1. 概要
ロール溶接は抵抗溶接の一種です。ワークを重ね継手または突合せ継手を形成し、2つのローラー電極の間に配置して溶接する方法です。ローラー電極が溶接部を押して回転し、電力を連続的または断続的に加えて連続溶接を形成します。ロール溶接は、シールが必要な接合部の製造に広く使用されており、シールされていない板金部品の接続に使用されることもあります。溶接金属材の厚さは通常0.1～2.5mmです。
ベローズはバルブで主にシールと絶縁のために使用されます。ストップバルブ、スロットルバルブ、調整バルブ、減圧バルブなど、さまざまなベローズバルブでは、ベローズはバルブステムのパッキンを使用しないシール絶縁要素として使用されます。バルブの動作中、ベローズとバルブステムは軸方向に変位し、一緒にリセットされます。同時に流体の圧力に耐え、シール性も確保します。ベローズバルブはパッキンシールバルブに比べて信頼性が高く、寿命が長いです。したがって、ベローズバルブは原子力産業、石油、化学産業、医療、航空宇宙などの分野で広く使用されています。実際の用途では、ベローズはフランジ、パイプ、バルブステムなどの他の部品と溶接されることがよくあります。ベローズの溶接はロール溶接により行われており、効率が良く広く使用されています。
当社が製造する核真空バルブは、媒体が可燃性、爆発性、放射性物質であるフッ化ウラン環境で使用されます。ベローズは厚さ0.12mmの1Cr18Ni9Ti製です。これらは、ロール溶接によってバルブディスクとグランドに接続されます。溶接部は、一定の圧力下で信頼性の高いシール性能を備えていなければなりません。既存のロール溶接装置をデバッグし、生産要件を満たすように改造するために、ツール設計とプロセステストが実行され、理想的な結果が達成されました。
2. ロール溶接装置
FR-170コンデンサエネルギー貯蔵ロール溶接機を使用し、エネルギー貯蔵コンデンサ容量は340μF、充電電圧調整範囲は600〜1,000V、電極圧力調整範囲は200〜800N、公称最大貯蔵量は170Jです。 。このマシンは回路内にゼロ密閉整形回路を使用しているため、ネットワーク電圧変動の欠点が排除され、パルス周波数と充電電圧が安定した状態に保たれます。
3. 当初のプロセスの問題
1. 不安定な溶接プロセス。転造加工中は表面の飛散が多く、溶接スラグがローラ電極に付着しやすく、連続使用が非常に困難です。
2.操作性が悪い。ベローズは弾性があるため、溶接治具の位置が適切でないと溶接位置がずれやすく、電極がベローズの他の部分に触れやすく、火花や飛沫の原因となります。溶接を 1 週間行った後、溶接の端が一致せず、溶接のシールが要件を満たしていません。
3. 溶接品質が悪い。溶接点のくぼみが深すぎると、表面が過熱し、部分的な焼き付きも発生します。形成された溶接の品質は低く、ガス圧力試験の要件を満たすことができません。
4. 製品コストの制限。原子力バルブベローズは高価です。焼き付きが発生するとベローズが廃棄されることになり、製品コストが増加します。
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4. 主要プロセスパラメータの分析
1. 電極の圧力。ローリング溶接の場合、電極によってワークピースに加えられる圧力は、溶接の品質に影響を与える重要なパラメータです。電極圧力が低すぎると、局所的な表面の焼き付き、オーバーフロー、表面のスパッタ、および過度の浸透が発生します。電極圧力が高すぎると、くぼみが深くなりすぎ、電極ローラーの変形や損失が促進されます。
2. 溶接速度とパルス周波数。シールされたロール溶接の場合、溶接点の密度が高いほど優れています。溶接点間の重なり係数は３０％であることが好ましい。溶接速度とパルス周波数の変更は、オーバーラップ率の変更に直接影響します。
3. コンデンサと電圧を充電します。充電コンデンサまたは充電電圧を変更すると、溶接中にワークピースに伝達されるエネルギーが変化します。両者の異なるパラメータのマッチング方法には強い仕様と弱い仕様の違いがあり、材料ごとに異なるエネルギー仕様が必要となります。
4. ローラー電極端面の形状とサイズ。一般的に使用されるローラー電極の形状には、F タイプ、SB タイプ、PB タイプ、R タイプがあります。ローラー電極の端面サイズが適切でないと、溶接コアのサイズや溶け込み速度に影響を与え、溶接プロセスにも一定の影響を及ぼします。
ロール溶接継手の品質要件は主に継手の良好なシール性と耐食性に反映されるため、上記のパラメータを決定する際には溶け込み率とオーバーラップ率の影響を考慮する必要があります。実際の溶接プロセスでは、高品質のロール溶接継手を得るために、さまざまなパラメータが相互に影響し合うため、適切に調整および調整する必要があります。
投稿日時: 2024 年 9 月 12 日
