Холодная сварка металла: состав, подготовка, применение¶
Холодная сварка — это технология соединения металлов и других материалов без нагрева до температур плавления, основанная на пластической деформации сопрягаемых поверхностей под давлением. В быту и технике под холодной сваркой чаще понимают двухкомпонентный клеящий состав на основе эпоксидной смолы с металлическим наполнителем (так называемая «холодная сварка-клей»), который позволяет заделывать трещины, свищи и отверстия в металлических деталях без использования сварочного аппарата.
¶Состав и принцип действия
Клеевые холодные сварки выпускаются в виде двухкомпонентных брусков, внешне похожих на пластилин: наружный слой — отвердитель, внутренний — эпоксидная смола с наполнителем. Перед применением компоненты перемешиваются вручную до однородной массы. В процессе отверждения смола образует жёсткое связующее, а металлический наполнитель (чаще всего алюминиевая, стальная или медная пыль) обеспечивает механическую прочность и, в некоторых марках, электропроводность.
Основные характеристики типичных составов:
- рабочий температурный диапазон — от −50 до +150 °C (высокотемпературные марки выдерживают до +250…+300 °C);
- время схватывания — 5–10 минут при комнатной температуре;
- полное отверждение — 12–24 часа;
- адгезия к стали, чугуну, алюминию, меди, бронзе, керамике, дереву и большинству пластиков.
¶Подготовка поверхности
Качество соединения определяется прежде всего подготовкой поверхности. Порядок действий:
- Обезжирить поверхность ацетоном, уайт-спиритом или спиртом — жир и масло резко снижают адгезию.
- Зашкурить участок наждачной бумагой (зернистость 80–120) или обработать абразивным камнем до появления матового блеска.
- Удалить пыль и крошки чистой сухой ветошью.
- Для заделки сквозных отверстий и свищей с внутренней стороны желательно установить временную опалубку или подкладку, чтобы состав не провалился в полость.
Работы рекомендуется выполнять при температуре +15…+25 °C — при более низкой температуре отверждение замедляется, при чрезмерно высокой — ускоряется и ухудшается проникаемость.
¶Приготовление и нанесение состава
С бруска срезают ножом необходимый объём (обычно 10–30 г), разминают пальцами до полного смешения компонентов — масса должна стать однородного цвета без прожилок. Готовый состав наносят на подготовленную поверхность слоем 2–5 мм, разравнивают шпателем или пальцем (в перчатках) и прижимают сопрягаемую деталь. Излишки удаляют до начала отверждения. Для заполнения глубоких трещин состав вдавливают в дефект, предварительно расширив его конусообразным сверлом и очистив.
¶Режим отверждения
После нанесения деталь выдерживают неподвижно 5–10 минут (время схватывания), затем оставляют в покое на 12–24 часа для набора полной прочности. Ускорить процесс можно прогревом соединения до +60…+80 °C (феном, на батарее отопления), что сокращает время отверждения примерно вдвое. Механическую обработку (сверление, шлифовку, резьбу) выполняют только после полного отверждения.
¶Область применения
Холодная сварка-клей применяется для:
- заделки течей в радиаторах отопления, водопроводных и канализационных трубах, баках и канистрах;
- восстановления корпусных деталей — картеров, поддонов, кожухов;
- ремонта бытовой техники — стиральных машин, посудомоечных машин, сантехнических приборов;
- заполнения зазоров и щелей, восстановления резьбовых отверстий;
- ремонта кузовов автомобилей (заделка мелких сколов и коррозионных повреждений);
- электропроводящих составов — восстановления дорожек, контактов, пайки без нагрева.
¶Ограничения
Холодная сварка не является полноценной заменой сварочному шву. Соединение не выдерживает высоких динамических и вибрационных нагрузок, не применяется на элементах, работающих под давлением (котлы, газовые магистрали, сосуды), и не используется там, где по регламенту требуется сварка с расплавлением металла. На жирных, влажных, ржавых или окисленных поверхностях адгезия резко падает. Состав не подходит для соединения полиэтилена, полипропилена и тефлона.
¶Техника безопасности
При работе с эпоксидными составами необходимо использовать нитриловые перчатки — компоненты вызывают раздражение кожи и аллергические реакции. Работы проводить в проветриваемом помещении. При попадании на кожу промыть водой с мылом, при попадании в глаза — промыть проточной водой и обратиться к врачу. Готовый отвердевший состав химически инертен и безопасен.
¶Хранение
Брусок хранят в сухом месте при температуре от 0 до +25 °C, вдали от прямого солнечного света. Разрезанный брусок заворачивают в плёнку — открытые компоненты со временем впитывают влагу и утрачивают реологические свойства. Срок годности типичных составов — 12–24 месяца с даты изготовления.
Источники:
- ГОСТ 14759-69. Сварка холодная. Технические условия
- Руководства по эксплуатации эпоксидных ремонтных составов (Devcon, Poxipol, «Химфикс»)
- Справочник «Технология сварки и пайки металлов», под ред. В. В. Фадеева