Електроди, що застосовуються для роликового зварювання, Контактне зварювання
Конструкція електродів (роликів) для роликового зварювання залежить від розмірів і форми вузлів, що зварюються, способу кріплення роликів на машині, а також від способу охолодження. При зварюванні використовують ролики з наступною формою робочої частини (рис. 1): 7 - Прямий профіль з двостороннім скосом; 2 - закруглений профіль без скосів; 3 - прямий профіль з одностороннім скосом; 4 - закруглений профіль з одностороннім скосом; 5 - закруглений профіль з двостороннім скосом; 6 - прямий профіль без скосів; 7 - увігнутий профіль.
Мал. 1 . Різна форма робочої поверхні роликів
Охолодження роликів може бути природним (повітряним), від осі, що охолоджується, і штучним (водяним), а також комбінованим. Охолодження масивних роликів великого діаметра при зварюванні сталі з невеликою швидкістю та частими перервами між операціями може бути природним. При великій величині струму і значній товщині деталей, що зварюються застосовують водяне охолодження роликів. Найбільш простим є зовнішнє водяне охолодження роликів та зони зварювання. За такого способу використовуються ролики простої конструкції. Зовнішнє охолодження застосовують у тому випадку, якщо призначення вузла допускає попадання в нього вологи, а метал є досить стійким у корозійному відношенні.
У більшості зварювальних машин застосовують внутрішнє водяне охолодження осі, через яку тепло відводиться від ролика. Більш ефективним є внутрішнє охолодження роликів, але воно вимагає встановлення прокладки, що ущільнює, між віссю і торцем ролика. Конструкція ролика із внутрішнім охолодженням показана на рис. 2, а. Вода надходить з осі каналами в тілі ролика 1 в кільцеву проточку. Істотною складністю при виготовленні такого ролика є герметизація проточкикільцем 2. Кільце може бути з'єднане з роликом 1 за допомогою паяння; при цьому слід застосовувати припої, температура плавлення яких менша, ніж температура початку розміцнення металу ролика. Кріплення кільця може бути виконане на гвинтах з прокладкою, що герметизує. На рис. 2 б наведена конструкція ролика з внутрішнім охолодженням для машин типу МШП. Ролик 1 закріплений на валу 2 за допомогою різьбових шпильок 4 з гайками, які притискають до зовнішнього торця ролика диск 5. Вода надходить трубкою.3 у внутрішню порожнину диска 5 і потім по радіальним каналам 6 підходить до торця ролика і, омиваючи його, каналів 7 подається в порожнину валу 2, Гумові кільцеві ущільнення виключають попадання води на деталі, що зварюються.
В даний час посадкові частини роликів найбільш поширених конструкцій виконуються за нормаллю МН 113-60. Встановлено три виконання роликів:
1) з посадковим отвором діаметром 25 мм та чотирма отворами під шпильки кріплення;
2) з посадковим отвором діаметром 40 або 45 мм та шістьма отворами;
3) з посадковим отвором діаметром 60 мм та вісьмома отворами.
Мал. 2 . Конструкції роликів із внутрішнім охолодженням
При необхідності інтенсифікувати виділення тепла в одній із деталей застосовують ролики зі спеціальною конструкцією робочої частини. Для зварювання деталей з великою різницею в товщині або теплопровідних металів використовують ролики (рис. 3, а), у яких основа 1 виконана з мідного сплаву, а робоча частина 2 - з вольфраму або молібдену, припаяного до основи. Підвищення інтенсивності нагріву також досягають за рахунок звуження струму на обмеженій площі робочої поверхні ролика 1 за допомогою двох сталевих кілець 3 (рис. 3, б) або виконання на бічних поверхнях роликаКільцевих виточок (рис. 3, в), що зменшують перетин струмопідведення поблизу робочої поверхні.
Мал. 3. Ролики зі спеціальною робочою частиною:
а - з вольфраму;
б - зі сталевими кільцями;
При швах великої протяжності на деталях малої товщини (0,1...0,3 мм) або роликів, що мають якесь покриття, робоча поверхня швидко зношується, у зв'язку з чим погіршується якість зварювання. У разі роль робочої поверхні роликів виконує дріт з холоднотягнутої міді (НВ 100) — рис. 4. Ролики мають канавку, в якій вміщено дріт, що перемотується при обертанні роликів з однієї котушки на іншу. Такий спосіб забезпечує стабільну форму робочої поверхні та багаторазове використання дроту як електроди при роликовому зварюванні.
Мал. 4 . Використання дроту як електродів при роликовому зварюванні:
1 - ролики; 2 - дріт; 3 - деталі
Для роликового приварювання фланців до листа можуть використовуватися електроди у вигляді чашок (рис. 5). Нижній електрод 5 нерухомий, а верхній 3 обкатується по нахлестке фланця 4. Обкатка проводиться при обертанні навколо вертикальної осі електродотримача 1, причому похила вісь 6 описує конус, а робоча частина електрода 5 з фланцем 4 постійно переміщається по колу відповідно до обертання електродо. При використанні електродів «чашка-чашка» деталі, що зварюються, нерухомі. Істотною перевагою цього способу є відсутність у ланцюгу підведення зварювального струму ковзного контакту, оскільки верхній електрод не обертається щодо гнучкої шини 2.
Мал. 5 . Роликове зварювання електродами «чашка-чашка»
При роликовому зварюванні сильфонів с. арматурою використовують електроди-цанги для затиску арматури по зовнішній (рис.6 а) або внутрішньої поверхні (рис. 6 б). Їх зазвичай виготовляють з латуні під розмір кожної з конкретних деталей і кріплять за допомогою різьблення на струмопровідній осі машини. Замість цангу можуть використовуватися гладкі оправки з щільною посадкою по отвору в арматурі. Часто роликове зварювання виконують з використанням проміжних електродів-проставок. Такий спосіб застосовується при зварюванні телескопічних з'єднань трубок 1 патроні 4 за допомогою оправки 2 (рис. 7). Привід обертання здійснюється від патрона 4, ролики 3, обертаються 5 вільно. Можливе застосування внутрішньої струмопровідної оправки для зварювання поздовжнього шва труб малого діаметра на поперечній машині.
Мал. 6 . Електроди-цанги, що використовуються при зварюванні сильфонів з арматурою:
а - зовнішня цанга;
б - внутрішня цанга;
1 - деталі, що зварюються; 2 - цанги; 3 - ролик
Мал. 7 . Електроди-проставки, що використовуються при роликовому зварюванні труб