Dizajn i hlađenje elektroda u mašinama za zavarivanje šavova

U mašinama za zavarivanje šavova, kružne valjkaste elektrode koriste se umjesto standardnih vrhova za točkasto zavarivanje. Ovi valjci se obično kreću u prečniku od 50 mm do 600 mm, a najčešće se koriste veličine između 180 mm i 250 mm. Debljina valjka obično je između 10 mm i 20 mm.

Kontaktna površina valjkaste elektrode može imati jedan od sljedećih oblika:

Cilindrična površina

Sferna površina

Konusna površina (koristi se u posebnim slučajevima kao što su prirubnički spojevi)

Cilindrični valjci se često izrađuju sa dvostranim ili jednostranim kosinama, posebno za primjene kao što su ivični prirubnički spojevi. Širina kontaktne površine (ω) varira u zavisnosti od debljine radnog komada, obično u rasponu od 3 mm do 10 mm. Sferni valjci imaju radijus zakrivljenosti (R) između 25 mm i 200 mm.

Cilindrični valjci se široko koriste za zavarivanje čelika i visokotemperaturnih legura.

Sferični valjci pružaju bolje odvođenje topline i glatkije prelaze udubljenja, što ih čini pogodnim za zavarivanje lakih legura, kao što je aluminij.

Metode hlađenja za valjkaste elektrode

Da bi se spriječilo pregrijavanje i održale performanse elektroda, hlađenje je neophodno tokom zavarivanje šavova. Koriste se dvije glavne vrste rashladnih sistema:

Eksterno hlađenje:

Za zavarivanje obojenih metala i nehrđajućeg čelika obično je dovoljna čista voda iz slavine.

Za zavarivanje običnog čelika obično se koristi 5% otopina boraksa za sprječavanje rđe.

Unutrašnje cirkulacijsko hlađenje:

Koristi se posebno u mašinama dizajniranim za zavarivanje legure aluminijuma, ova metoda cirkuliše vodu unutar elektrode.

Iako su efikasniji, unutrašnji sistemi hlađenja su i strukturno složeni i skuplji.

Optimizacija na osnovu aplikacije

Odabir odgovarajućeg dizajna valjka i metode hlađenja je kritičan za efikasno zavarivanje šavova:

Za željezne materijale i legure na visokim temperaturama tipično su dovoljni cilindrični valjci sa vanjskim hlađenjem.

Za obojene metale ili metale osetljive na toplotu kao što su legure aluminijuma ili magnezijuma, preporučuju se sferni valjci upareni sa unutrašnjim sistemima za hlađenje vodom.

Ispravna kombinacija geometrije valjka, širine kontakta i strategije hlađenja osigurava dosljedan kvalitet zavara, produžava vijek trajanja elektrode i pomaže u izbjegavanju termičke deformacije tokom zavarivanja.