Dizajn elektroda i hlađenje u strojevima za šavno zavarivanje

U strojevima za šavno zavarivanje, elektrode s kružnim valjcima koriste se umjesto standardnih vrhova za točkasto zavarivanje. Ovi valjci obično imaju promjer od 50 mm do 600 mm, s najčešće korištenim veličinama između 180 mm i 250 mm. Debljina valjka općenito je između 10 mm i 20 mm.

Kontaktna površina valjkaste elektrode može imati jedan od sljedećih oblika:

Cilindrična površina

Sferična površina

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

Cilindrični valjci često se izrađuju s dvostranim ili jednostranim skošenjima, posebno za primjene poput spojeva s rubnim prirubnicama. Širina kontaktne površine (ω) varira ovisno o debljini izratka, obično u rasponu od 3 mm do 10 mm. Sferni valjci imaju radijus zakrivljenosti (R) između 25 mm i 200 mm.

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

Sferični valjci omogućuju bolju disipaciju topline i glatkije prijelaze udubljenja, što ih čini prikladnima za zavarivanje lakih legura, kao što je aluminij.

Metode hlađenja valjkastih elektroda

Kako bi se spriječilo pregrijavanje i održala učinkovitost elektrode, hlađenje je bitno tijekom zavarivanje šava. Two main types of cooling systems are used:

Vanjsko 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 hrđe.

Unutarnje cirkulacijsko hlađenje:

Koristi se posebno u strojevima dizajniranim za zavarivanje aluminijskih legura, ova metoda cirkulira vodu unutar elektrode.

Iako su učinkovitiji, sustavi unutarnjeg hlađenja također su strukturno složeni i skuplji.

Optimizacija na temelju aplikacije

Odabir odgovarajućeg dizajna valjka i metode hlađenja ključni su za učinkovito zavarivanje šava:

Za željezne materijale i visokotemperaturne legure obično su dovoljni cilindrični valjci s vanjskim hlađenjem.

Za obojene metale ili metale osjetljive na toplinu poput aluminijskih ili magnezijevih legura, preporučuju se sferični valjci upareni s unutarnjim sustavima vodenog hlađenja.

Ispravna kombinacija geometrije valjka, širine kontakta i strategije hlađenja osigurava postojanu kvalitetu zavara, produljuje vijek trajanja elektrode i pomaže u izbjegavanju toplinske deformacije tijekom zavarivanja.