Лекция 13. Технологические процессы сварки давлением (продолжение)
13.1. Холодная сварка
Холодная сварка – это сварка давлением за счет значительной пластической деформации заготовок без внешнего нагрева соединяемых частей. Сварка производится при нормальных и даже отрицательных температурах заготовок.
Сущность способа – в сближении свариваемых поверхностей до образования межатомных связей при приложении больших удельных давлений (от 100 до 1000 Мн/м2). В результате возникает совместная пластическая деформация, а также разрыв и выдавливание из зоны сварки пленок окислов. Перед сваркой поверхности заготовок тщательно очищают и от адсорбированных жировых пленок. Свариваемые материалы должны обладать высокими пластическими свойствами при комнатной температуре (алюминий и его сплавы, сплавы кадмия, свинца, меди, никеля, золота, серебра цинка).
Холодной сваркой выполняют точечные, шовные и стыковые соединения. На рис. 13.1. показаны принципиальные схемы точечной, стыковой и контурной холодной сварки.
При точечной холодной сварке (рис. 13, а) заготовки с тщательно зачищенной поверхностью помещают между двумя пуансонами, имеющими выступы. При сжатии пуансонов с усилием Р выступы вдавливаются в заготовки по всей их высоте до тех пор, пока опорные поверхности пуансонов не упрутся в наружные поверхности заготовок (высота выступов несколько меньше толщины свариваемых заготовок). Форма сварной «точки» соответствует сечению выступа пуансона. Соединение заготовок – нахлестное.
При стыковой холодной сварке свариваемые заготовки (рис. 13, б) закрпеляют в зажимах 6. При осадке правый и левый зажимы сближаются до соприкосновения, а острые края зажимов срубают деформационную часть заготовок (грат). При этом деформируемый металл заготовок заполняет объем насечек, которые предотвращают смещение заготовок в зажимах при деформации.
При контурной сварке (рис. 13. в) заготовки сваривают в специальной технологической оснастке, обеспечивающей строгую центровку пуансонов. Имеется также и холодная шовная сварка с помощью специальных роликов.
Холодной сваркой свариваются заготовки толщиной от 0,2 до 15 мм.
Высокопрочные металлы и сплавы холодной сваркой не сваривают.
При холодной сварке необходимо тщательно зачищать свариваемые поверхности. Наилучшие результаты дает механическая очистка (вращающейся стальной щеткой). Иногда поверхности небольших деталей перед сваркой подвергают никелированию, анодированию.
Область применения холодной сварки: электротехника, приборостроение, радиотехника, бытовые изделия.
Достоинства способа: отсутствие нагрева и небольшой расход энергии на сварку; возможна сварка разнородных материалов; незначительные изменения свойсв металла в зоне сварки; высокая производительность; возможность автоматизации процесса; гигиеничность процесса.
Недостатки: ограниченная номенклатура свариваемых материалов; ограниченная толщина свариваемых заготовок (до 15 мм); высокая стоимость технологического (пресссового) оборудования; необходимость в тщательной подготовке в индивидуальном и мелкосерийном производстве.