Шовная (роликовая) контактная сварка

Технология шовной контактной сварки была разработана в конце Девятнадцатого века. Сварка проводится без плавящегося электрода и присадочного материала. Нагрев и расплавление маленькой области заготовок происходит благодаря электрического тока в газах высокой интенсивности, иногда пропускаемого между 2-мя роликовыми электродами, к которым прикладывается существенно усилие на сжатие. Шов складывается из большого количества перекрывающихся зон проплавления. Метод предназначается для сваривания тонкого листа горячей прокатки, также и содержащего непростые пространственные формы.

Описание технологии шовной сварки

Листовые заготовки кладутся один на один и сжимаются роликовыми электродами с большой силой. На электроды иногда подаются мощные импульсы тока, сила которого может достигать тысяч ампер. Текущий ток сильно нагревает контактное пятно между электродами, доводя метал до плавления. По завершении импульса территория расплавления кристаллизуется под сильным давлением, организуя шовный материал и соединяя заготовки в одно целое. Ролики перекатываются на смежный участок заготовки, подается следующий импульс и цикл работы повторяется. Вдоль линии шва образуется цепочка пятен точечной контактной сварки овальной формы. Эти пятна могут частично перекрываться, организуя непрерывную и непроницаемую шовную линию.

В зависимости от типа передвижения деталей и способа подачи импульсов тока шовная контатная сварка продразделяется на :

• Шаговая. Давление роликов регулярно, детали перемещаются рывками, при остановке подается рабочий импульс. Выходит прерывчатая цепочка точек, сваренных контактным способом. Используется при сваривании цветных сплавов и легких металлов. Не дает герметичности шовного материала.
• Постоянная. Усилие прижима регулярно, ток также подается регулярно. Фактически применяется нечасто из-за быстрого расходования роликов, большего расхода электрической энергии и перегревания свариваемых деталей, приводящего к их короблению.
• Прерывчатая. Усилие прижима сберегается постоянным, скорость подачи заготовок также систематическая. Импульсы подаются с подобными перерывами, чтобы обеспечить непрерывную линию шва за счёт частичного перекрытия зон точечной контактной сварки.

Схема шовной сварки (рабочий принцип)

Прерывчатая контактная шовная роликовая сварка дает возможность получить надежное и герметичное шовное соединение при нормальном расходе роликов и электрической энергии. Степень перекрытия сварных зон изменяется путем подстройки скважности (периода движения) импульсов. Такая технология шовной сварки обрела самое большое распространение. Требования к проведению операции описаны в стандарте ГОСТ 15878-79.

Машины и станки контактной сварки

Для роликовых электродов очень часто применяют бронзу. Делают их в виде заостренных дисков диаметром 35-45 см, ширина рабочего обода 4-10 мм. Для сваривания трудных заготовок используют аппараты с 2-мя и более роликовых пар.

Мощность потребления аппаратов варьируется в границах от 25 до 300 киловатт.

Маломощными считают станки в 25-40 киловатт, средняя мощность — 4-100 , машины высокой мощности потребляют от 100 до 300.

Устройство средней мощности МШ-2203 просит трехфазного электрического питания 380 вольт, рабочий ток — до 22 тысяч ампер. Усилие прижима может достигать 5 тонн

Сваривает машина контактной шовной сварки стальные листы у которых толщина до 1 мм. Есть 2 вариации – с вылетом роликов 400 и 700 мм.

Устройство машины для шовной контактной сварки

Ключевой несущей конструкцией аппарата считается станина. На ней фиксируются все другие узлы:

• источник питания;
• спайдерный крепеж неподвижного ролика;
• спайдерный крепеж подвижного ролика;
• устройство прижима;
• механизм подачи заготовки

Устройство прижима может быть ручным, пневматическим, на гидравлике или комбинированным. Ручной (точнее, ножной) привод обладает наименьшей мощностью.

Роликовые электроды сделаны в виде сужающихся к краешкам бронзовых дисков, они закреплены на концах спайдерных крепежей при помощи подшипников скольжения.

Устройство машины для шовной контактной сварки

Источник питания обеспечивает периодическую подачу тока высокой мощности на электроды. Он также питает привод устройства прижима и механизма подачи. Источник питания у современных аппаратов делается по инверторной импульсной схеме с двойным преобразованием напряжения. Это дает возможность уменьшить размеры устройства и убрать броски напряжения в электросети.

Шовные машины-клещи

Помимо неподвижных сварочных машин, изготовители производят также переносные, или подвесные устройства. Они предназначаются для сваривания тонкостенных изделий сложной формы. Источник питания все также располагается на полу цеха, а ролики и устройство прижима смонтированы на подвижных клещах. Клещи при помощи шарнирного пневматического привода ставятся в положение, нужное для работы.

Роликовый стенд для контактной сварки

Для сваривания конструкций в форме цилиндра (или системы сопряженных цилиндров), применяют роликовые стенды. Они выделяются большим вылетом спайдерных крепежей роликов, что дает возможность сваривать достаточно большие и протяженные конструкции. Стенд оборудован огромным числом регулируемых опор, разрешающих зафиксировать цилиндрические заготовки различной длины и диаметра. Роликовые электроды приводятся в движение зубчато-винтовой передачей. Заготовки вращаются на стенде, и аналогичным образом ролики проходят всю линию шва. На стендах получают ровные и герметичные швы исключительной прочности.

Роликовый стенд для контактной сварки

Область использования

Шовная технология контактной сварки дает возможность делать крепкие, долговечные и герметичные швы, надежно объединяющие тонкостенные заготовки. Она находит использование в следующих ветвях:

• Тонкостенные шовные трубы для трубопроводного транспорта и технологических установок.
• Резервуары и сосуды малого давления для химической, пищевой, транспортной промышленности.
• Герметичные кожухи механизмов и приборов, ТС.
• Конструкции из тонколистового проката для оборудования которое применяется в промышленности и техники для дома.

Производство, оборудованное машинами шовной сварки

Технология отличается от других сварных технологий самой большой работоспособностью. Установка средней мощности выдаёт за час пару сотен метров шва сварки.

Как получить герметичный шов

Герметичность шва обеспечивается разработкой цепочки частично перекрывающихся точек контактной сварки. Сварное пятно после импульса, прошедшего через роликовые электроды, имеет форму овала.

Если правильно соединять скорость подачи заготовок и периодичность движения сварных импульсов, то овалы будут перекрываться собственными боковыми частями, организуя беспрерывный и герметичный шовный материал.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.