Холодная шовная сварка

Холодная шовная сварка - способ соединения деталей посредством вдавливания рабочих выступов вращающихся роликов или же пуансонов с кольцевыми рабочими выступами (подобных пуансонам для холодной точечной сварки) на глубину, при которой вследствие деформации образуется линейный или кольцевой сварной шов.

При холодной шовной сварке (холодной роликовой сварке) предварительно подготовленные заготовки помещают между роликами, сдавливают до полного проникновения рабочих выступов роликов в металл, роликам придают вращение. При этом заготовки перемещаются, и происходит их сварка по шву.

При односторонней холодной шовной сварке заготовки поддерживаются опорным роликом 9, деформирование заготовок производится роликом-пуансоном 8.

3 – рабочий выступ; 8 – рабочий ролик; 9 – опорный ролик
Рисунок 1 – Односторонняя холодная шовная сварка

При двухсторонней роликовой холодной сварке ролики-пуансоны 3, 8 размещены по обеим сторонам заготовок.

3 - рабочий выступ; 8 – рабочий ролик
Рисунок 2 – Двухсторонняя шовная холодная сварка

При сварке прямолинейных непрерывных швов ослабление сечения по всей его длине может сказаться на работоспособности сварного соединения. В этом случае применяют ролик - пуансон 4 с рабочими выступами на периферии - шовно-точечная сварка. Сварной шов получается в виде прерывистой цепочки сварных точек, и ослабление шва носит локальный характер.

Рисунок 3 – Холодная шовно-точечная сварка

Холодная сварка продавливанием через матрицу позволяет изготовлять изделия без предварительной обработки свариваемой детали, а также присоединять внутренние перегородки к трубе.

1 – свариваемые детали; 2 – пуансон; 10 – матрица
Рисунок 4 – Холодная сварка продавливанием через матрицу

Основные технологические параметры шовной сварки аналогичны параметрам точечной сварки. Для кольцевой сварки степень деформации ε определяется по формуле:
ε = [1 - (D₁ - D₂)/2(δ₁ - δ₂)]100 %
где: D₁ - диаметр отверстия матрицы;
D₂ - диаметр рабочей части пуансона;
δ₁, δ₂ - толщины заготовок.

Скорость сварки 8 - 12 м/мин. Для односторонней и двухсторонней холодной роликовой сварки алюминия рекомендуется применять ролики следующих размеров: диаметр d = 50Δ, ширина рабочего выступа а = (1 - 1,5)Δ, высота рабочего выступа h = (0,8 - 0,9)Δ, ширина опорной части s = (2 - 4,5)Δ, где Δ - толщина свариваемого металла.
Удельное сварочное усилие (на 1 мм длины сварного шва) при соединении корпуса толщиной Δ1 = 0,5 мм с крышкой толщиной Δ2 = 0,75 - 1 мм составляет 1,25 - 1,50 кН/мм, а при Δ1 = 0,5 мм и Δ2 = 2 мм удельное усилие 1,75 кН/мм.

Холодная шовная сварка применяется:

• при сварке донышка алюминиевой посуды
• для герметизации корпусов различных изделий
• для герметизации поплавков карбюраторов
• при сварке алюминиевых ребер радиаторов силовых полупроводниковых приборов