Требования к электродам

Электрод используемый при контактной сварке, в отличие от электродов сварочных используемых в строительстве при дуговой сварке, представляет собой часть вторичного контура сварочной машины, непосредственно соприкасающуюся со свариваемыми деталями. Электроды подводят электрический ток, расплавляющий металл в месте образования сварного соединения, а также осуществляют передачу усилий, необходимых для сжатия свариваемых деталей. Электроды отводят значительную часть тепла, выделяемого в процессе сварки. Через электроды контактных машин может протекать ток до 100…150 тысяч А, а усилия, передаваемые электродами мощных контактных сварочных машин, достигают (при стыковой сварке) несколько сотен тонн. Количество сварочных циклов может достигать 200…300 в минуту, а в отдельных случаях и больше.

Контактная сварка начинается с предварительного сжатия деталей для обеспечения хорошего контакта между ними. Пропускаемый между электродами сварочный ток нагревает свариваемые детали. К тепловому воздействию на электроды от сварочного тока добавляется нагрев их теплопроводностью от нагреваемых до более высокой температуры свариваемых деталей. Неравномерный нагрев отдельных частей электрода, особенно в случае интенсивного охлаждения электрода водой, приводит к возникновению тепловых напряжений внутри электрода.

Действие указанных факторов непостоянно как в процессе одного сварочного цикла, так и по мере перехода от первого цикла к последующим. Износ электродов и связанное с этим изменение площади контактной поверхности приводит к изменению удельного давления и плотности тока в контакте, а следовательно, к изменению тепловыделения, теплоотвода, т.е. условий работы электродов.

К действию перечисленных факторов присоединяется влияние других факторов, связанных с разогревом электродов в начальный период их работы, перекосами электродов, неточной сборкой свариваемой конструкции и т. п.

Сложность условий работы электродов контактных машин определяет требования к их конструкции. Электрод и его рабочая часть должны иметь:

1) высокую электро- и теплопроводность;

2) контактную поверхность определенной формы и размеров для обеспечения надежного подвода тока к свариваемым деталям и передачи на них давления;

3) достаточную прочность при периодических нагревах и охлаждениях;

4) высокую стойкость против окисления и износа;

5) эффективный теплоотвод;

6) удобство и надежность монтажа;

7) форму, обеспечивающую достаточную жесткость и свободный доступ к месту сварки.

Удовлетворение перечисленных требований возможно лишь при правильном выборе конструкции электродов, материала и технологии их изготовления. Большое влияние на работу электродов оказывает выбор технологии сварки, а также уход за электродами в процессе их эксплуатации.