Классификация методов сварки по основным и дополнительным технологическим параметрам.

Сегодня все способы сварки в твердом состоянии разделяют по следующим признакам: по степени завершенности процесса образования сварного соединения; по интенсивности деформации при сварке; по схеме деформирования при сварке.

В табл. 1. приведена классификация основных методов сварки давлением по видам энергетического взоздействиявия и активирующим параметрам.

Таблица 1.

Классификация методов сварки давлением по видам энергетического воздействия и активирующим параметрам

№	Метод сварки	Р-процессы	Р,Т-процессы	Р,Т,f-процессы	Р,Т,А-процессы	Р,Т,А,f,t-процессы
	Холодная	--------------
	Взрывом
	Магнитоимпуль- сная
	Ударная	-------------------------------
	Высокочастотная
	Ультразвуковая	------------------------------------------------
	Трением
	Прокаткой в вакууме	---------------------------------------------------------------
	Термокомпрессионная
	Диффузионная сварка в вакууме и защитных средах	------------------------------------------------------------------------------

Разделение на отдельные группы процессов сварки давлением от технологических параметров является достаточно условным, так как наряду с определяющими процесс взаимодействия материалов параметрами, в последнее время применяются все более разнообразные методы дополнительной интенсификации. Например, соединение алюминиевых сплавов при холодной сварке производят в вакууме, при сварке трением используют ротационное воздействие, при ДС различные прослои из перфорированных материалов, циклическое изменение давления и температуры, радиационное воздействие и др. Тем не менее, каждый из указанных Р, Т, f, A и t параметров может оказывать воздействие на процессы соединения материалов в твердом состоянии, повлиять на соотношение этих параметров в зависимости от свойств соединяемых материалов, вызвать необходимость создания принципиально нового перспективного оборудования, в котором предусмотрено сочетание и наличие этих параметров, определить вид получаемого соединения, его эксплуатационные и экономические характеристики.

Способы сварки с приложением давления Р (Р – процессы): холодная, взрывом и магнитоимпульсная сварки. Активация соединения при этих методах осуществляется только за счет приложенного давления.

Холодная сварка

Холодная сварка – способ соединения металлических деталей при комнатной температуре (иногда и отрицательной). Холодной сваркой соединяют металлы, имеющие высокую пластичность при нормальной температуре (Al, Au, Ag, Cu, Ni, Pb, Sn и др.).

Технология холодной сварки предусматривает совместную пластическую деформацию соединяемых металлов в результате приложения сил, нормальных (в ряде случаев и дополнительных тангенциальных) к поверхности соединения.

Принципиальная схема процесса приведена на рис. 1. Соединяемые детали 1 с очищенными контактными поверхностями сдавливают с помощью пуансонов 2 до совершения значительной совместной плас­тической деформации (растекания) металлов в зоне соединения. Холодную сварку применяют для соединения однородных и разнородных пластичных металлов в электротехнической промышленности (при соединении медных и алюминиевых проводов), при изготовлении бытовых товаров из алюминия и его сплавов.

Рассмотренный процесс получения биметаллических лент и полос с по­мощью совместной прокатки при комнатной температуре также является разно­видностью холодной сварки.

Рис. 1. Схема холодной сварки

Для их соединения можно применять различные схемы приложения давления Р и схемы соединения: точечной сваркой при одностороннем и двухстороннем деформировании, с предварительным и окончательным деформированием и шовной сваркой.

Точечной сваркой соединяют детали внахлестку без предварительного или с предварительным сжатием свариваемых деталей (рис.2.а. и рис.1.б.).

Рис.2. Схема точечной сварки без предварительного зажатия при двустороннем (а) и одностороннем (б) деформированием: Рос - усилие.

На рис. 3. показаны возможные формы свариваемых точек. Площадь сварной точки, как правило, равна площади сечения вдавливаемой части пуансонов, но при определенных условиях может ее превышать.

Рис.3. Возможные формы сварных точек

Шовная холодная сварка осуществляется двумя основными путями: последовательным выполнением перекрывающихся точек при непрерывном выполнении всего сварного шва или одновременном соединении деталей по всей длине шва. Во втором случае сварка осуществляется вращающимися роликами. Подготовленные к сварке детали складываются зачищенными поверхностями, помещаются между роликами и сдавливаются до полного проникновения в металл рабочих выступов. Затем ролики приводятся во вращение. При этом соединяемые детали перемещаются и происходит их сварка по шву.

Холодная сварка роликами бывает односторонняя (рис. 4,а) и двусторонняя (рис.4,б).

Односторонняя сварка выполняется роликами, один из которых имеет рабочий выступ, а второй - не имеет и служит лишь опорой. Такая схема сварки применяется, как правило, при соединении деталей из одного и того же материала. Разновидностью сварки роликами является шовно-точечная.

Рис.4. Схема шовной холодной сварки: а – с односторонним; б – с двусторонним деформированием.