансонами создаются интервальные точки соединения. Полученный шов негерметичен. Качество крепления определяется степенью деформации, показывающей отношение глубины вдавливания к толщине материала. Норма по алюминию равна 60 — 70%, для сплавов — 75 — 90%. Не рекомендуется использовать листы толще 15 мм.

Шовный

Применяется для создания герметичных швов любой длины. Выполняется кольцевыми пуансонами или вращающимися роликами с помощью фрезерного или ручного станка. Протяжка осуществляется при одностороннем варианте между роликом и опорой, при двухстороннем — между двумя роликами. Недостатком шовной сварки считается уменьшение толщины по шву, что снижает сопротивление на изгиб.

Стыковой

Сварка алюминия этим методом производится в зажимном устройстве, размеры которого ограничивают длину и габариты заготовок. Детали закрепляются в губках, и за счёт осевого давления сопрягаются торцами. Несмотря на высокое качество швов, применение метода ограничено, так как в месте соединения образуется выпуклость. Участки, зажатые в губках, сильно деформируются, поэтому их извлечение затруднено. Метод используется для сваривания алюминиевых проводов, стержней, реже труб. Рекомендуется использовать металл сечением не более 30 мм².

Холодная сварка клеем

Состав продаётся в хозяйственных магазинах в виде мастики или двух жидких компонентов, упакованных в тюбики. Основа состоит из эпоксидной смолы с добавленными наполнителями и присадками для улучшения адгезии, прочности, стойкости к агрессивным веществам и предельным температурам. Имея клей для жидкой сварки и алюминиевые изделия с повреждениями ремонт можно производить даже в полевых условиях.

Выбор клея

В магазинах имеется обширный ассортимент составов отечественного и зарубежного производства. При выборе клея для холодной сварки необходимо:

• сравнивать характеристики имеющихся марок с требуемыми для выполнения работы;
• обращать внимание на универсальные виды, предназначенные для склеивания деталей из алюминия с другими материалами;
• внимательно изучать инструкцию;
• консультироваться с продавцами;
• ознакомиться с отзывами покупателей;
• учитывать, что жидкие составы сохнут дольше, чем мастика.

Пошаговый процесс

Инструменты для подготовки смеси не должны быть металлическими, чтобы она не взаимодействовала раньше срока. Для безопасной работы потребуются защитные перчатки, респиратор. Технология сварки алюминия клеем имеет следующую последовательность:

1. Средство извлекается из упаковки.
2. Отливается или отрезается необходимое для работы количество.
3. Ингредиенты перемешиваются до образования однородной массы. Срок до начала затвердевания составляет 30 минут.
4. Соединяемые участки обезжириваются ацетоном.
5. Наносится клей, затем детали сжимаются на 40 минут.
6. Затем выступившая смесь удаляется наждачной бумагой.
7. Изделию дают отстояться пару часов до полного затвердевания средства.
8. Заделка дефектов и отверстий производится последовательным нанесением слоёв толщиной 5 мм с полной просушкой каждого.

Преимущества и недостатки клеевого метода

Помимо того что клей «холодная сварка» — это простой способ соединения, он и стоит недорого. Большую популярность метод приобрёл благодаря следующим качествам:

• быстрое, 20 — 30 мин, создание соединений;
• отсутствие затрат на электроэнергию;
• возможность выбора способов соединения (встык, внахлёст, заделка дефектов);
• возможность сварки разнородных материалов;
• соединяемые участки не деформируются.

Однако специфика метода накладывает ограничения на его использование. Применение холодной сварки клеем нежелательно:

• в местах с высокой температурой;
• если изделие должно быть экологически чистым;
• для скрепления деталей, подвергающихся ударным и вибрационным нагрузкам;
• при ремонте сосудов и труб высокого давления;
• для восстановления изделий, эксплуатируемых в агрессивных средах;
• если ёмкость контактирует с продуктами питания и питьевой водой.

После освоения способов холодной сварки любой человек сможет в домашних условиях самостоятельно производить ремонт алюминиевых изделий. Никакого сложного оборудования и навыков для этого не нужно.

Холодная сварка для алюминия

Холодная сварка это не просто склеивание двух материалов. При нанесении состава на поверхности происходит разрушение поверхностного слоя на них. Молекулы материала сближаются друг с другом при помощи сдавливания, устанавливая прочную химическую связь до уровня кристаллической решётки. Таким образом, соединение становится цельным и неразъемным.

Этим методом можно соединять разные пары металлов, которые не поддаются обычной сварке. Это, например, серебро и медь, алюминий и медь, железо нержавеющее, цинк и алюминий или сплав, кадмий, никель.

Применение холодной сварки для цветных металлов

При этом соединении не нарушается структура металла, потому что нет нагрева. По этой причине и отсутствует деформация детали. Шов получается очень аккуратный и достаточно прочный.

Холодная сварка применима в тех ситуациях, когда по пожарным или взрывоопасным ситуациям проводить сварку запрещено.

Кроме того, не нужно специального особого оборудования, кроме инструмента для сдавливания, что уменьшает себестоимость работ.

По своему принципу холодная сварка – это клей на основе эпоксидных смол, наполнителя из металлического порошка и добавок, которые активируют процесс, это в основном сера.

Конечно, добиться таких результатов, как при традиционной сварке невозможно. Шов, хоть и будет выполнен по всем правилам, но прочность его будет ниже. И применяют этот метод в случае, когда обычная сварка не может быть применена или для соединения деталей, которые не будут нести большую нагрузку.

По виду может быть двухкомпонентная, в жидком виде и в виде пластилина, которая может быть как двухкомпонентной, так и однокомпонентной.

Очень важно использовать нужный состав клея для определённого вида металла, от этого зависит и качество шва и температурный режим, при котором соединение будет работать.

Холодная сварка, применяемая для алюминия

Алюминий можно сваривать и в среде защитного газа или флюса, применяя специальный аппарат обратной полярности, выдерживая специальную технологию против образования околошовных пор и повышенной текучести алюминия. Это весьма неудобно, если нужно соединить две детали в срочном порядке или устранить аварийную поломку.

Конечно, можно было бы воспользоваться и резьбовым соединением, но в случае с алюминием этот метод не подходит.

Один из наиболее распространённых видов клея для сварки алюминия

Что бы соединить детали из алюминия, нужно зачистить поверхности, которые будут соединяться, при помощи наждачного полотна, желательно затем обезжирить. Затем нужно подготовить зажим, это могут быть тиски, струбцина, в крайнем случае, подойдет зажим от мясорубки. При сварке труб приготовьте хомуты или жгуты.

Так, как клей для этого вида работ в основном состоит из таких частей, как отвердитель и закрепитель, их нужно смешивать непосредственно за 20-25 минут до нанесения, иначе состав начнёт кристаллизоваться. Клей должен быть предназначен именно для соединения изделий из алюминия, что бы хорошо работать и соединения были прочными. Если это твёрдая масса в виде пластилина, её тщательно разминаем руками, при этом руки нужно периодически смачивать, что бы масса не прилипала к рукам.

Если компоненты для смешивания жидкие, обязательно точно отмеряем пропорции, смесь нагреваем и наносим сразу, в течение 2-3 минут.

Далее прижимаем две детали прочно друг к другу при помощи подготовленного инструмента и выдерживаем в таком положении не менее часа. Готовыми к использованию изделия будут не менее, чем через 2,5 – 3 часа в зависимости от толщины слоя и особенностях марки клея.

При склеивании нужно помнить, что соединённые таким способом детали или заваренные отверстия хорошо реагируют на любые механические воздействия, кроме воздействия на разрыв или растяжение.

Также нужно учитывать и то, что использование обычной холодной сварки для алюминия ограничено температурными рамками, для сварки изделий, имеющей высокую температурную нагрузку, используют специальные составы холодной сварки для алюминия с высокотемпературными добавками.

Не используют этот способ и для удаления трещин в сосудах, которые работают под давлением, так как здесь идет работа на разрыв.

Агрессивная среда также негативно влияет на качество соединения. Поэтому в таких случаях выбирают другой метод соединения.

Если трубопроводы или сосуды, которые нужно ремонтировать, контактируют с пищевыми продуктами, здесь также показано применение холодной сварки с указанием, что она пригодна для этого вида продукции.

Какую марку холодной сварки для алюминия лучше купить

Этот вид клея холодную сварку выпускают как российские производители, так и различные иностранные компании. Иногда стоимость не соответствует качеству, поэтому перед покупкой клея холодная сварка для алюминия лучше просмотреть отзывы, чтобы ваши деньги не были потрачены впустую.

Читая отзывы, нужно обратить внимание, чтобы их не писали платные составители текстов.

При выборе также обратите внимание на то, для каких металлов предназначен клей. Для алюминия в составе клея идет алюминиевый наполнитель, который делает шов более качественным. Универсальный состав такого наполнителя не имеет, и шов не будет иметь тех показателей, что имеет специальный клей.

Обязательно нужно обратить внимание на температуру, при которой будет эксплуатироваться данное изделие и подбирать соответствующий клей. Цена на высокотемпературную холодную сварку для алюминия намного выше, чем на стандартный клей сварку, который выдерживает температуру до +150 градусов. Также важно время окончательного отвердения. Есть марки, которые будут готовы к эксплуатации через 2 часа, есть, время окончательного отвердения растянется до 10 часов.

Выбор холодной сварки по производителям

Наиболее распространённым является российский производитель МАСТИКС (Mastix). Во первых, можно купить в Москве этот клей холодная сварка по цене от 65 рублей за тубу небольшого размера. Судя по отзывам, качество работ неплохое, дыры он латает на «УРА». Есть и марки универсальные, есть отдельно для алюминия, для бронзы, черных металлов, высокотемпературные, быстроотвердевающих и много других видов.

Клей холодная сварка от компании МАСТИКС, предназначенный только для алюминия

Очень неплохим качеством обладает холодная сварка «Титан» от компании «Эльф Филлинг». Выпускается в виде пластилиновой двухкомпонентной массы или в жидком виде в двух ёмкостях.

Применяется для ремонта изделий, работающих при температуре ниже +130 градусов.

Очень быстро схватывается, экономична в применении. К недостаткам можно отнести относительно высокую цену как для российского производителя, не всегда можно найти на рынке. Кроме того, при использовании нужно соблюдать точную рецептуру и следить за тем, что бы в состав и в тот и в другой не попали сторонние примеси.

Холодная сварка от компании Эльф Филлинг

Цена около 250 рублей.

Из зарубежных производителей можно отметить такой состав, как Permatex Cold Weld,который может соединять медь и её сплавы с алюминием.

Состав «Холодная Сварка» Permatex® Cold Weld

Очень быстро схватывается, достаточно подержать в сжатом состоянии 15-20 минут, не поддается возгоранию, рабочая температура до + 150 градусов. Цена за упаковку 56 г составляет от 300 рублей.

Если рассматривать холодную сварку алюминия с медью, то можно выбрать также такие марки, как Эпокси Металл Момент, который с очень хорошим качеством соединяет алюминий в сочетании с другими металлами. Он дороговат, примерно 370 рублей за 50 граммовую упаковку. Есть упаковки и поменьше.

Клей от компании Хенкель, отличные отзывы

Американская компания Abro Steel выпускает большое разнообразие таких составов, которые также могут склеивать (сваривать) медь и алюминий. Выдерживает рабочую температуру до 260 градусов, после отвердевания деталь можно подвергать обработке резанием.

Упаковка очень удобная для применения

Является видом универсальной холодной сварки, хорошо себя показала в агрессивной среде. Не токсична после кристаллизации, относительно доступна по цене, немногим дороже 150 рублей.

Она же выпускает и высокотемпературный клей холодную сварку для алюминия.

Можно рекомендовать для приобретения и клей от немецкого производителя WURTH Liquid Metаl, который является универсальным средством для склеивания различных металлов.

Клей от немецкого производителя WURTH Liquid Metаl

Также после застывания можно подвергать всем видам обработки металлов.

Если интересует высокотемпературная холодная сварка для алюминия, можно посоветовать такой состав, как Cosmofen Duo COSMO CA – 200.280.

Холодная сварка высокотемпературная

Недостаток – не любит влаги и прямого солнечного облучения. Цена от 800 рублей за 500 граммовую упаковку, состоящую из двух компонентов.

Также жаростойкостью отличается и продукция компании Kerry «Termo», выдерживающая, благодаря особым добавкам, температуру от -60 до + 900 градусов.

Холодная сварка, выдерживающая высокую рабочую температуру от компании Kerry «Termo»

Естественно, такие виды клеев нужны не каждый день и стоят они дороже, чем универсальные составы.

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:

Особенности соединения алюминия с помощью холодной сварки

Алюминий – широко распространенный металл, он используется в большинстве отраслей промышленности в чистом виде и в сплавах. Несмотря на массу достоинств, есть у материала и недостатки, в частности, существует проблема соединения деталей. Из-за мягкости способ болтового скрепления изделий не подходит, а аргоновая сварка трудоемка и дорога. На помощь мастерам приходит холодная сварка — для алюминия этот метод будет идеален, особенно, если к стыку не предъявляется высоких требований на разрыв и удары.

Виды холодной сварки алюминия

Для алюминиевых деталей подходят три способа стыкования, все они могут именоваться «холодной сваркой». Первый используется на заводах, иных крупных производствах и основывается на механизме диффузии. Взаимное проникновение частиц металлов друг в друга присуще не только алюминию, но именно у этого материала процесс происходит быстрее. Диффузия металлов достигается путем оказания давления особыми стержнями (пуансонами), в результате формируются новые молекулярные связи, появляется крепкий шов.

Еще один метод соединения компонентов – сварка сдвигом. Здесь давление на заготовки будет не точечным, а сплошным со смещением в горизонтальной плоскости. В данном случае создается соединение на большой поверхности. Для работы используются станки, обладающие высокой силой и прижимной способностью.

В домашних условиях сваривать изделия перечисленными способами можно, но есть технология проще. Это холодная сварка или склеивание алюминия специальными химическими составами. В их основе – эпоксидная смола. Также средства содержат металлический порошок, серу, иные минеральные компоненты и присадки. По внешнему виду они напоминают мастику, пластилин или являются жидкими. Смола способна как бы расплавлять поверхность деталей, обеспечивая молекулам взаимное проникновение. В результате получается надежный, крепкий шов.

Применение холодной сварки

Ремонт и склейка деталей холодным свариванием применяется в промышленности, быту. Метод незаменим в аварийной ситуации, когда нужно срочно починить разрыв трубы, поломку крепления. Чаще всего такая мера будет временной, по мере возможности заплатку снимают и заваривают дефект аргоном либо меняют деталь. Для ремонта автомобилей клеи на основе эпоксидной смолы тоже подходят: ими заделывают бамперы, элементы салона, реконструируют иные детали. Сварка хорошо крепится к корпусу авто, после чего его шлифуют, красят.

В продаже есть высокотемпературные средства, они наносятся аналогичным образом, при эксплуатации могут выдерживать температуры до +1000 градусов. Такие материалы после контакта с огнем становятся еще более прочными.

Методы сварки деформацией

Можно ли заварить детали из алюминия своими руками? Для создания неразъемного соединения нужно разрушить оксидную пленку, которая присутствует на поверхности металла, а также плотно прижать изделия друг к другу. Это поможет создать новые кристаллические решетки между молекулами в соединениях. Стоит подробнее рассмотреть три возможных метода сварки деформацией, чтобы выбрать лучший.

Точечная сварка

Точечная холодная сварка является самой популярной, для ее проведения не нужны зажимы. Качество готового стыка будет зависеть от выраженности деформации металла в сварной точке. Нормы по соотношению глубины вдавливания к толщине изделия таковы:

• чистый алюминий – 60-70%;
• сплавы алюминия – 75-90%.

Данная методика подходит лишь для деталей не более 1,5 см толщиной, зато они могут быть достаточно габаритными. Листы укладываются внахлест, сдавливаются пуансонами точечно, с определенным интервалом. Недостатком методики является негерметичность стыка.

Шовная сварка

Для выполнения такого способа стыкования деталей нужно особое оборудование – кольцевой пуансон или вращающийся ролик. Путем оказания переменного давления стык становится сплошным. Если требуется односторонняя сварка, ролик может быть неподвижным. Для двухсторонней сварки применяются два подвижных устройства. Механизм помогает сдавить детали на нужную глубину и получить качественный шов.

Недостаток технологии серьезен. Из-за сильного сплошного сдавливания крепость самой конструкции уменьшается. Поэтому методика была усовершенствована и соединила в себе элементы шовной и точечной техник. Стык создается в ходе вращения ролика с выступами, который оказывает давление на детали точечно. Готовый стык является прерывистой цепью сваренных участков, потому конструкция остается прочной.

Стыковая сварка

Метод подразумевает использование зажимных устройств (губок), причем их размеры определяют максимальную длину деталей, чем накладывают на процесс определенные ограничения. Изделия сжимаются своими торцевыми частями и зоной, соприкасающейся с губкой. Далее на опору направляется осевое давление, способствующее формированию прочного шва. Минусом методики можно назвать сложность извлечения устройства из губок.

Холодная сварка клеем

Для мастера использование клеевых составов является самым доступным методом сваривания алюминия. Такие составы реализуются в любых строительных, хозяйственных магазинах. Лучше сразу покупать средство проверенного производителя, не самое дешевое, иначе сварной шов прослужит недолго.

Выбор клея для сварки

При покупке следует внимательно изучить инструкцию, рассмотрев такие параметры:

• диапазон рабочих температур;
• степень адгезии;
• стойкость к агрессивным условиям.

В отношении алюминия удобнее пользоваться пластилинообразными средствами, особенно, если ремонт производится в экстренном режиме. Все составы являются двухкомпонентными, потому перед применением требуют смешивания составляющих со строгим соблюдением пропорций. Большинство сварок работают при температурах до +130 градусов, некоторые – до +260 градусов. При необходимости можно купить высокотемпературной средство, которое стоит намного дороже.

Пошаговый процесс холодной сварки

Для замешивания массы нельзя применять металлические инструменты, иначе она вступит в реакцию с ними раньше положенного времени. Перед работой нужно надеть средства индивидуальной защиты: перчатки, респиратор, поскольку до застывания испарения эпоксидной смолы вредны для здоровья.

Порядок работы с клеем для сварки таков:

1. Обезжирить поверхность. В противном случае качество сцепления сильно пострадает. Для этого этапа лучше применять спирт, ацетон. Полностью высушить поверхность непосредственно перед склейкой.
2. Подготовить материал. Из упаковки достать двухслойный брусочек, строго перпендикулярно отрезать кусок необходимого размера. Размять массу пальцами, предварительно смочив перчатки холодной водой. Использовать средство нужно в течение 15-20 минут в зависимости от марки.
3. Приложить клей на место будущего стыка. После аккуратного накладывания деталей их надежно фиксируют на 40-50 минут, пока сварка не затвердеет. Лучше не трогать изделия 2-3 часа, а пользоваться ими только спустя сутки, хотя многие производители указывают меньший срок.
4. Удалить лишнюю клеевую массу. Пока материал окончательно не застыл, с боков надо убрать вылезший клей при помощи наждачки, острого ножа.

Если необходимо заполнить глубокий дефект, на него последовательно наносят слои толщиной до 0,5 см, дожидаются полного высыхания. Затем повторяют процесс нужное количество раз.

Меры предосторожности

При работе с холодной сваркой обязательным является применение спецодежды, особенно, когда работа ведется в таких условиях:

• в агрессивной среде, местах с повышенной температурой или экологически опасных зонах;
• при регулярной смене условий;
• с сосудами, находящимися под давлением.

Перчатки применяются даже при работе с небольшими кусочками клея для сварки. Он сильно раздражает кожу, потому при случайном попадании ее нужно хорошо промыть с мылом. При проникновении средства в глаза, несмотря на использование защитных очков, их промывают, после обращаются к врачу. В помещении нужно оборудовать вытяжку или обеспечить приток свежего воздуха иным способом, иначе можно получить отравление парами эпоксидной смолы и растворителей.

Преимущества и недостатки клеевой методики

Клей для холодной сварки – удобное приспособление, с ним можно быстро провести ремонт алюминиевых и иных изделий в быту. Если создать сплошной шов, он будет герметичным, влагостойким, практически не подверженным разрушению даже при вибрации (благодаря эластичности). Высокотемпературные составы позволяют склеенным деталям работать в самых тяжелых условиях.

Прочие достоинства метода клеевой сварки:

• простота, отсутствие необходимости опыта работы;
• дешевизна ремонта;
• малое время до начала эксплуатации изделий;
• отсутствие отходов и затрат на электроэнергию;
• возможность создавать швы, заделывать ямки, сколы, царапины;
• возможность сварить алюминий с любыми иными материалами.

Минусом можно назвать то, что сварку нельзя использовать на посуде и иных принадлежностях, контактирующих с пищей. Также детали, которые ежедневно подвергаются ударным нагрузкам, лучше сразу сварить аргоном – прочность клеевого шва быстро снизится. Дешевые составы обычно плохо переносят сильное давление, хотя есть средства, препятствующие даже усилию на разрыв.

Производители и популярные марки

Не стоит покупать составы для сварки неизвестных производителей, лучше клеить детали из алюминия надежными материалами. Выбор марок велик, хорошо себя зарекомендовали следующие:

• Алмаз;
• Mastix;
• Zollex;
• Abro; ;
• Loctite;
• Weicon.

Для деталей авто из алюминия, дюралюминия можно воспользоваться сваркой Полирем-Алюминий (она подойдет и для бытовых нужд). Средство предназначено специально для алюминия и его сплавов, позволяет провести качественный ремонт без сварочного аппарата. Холодная сварка годится для радиаторов авто, кузова, панелей, головок цилиндров, трубопровода. В любом случае, качество шва будет зависеть от предварительной подготовки, соблюдения инструкции и надежности фиксации, чему следует уделить пристальное внимание.

Холодная сварка для алюминия: какая лучше, выбор высокотемпературного состава Холодная сварка для алюминия: какая лучше, выбор высокотемпературного состава

Холодная сварка для алюминия: выбор средства, особенности технологического процесса. Техника безопасности

Благодаря ряду положительных качеств, алюминий (Al) широко распространен при изготовлении различных деталей и изделий. Например, большинство видов транспорта на земле от велосипеда до космических ракет выполнены из алюминия. Это связано с тем, что. алюминий и его сплавы отличаются уникальными характеристиками – малым удельным весом, хорошей теплопроводностью и электропроводностью, прочностью. Однако при соединении деталей из этого металла часто возникают трудности. Например, из-за мягкости алюминиевых деталей редко используется их скрепление с помощью болтов.

Надежным способом обработки алюминия является аргоновая сварка, но для ее выполнения требуется сложное оборудование и квалифицированный сварщик. Поэтому во многих случаях, особенно в домашних условиях, для ремонта алюминиевых изделий используется холодная сварка.

Особенности холодной сварки алюминия

Под термином «холодная сварка» обычно понимают два типа сварки:

• с применением явления деформации;
• с использованием специального клеящего вещества.

Холодная сварка алюминия первым способом требует сложного оборудования и в большинстве своем применяется в промышленности. Во втором случае для соединения деталей достаточно приобрести брикет двухкомпонентного клея и выполнить простые операции по прилагаемой к набору инструкции.

Достоинствами холодной сварки алюминия вторым способом являются:

• быстрое соединение деталей или заделка отверстий, выбоин, трещин;
• возможность ремонта алюминиевых изделий без их демонтажа;
• отсутствие термических воздействий на алюминий, благодаря чему не меняются физические характеристики материала;
• низкая цена и отсутствие необходимости в аппаратуре и обученном персонале.

При выполнении работ по холодной сварке алюминия необходимо учитывать нежелательность использования такой сварки для изделий, работающих в условиях:

• агрессивной среды;
• высокого давления;
• контакта места сварки с пищевыми продуктами;
• вибрационных и ударных нагрузок;
• высоких температур;
• обеспечения экологической чистоты.

Для изделий, работающих в условиях повышенной температуры, должны быть использованы специальные термостойкие марки.

Примерная стоимость холодной термостойкой сварки на Яндекс.маркет

Обычные средства работают при максимальных температурах до +260 °С, а термостойкие могут выдерживать температуры до + 900 °С (сварки марки Термо) и даже +1315 °С (сварки марки Алмаз).

Выбор средства

При выборе типа холодной сварки для алюминия желательно использовать специальные смеси. В такие смеси вводятся добавки в виде металлического или алюминиевого порошков, которые делают крепление более прочным.

Особенностью алюминиевых деталей является формирование на их поверхностях пленки из окислов. Из-за этого такие детали не обладают достаточной адгезией (сцепляемостью). Поэтому для соединения алюминиевых деталей необходимо подбирать средства, имеющие специальные добавки, которые препятствуют образованию оксидов. Например, в качестве сварок можно использовать препараты с добавкой в виде стального порошка.

В случае же соединения алюминиевых деталей и деталей из других материалов лучше использовать универсальные сварки.

В продаже имеется ряд холодных сварок, позволяющих надежно соединять детали из алюминия с другими деталями из такого же материала или материала другого вида. Некоторые марки приведены в таблице.

Технологический процесс

Средства холодной сварки могут быть в жидком виде (два тюбика) или в виде мягкого бруска (типа пластилина), состоящего из двух слоев. Выбор того или иного вида зависит от места применения.

Процесс проведения операций по холодной сварке материалов обычно описан в инструкции, прилагаемой к набору. Основные операции по холодной сварке алюминия в основном совпадают с такими действиями при сварке других материалов.

Алгоритм операций для средства, имеющего пластилинообразную форму, следующий:

1. Очистить поверхности соединяемых деталей от ржавчины, загрязнений с помощью наждачной бумаги.
2. Обезжирить поверхности растворителем (ацетоном).
3. Надеть на руки защитные перчатки.
4. Развернуть обертку средства и отрезать кусок бруска. При определении размера куска надо учитывать объем работы и быстроту затвердевания сварки.
5. Тщательно размять состоящий из двух слоев (эпоксидной смолы и отвердителя) кусок смеси.
6. Нанести массу на склеиваемые поверхности.
7. Сжать детали и зафиксировать их положение.
8. Продолжить фиксацию в течение 15-20 минут.
9. Полное затвердевание происходит в зависимости от марки в течение от 1 часа до 24 часов.
10. После окончательного затвердевания массы обработать шов наждачной шкуркой и при необходимости покрасить краской (например, серебрянкой).

Техника безопасности

При работах с холодной сваркой по алюминию из-за токсичности состава сварки необходимо соблюдать правила безопасности:

С холодной головой и горячим сердцем: варим алюминий

Виды сварки

Алюминий – один из самых капризных металлов в сварочном деле. Вместе с тем он со своими сплавами является одним из самых популярных металлов. Технологии работы с этим металлом, слава богу, есть. В них нужно разбираться с тем, чтобы выбирать самые оптимальные способы сварки, которые подойдут вам здесь и сейчас.

Трудности в работе с алюминием объясняются его химическими и физическими характеристиками. Этот металл, равно как и его сплавы, уникален: он чрезвычайно легкий на вес, обладает высочайшей тепло- и электропроводностью. Ко всему этому этот металл весьма устойчив к разного рода нагрузкам, в том числе к механическим.

Почему у него такой трудный характер

Если перевести поговорку «большому кораблю — большое плавание» на алюминиевый лад, то она будет звучать так: «уникальным свойствам – уникальные трудности». Уникальностей у алюминия — хоть отбавляй. Трудностей, соответственно, тоже.

Сварка алюминия в среде аргона.

Описывать и объяснять лучше по пунктам:

• Главный физико-химический нюанс состоит в комбинации двух весьма неприятных для работы факторов: постоянного присутствия поверхностной окисной пленки и очень высокой температуры плавления этой самой пленки – от 20500°С. При этом нужно заметить, что сам алюминий готов расплавиться при со всем смешной температуре – всего 660°С.
• Этот пункт – уже следствие первого: капли расплавленного жидкого алюминия мгновенно покрываются окисной пленкой, что напрямую мешает формированию сплошного сварочного шва. Решение этой проблемы давно найдено: для изоляции рабочей зоны от воздуха процесс проводят под защитой инертных газов.
• Образование сварочной ванны также затруднено. Здесь играет роль высокая текучесть расплавленного алюминия. И эта проблемы решена технически: это применение специальных подкладок, которые отводят тепло.
• В дополнение ко всем этим бедам алюминий содержит водород, который стремится выйти наружу при остывании металла в конце процесса. Это сказывается на сварочном шве – в нем образуются поры и трещины. Трещины имеют еще одно объяснение: в сплавах алюминия всегда много кремния, а он способствует их образованию.
• Высокий коэффициент линейного расширения алюминия способствует его расширению при высоких температурах и, соответственно, усадке при остывании. Это приводит к значительной деформации многострадального сварочного шва.
• Высокая теплопроводность алюминия заставляет применять при работе с ним довольно высокие значения сварочного тока.
• Существует множество марок чистого металла и его сплавов. Часто случается, что определить конкретную марку бывает затруднительно, что приводит к дополнительным трудностям с выбором режима и расходных материалов.

Методы сварки алюминия и его сплавов

Таких методов несколько, они предполагают самые разные расходные материалы и оборудование типа флюсовых гранулированных смесей, инертных газов или специализированных электродов.

Самые популярные способы сварки алюминия следующие:

1. AG TIG – аргонодуговая сварка алюминия в защитном облаке инертных газов с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов.
2. DC MIG – полуавтоматический метод с автоматической подачей присадочной проволоки в среде инертных газов.
3. MMA – использование специальных электродов с различными покрытиями.

По техническим сравнительным характеристиками самым оптимальным методом является холодная сварка для алюминия TIP TIG. В сравнении с другими методами TIP TIG имеет прекрасные показатели практически по всем пунктам:

• высокая скорость процесса;
• высокий уровень производительности процесса наплавки – до 3,6 кгчас;
• возможность варить металл с толщиной кромки свыше 2,5 мм;
• ненужный затратный процесс очистки от шлака и брызг металла;
• низкая загазованность процесса;
• не требуется высокой квалификации сварщика, холодная сварка алюминия очень демократична.

При выборе самого эффективного метода соединения алюминия нужно помнить, что придется иметь дело со злополучной поверхностной оксидной пленкой: в любом случае ее необходимо разрушить. Для выполнения этой обязательной задачи нужно использовать только постоянный ток обратной полярности.

В этом случае работает эффект так называемого катодного распыления, которое является грозным убийцей нашей тугоплавкой оксидной пленки.

Постоянный ток прямой полярности в сварке алюминия никак не работает: при этой комбинации не образуется катодное распыление.

Подготовка и еще раз подготовка

Схема сварки алюминия.

Подготовка алюминия к сварке – дело ответственное и обязательное к исполнению. Условия и требования к предварительным этапам работы с данным металлом намного строже, чем с другими металлами. Особое внимание уделяется обработке кромок свариваемых деталей.

Подготовительные этапы следующие:

• Все металлические поверхности свариваемых заготовок, включая присадочную проволоку, тщательно очищаются от любых загрязнений, масел или жиров. Сюда также входит обезжиривание поверхностей с помощью ацетона, авиационного бензина или других растворителей.
• Когда это необходимо, нужно произвести разделку кромок свариваемых металлических заготовок. Если метод не включает использование электродов с покрытием, разделка кромок обязательна при толщине деталей больше 4-х мм. В случае применения покрытых электродов такая разделка нужна лишь при толщине деталей свыше 20-ти мм. При варианте сварки тонких алюминиевых листов с толщиной менее 1,5 мм применяется специальная отбортовка торцов деталей.
• Удаление оксидной пленки с поверхности заготовок с помощью напильника или металлической щетки, сделанной из нержавейки. Пленку нужно удалить на ширине не менее 25 – 30 мм.
• Если сварка алюминия производится в домашних условиях, оксидную пленку можно удалить с использованием химических веществ типа бенз

Метод сварки алюминия с помощью покрытых электродов

Это самый распространенный метод работы с алюминием в домашних условиях. Во-первых, к качеству сварочных швов в данной ситуации предъявляются не такие уж жесткие требования. Во-вторых, из всех приемлемых метод этот самый безопасный.

Способ сварки алюминиевых заготовок.

У этой технологии есть свои недостатки:

• Главный из них – это жесткий лимит на толщину свариваемых деталей: с его помощью можно варить заготовки не толще 4-х мм.
• Значительная пористость сварочного шва и, как результат, его низкая прочность.
• Высокая степень разбрызгивания металла во время сварки.
• Возможная коррозия на поверхности сварочного шва из-за сложного и, возможно неполного удаления шлаковой корки.

С помощью покрытых электродов можно варить изделия как из чистого металла, так и из его различных сплавов. Самыми используемыми и распространенными марками электродов с покрытием являются УАНА и ОЗАНА, с которыми можно работать в сварки всех сплавов с алюминием.

Внутри линеек этих марок есть свои нюансы. Электроды, к примеру, ОЗАНА – 1 используются для сварки заготовок из чистого алюминия, а ОЗАНА – 2 предназначены для очень узкого сочетания с кремнием.

Процесс сварки с покрытыми электродами проводится с помощью постоянного тока на обратной полярности. Эту особенность следует учитывать при выборе сварочного оборудования. К критериям выбора также относится сила сварочного тока, которая зависит от диаметра электрода и которую несложно рассчитать: на 1 мм диаметра сварочного электрода нужно около 30 А постоянного тока.

Если нужно варить алюминиевые заготовки средней или большой толщины, применяется предварительный нагрев металла. Это делается с помощью газовой горелки. Прогревание – важнейший технологический этап со своими правилами. Если кромки заготовок очень толстые, прогревание проводится локально – в месте будущего соединения.

Температура прогревания зависела от толщины металла, температурный диапазон нагревания был очень широким: от 250°С до 4000°С. Охлаждение металла должно быть медленным, это позволяет сделать проплавку эффективно даже с использованием тока небольшой величины.

При соблюдении этих правил минимизируются возможные дефекты сварочного шва: его деформация и кристаллизационные трещины.

Точечная холодная сварка.

Скорость сварки алюминия всегда высокая из-за быстрого расплавления этого металла. В таких условиях становится особенно важным соблюдение непрерывности сварочного процесса: он должен выполняться с использованием одного электрода. Если это не получается, дуга обрывается, что приводит к образованию в кратере шлаковой корки и невозможности повторного поджига.

Выше уже писалось, что удаление шлаковой корки – одна из классических трудностей сварки алюминия. Эту корку следует удалять немедленно с последующей промывкой сварочного шва горячей водой и обработкой металлической щеткой для удаления самых мелких частиц шлака.

Метод сварки алюминия с электродами с покрытием применяется в домашних и кустарных мастерских. Сварка алюминия электродом в домашних условиях не требует специального дорогого оборудования или расходных материалов, проста в исполнении и не требует высокой квалификации сварщика. Но и ответственные работы с помощью этой технологии лучше не выполнять.

Варим алюминий под защитой инертных газов

Сварка алюминия в среде аргона и других защитных газов также весьма популярна, но в большей степени среди профессионалов и в промышленности, хотя в домашних условиях ее тоже можно применять.

Данному методу вполне можно обучиться самостоятельно, в особенности учитывая множество обучающих видеороликов в сети интернета под шапкой «сварка алюминия аргоном для начинающих». Сварочные швы при технологии сварки алюминия и его сплавов прочны, надежны и имеют отличный внешний вид. Кроме того, с помощью этого метода возможна сварка алюминия со сталью.

Здесь тоже применяются электроды, но совсем другого рода: они неплавящиеся и сделаны из вольфрама. Среди инертных защитных газов популярнее всего гелий или аргон, который дешевле гелия и является чемпионом по использованию в сварке. В сварке стали с алюминием используется только аргон.

Схема аргонодуговой сварки алюминия.

Борьба с оксидной поверхностной пленкой в данной технологии проводится несколько иным способом. Сварочная дуга подпитывается от источника переменного тока. Режимы работы разные, они определяются по специальным таблицам в зависимости от типа шва и, главное, толщины свариваемых заготовок.

Калибр вольфрамового электрода, равно как и присадочного прутка, также относится к режиму сварки в числе силы сварочного тока, скорости подачи инертного газа и так далее.

Если продолжить говорить о самостоятельном обучении аргонно дуговой сварке алюминия, то необходимо запомнить следующие несложные правила:

1. Важнейшие факторы успеха сварки в инертных газах – методы и качество подачи расходных материалов. К ним относятся присадочный пруток и сам защитный газ. Присадочный пруток лучше всего представить кистью художника, которой вы пишете картину маслом. Что это значит: самым кончиком прутка прикасаются к краю сварочной ванны, а затем отводят назад и вверх. Особенность процесса – то, что поперечные движения прутка ни в коей мере не нужны в отличие от сварки других металлов.
2. Подача защитного газа – следующий важнейший фактор успешной сварки алюминиевых сплавов. Газ нужно подавать в зону сварки заранее – примерно за 3 – 5 секунд до начала. Выключение подачи газа соответственно проходит через несколько секунд после окончания процесса – обрыва дуги. Скорость сварки и расход защитного газа – два параметра, за которыми нужно следить самым внимательным образом: они оказывают самое прямое влияние на качество сварочного шва. Если расход газа будет выше, чем это нужно, защита зоны сварки ухудшится – в нее будет засасываться лишний воздух. И наоборот, если скорость соединения будет высокой, а газа в это время будет не хватать, защита от воздуха также будет нарушена.
3. Длину электрической дуги нужно соблюдать точно, она должна находиться в пределах 1,5 – 2,5 мм.
4. Между электродом из вольфрама и присадочным прутком угол должен составлять 90°.
5. А вот угол между электродом и металлической свариваемой поверхностью должен составлять не больше 80°.
6. Последовательность в процессе сварки должна быть только такая: сначала идет присадочный пруток, только затем двигается газовая горелка. Именно такой порядок обуславливает надежную защиту шва.
7. Для снижения риска прожога тонких деталей или перегрева заготовок под зоной сварки размещают медный или стальной радиатор.

Полуавтоматическая сварка алюминия

Импульсные полуавтоматы – отличные аппараты с высокой эффективностью в работе с алюминием и его сплавами. Борьба с оксидной пленкой в данном случае проводится по-своему: она попросту разбивается за счет импульса высокого напряжения. Этот импульс вводит в сварочную ванну элементы расплавленного металла от плавящегося электрода.

Это очень продвинутый метод с точки зрения физики процесса. Сварные швы выходят очень качественными – надежными и высокой эстетики.

Импульсные полуавтоматы – оборудование довольно дорогое, поэтому этот вид сварки алюминия в домашних условиях используется относительно редко. Хотя встречаются самодеятельные мастера, которые переделывают обычные аппараты и с успехом проводят полуавтоматическую сварку алюминия в домашних условиях.

Способ точечной сварки.

Если же сравнивать друг с другом метод с вольфрамовыми электродами и полуавтоматический метод с точки зрения качества сварочного шва, то у швов после сварки с электродами из вольфрама качество выше, чем после полуавтоматической технологии.

Полуавтоматическая технология имеет свои особенности:

1. Для данного метода подходит только постоянный ток обратной полярности.
2. Присадочная проволока подается в зону сварки по рукаву. Если она из алюминия и мягкая, то при подаче через рукав могут образовываться петли. Для предотвращения этой беды лучше использовать специальную роликовую систему и рукав покороче с тефлоновым вкладышем внутри.
3. Алюминиевую проволоку нужно подавать с большей скоростью, чем стальную из-за того, что алюминий быстро плавится.
4. Алюминиевая проволока имеет высокий коэффициент расширения, поэтому при нагреве может увеличиться в объеме и застрять в подающем устройстве. Чтобы этого не происходило, нужно применять специальные наконечники с большим диаметром.

Помимо писанных выше методов для сварки алюминия существуют и другие технологии. Одна из таких — контактная сварка алюминия, которая в домашних условиях практически не выполняется, так как требует и специальных знаний, и опыта, и дорогого специального оборудования.

Автоматическая точечная сварка алюминия с применением специальных биметаллических колпачков также относится к контактной технологии.

Холодная сварка алюминия также в домашних мастерских применяется редко. Ее принцип – сжатие деталей из алюминия под очень высоким давлением, чего пресловутая оксидная пленка не выдерживает.