Проектиране и охлаждане на електроди в машини за шевно заваряване

В машините за заваряване на шевове се използват кръгли ролкови електроди вместо стандартните накрайници за точково заваряване. Тези ролки обикновено са с диаметър от 50 mm до 600 mm, като най-често използваните размери са между 180 mm и 250 mm. Дебелината на ролката обикновено е между 10 mm и 20 mm.

Контактната повърхност на ролковия електрод може да приеме една от следните форми:

Цилиндрична повърхност

Сферична повърхност

Конична повърхност (използва се в специални случаи като фланцови съединения)

Цилиндричните ролки често се правят с двустранни или едностранни скосявания, особено за приложения като фланцови съединения. Ширината на контактната повърхност (ω) варира в зависимост от дебелината на детайла, като обикновено варира от 3 mm до 10 mm. Сферичните ролки имат радиус на кривина (R) между 25 mm и 200 mm.

Цилиндричните ролки се използват широко за заваряване на стомана и високотемпературни сплави.

Сферичните ролки осигуряват по-добро разсейване на топлината и по-плавни преходи на вдлъбнатините, което ги прави подходящи за заваряване на леки сплави, като алуминий.

Методи за охлаждане на ролкови електроди

За да се предотврати прегряване и да се поддържа ефективността на електрода, охлаждането е от съществено значение по време заваряване на шевове. Използват се два основни типа охладителни системи:

Външно охлаждане:

За заваряване на цветни метали и неръждаема стомана обикновено е достатъчна чиста чешмяна вода.

За заваряване на обикновена стомана обикновено се използва 5% разтвор на боракс за предотвратяване на ръжда.

Вътрешно циркулационно охлаждане:

Използван особено в машини, предназначени за заваряване на алуминиеви сплави, този метод циркулира вода в електрода.

Въпреки че са по-ефективни, системите за вътрешно охлаждане също са структурно сложни и по-скъпи.

Оптимизация на базата на приложение

Изборът на подходящ дизайн на ролката и метод на охлаждане е от решаващо значение за ефективно заваряване на шевове:

За железни материали и високотемпературни сплави обикновено са достатъчни цилиндрични ролки с външно охлаждане.

За цветни метали или чувствителни към топлина метали като алуминиеви или магнезиеви сплави се препоръчват сферични ролки, съчетани с вътрешни системи за водно охлаждане.

Правилната комбинация от геометрия на ролката, ширина на контакта и стратегия за охлаждане осигурява постоянно качество на заварката, удължава живота на електрода и помага да се избегне термична деформация по време на заваряване.