滾焊屬于一種電阻焊，是將工件組對后形成搭接或對接接頭，再置于兩滾輪電極間，滾輪電極壓緊焊件并轉動(dòng)，連續或斷續通電，形成一條連續焊縫的焊接方法。
滾焊廣泛應用在要求密封性的接頭制造上，有時(shí)也用來(lái)連接非密封性的鈑金件，被焊金屬材料的厚度通常在0.1～2.5mm。
波紋管應用在閥門(mén)中，主要起密封隔離作用。在各種波紋管閥門(mén)中，無(wú)論是截止閥、節流閥、調節閥還是減壓閥，波紋管都是作為閥桿的無(wú)填料密封隔離元件。
在閥門(mén)工作過(guò)程中，波紋管與閥桿一起進(jìn)行軸向位移和復位。
同時(shí)，它還承受流體的壓力并保證密封。與填料密封閥門(mén)相比，波紋管閥門(mén)具有更高的可靠性和使用壽命，因此，波紋管閥門(mén)在核工業(yè)、石油、化工、醫藥及航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應用。
在實(shí)際應用中，波紋管經(jīng)常與其他元器件如法蘭、接管和閥桿等焊為一體。采用滾焊的方法焊接波紋管，效率高，應用較多。
我公司所生產(chǎn)的核用真空閥，應用于介質(zhì)為易燃、易爆且有放射性物質(zhì)的鈾氟化物環(huán)境下，其中的波紋管材料為1Cr18Ni9Ti，厚度為0.12mm，與閥瓣、壓蓋通過(guò)滾焊的方式進(jìn)行連接，要求焊縫在一定壓力下必須有可靠的密封性能。
為了調試并改造現有的滾焊設備，使之滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，進(jìn)行了工裝設計和工藝試驗，取得了理想的效果。
采用FR—170型電容儲能滾焊機，儲能電容容量340μF，充電電壓調節范圍600～1 000V，電極壓力調節范圍200～800N，標稱(chēng)最大儲量170J。 該機在電路中采用零封閉式的整形電路，消除了網(wǎng)壓波動(dòng)的弊端，能確保脈沖頻率和充電電壓保持穩定。 1、焊接過(guò)程不穩定 滾焊過(guò)程中，表面飛濺大，焊渣容易粘附在滾輪電極上，給滾輪的連續使用造成很大困難。 2、可操作性差 因波紋管具有彈性，在沒(méi)有適當的焊接工裝定位的情況下，焊縫容易發(fā)生偏移，電極容易碰到波紋管其他部位，引發(fā)打火飛濺，一周焊接完成后焊縫首尾搭接不一致，焊縫密封性達不到要求。 3、焊縫質(zhì)量差 焊點(diǎn)壓痕過(guò)深，表面過(guò)熱，甚至出現局部燒穿，由此形成的焊縫質(zhì)量差，無(wú)法達到氣壓試驗的要求。 4、制約產(chǎn)品成本 核閥波紋管造價(jià)昂貴，若出現燒穿則波紋管報廢，增加產(chǎn)品成本。 1、電極壓力 對于滾焊，電極施加在工件上的壓力是影響焊縫質(zhì)量的一個(gè)重要參數。電極壓力過(guò)小，會(huì )造成表面局部燒穿、溢出、表面飛濺及焊透率過(guò)大；電極壓力過(guò)大，會(huì )使壓痕過(guò)深，同時(shí)會(huì )加速電極滾輪的變形和損耗。 2、焊接速度及脈沖頻率 一個(gè)密封滾焊的焊縫，絕不是焊點(diǎn)愈密愈好，焊點(diǎn)間的重疊系數以30%為宜，焊接速度及脈沖頻率的變化直接影響到重疊率的變化。 3、充電電容及電壓 改變充電電容或充電電壓，使焊接時(shí)向工件傳遞的能量發(fā)生變化；二者不同參數的匹配方式，又有強規范和弱規范的區別，而針對于不同的材料，需要采取不同的能量規范。 4、滾輪電極端面形式及尺寸 常用的滾輪電極形式有F型、SB型、PB型和R型四種，當滾輪電極端面尺寸不合適時(shí)，會(huì )影響焊核形成尺寸和焊透率，也會(huì )對焊接過(guò)程造成一定的影響。 由于對滾焊接頭質(zhì)量要求主要體現在接頭應具有良好的密封性和耐蝕性上，確定以上幾種參數時(shí)應考慮到對焊透率和重疊率的影響。實(shí)際焊接過(guò)程中，各種參數是相互影響的，必須進(jìn)行適當配合、調整才能獲得優(yōu)質(zhì)的滾焊接頭。 1、焊接順序的確定 針對波紋管組件連接結構，確定合適的焊接順序，先進(jìn)行波紋管大徑端與壓蓋的焊接，焊接時(shí)采用工裝將壓蓋-波紋管組件固定在下電極上，通過(guò)工裝與壓蓋接觸來(lái)限制波紋管組件在下電極軸向位置發(fā)生偏移。 有了工裝的限位作用，便可進(jìn)行批量波紋管大端的焊接。大徑端焊接完成后再將整體擰入下電極進(jìn)行小徑端與閥瓣的焊接，如圖1所示。 
圖1 2、電極壓力的確定 滾焊過(guò)程中的電極壓力，是由加壓機構在下壓時(shí)由預壓縮彈簧施加給工件的伸張力。彈簧每壓縮1mm，則電極壓力增加40N，焊接前通過(guò)調節加壓前電極滾輪與工件的間距，進(jìn)而確定下壓后的電極壓力。 在初期試驗過(guò)程中，根據以往經(jīng)驗，針對厚度為0.12mm的不銹鋼波紋管，我們采用了80~100N的電極壓力，發(fā)現電極滾輪的磨損較為嚴重。 通過(guò)反復試驗，發(fā)現電極壓力在50N以下時(shí)，滾焊過(guò)程中開(kāi)始出現飛濺，打火，而在60~80N時(shí)，未出現飛濺、焊縫成形可以達到要求，因此選擇60N作為較為理想的電極壓力參數，有利于延長(cháng)滾輪的壽命，減少修磨次數。 3、電極材料的確定 該電容儲能滾焊機的電極滾輪材質(zhì)為純銅，在實(shí)際使用過(guò)程中，待焊接部位成凹槽狀，且寬度只有5mm，考慮到實(shí)際焊接過(guò)程中對刀出現的偏差，要求與工件接觸的電極滾輪厚度至少小于2mm。 但減小電極滾輪的厚度會(huì )造成電極滾輪強度的下降，在電極壓力和電阻熱量的雙重作用下，電極滾輪會(huì )出現端面變粗、翻邊，進(jìn)而影響焊縫的成形及質(zhì)量。 通過(guò)查閱資料，綜合考慮材料的強度、電導率及軟化溫度這三個(gè)重要因素，我們選擇了鉻鋯銅作為新制滾輪電極的材料。 如表1所示，鉻鋯銅電導率雖比純銅低，但鉻鋯銅的硬度和軟化溫度都高于純銅，這就大大提高了電極滾輪端面抗變形的能力。實(shí)驗證明，采用鉻鋯銅制作的滾輪電極，端面厚度為1.4mm時(shí)，不易發(fā)生變形。
4、 焊接參數的確定 對于不同金屬材料、不等厚度構件的滾焊，要選擇與之相適應的焊接參數。 在同等能量下，有強弱參數之分，如圖2所示，加熱幅值大而時(shí)間短為強參數，加熱幅值小而時(shí)間長(cháng)為弱參數。 我們所焊接的波紋管材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，導熱系數較低，電阻較大，需要采用弱參數。確定的焊接參數如表2所示，按此參數，對500套波紋管組件進(jìn)行了焊接。 
圖2 焊接完成后，對組焊件進(jìn)行氣壓強度試驗，試驗壓力為0.6MPa，合格后進(jìn)行總裝，然后進(jìn)行靈敏度更高的氦氣檢漏。 統計后發(fā)現，波紋管組件滾焊焊縫一次試壓合格率為95%，焊縫表面無(wú)明顯缺陷，無(wú)燒穿、溢出、壓痕過(guò)深及表面飛濺等缺陷。 發(fā)生泄漏的多是因為某個(gè)點(diǎn)或某一小段未焊透所致，分析認為這與波紋管的清潔度及裝配間隙有關(guān)。調整后，通過(guò)補焊，全部達到設計要求，未出現一件廢品。 1、核用真空閥波紋管組件焊縫質(zhì)量要求較高。通過(guò)制作適當的工裝，確定適當的電極材料和端面尺寸，選擇合理的焊接順序和焊接參數，可以保證0.12mm厚的1Cr18Ni9Ti波紋管組件滾焊焊縫質(zhì)量。 2、工件的焊前清理以及裝配間隙是影響滾焊質(zhì)量的重要因素，對于裝配間隙較大的工件，適當加大電極壓力，可取得良好的效果。 3、因未焊透發(fā)生泄漏的焊縫，再次補焊可達到設計要求，不會(huì )影響正常使用。
