Несмотря на то, что большинство видов сварочных технологий подразумевает плавление металлов вследствие повышения температуры их поверхностей различными методами, в некоторых случаях достаточно широко применяется и сварка без нагрева, принцип которой основан на совершенно других физических процессах.
Сварка давлением
Наиболее распространена технология сварки давлением, которая может осуществляться на промышленном оборудовании в заводских условиях. Монолитное соединение может быть получено при комнатной температуре заготовок.
Для получения сварочной точки или шва (стыка) необходимо сжать детали между собой с определенным усилием, в результате которого происходит разрушение оксидного слоя, покрывающего поверхность металла.
При этом происходит сближение соединяемых поверхностей до такой степени, что начинают образовываться общие кристаллические связи.
Соединение металла сваркой без нагрева может применяться только для тех материалов, которые обладают значительной пластичностью.
Чаще всего данная технология используется для работы со следующими металлами:
- Алюминий.
- Медь.
- Никель.
- Свинец.
- Серебро.
В промышленности в основном применяются следующие разновидности сварки давлением, или как ее еще называют — сварка в твердом состоянии.
Точечная сварка
Применяется для соединения внахлест тонколистовых металлических заготовок. После предварительной подготовки деталей они помещаются в специальные зажимы, обеспечивающие неподвижную фиксацию.
Определенное давление создается путем вдавливания пуансонов, которые могут иметь различное сечение (круглые, прямоугольные). При этом степень деформации заготовок под воздействием давления может составлять от 30 до 90 % от толщины соединяемых заготовок, этот показатель зависит от типа металла.
Стыковая сварка
Такая технология применяется для соединения металлических прутков, арматуры, полос и других подобных изделий. Заготовки крепятся в зажимах, при этом вылеты деталей должны быть равными 1-1,2 их диаметра или толщины. Только в этом случае можно получить сварное соединение должного качества.
Детали начинают сдавливаться между собой с требуемым усилием, перед этим их торцы обрезаются специальным устройством для удаления слоя оксида, жира и других веществ, которые могут привести к невозможности процесса.
Роликовая (шовная) сварка
Эта технология предполагает создания условий для сварки (давления) путем прогонки соединяемых деталей через вращающиеся валки, имеющие определенную форму. Благодаря такому воздействию получают сплошной сварной шов, а не отдельные точки, как при других способах.
Стоит отметить и тот факт, что на качество сварного соединения большое влияние оказывает качество подготовки поверхностей. Чаще всего прибегают к механической зачистке стальными щетками или химическому травлению. Именно такие способы позволяют удалить все ненужные образования с поверхности заготовок.
Другие способы холодной сварки
В некоторых случаях применяют и другие виды сварки без нагрева, которые позволяют получать достаточно качественное соединение деталей:
- Сварка взрывом — необходимое усилие создает за счет энергии взрыва промышленных взрывчатых веществ (аммонит и другие).
- Магнитно-импульсная сварка. В этом случае заготовки разгоняются до значительной скорости при помощи магнитного импульса. При этом создаваемого усилия достаточно для удаления любой пленки на поверхности и для образования общей кристаллической решетки.
Данные технологии могут применяться для сварки даже разнородных металлов.
Учитывая то, что они обеспечивают высокое качество при низкой затрате энергетических ресурсов, такие методы имеют существенные перспективы для развития.
