Návrh elektrod a chlazení ve strojích pro švové svařování

Ve strojích pro švové svařování se místo standardních hrotů pro bodové svařování používají kruhové válečkové elektrody. Tyto válečky mají obvykle průměr od 50 mm do 600 mm, přičemž nejběžněji používané velikosti jsou mezi 180 mm a 250 mm. Tloušťka válečku se obecně pohybuje mezi 10 mm a 20 mm.

Kontaktní plocha válečkové elektrody může mít jeden z následujících tvarů:

Válcový povrch

Kulový povrch

Kónický povrch (používá se ve speciálních případech, jako jsou přírubové spoje)

Válcové válečky se často vyrábějí s oboustranným nebo jednostranným zkosením, zejména pro aplikace, jako jsou přírubové spoje. Šířka kontaktní plochy (ω) se mění s tloušťkou obrobku, typicky se pohybuje od 3 mm do 10 mm. Kulové válečky mají poloměr zakřivení (R) mezi 25 mm a 200 mm.

Válcové válce jsou široce používány pro svařování oceli a vysokoteplotních slitin.

Kulové válečky poskytují lepší odvod tepla a hladší přechody vtisků, díky čemuž jsou vhodné pro svařování lehkých slitin, jako je hliník.

Způsoby chlazení válečkových elektrod

Pro zabránění přehřátí a udržení výkonu elektrody je během procesu chlazení nezbytné švové svařování. Používají se dva hlavní typy chladicích systémů:

Externí chlazení:

Pro svařování neželezných kovů a nerezové oceli obvykle postačí čistá voda z vodovodu.

Pro svařování běžné oceli se běžně používá 5% roztok boraxu, aby se zabránilo korozi.

Vnitřní cirkulační chlazení:

Tato metoda, která se používá zejména ve strojích určených pro svařování hliníkových slitin, zajišťuje cirkulaci vody v elektrodě.

I když jsou vnitřní chladicí systémy účinnější, jsou také konstrukčně složité a dražší.

Optimalizace na základě aplikace

Pro efektivní svařování švů je rozhodující výběr vhodné konstrukce válce a metody chlazení:

Pro železné materiály a vysokoteplotní slitiny obvykle postačují válcové válce s vnějším chlazením.

Pro neželezné kovy nebo kovy citlivé na teplo, jako jsou hliník nebo slitiny hořčíku, se doporučují kulové válce spárované s vnitřními systémy vodního chlazení.

Správná kombinace geometrie válce, šířky kontaktu a strategie chlazení zajišťuje konzistentní kvalitu svaru, prodlužuje životnost elektrody a pomáhá předcházet tepelné deformaci během svařování.