Шовная (роликовая) контактная сварка

Шовная контактная сварка предназначена для соединения листовых материалов непрерывным швом. Для этого заготовки размещают между вращающимися роликами — электродами. Шовную контактную сварку, так же как и ТКС, можно выполнять при однои двустороннем расположении роликов (рис. 6.13).

Ток при ШКС включают после сжатия заготовок роликами. При этом ролики могут вращаться непрерывно (непрерывная сварРис. 6.13. Схемы одно- (а) и двусторонней (б) роликовой контактной сварки:

Р— усилие сжатия; Г—трансформатор ка) или периодически (шаговая сварка). При непрерывном вращении роликов ток на участке контакта заготовок подают без пауз (рис. 6.14, а) или в импульсном режиме (рис. 6.14, б).

При подаче тока без пауз образуется сплошной сварной шов. Шовной контактной сваркой с непрерывной подачей переменного тока можно соединять заготовки толщиной не более 0,5 мм. При большей толщине кристаллизация расплава под роликами не успевает завершиться, происходит перегрев металла шва и околошовной зоны, что отрицательно сказывается на качестве шва и работоспособности роликов.

При импульсной подаче тока перегрева металла не происходит. При этом образуется ряд сварных точек. Сокращение продолжительности паузы /_п обеспечивает перекрытие точек. Для получения герметичного шва необходимо, чтобы сварные точки перекрывали друг друга на 1/3 или на ¼ их диаметра.

Ориентировочно продолжительность паузы определяется по формуле.

Рис. 6.14. Циклограммы роликовой контактной сварки: а — переменным током без пауз; б — импульсной; / — сила тока; Р — усилие; / — время; t_cn — продолжительность сварки; /_п — продолжительность паузы.

где Р — усилие сжатия, Н; b — радиус и ширина ролика, мм; V_cn — скорость сварки, м/мин; /_сь — продолжительность сварки, с.

В отличие от ТКС образование сварного шва при ШКС происходит при значительном шунтировании тока ранее сваренным участком и сильном разогреве свариваемых кромок. Компенсация шунтирования требует увеличения силы сварочного тока по сравнению с ТКС на 20… 30%. Сварка при меньшей силе тока приводит к непроварам, а при большей — к подплавлению поверхности заготовок и налипанию материала заготовок на ролики.

Высококачественный шов при сварке стальных заготовок образует ряд симметрично перекрывающихся точек. При сварке заготовок из сплавов с высокими значениями теплоемкости и коэффициента теплопередачи соседние сварные точки охлаждаются быстрее, что приводит к увеличению шунтирования и несимметричному расположению сварной точки.

Из-за влияния шунтирования нецелесообразно сваривать листы суммарной толщиной более 3 мм. При сварке алюминиевых сплавов и плакированных металлов (металлов с покрытиями) применяют импульсную сварку с прерывистой подачей роликов (включение тока происходит при неподвижных роликах, их вращение — при выключенном токе). Такой цикл позволяет подавать в сварочную цепь токи значительно большей силы и обеспечивает наименьший перегрев роликов.