Условия работы электродов при шовной сварке
Шовная сварка может осуществляться двумя роликовыми или одним роликовым электродом и плоским электродом (шиной). Условия работы плоского электрода при шовной сварке аналогичны условиям работы электродов с плоской контактной поверхностью при точечной сварке. Роликовые электроды работают в специфичных условиях, отличающихся от условий работы других электродов для контактной сварки. Они перемещаются по отношению к свариваемому изделию со скоростью 0,6…3,0 м/мин (в отдельных случаях до 20 м/мин). Сопротивление подвижного контакта выше, чем неподвижного. Это приводит к выделению большего количества тепла в подвижном контакте электрод — деталь. Однако сила сварочного тока при шовной сварке берется больше, чем при точечной, потому что при шовной сварке значительно большая часть тока шунтируется сваренным участком шва. Через ролики обычно протекает сварочный ток в 1,5…2,0 раза больший, чем ток при точечной сварке таких же материалов и толщин. В пределах обычно свариваемых толщин (до 2 мм) сварочный ток достигает 40000 А. Условия работы роликов в сильной степени зависят от вида роликовой сварки — непрерывной, прерывистой и шаговой. При непрерывной сварке ролики работают в наименее благоприятных условиях; при шаговой сварке условия их работы приближаются к условиям работы электродов при точечной сварке.
Параметры режимов шовной сварки, например удельная плотность тока на контактной поверхности, удельное давление и т.п., в силу трудности их оценки с учетом всех переменных на практике не определяются и не приводятся в соответствующих источниках. Температура контактной поверхности роликов также не измерялась. Известна попытка приближенной оценки этой температуры. Применялся фотоэлектрический пирометр, с помощью которого непрерывно определялась температура поверхности сварного соединения при роликовой сварке вблизи контакта ролик — деталь. В опытах проводилась прерывистая роликовая сварка неочищенной ленты толщиной 2+2 мм из стали марки 08кп на машине типа МШП-150-1А. Сварка выполнялась при следующем режиме: окружная скорость роликов — 1 м/мин, время импульса тока — 0,08 сек, паузы — 0,06 сек, усилие на электродах — 600 кг, ступень сварочного трансформатора — восьмая, положение ручки регулятора нагрева — 9…14 делений. Сила сварочного тока авторами не указывается, но вероятно ода находилась в пределах 25000…30000 А. Для сварки были использованы медные ролики с внешним охлаждением и без охлаждения. Ширина контактной поверхности нижнего ролика составляла 9 мм, а верхнего — 8 мм.
Температура поверхности сварного соединения вблизи контакта ролик — деталь при различных положениях ручки регулятора нагрева в рассматриваемом случае колебалась в пределах 760…940° С при охлаждении роликов и места сварки, а при отсутствии охлаждения она поднималась до 1000° С.
В отличие от электродов для точечной и рельефной сварки нагрев каждой точки контактной поверхности роликового электрода до максимальной температуры составляет значительно меньшую часть от всего времени работы, ибо каждая последующая сварка производится соседним участком ролика. Это обстоятельство в значительной мере облегчает условия работы роликов.