СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ СВАРКИ И РЕЗКИ

Эффективность и области применения холодной сварки

Холодная сварка обладает рядом особенностей, которые за­метно отличают ее от всех остальных видов сварки.

Наиболее важной отличительной особенностью холодной сварки является отсутствие нагрева соединяемых металлов, что позволя­

ло ет сваривать термически разупрочняемые металлы без снижения механических свойств металла вблизи зоны сварного шва; свари­вать электрические провода, имеющие изоляционные покрытия, либо без удаления последних (в случае эмалированных покры­тий), либо при удалении на небольшом участке длины провода (в других случаях); вести процесс сварки в огне - и взрывоопасных средах; герметизировать корпуса приборов, банки, контейнеры, ампулы и другие емкости, нагрев которых недопустим.

Другими достоинствами холодной сварки являются малая энер­гоемкость процесса, гигиеничность, высокая производительность, простота процесса и оборудования, возможность механизации и автоматизации процесса.

Оборудование для холодной сварки значительно проще в экс­плуатации любых машин и установок для дуговой, контактной, электронно-лучевой, плазменной, лазерной и других видов сварки.

Как показал многолетний опыт внедрения холодной сварки, ее успешно осуществляют операторы-сварщики невысокой ква­лификации. По сравнению со всеми остальными видами сварки, а также пайкой холодная сварка наиболее экономичная. При ее осу­ществлении отсутствуют газовые выделения, брызги расплавлен­ного металла, световое излучение, шум. Качество сварки не зави­сит от скорости приложения внешнего усилия, поэтому процесс можно вести быстро. Это открывает возможности создания высо­копроизводительного оборудования. Основные параметры холод­ной сварки легко программируются, что позволяет создавать ма­шины-полуавтоматы и автоматы, пригодные для работы в авто­матических линиях. Прочность зоны сварного соединения увели­чивается за счет наклепа металла в процессе пластической дефор­мации. Например, при стыковой сварке прочность доброкачествен­но сваренного стыка при растяжении всегда выше прочности ос­новного металла.

Переходное электрическое сопротивление в соединении прак­тически отсутствует, что обеспечивает стойкость и надежность контакта между сваренными металлами.

При холодной сварке надежно соединяют разноименные ме­таллы, например алюминий с медью, без образования в стыке хрупкой интерметаллидной прослойки, присущей соединениям этих металлов, полученных сваркой с нагревом. Замена одних де­талей, подлежащих холодной сварке, другими требует, как пра­вило, переналадки оборудования и замены оснастки.

В связи с указанными особенностями холодную сварку наибо­лее рационально применять в крупносерийном или массовом про­изводстве однотипных деталей.

Наиболее широкое применение холодная сварка находит в элек­тротехнике. С ее помощью соединяют алюминиевые детали с мед­ными, обеспечивая надежный электрический контакт в разъем­

ных соединениях выводов электротехнических изделий. Это по­зволяет заменить и широких масштабах дефицитную медь алюми­нием в качестве токопроводящего материала без снижения каче­ства и срока службы изделий.

Холодную сварку применяют при изготовлении обмоток элек­трических машин и трансформаторов. Соединение концов бухт проводов с ее помощью позволяет вести непрерывную намотку катушек без отходов провода. На кабелънък. заводах холодной свар­кой соединяют концы заготовок, что обеспечивает непрерывную работу волочильного стана, или проводов после волочения для безотходной намотки катушек.

Замена холодной сваркой применяемых в настоящее время тех­нологических процессов изготовления некоторых электротехни­ческих изделий обеспечивает значительную экономию дефицит­ного цветного металла. Например, при изготовлении коллектор­ных пластин электрических двигателей замена штамповки холод­ной сваркой позволяет сократить отходы меди почти в 10 раз. Хо­лодная сварка дает возможность создавать новые конструкции элек­тротехнических изделий с повышенными технико-экономически­ми показателями.

В радиотехнике и радиоэлектронике холодную сварку исполь­зуют главным образом для герметизации корпусов полупроводни­ковых приборов из цветных металлов и сплавов (меди, алюми­ния, ковара). Сварку производят на высокопроизводительных ма­шинах-полуавтоматах. С помощью холодной сварки осуществляют также герметичную заделку штенгелей (трубок-отводов), через которые откачивают воздух из сосудов для получения в последних разрежения.

В цветной металлург™ холодную сварку применяют в электро­литическом производстве цинка, никеля и других металлов. Ис­пользуют надежность холодной сварки при соединении разных пар металлов. Так, например, к катодным штангам, изготовлен­ным из алюминия или титана, приваривают медные контактные пластины, обеспечивающие надежный разъемный контакт с под­водящими магистральными медными шинами. Соединения рабо­тают в химически агрессивных средах, поэтому к ним предъявля­ют повышенные требования. Опыт показал, что холодная сварка обеспечивает выполнение этих требований.

В различных отраслях промышленности выпускают посуду, бач­ки, молочные фляги и другие изделия из алюминия. Для изготов­ления таких изделий применяемую в настоящее время клепку ус­пешно заменяют холодной сваркой. Последняя обеспечивает бо­лее высокое качество соединений и экономию материалов, а так­же повышает производительность труда и улучшает внешний вид изделий. Многолетний опыт предприятий показывает, что в про­изводстве изделий из алюминия холодную сварку можно считать лучшим методом неразъемного соединения многочисленных де­талей и сварных узлов.

На электрифицированном железнодорожном, городском и про­мышленном транспорте холодная сварка является единственным пригодным для практики способом неразъемного соединения мед­ных контактных (троллейных) проводов, позволяет освободиться от латунных и стальных зажимов и клемм, применяемых для со­единения проводов, сэкономить большое количество металла, а также значительно улучшить условия работы электрифицирован­ного транспорта.

Наиболее широкое применение холодная сварка контактных проводов находит на промышленном транспорте предприятий черной металлургии, например рудников, где ведут добычу руды открытым способом. В остальных областях промышленности хо­лодная сварка пока не нашла заметного применения.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит физическая сущность холодной сварки?

2. Нужна ли подготовка деталей под холодную сварку?

3. Какой величины достигает вынужденная деформация при холод­ной сварке?

4. Происходит ли пластическая деформация при холодной сварке?

5. Допускается ли травление и обезжиривание как способы подготов­ки деталей под холодную сварку?

6. Каковы разновидности холодной сварки?

7. Что входит в состав оборудования для холодной сварки?

8. Как подготавливают поверхности под холодную сварку?

9. Какие металлы хорошо свариваются в холодном состоянии?