Оборудование для контактной
и точечной сварки

Особенности процесса роликовой сварки

Процесс роликовой сварки в значительной мере аналогичен процессу точечной сварки. Отличие заключается в следующем:

  • каждый последующий участок шва подогревается теплом, выделяющимся при формировании предыдущего участка. Поэтому на единицу длины шва вводится большее количество тепла, чем при точечной сварки, и основной металл разогревается сильнее;
  • значительная часть тока шунтируется через ранее сваренные участки шва, вызывая дополнительный подогрев деталей в области контакта деталь – ролик. Это часто вызывает наволакивание металла на рабочую поверхность роликов.

В зависимости от толщины и свойств свариваемого материала, требований герметичности, размеров и формы свариваемых деталей применяют различные способы роликовой сварки.

Роликовая сварка с непрерывной подачей тока (рисунок 1, а) требует строго согласования скорости перемещения детали и режима нагрева, так как в противном случае может образоваться прожог или непровар. Этот способ применяется при сварке стальных деталей толщиной не более 0,5 мм. При большей толщине свариваемого материала в области шва образуются внутренние дефекты вследствие того, что кристаллизация заканчивается без давления (за сварочными роликами).

При сварке деталей большей толщины применяют прерывистую подачу импульсов тока и непрерывное перемещение деталей (рисунок 1, б). В этом случае за счет лучшего теплоотвода удается устранить наволакивание металла и обеспечить гладкую поверхность шва.

При сварке деталей из легких сплавов для улучшения их охлаждения, обеспечения кристаллизации под давлением и стабилизации условий формирования каждой точки применяет прерывистое (шаговое) перемещение свариваемых заготовок. При этом импульс сварочного тока подается в тот момент, когда детали неподвижны, а перемещение их происходит во время паузы (рисунок 1, в).

При использовании роликовых машин для прерывистой точечной сварки также применяют шаговое перемещение деталей (рисунок 1, г). При необходимости во время остановки роликов, давление роликов увеличивается; во время перемещения деталей для уменьшения деформации, давление имеет меньшее значение.


a) Непрерывная подача тока; б) Прерывистая подача тока и непрерывное перемещение деталей; в) Шаговое перемещение деталей; г) Шаговое перемещение деталей для прерывистой точечной сварки
Рисунок 1 – Характер изменения скорости перемещения деталей V, давления роликов P и сварочного тока Iсв при различных способах роликовой сварки


При непрерывном вращении роликов ток на участке контакта деталей может включаться импульсами через длительные паузы (рисунок 2, а) с образованием круглых или вытянутых по направлению движения точек. При уменьшении пауз возможно совпадение границ расплава (рисунок 2, б) некруглых точек и образование шва, а при уменьшении скорости сварки их перекрытие (рисунок 2, в). Шов также образуется при определенных режимах сварки переменным током без пауз (рисунок 2, г). Изменение тока в полупериодах (рисунок 2, д) еще более расширяет возможности непрерывной сварки. При малых скоростях сварки непрерывная сварка связана с большими потерями тепла, а при больших скоростях сварки появляются выпучивание и трещины в литой зоне.


а) Импульсы через длительные паузы; б) Уменьшение пауз; в) Уменьшение скорости сварки; г) Сварка без пауз; д) Изменение тока в полупериодах
Рисунок 2 – Схемы шовной сварки при разных паузах между импульсами тока


При роликовой сварке плотным швом ток только на 15 процентов выше, чем при обычной точечной сварке (в обоих случаях длительность протекания тока и давление роликов одинаковы). Это обусловлено теплоотдачей от соседних точек и снижением радиуса электрода из-за интенсивной деформации металла в зоне контакта впереди электрода.

В современной производственной практике наибольшее распространение получил цикл роликовой сварки прерывистой подачей импульсов тока и непрерывное перемещение деталей. На рисунке 3 показана схема перемещения роликов.


Рисунок 3 – Сварной шов при прерывистом включении сварочного тока и непрерывном вращении роликов (а), распределение тока в металле (б)


Рассмотрим момент, когда ролики после сварки точки длиной n передвинулись из положения ролика, изображенного штриховой линией в позицию, указанную сплошной линией. Он достаточно плотно контактирует с металлом по длине от линии 3 до линии 4. В этот момент и включается импульс тока длительностью tсв. Как видно (рисунок 3, а) за время tп (время вращения ролика без тока от линии 1 до линии 2) успел образоваться непроваренный участок от линии 2 до линии 3. Вот этот участок и сваривается за счет шунтирования, который по своей плотности распределяется в момент включения сваривающего тока по эпюре, показанной на рисунке 3, б.

Компания ООО "Партек" поставляет машины роликовой Dalex (Германия). Оборудование контактной роликовой и точечной сварки, Вы можете посмотреть в нашем каталоге.


Дата публикации: 20.05.2013
Автор: ООО "Партек"

© Без согласования с автором, частичная или полная перепечатка статьи запрещена. Все права защищены.