Ministrul Educatiei, si Cercetarii
Tineretului si
Sportului
Colegiul Tehnic ,,Marcel Guguianu”
Zorleni
PROIECT DE CERTIFICARE A COMPETENTELOR PROFESIONALE
Specializarea, Tehnician
Proiectant CAD
Indrumator
Candidat
Prof. Huluta Aurora Usurelu Dan-Catalin
cls XII-D
2012
Tema
proiectului
|
Sudarea Electrica
|
Cuprins
Argument………………………………………………………………….4.
Capitolul I.Asamblari prin
sudare
I.1.Metodele productive la sudarea cu gaze……………………..…….......5.
I.2.Sudarea electrica…………………………………………………….....5.
I.3.Sudarea cu arc electric…………………………………………………7.
I.4.Sudarea cu electrozi inveliti……………………………………………9.
I.5.Tehnica sudarii cu arc electric………………………………………...11.
I.6.Sudarea electrica prin presiune……………………………………......21.
Capitolul.II.Scule si dispozitive pentru operatiile de sudare……………...24.
Capitolul.III.Asamblarea generala a constructiilor sudate …………….....26.
Capitolul.IV.Tensiuni interne si deformatii…………………………….....28.
IV.1.Procedee de reducere a deformatiilor …………………………….....28.
IV.2.Formarea fisurilor…………………………………………………....29.
IV.3.Tratamentul termic al imbinarilor sudate…………………………....30.
Capitolul.V.Controlul si
receptia asamblarilor sudate…………………….32.
Capitolul VI.Norme de tehnica securitatii si igiena a muncii......................35.
Anexe……………………………………………………………..…….....36.
Bibliografie……………………………………………………..…………40.
Argument
Intocmirea proiectului ajuta ia formarea capacitatii
de folosire a informatiilor de catre viitorii absolventi pentru integrarea lor
in mecanisme, si activitatilor industriale din economie.
Deasemeni
dobandirea unui ansamblu coordonat de cunostiinte necesare priceperii corecte a
problemelor economiei de piata.
Informarea
in problemele tehnice si economice, componente structurale si functionale ale
societatii, care are rolul de a pregatii procese de cunoastere, de catre elevi,
a acestui important segment al programului de educatie.
Prin
aceasta, elevul, dar nu numai el, poate sa contribuie la modelarea insusirilor
specifice calitatii intelectuale, morale, sociale, dinamice a elevilor, viitori
cetateni competenti, dinamici, potentiali factori de armonie, progres,
prosperitate ai societatii.
Productia
se desfasoara la locul de munca, unde se concentreaza: scule, instrumente,
materie prima, semifabricate si produse finite. Aceasta determina in mod
nemijlocit importanta unei bune organizari a locului de munca, care sa aiba
rezultat sporirea randamentului si economicitatii necesare precum si micsorarea
efortului depus.
Activitatea
lacatusului mecanic se desfasoara in general in atelier, unde au loc o
multitudine de activitati.
Tema actualului proiect este :"Asamblari prin sudare ".
in aceasta lucrare vor fi prezentate urmatoarele :
- Asamblarea generala a constructiilor sudate
-
Tensiuni
interne si deformatii
-
Procedee
de reducere a deformatiilor
-
Formarea
fisurilor
-
Tratamentul
termic al imbinarilor sudate
- Controlul si receptia asamblarilor sudate
I.1 Metodele productive la
sudarea cu gaze
Una din metodele cele mai
productive este cusatura dubla
care se poate aplica atat la sudarea otelului cat si la sudarea metalelor
neferoase. Tablele de imbinat se asaza in pozitie verticala, iar sudarea se
executa simultan de catre doi sudori asezati de o parte si de cealalta. Prin
aplicarea acestei metode, viteza de sudare poate fi marita pana la 80% fata de
metoda spre dreapta, iar consumul de gaze se micsoreza cu 40%.
O alta metoda productiva
este sudarea cu suflaiul multiplu.
Becurile au doua sau mai multe ajutaje: una din flacari preincalzeste piesa,
iar cealalta incalzeste metalul. Consumul de oxigen si de acetilena se
micsoreaza cu 15-20%, iar viteza de sudare creste cu 30% fata de sudarea spre
dreapta si cu 50% fata de sudarea spre stanga.
O alta metoda este sudarea automata cu gaze care se aplica la productia
de serie pentru sudare cusaturilor longitudinale fara metal de adaos si a
tevilor cu pereti subtiri. Suflaiurile folosite sunt cu mai multe flacari si se
racesc cu apa. Amestecul gazos folosit este cu exces de oxigen, ceea ce asigura
o temperatura inalta a flacarii.
I.2 Sudare electrică
Sudarea electrică este o operaţie de
îmbinare nedemontabilă a pieselor metalice la care căldura necesară se obţine
pe cale electrică. Rezultatul sudării electrice se numeşte sudură sau îmbinare
sudată. Sudarea electrică se face prin mai multe procedee, care diferă prin
modul de transformare a energiei electrice în căldură: sudare electrică cu arc,
sudare electrică prin rezistenţă, sudare electrică în baie de zgură şi sudare
electrică cu fascicul de electroni. Sudarea electrică cu arc foloseşte căldura degajată de arcul electric produs între electrozii de sudare şi piesele de sudat. Avansul electrozilor poate fi manual sau automat. Sudarea electrică cu arc poate fi cu arc descoperit, la care se emit radiaţii luminoase vătămătoare, fiind necesare măşti de protecţie, sau cu arc acoperit, la care arcul arde sub un strat de pulbere (flux), care măreşte randamentul procesului prin micşorarea pierderilor prin radiaţia arcului şi protejează sudura de oxidare.
Sudarea electrică cu arc în atmosferă protectoare (argon, CO2) se aplică metalelor uşoare, oţelurilor aliate şi inoxidabile, precum şi metalelor neferoase. Electrodul poate fi fuzibil (consumabil) sau, mai frecvent, neconsumabil. Pentru ameliorarea condiţiilor de amorsare a arcului în curent alternativ, se poate utiliza un oscilator de înaltă frecvenţă, care se deconectează după amorsarea arcului, realizată fără atingerea electrodului de piesă.
Sudarea electrică cu arc trifazat se aplică la îmbinarea pieselor de aluminiu sau a tablelor groase, folosindu-se doi electrozi conectaţi la două faze ale sursei de alimentare, a treia fază fiind legată la piesa de sudat. Se formează 3 arcuri, două directe, între electrozi şi piesă şi unul indirect, între electrozi, concentrându-se o putere mare la locul îmbinării şi asigurând o ionizare continuă a mediului, încât arcul arde fără întreruperi.
Sudarea electrică prin rezistenţă foloseşte pentru încălzirea pieselor la temperatura de sudare efectul termic al curentului prin rezistenţa de contact. Sudarea electrică prin puncte se aplică la îmbinarea tablelor metalice suprapuse, de la grosimi de câţiva microni, până la circa 20 mm. Piesele ce se îmbină sini presate cu ajutorul unor electrozi de cupru, prin care apoi se trece curentul de sudare. Cea mai mare rezistenţă apare la suprafaţa de contact dintre cele două piese, care se încălzesc, în această porţiune, până la temperatura de topire. Sudarea electrică prin cusătură (in linie) se execută cu ajutorul unor electrozi sub formă de discuri, între care sunt strânse tablele de sudat ce se deplasează cu o anumită viteză, fiind antrenate de electrozii-role. Mişcarea pieselor şi trecerea curentului prin electrozi poate fi continuă sau intermitentă.
La sudarea electrică cap la cap, piesele, de regulă, de forma unor bare prismatice, sunt dispuse cap la cap şi apăsate una contra celeilalte. Sudarea se poate face prin două procedee: în stare solidă sau prin topire. La sudarea în stare solidă, după o strângere iniţială a pieselor, se trece prin ele curentul de sudare concomitent cu mărirea presiunii, Încât în locul îmbinării apare o refulare a materialului. Din cauza impurităţilor şi oxizilor de pe suprafeţele limitrofe ale pieselor, procedeul este limitat la bare cu diametrul sub 20 mm (de exemplu, la sudarea barelor de lanţ).
La sudarea prin topire, după aducerea pieselor în contact şi apăsarea lor cu o presiune de 5-20 N/mm2 se conectează transformatorul de sudare şi se încălzeşte locul îmbinării la 600-800°C (în cazul oţelului). Se reduce, apoi, presiunea la 2-5 N/mm2, crescând în acest fel rezistenţa zonei de contact. Suprafaţa reală de atingere a barelor se restrânge, curentul se dirijează doar prin câteva puncte fizice, pe care le topeşte. După dispariţia vechilor proeminenţe se formează alte căi de trecere a curentului şi fenomenul se repetă până la topirea întregii zone de contact, o parte din metalul lichid formând bavuri în exteriorul pieselor. Procedeul are avantajul unui consum redus de energie, nu necesită prelucrarea suprafeţelor de contact şi asigură o rezistenţă mecanică sporită.
Sudarea electrică în baie de zgură se aplică la îmbinarea plăcilor (cu grosimi peste 50 mm) şi se bazează pe căldura produsă la trecerea curentului printr-un strat de zgură topită, de conductivitate redusă. Procesul începe prin amorsarea arcului electric între electrozi şi piesa de sudat, sub strat de flux. După ce s-a format o baie de zgură, prin topirea fluxului, arcul se întrerupe, iar curentul trece de la electrod la piesă prin baie. În funcţie de grosimea pieselor de sudat, se folosesc unul sau mai mulţi electrozi, îmbinarea sudată se face plecând de la o plăcuţă de bază, sudată la partea inferioară a pieselor, asigurându-se un interstiţiu de 25-30 mm. Solidificarea se face forţat, cu ajutorul unor plăci de cupru răcite cu apă, deplasate odată cu mecanismul de sudare.
Sudarea electrică cu fascicul de electroni foloseşte pentru încălzire energia cinetică a electronilor acceleraţi într-un câmp electric puternic, care la impactul cu piesa de sudat se transformă în căldură. Procedeul se desfăşoară într-un vid înaintat, astfel că îmbinarea este ferită de acţiunea nocivă a agenţilor chimici atmosferici. Sudarea electrică cu plasmă. Alimentarea instalaţiilor de surse electrice se face de la surse speciale.
• Arc electric constrâns
• Surse de sudare electrică
I.3 Sudarea cu arc electric
Conform SR EN4063 notarea numerica a celor mai importante
procedee de sudare cu arc electric prezentam mai jos:
- Sudarea cu electrod
fuzibil cu arc electric descoperit (autoprotectie);
- Sudarea manuala cu
electrod invelit;
- Sudarea cu arc acoperit;
- Sudarea sub strat de
flux;
- Sudarea cu arc electric
protejat;
- Sudarea cu sârma
electrod fuzibil în mediu de gaz protector inert MIG;
- Sudarea cu sârma
electrod fuzibil în mediu de gaz protector activ MAG;
- Sudarea cu sârma
tubulara în mediu de gaz protector activ;
- Sudarea cu sârma
tubulara în mediu de gaz protector inert ;
- Sudarea cu sârma
tubulara autoprotectoare;
- Sudarea cu electrod
nefuzibil cu arc protejat;
- Sudarea cu electrod de
wolfram în mediu de gaz protector inert TIG/WIG;
- Sudarea cu arc electric
strangulet;
- Sudarea cu plasma;
- Alte procedee de sudare
cu arc electric;
Arcul electric este o
descarcare electrica stabila între doi electrozi la densitati mari de curent în
mediu gazos.
Etapele amorsarii si formarii arcului electric sunt
prezentate în figura 5.1.
Punctele de contact între
electrod si piesa (figura 5.1.a), care constituie locurile de strangulare a
liniilor de curent se vor încalzi pâna la temperatura de topire, datorita
curentului de scurtcircuit mare. Sub influenta fortei de apasare F numarul
punctelor de contact va creste continuu si zona de trecere electrod si piesa va
fi formata dintr-o punte de metal lichid (figura 5.1.b). La ridicarea
electrodului de pe piesa (figura 5.1.c) odata cu alungirea puntii de metal,
datorita fortelor electromagnetice Fe
se produce si o strangulare a ei. Aceasta determina o crestere a rezistentei
electrice care conduce la cresterea temperaturii acestei portiuni. La atingerea
temperaturii de fierbere a metalului are loc ruperea puntii metalice si
formarea vaporilor metalici care fiind usor ionizabili asigura trecerea
curentului în continuare sub forma unei descarcari în arc (figura 5.1.d).
Figura
5.1. Etapele amorsarii si forarii arcului electric
Procesul de formare a
arcului electric d 636d32g ureaza doar câteva fractiuni de secunda si se
caracterizeaza prin fenomene fizice complexe:
- emisie termoelectronica
- ionizarea gazului din spatiul arcului
- accelerarea electronilor în câmp electric, etc.
Datorita
transportului de ioni de la anod la catod, anodul va aparea sub forma unui
crater iar catodul sub forma unui con.
Partile
componente ale arcului electric sunt prezentate în figurile 5.2. si 5.3.
Figura 5.2
Delimitarea zonelor arcului Figura 5.3. reprezentarea
simplificata a arcului electric
electrica
I.4 Sudarea cu electrozi inveliti
Sudarea cu arc electric, la care arcul
se mentine între electrod si piesa fiind protejat numai de gazele si/sau zgura
rezultate prin topirea electrodului, electrodul constituie metalul de adaos.
Se
deosebesc:
· sudarea manuala cu
electrod învelit, la care electrodul este fixat într-un portelectrod care este
condus manual de catre sudor,
· sudarea gravitationala
cu electrod învelit, la care acesta se aseaza înclinat în rost si care pe
masura consumarii, se deplaseaza sub actiunea fortei de gravitatie,
· sudarea mecanizata cu
electrod învelit, la care electrodul se deplaseaza sub actiunea fortei de
apasare a unui resort,
· sudarea cu sârma
tubulara autoprotectoare,
· sudare cu electrod
culcat
Sudarea cu arc electric cu electrozi
(înveliti) fuzibili este procedeul cel mai des aplicat, deoarece prin
utilizarea arcului electric poate fi concentrata o mare cantitate de caldura,
iar operatia de sudare începe din momentul amorsarii arcului electric.
Curentul
de sudare este furnizat de o sursa de curent care poate fi:
a)
transformator
b)
convertizor
c)
redresor
d)
invertor
a) Transformatoarele -sunt surse de curent alternativ coborâtoare de
tensiune (valorile aproximative ale tensiunii si curentului în secundar sunt
70V si »500A). Pot fi racite natural sau în ulei.
Avantaje: - este simplu si are constructie ieftina
-
nu are parti în miscare care se uzeaza
-
are durata mare de viata
-
randamentul este ridicat 70 - 90%
-
pierderile de mers în gol sunt foarte reduse
-
suflajul magnetic este foarte slab.
Dezavantaje:
- factor de putere foarte slab, cos
φ = 0,3-0,45
-
fiind monofazat încarca
neuniform reteaua trifazata.
Partile constructive principale ale unui transformator
electric sunt:
·
miezul feromagnetic, care este
sediul câmpului magnetic principal
·
înfasurarile
·
partile de asamblare si
accesorii
Schema unui
transformator monofazat cu doua înfasurari este prezentata în figura 5.4.
Figura 5.4. Schema
transformatorului monofazat
I.5 Tehnica sudarii cu arc electric
Se parcurg urmatoarele etape:
1.
Alegerea
diametrului electrozilor si a valorii parametrilor de sudare.
Pentru sudarea stratului
de radacina se recomanda utilizarea diametrelor de electrozi (de)
mici: 2,5 mm sau 3,25 mm (pentru usurarea accesului la radacina se va evita
folosirea electrozilor cu învelis gros).
Alegerea diametrului
electrodului se va corela cu dimensiunile efective ale rostului (vezi figura
5.8.)
Figura 5.8. Forme de rosturi
Pentru executarea
straturilor de umplere a rostului se recomanda utilizarea electrozilor de
diametru mai mare (4 mm, 5 mm) sau chiar utilizarea electrozilor cu învelis
gros cu pulbere de fier în învelis.
Recomandarile sunt
valabile în cazul îmbinarilor sudate cap la cap si a îmbinarilor sudate de
colt.
În functie de tipul
învelisului electrodului se stabileste natura si polaritatea curentului de
sudare Is (curent alternativ sau continuu) În cazul curentului
continuu aceasta poate fi cu polaritate directa adica electrodul legat la polul
negativ al sursei sau cu polaritate inversa când electrodul este legat la polul
pozitiv al sursei.
Curentul de sudare
depinde de tipul (marca) si diametrul electrodului, pozitia de sudare, felul
trecerii, grosimea componentelor etc.
Pentru stabilirea
curentului de sudare se folosesc diferite relatii [5] dar toate sunt functie de
diametrul electrodului Is
= f (de).
Tensiunea arcului (Ua)
depinde de lungimea arcului, tipul învelisului electrodului, curentul de sudare,
diametrul electrodului, etc.
Pentru stabilirea tensiunii arcului se utilizeaza relatia
Ua = f (Is)
Viteza de sudare vs
depinde de metalul de baza prin
energia liniara admisa sa se introduca la sudare, aria trecerii, tipul si
diametrul electrodului, pozitia de sudare, etc. Calculul vitezei de sudare se
executa cu o relatie care este functie de Is. Vs= f (Is)
Energia liniara (ql )
se exprima cu relatia:
unde η este randamentul arcului
electric.
unde η este randamentul arcului
electric.
2. Pregatirea materialelor
înainte de sudare. Ea consta în curatirea
locului care se îmbina prin sudare de oxizi, rugina si pete de grasime prin
sablare cu peria de sârma sau prin aschiere. Rosturile se pregatesc prin
aschiere conform desenului de executie al constructiei metalice (vezi figura
5.8.). Se pot pregati si prin taiere termica.
3. Aprinderea
si conducerea arcului. În functie de pozitia
în spatiu a sudurilor, electrodul trebuie tinut într-o pozitie corespunzatoare,
Metodele de amorsare a arcului
sunt prezentate în figura 5.9.
Figura 5.9. Metodele de amorsare a arcului electric
a.) aprindere de chibrit b.)
prin atingere
Operatorul trebuie sa
fie preocupat totdeauna ca pozitia electrodului sa fie înscrisa într-un plan
perpendicular pe suprafata baii de metal necesara realizarii sudurii (vezi
figura 5.10). 
Figura
5.10. Pozitionarea electrodului
a). pozitie orizontala 
pendulare; b). pozitie înclinata ;
pendulare; b). pozitie înclinata ;
c). pozitie verticala ; d). pozitie cornisa;
; d). pozitie cornisa;
e.). pozitie peste cap
I.5.1 Imbinari cap la cap în jgheab
Electrodul se conduce perpendicular pe cele doua componente în sectiune
transversala, si la un unghi de 60-900 fata de perpenduculara
sectiunii longitudinale în directia de sudare ( vezi figura 5.11)
Electrodul poate fi condus
în linie dreapta (cazul cel mai simplu) sau prin pendulare, pendulare sub forma
de arce de cerc si prin tesere vezi figura 5.12.
Figura 5.11. Pozitia
electrodului în cazul sudarii cap la cap în jgheab
În general sudarea cu
electrod invelit se utilizeaza la table peste 4 mm. Se poate suda si table mai
subtiri pâna la 1 mm. În acest caz prinderea de sudura provizorie se va face la
o distanta de 50 mm pentru ca la distante mai mari tablele se deformeaza si
tablele dupa sudare nu vor fi în plan.
Figura 5.12. Conducerea
electrodului în rost
a.) linie dreapta b)pendulare în zig-zag c.)pendulare dupa arc de cerc
d.) tesere
În cazul sudarii radacinii
arcul se conduce în linie dreapta. Pentru straturile de umplere electrodul
poate fi condus în doua feluri în linie dreapta si pendulat. Daca se utilizeaza
pendularea atunci latimea pandularii trebuie sa cuprinda toata latimea rostului
vezi figura 5.13.
Figura 5.13. Cordoane de umplere
a.) prin pendulare b.) conducerea electrodului în linie dreapta
Tablele între 15-25 mm se
sanfreneaza în X. În acest caz cantitatea de material de adaos topit este pe
jumatate fata de senfren în V sau Y la acelasi grosime de material, dar
presupune acces la tabla din amblele parti. Peste 25 mm se recomanda utilizarea
sanfrenului în U sau dublu U.
Obs. Radacina în toate cazurile
se executa cu electrozi de diametru 2,5
mm.
I.5.2 Sudarea
în jgheab a îmbinarilor de colt exterior
Ca sa avem patrundere corespunzatoare, radacina se va suda cu electrod cu
diametru de 2,5 mm . În functie de grosimea componentelor se va suda în mai
multe straturi (vezi figura 5.14)
Figura 5.14. Sudarea îmbinarii
de colt exterior în jgheb
I.5.3 Sudarea
îmbinarilor de colt interior în pozitie orizontala
În acest caz pozitia
relativa a celor doua componente este una orizontala ceaalalta verticala. În
cazul unui cordon de colt pozitia electrodului trebuie sa fie în bisectoarea
unghiului. În cazul placii verticale de trecere pozitia electrodului este tot
în bisectoarea unghiului dar cu 1-2 mm mai sus de colt în vederea repartizarii
mai uniforme a caldurii. ( ca placa orizontala sa nu se supraîncalzeasca) vezi
figura 5.15
Figura 5.15. Conducerea
electrodului în cazul realizarii unor cordoane de colt orizontal
a.)cordon de colt simplu b si c.) cordon de colt când una
din table trece peste colt
Cordoanele de colt pâna la
5 mm se realizeaza dintr-un singur strat peste din mai multe functie de
grosime.
Sudarea în jgheb a
cordonului de colt este reprezentat în figura 5.16.Radacina se va suda cu un
electrod cu diametru mic de exemplu 2,5 mm sau maxim 3,25 mm. Un exemplu de
realizare a unui cordon de colt mai mare de 5 mm este prezentat în figura
5.17.. În acest caz se urmareste realizarea unui triunghi isoscel adica a=b
figura 5.17.
Figura 5.16. Sudarea în jgheab Figura.5.17.
Sudarea unei îmbinari a unei îmbinari de colt de
colt din mai multe rânduri
I.5.4 Sudarea
verticala a unor îmbinari cap la cap
Electroda se conduce pe un plan perpendicular pe suprafata tablelor
componentelor. În cazul sudarii radacinii sau realizarea unui cordon dintr-o
singura trecere, electroda va fi condus sub forma de triunghi conform figurii
5.18.a.. Radacina se va suda cu electrod cu diametrul de Ø2,5 mm
Figura 5.18. Conducerea
electrodului în cazul sudarii verticale a unui cordon cap la cap
a.)conducerea electrodului în
cazul sudarii verticale ascendent b )
suderea verticala a tablelor subtiri
c si d) sudarea verticala a
tablelor mai groase cap la cap ascendent si descendent
Radacina se va suda cu un
electrod cu diametrul de Ø2,5 mm. Important este alegerea curentului de sudare.
La curenti prea mari apare curgerea baii, la curenti prea mici se lipeste
electrodul de piesa, respectiv apar defecte în îmbinare.
În cazul sudarii unui
cordon din mai multe straturi tehnica de conducere a electrodului este
reprezentat în figura 5.19
Figura 5.18. Sudarea verticala a
unei îmbinari cap la cap din mai multe straturi
a) conducerea electrodului în
cele trei straturi (punctul reprezinta oprire) b)
sectiunea cordonului inaintea ultimului strat c)
dupa ultimul strat
I.5.5 Sudarea
verticala a unor îmbinari de colt interior
Cordonul se realizeaza prin pendularea sub forma truinghiulara ascendent.
Aceasta miscare trebuie sa fie cât se poate de uniforma. Diametrul electrodului
folosit va fi de Ø2,5 mm
Figura 5.19. Conducerea electrodului la sudarea verticala a cordoanelor de
colt
a.) sudarea radacinii sau a unui cordon de colt b.) sudarea cordonului de colt vertical din mai multe
treceri
I.5.6. Sudarea cap la cap orizontala pe perete
vertical (cornisa)
Este
o pozitie destul de dificil de executat. Radacina se executa cu electrod de
diametru de Ø2,5 mm descriind cercuri.vezi figura 5.20.
Figura 5.20 Sudarea cap la cap
orizontala pe perete vertical( cornisa)
a.)executarea radacinii. b.)conducerea
electrodului prin miscare de rotatie
c.)sudare gresita d.)straturile de
umplere
Cordoanele de umplere se
realizeaza de jos în sus.
I.5.7 Sudarea peste
cap (cap la cap si de colt)
Se utilizeaza electrod
special pentru aceasta pozitie ca baia de metal topit sa nu se desprinde din
cauza fortei gravitationala. Se sudeaza cu arc cât mai scurt, baia de metal
topit trebuie sa fie cât mai mica. Radacina se sudeaza cu electrod de diametru
Ø2,5 mm iar restul straturilor cu Ø3,25 mm. Pregatirea rosturilor în acest caz
se va executa mai pretentios, Pozitia electrodului se va conduce conform
figurii 5.21
Figura 5.21 Pozitia electrodului
la realizarea unui cordon cap la cap în pozitia peste cap
La
sudarea cordoanelor de col' peste cap radacina se sudeaza cu electrod cu
diametrul de Ø2,5 mm Electrodul se conduce pe bisectoarea unghiului adica la 450
respectiv 700 la directia de avans a electrodului. Vezi figura 5.22
Figura 5.22. Sudarea peste cap a
îmbinarilor de colt.
a.)si b) pozitia electrodului la
sudarea radacinii c)realizarea
straturilor
I.5.8 Încarcare prin
sudura
În cazul pieselor reperelor care au suferit coroziune în adâncime. Se
utilizeaza material de adaos identic cu material de baza. În cazul când
materialul de baza trebuie acoperit cu un strat care sa reziste la coroziune
sau de o rezistenta mai mare, materialul de adaos va fi mult diferit de
material de baza. În acest caz prima data se sudeaza un strat de tampon
filiform cu un material de adaos intermediar din punct de vedere a
caracteristicilor.
Pregatirea suprefetelor
înainte de încarcare se prezinta pe figura 5.23
Incorect corect
5.23. Pregatirea materialului de baza pentru încarcare
Ordinea de încarcare se face conform figurii 5.24
Rândurile
trebuie trase paralel.
Figura 5.24. Încarcarea suprafetei
a) într-un strat longitudinal b)
în mai multe straturi longitudinal
c). Longitudinal transversal
I.6 Sudarea electrica prin presiune
Este procedeul cel mai utilizat datorita
avantajelor deosebite. Metoda se preteaza la productia de masa, reduce
timpul de imbinare, reduce consumul demetal si de energie, se preteaza
la mecanizare, are un pret scazut, iar pieselerezultate au o calitate superioara, un
aspect frumos.Se caracterizeaza prinincalzirea locala a pieselor de la o sursa electrica,
prin efect Joule - Lenz, urmata deactiunea
fortelor de apasare. Efectul Joule - Lenz se produce prin rezistentaelectrica
locala dintre suprafata pieselor in contact.
I.6.1 Sudarea electrica prin presiune
cap la cap
Sudarea electrica prin presiune cap la cap se realizează in doua faze:incalzirea pieselor
si aplicarea presiunii de refulare.Lungimea libera se alege in functie de diametrul d al pieselor, astfel
incât:
l =kd [mm] unde: k este coeficient de proportionalitate,
care depinde de material astfel:
-k = 0,5...1,0 pentru otel carbon;
-k = 1,5...2,0 pentru aluminiu si alama;
-k = 2 0...2 5
pentru cupru.
-d = este
diametrul piesei de sudat [mm].
Incalzirea pieselor se face la temperatura de deformare plastica, iar parametrii principali ai regimului
de incalzire sunt durata si densitatea curentului.Procedeul se caracterizeaza
prin simplitate, rapiditate si posibilitatea automatizariiCa mare neajuns prezinta impuritati pe suprafetele
frontale ale sudurii iar oxiziiformati in timpul operatiei ramân in
cusatura si ii altereaza proprietatile mecanice.Sudarea în capete cu topire se realizează după aceeaşi schemă, însă prin
mişcărisuccesive de apropiere şi
depărtare a capetelor în timpul încălzirii, când îninterstiţii, se formează pelicule de metal lichid.
La refularea finală, picăturileîmpreună cu oxizii
care se formează, se expulzează în atmosferă. Procesul detopire locală a capetelor se poate face
direct sau cu preîncălzire. Preîncălzirea serealizează prin contacte
intermediate de impulsuri ale curentului.În
cazul sudării cu topire, timpul de încălzire se măreşte, fiind de ordinulsecundelor,
iar forţa de refulare creşte la oteluri până la 8-14 daN/mm" la sudareacu topire directă şi 4-6 daN/mm la topire, cu
preîncălzire, fată de sudarea fărătopire, însă expulzând oxizii şi
impurităţile, îmbinarea prezintă proprietăţi mecanicesuperioare şi puteri instalate pentru aceeaşi
secţiune.Procedeul se aplică la sudarea genţilor pentru roţi, a zalelor de
lanţ, a ţevilor, asculelor, şinelor de cale ferată etc
I.6.2 Sudarea electrica prin presiune in
puncte
La acest procedeu
piesele sunt presate si sudate in puncte distincte Simultan
se pot suda unul sau mai multe puncte In principiu se poate executa fie din cele doua
parti ale pieselor care se imbina fie dintr-o singura parte In ambele
cazuri incalzirea pieselor are loc ca urmare a efectului Joule -
Lenz produs de curentul care le strabate.
Rezistentele ohmice trebuie evitate si de aceea se utilizează electrozi buniconducători de
electricitate (din cupru, cupru-cobalt. cupru-beriliu-cobalt), iar suprafeţele pieselor sunt curăţate prin sablare sau decapare.Tehnologia sudării in puncte presupune corelarea parametrilor principali
ai procedeului: curentul de sudare, durata de conectare, forţa
de apăsare, diametrul electrozilor
de contact, calitatea suprafeţelor in contact.
I.6.3 Sudarea electrica prin presiune
in linie
Procedeul
este asemănător cu sudarea in puncte, cu deosebirea ca punctele suntatât de dese încât se suprapun parţial, formând o cusătura etanşa. In loculelectrozilor
se folosesc role de cupru. Ambele role sunt răcite cu apa. Prin frecare,rolele
antrenează piesele de sudat 2 intr-o mişcare de avans cu viteza Vs.
Tehnologia sudării in linie presupune
corelarea parametrilor de baza: curentul desudare, forţa de apăsare si viteza de avans. Se utilizează cu precădere pentruîmbinarea
tablelor din otel si metale neferoase,
atunci când se cere o cusătura maicompacta si mai rezistenta decât cea realizata prin
puncte (la rezervoare, ţevi.ambalaje).
Sudarea prin presiune, indiferent de metoda prin
care se realizează, secaracterizează
prin introducerea unor modificări mult mai puţin accentuate decât prin
topire. Zona in care se concentrează cea mai mare cantitate de căldura va produce încălzirea locala a piesei chiar până la topire, pe o porţiune foarterestrânsă. Se vor forma astfel cristalele primare echiaxe. In jurul
lor se vor formacristale
dendritice.
I.6.4
Utilaje. Desfasurarea lucrarii
Utilajele sunt transformatoare speciale, cu
puteri de 0,5-500 A, posibilitateade a
furniza curenţi de 5.000...30.000 A şi tensiuni, la secundar, de 0,3...25 V.Sistemele de realizare ale forţelor de presare pot fi: mecanice, pneumatice,hidraulice.
Desfăşurarea lucrării.
Aplicaţia practică se referă la
sudarea electrica prin presiune cap la cap.Se
identifică instalaţiile de sudare prin presiune cap la cap şi părţile lor componente.Se
identifică piesele de sudat şi se măsoară dimensiunile acestora;Pregătirea
suprafeţei pentru sudare constă în curăţirea de rugină, ulei, vopsea,arsuri,
folosind perii de sârmă, polizoare, flacără.Procedeul constă în încălzirea prin
rezistenţă de contact a părţilor frontale ale pieselor, prinse între două
dispozitive de strângere, prin care se aduce curentul de lasecundarul transformatorului de sudură şi prin
care se acţionează cu o forţă de presare, Dispozitivele sunt
montate pe batiul maşinii.
La sudarea în stare solidă, după
încălzirea pieselor până la 1200-1500°K, se aplică presiunea de refulare, prin care obţinem îmbinarea cu o scurtare S.
Capitolul II. Scule si dispozitive
pentru operatiile de sudare
La asamblarea prin sudare a constructiilor
metalice,sculele si dispozitivele difera in mare masura daca sudarea se executa
manual sau automat. Sculele comune pentru ambele metode sunt numai masca de
sudura, peria de sarma, si ciocanul.
La sudarea manuala se
folosesc urmatoarele scule si dispozitive:
- clestele de sudura (fig 1.1.a) se fabrica
in foarte multe variante si este folosit pentru a se asigura prinderea cat mai
buna a electrozilor in timpul sudarii;
 |
- panourile de protectie se folosesc pentru a izola pe cat se
poate locul, unde se sudeaza, de restul spatiilor de lucru, intrucat arcul
electric da iritatii periculoase ochilor. Nu intotdeauna este posibila
utilizarea panourilor, intrucat sudurile se executa si la inaltime. In aceste
cazuri, pentru a feri lucratorii de inflamarea ochilor, datorita razelor
generate de arcul electric, trebuie facut un instructaj special;
- dispozitivele de asamblare in functie de zona de aplicare pot fi
generale sau speciale. Cele generale sau universale se folosesc la asamblarea
unui mare numar de piese care nu sunt identice, la productia de unicate sau de
serii mici.
Dispozitivele speciale, numite si conductoare, se
folosesc pentru asamblarea pieselor de acelasi tip, cu dimensiuni apropiate sau
identice. Ele se folosesc la productia in serie.
Dupa felul operatiilor,
dispozitivele se clasifica stelaje, conductoare, dispozitive de fixare, de
prindere, de intindere, de distantare si de rotire.
In anumite cazuri, intr-un
dispozitiv complex se combina doua sau mai multe categorii de dispozitive, ceea
ce permite executarea a doua sau a mai multor operatii de asamblare sau sudare.
Stelajele sau dispozitivele de sustinere sunt suprafete
fixe si plane de sustinere, pe care se executa asamblarea si sudarea pieselor.
Constructia lor este variata : din profil, din beton armat etc.
Ele trebuie sa corespunda
urmatoarelor cerinte:
-sa fie rezistente, rigide si
sa asigure fixarea in pozitia necesara a pieselor de sudat;
- piesele sa poata fi asezate
si scoase dupa sudare usor si repede;
- dispozitivele de conducere
sunt destinate asigurarii pozitiei precise a pieselor sau a subansamblurilor si
se folosesc in productia in serie sau de masa;
- dispozitive de fixare
(fig.1.2) sunt opritoarele si limitatoarele care se fixeaza pe stelaje, pe
placile de fixare sau pe sabloane.
- dispozitivele de prindere au forme foarte
variate si se utilizeaza pentru fixarea
pieselor de sudat in pozitiile convenabile si pentru a impiedica deplasarea
piselor in timpul sudarii.
 |
- dispozitivele de strangere se folosesc la fixarea a doua piese
in cadrul asamblarii. Ele se prind de piesele de baza prin puncte de sudura si
dupa terminarea asamblarii se desprind cu dalta;
- dispozitivele de intoarcere permit sudarea in pozitie
orizontala a majoritatii cordoanelor de sudura de la o constructie.
Dispozitivul pentru intoarcerea cilindrilor este compus din doua siruri de
role, din care unul este antrenat de un motor electric cu reductor. Reductorul
sau variatorul de viteza poate fi astfel reglat incat, in functie de diametrul
rezervorului sau al recipientului de sudat, sa imprime rolei de antrenare o
astfel de miscare incat sa realizeze viteza periferica caracteristica pentru
regimul de lucru respectiv. Pentru rotirea stalpilor sau a grinzilor compuse se
foloseste un suport cu lanturi cu care se poate manevra cu usurinta grinda de
sudat, astfel incat in totdeauna sudurile sa se realizeze in pozitie
orizontala.
Sudarea automata si sudarea
semiautomata asigura o productivitate marita. Dispozitivele constau in
instalatii pentru asigurarea executiei cordoanelor in pozitie orizontala,
precum si pentru mentinerea marginilor de sudat intr-o pozitie bine stabilita.
Pozitia orizontala de sudare se
asigura prin dispozitive de
poizitionare care se rotesc in jurul uneia sau a doua axe
perpendiculare, realizand orizontalitatea oricarei suduri dintr-o sectiune
plana sau de volum.In acest caz, aparatul automat se sprijina pe un suport
convenabil sau se foloseste un aparat semiautomat la care capul de sudare se
conduce manual.
Pentru fixarea marginilor tablelor
in timpul sudarii se foloseste atat prinderea acestora prin puncte de sudura
cat si fixarea pe platou magnetic.
Pentru a se mari posibilitatea de
executare a cordoanelor dintr-o singura trecere, in partea opusa arcului electric
se aseaza o garnitura de cupru continua. Cum operatia in sine nu este simpla se
recurge la inlocuirea garniturii cu un pat de flux. Un dispozitiv pneumatic ajuta la formarea patului de flux cu
ajutorul unei perne pneumatice. Din doua corniere si un profil semirotund se
realizeaza un jgheab 2 in care se creeaza, cu ajutorul unei benzi de azbest 3,
doua zone: una superioara, care se umple cu flux 5 si constituie perna de flux,
si una inferioara, in care se instaleza un tub flexibil 4. Dupa asezarea tablelor
1 si instalarea lor in pozitie de sudare in tubul flexibil se introduce aer
comprimat, care preseaza perna de flux pe piesa de sudat.
Intrucat platourile magnetice nu reusesc intotdeauna sa mentina marginile
tablelor intr-o pozitie corecta, sudirii de la Santierul naval Galati au creat
un dispozitiv magnetic flexibil care prezinta avantajul ca pentru o energie
consumata mai mica, reuseste sa tina fata in fata muchiile celor doua table
care se sudeaza cap la cap, mulandu-se dupa ondulatiile mici ale tablelor.
Capitolul III.Asamblarea generala a
constructiilor sudate
Inainte de a se trece la
asamblare, asa cum s-a aratat, piesele trebuie curatatre de bavuri, de
impuritati, de pete de grasime si de vopsea. Asamblarea propriu-zisa necesita
un volum mare de munca si este o operatie de raspundere, deoarece in acest caz
lipsesc gaurile de nit care sa ajute la prinderea pieselor unele de altele.
Pentru aceasta este necesar sa se foloseasca
dispozitivele de prindere, de strangere, opritoarele, precum si gabaritele
de asamblare.
Sudarea incepe prin prinderea in
cateva puncte de sudura a marginilor de asamblat. Punctele de sudura se executa
atat la sudarea manuala cat si la sudarea automata. Este necesar sa se
stabileasca regimul de sudare in functie
de grosimea tablei, de poizitia de lucru si de calitatea electrodului.
Aplicarea sudurii automate, desi
prezinta avantaje importante din punctul de vedere al productivitatii si al
calitatii, este inca limitata, deoarece nu se poate suda in orice pozitie, iar sudarea
cordoanelor scurte si raspandite nu este rezolvata pana in prezent sub aspectul
executarii rentabile. Consumul de electrozi de metal este mai mic, datorita
faptului ca marginile se prelucreaza mai putin, iar pierderile prin stropi mai
mici.De asemenea, consumul de energie este mai redus, intrucat sub protectia
fluxului de sudura, caldura arcului electric este mai bine utilizata.
Pentru a se extinde sudarea
automata s-au creat o serie de instalatii care sa elimine unele dificultati
pentru care aparatul de sudare automata nu poate fi utilizat. Acestea sunt:
- instalatia de sudare automata pentru grinzi. Aceasta
consta intr-o macara de perete 3, care se poate deplasa de-a lungul unor grinzi
de conducere 1 si 2. Aparatul de sudare 6 este suspendat pe traversa imobila 4,
iar capul de sudare este fixat pe o brosa verticala 5 cu inaltimea reglabila.
In functie de caracteristicele tehnice ale cordonului de sudura se stabileste
regimul de sudare, inclusiv viteza care se imprima macaralei-portal.
Aceasta instalatie combinata cu
dispozitivul de intoarcere cu lant 7 asigura o usoara manipulare si sudare a
grinzilor si stalpilor cu sectiuni compuse;
- instalatia de sudare automata pentru cazane si rezervoare este
compusa dintr-o instalatie similara celei aratate, cu deosebirea ca in locul
dispozitivului de intoarcere cu lant se adapteaza dispozitivul de intoarcere cu
role. In acest fel se rezolva sudarea automata atat a cusaturilor transversale
cat si a celor longitudinale.
S-au creat dispozitive si pentru
sudarea automata a cusaturilor verticale, care desi prezinta dificultati in
aplicare, este totusi rentabila in cazul cordoanelor de dimensiuni mari, care
se intanlesc in general la constructii de furnale.
Din cele de mai sus rezulta ca
dispozitivele de sudare in majoritatea lor sunt destinate executarii pieselor
similare. Din aceasta cauza trebuie combatuta tendinta utilizarii numai a
aparatelor manuale care au ca rezultat o
productivitate redusa si necesita un
personal cu calificare superioara. Aplicarea
sudarii si in special introducerea de noi metode este in plina desfasurare
tinandu-se seama ca toate perfectionarile tind spre o productivitate cat mai
ridicata si un pret de cost cat mai redus si ca in prezent s-au realizat viteze
de sudare pana la 200m/h, la otelurile cu grosimea pana la 10 mm, si de 300m/h
la otelurile cu grosimea pana la 4 mm.
Capitolul IV. Tensiuni interne si
deformatii
Arcul electric este o sursa
puternica de caldura, sub a carui influienta se stabileste, in piesele care se
sudeaza, un camp termic valabil, din cauza deplasarii arcului in lungul
cusaturii de sudura.
In imediata apropiere a
arcului electric, temperatura campului este foarte inalta, depasind temperatura
de topire a otelului; ea scade rapid in orice directie de la sursa catre
directia de inaintare a acului si mult mai incet in directia opusa.
Incalzirea neuniforma
care se produce in timpul sudarii si racirea, influentata de multi factori
externi, provoaca deformatii inegale in piesele care se sudeaza; aceste
deformarii produc la randul lor eforturi remanente, cu atat mai mari cu cat
neuniformitatea campului termic este mai accentuata.
Deformatiile pot fi : longitudinale, transversale, de incovoiere, de
rasucire, iar eforturile provocate de aceste deformatii pot fi: trecatoare sau
remanente, respectiv liniare, plane sau spatiale. Regiunile incalzite mai mult
sunt impiedicate in dilatarea lor de regiunile incalzite mai putin; la racire,
regiunule care ar urma sa ramana cu anumite deformatii permanente sunt intinse
de zonele vecine. De aici rezulta ca atat la incalzire cat si la racire apar in
piese tensiuni, care nu dispar o data cu racirea completa a pieselor si care
provoaca deformatii permanente. Talpile profilelor dupa sudura se indoaie, barele
se incovoaie si se rasucesc, piesele cap la cap nu mai raman in prelungire
(fig. 3.1).Observatiile practice facute asupra acestor deformatii permit sa se
ia unele masuri pentru a le preveni sau macar a le elimina.
IV.1 Procedee de reducere a deformatiilor
Exista diferite procedee practice
care limiteaza la minimum deformatiile finale ale pieselor sudate si anume:
- incalzirea uniforma a pieselor
de sudat;
- sudarea in trepte intoarse pe
portiuni de cate 200-400mm din cordonul de sudura; daca sunt mai multe
straturi, acestea se decaleaza si se sudeaza fiecare in sens invers stratului
anterior
- ordinea rationala de aplicare a cusaturilor, astfel la sudarea unui
profil I cu talpi late (fig. 4.1), daca se executa intai ambele suduri 1
si apoi ambele suduri 2, piesa se inconvoaie; daca sudurile 1 si 2 se sudeaza
alternativ, piesa ramane dreapta;
- sudarea in mai multe
straturi. Se va evita extinderea zonei deformatiilor plastice la depunerea
straturilor ulterioare, deoarece in acest caz cresc deformatiile remanente;
- ciocanirea cusaturilor la rece si mai ales la cald;
- utilizarea sudurilor discontinue atunci cand intervalele dintre cusaturi
sunt mai mari;
- aplicarea unei forte exterioare care produce deformatii de sens contrar
celor care se asteapta in timpul sudarii.
IV.2 Formarea fisurilor
In timpul sudarii apar uneori
fisuri in sudura sau in zonele invecinate. Unele fisuri apar in timpul cand
metalul trece prin zona de temperatura corespunzatoare fragilitatii la cald
(1300 grade); acestea se numesc fisuri la cald; ele apar in general spre
radacina sudurii sau in locurile unde sudura nu este suficient patrunsa. Sulful
si unele elemente de aliere, ca nichelul, favorizeaza aparitia fisurilor la
cald.
Fisurile care apar in timpul
racirii, dupa terminarea cristalizarii, se numesc fisuri la rece. Acestea se
produc indeosebi in metalul de baza, langa cordonul de sudura, datorita
modificarilor structurale, cu schimbari de volum.
Fisurile sunt provocate de
calitatea necorespunzatoare a otelurilor ce se sudeaza in special cand se
utilizeaza electrozi care nu corespund otelului respectiv, cand materialul de
baza contine impuritati sau cand procesul de sudare nu este bine condus.
Controlul in privinta fisurilor trebuie facut cu mare atentie, deoarece fisurile
la cald se observa greu cu ochiul liber; acestea apar abia in timpul
exploatarii si pot provoca accidente.
IV.3Tratamentul termic al imbinarilor
sudate
La sudare tensiunile interne si
deformatiile care apar sunt cauzate in special de: repartizarea neuniforma a
caldurii in campul termic, dilatarile inegale, rigiditatea piesei sudate,
transformarile de ordin structural din material etc. iar marimea lor poate
varia in functie de caracteristicile constructive ale piesei, tehnologia
sudarii, compozitia otelului etc. La incalzire, in piesa apar tensiuni de
compresiunesi deformatii elastico-plastice;la racirea sub punctul de
transformare se creeaza tensiuni de intindere care se maresc cu scaderea
temperaturii peretilor piesei. Rigiditatea marita a piesei fata de dilatari
duce la deformari plastice, in urma scaderii limitei de curgere a materialului
incalzit la sudura. In anumite conditii de rigiditate a constructiei,
tensiunile interne pot provoca fisuri si crapaturi in material. Contractiile
tipice care apar la sudare sunt reprezentate in figura 6.1
 |
Tensiunile interne si
deformatiile sunt diminuate prin tratamente termice.
Principalele tratamente termice
aplicate imbinarilor sudate sunt:
a. Recoacerea. Prin recoacere se intelege tratamentul termic de
incalzire a pieselor la temperaturi de peste 850-900 grade C si mentinerea la
aceasta temperatura un timp determinat in functie de grosimea tablelor dupa
care piesa se lasa sa se raceasca in cuptor pana la 350 gradeC. Durata de
mentinere la temperatura de recoacere se ia de 1-2 min pentru fiecare milimetru
grosime a metalului piesei supus sudarii. La mentinerea in cuptor, racirea nu
trebuie sa depaseasca viteza de 100 grade C/h. Mentinerea mai indelungata a
piesei la temperatura prescrisa daunatoare deoarece granulatia care rezulta
dupa racire este prea mare. Prin recoacere se obtine o structura cu graunti mai
fini, imbunatatindu-se plasticitatea materialului si totodata micsorandu-se
duritatea.
b. Normalizarea. Acesta
este un tratament termic asemanator recoacerii, cu deosebirea ca viteza de
racire este mult mai mare si racirea se face in aer liber. In general, pentru
otelurile cu continut mic de carbon, piesele se supun tratamentului de
normalizare.
Apreciind tensiunile care pot
aparea , se recomanda o incalzire lenta pana sub linia PSK (linia perlitica din diagrama FeC) urmata de o
incalzire mai rapida pana la temperatura necesara, mentinerea la aceasta
temperatura un timp determinat in functie de grosimea peretelui de sudat,
racirea rapida pana la PSK, iar apoi o racire lenta.
Pentru eliminarea tensiunilor
interne se recurge la recoacerea de detensionare, a carei temperatura nu
influenteaza structura obtinuta la normalizare.
c. Recoacerea pentru
detensionare. In cazul cand piesele nu sunt supuse recoacerii sau
normalizarii, pentru inlaturarea tensiunilor interne este absolut necesara
aplicarea unei recoaceri de detensionare prin incalzirea piesei la o
temperatura de 600-650 grade C cu o
durata de aproximativ 2min pentru fiecare milimetru grosime. Acest tratament
termic nu modifica structura metalului si se aplica, in general la otelurile cu
continut mare de carbon sau la otelurile aliate.
Cuptoarele pentru tratamentul
termic al sudurilor, cele mai raspandite, sunt cuptoarele cu propulsie. La
aceste cuptoare, piesele se aseaza pe o platforma de lucru si se imping in
cuptor, descarcarea lor facandu-se la celalalt capat al cuptorului. In figura 6.2
este reprezentat un cuptor dintr-o camera de lucru 1 in forma de tunel, prin
care piesele 3 sunt impinse pe vatra cuptorului de impingatorul 4 cu ajutorul
surubului 5 actionat de mecanismul 6. Combustibilul este ars in camerele de
ardere 8, iar gazele arse se evacueaza prin canalele de fum 2. Cuptorul are doua
usi iar arzatoarele 7 
sunt montate lateral.
sunt montate lateral.
Capitolul
V. Controlul si receptia asamblarilor sudate
La constructiile metalice sudate
se fac urmatoarele operatii de verificare si de control:
-verficarea dimensiunilor
fiecarei piese sudate si a pozitiei ei relative in ansamblul imbinarii;
-examinarea si verificarea
cordoanelor de sudura;
-verificarea calitatii sudurii.
Dimensiunile si pozitia relativa
se verifica prin masurari, verificari cu sabloane si examinarea exterioara.
Cordoanele de sudura se verifica
prin masurari cu sabloane de control si se examineaza la exterior cu ochiul
liber si cu lupa.
Calitatea sudurii se verifica prin
incercarea epruvetelor prin guri de control si prin examinarea cu raze
Roentgen, raze gama sau cu unde ultrasonice.
V.1. Incercari pe epruvete
Concluzii destul de sigure in ce
priveste calitatea unei suduri se pot trage pe baza incercarilor efectuate
asupra epruvetelor de sudura, executate o data cu imbinarea respectiva. Aceste
epruvete se executa fie in prelungirea cordoanelor de sudura, ele fiind fixate
prin suduri usoare de piesele imbinate prin sudura, fie separat.
V.2. Incercari nedistructive (electrice si
electromagnetice)
Incercarile pe epruvete conduc la
distrugerea acestora. In constructiile metalice insa intereseaza sa se constate
calitatea sudurii executate , fara sa se distruga imbinarile respective.
Calitatea unei suduri este
influentata insa, in afara de defectele ei exterioare si de defecte interioare
care nu se repeta cu exactitate in epruvetele de sudura. Scopul incercarilor
nedistructive consta in special in detectatrea acestor defecte interioare ale
sudurilor fara distrugerea imbinarilor respective.
Datorita acestor considerente se
fac verificari electrice si magnetice care se bazeaza pe rezistenta mai mare ce
o opun defectele interioare ale sudurilor la trecerea unui curent electric sau
a unui flux magnetic. Pe acest principiu se bazeaza defectoscopul electric, ale
carei linii de forta, orientate perpendicular pe cordonul de sudura au directii
paralele daca sudura este fara defecte. Daca insa in interiorul cordonului
exista defecte curentul electric intampina in regiunea fiecarui defect o
rezistenta marita, care disperseaza liniile de forta ale curentului.
Acelasi fenomen apare daca tabla
este strabatuta de fluxul magnetic al unui defectoscop magnetic, in locul unui
curent electric. In acest caz, liniile de forta magnetice inlocuiesc liniile de
curent si daca deasupra cordonului de sudura se aseaza o hartie pe care se
presara pilitura de fier imaginea liniilor de forta permite sa se constate
prezenta defectelor de sudura deoarece in jurul acestora se concentreaza
liniile de forta si provoaca ingramadirea piliturii.
V.3. Defectoscopia Roentgen
Defectoscopia Roentgen se bazeaza
pe faptul ca razele Roentgen, avand o lungime de unda foarte mica si o
frecventa foarte mare trec prin metale fiind mai putin sau mai mult absorbite
pe drum dupa cum metalul prezinta sau nu defecte interioare. Razele Roentgen
sunt produse intr-un tub Roentgen imbracat intr-o camasa de plumb, pentru a
proteja personalul de deservire contra radiatiilor periculoase sanatatii. Tubul
este prevazut cu un orificiu prin care este dirijat fasciculul de sudura ce
trebuie examinat, iar in spatele cusaturii se aseaza o placa fotografica (radiografie)
sau un ecran fluorescent (radioscopie) pe care apar defectele cautate sub forma
de pete.
V.4. Defectoscopia cu raze gama
Defectoscopia cu raze gama este
asemanatoare cu aceea cu raze Roentgen, cu deosebirea ca sursa de radiatie este
o substanta radioactiva naturala sau artificiala. Razele gama au aceleasi
proprietati ca si razele Roentgen. Instalatia pentru defectoscopia gama consta
dintr-un mic vas sferic sau cilindric,de plumb, avand inauntru o fiola cu
substanta radioactiva. Vasul de plumb are rol protector contra radiatiei; el
este prevazut cu un orificiu care atunci cand aparatul nu este folosit este
astupat cu un dop de plumb. Substanta radioactiva emite razele gama prin
orificiul recipientului care este indreptat spre cordonul de sudura; in spatele
cusaturii se aseaza placa fotografica pe care apar defectele sub forma de pete.
Verificarea cu raze gama prezinta
urmatoarele avantaje fata de roentgenografie:
- razele gama au o putere de
patrundere mai mare, permitand astfel controlul pieselor mai groase;
- nu necesita instalatii anexe si
nici sursa de energie;
- este o metoda mai putin
costisitoare;
Ea prezinta insa si unele
dezavantaje:
- cere un timp de expunere mai
mare ;
- la piesele mai subtiri de 60 mm
are o sensibilitate mai redusa fata de roentgenografie.
V.5. Defectoscopia ultrasonica
Aceasta consta in examinarea
cordoanelor de sudura prin impulsuri de oscilatii ultrasonice care patrund prin
metal si in receptionarea impulsurilor reflectate de defectele interioare ale
cordoanelor. Undele ultrasonice sunt emise de un cristal emitator si sunt
receptionate de un al doilea cristal receptor.
Defectoscopul ultrasonic se
compune dintr-un generator de inalta frecventa, un amplificator, un
sincronizator, doua placute de cuart (placuta emitatoare si placuta receptoare)
si un oscilograf catodic.
Fazele verificarii unei suduri cu
ajutorul defectoscopului ultrasonic sunt urmatoarele:
-semnalizarea impulsului de
inalta frecventa de catre sincronizator;
-transmiterea impulsului la
amplificator, care-l comunica oscilografului catodicpe al carui ecran apare un
punct;
-transmiterea concomitenta si
cristalului cuart-emitator a unui impuls, care va patrunde in piesa, va intanli
defectul, va fi reflectat de acesta si apoi receptionat de cristalul receptor,
care-l va comunica amplificatorului, insa cu o oarecare intarziere fata de
impulsul direct, deoarece a trebuit sa parcurga in plus distanta pana la defect
si invers:pe ecranul oscilografului catodic va aparea deci un al doilea punct.
-suprafata de fund a piesei de
controlat va reflecta si ea unda care, pe ecranul oscilografului, va face sa
apara un al treilea punct.
In functie de diferentele
distantelor dintre aceste puncte se poate aprecia adancimea la care se afla
defectul, citindu-se direct pe ecran cu ajutorul unei scari de masurat. Prin
acest sistem de detectare a defectelor se obtin rezultate remarcabile, cu
singurul inconvenient ca nu se pot determina cu toata precizia forma,
caracterul si marimea defectului, ceea ce urmeaza sa se faca prin roentgenografie
sau gamagrafie.
Capitolul
VI.Norme de tehnica securitatii si igiena a muncii
Pentru imbunatatirea
conditiilor de munca si inlaturarea cauzelor care pot provoca accidente de
munca si imbolnaviri profesionale trebuie luate o serie de ma suri, sarcini ce
revin atat conducatorului locului de munca dar si lucratorilor.
Acestea
sunt: - asigurarea iluminatului, incalzirii si ventilatiei in atelier;
- masinile si instalatiile sa fie echipate cu
instructiuni de folosire;
- sa fie asigurata legarea la pamant si la nul a
tuturor masinilor actionate electric;
- masinile sa fie echipate cu ecrane de protectie
conform normelor de protectie a muncii;
- atelierele sa fie echipate in locuri vizibile cu
mijloace de combatere a incendiilor;
- atelierul sa fie dotat cu mijloace de ridicat
pentru manipularea pieselor mai mari de 20 kg;
- muncitorii sa poarte echipament bine ajustat pe
corp cu manecile incheiate iar parul sa fie acoperit sau legat;
- inainte de inceperea lucrului va fi controlata
starea masinilor, a dispozitivelor de pornire-oprire si inversare a sensului de
miscare;
- se va verifica inaintea lucrului daca atmos fera
nu este incarcata cu vapori de benzina sau alte gaze inflamabile sau toxice;
- la terminarea lucrului se deconecteaza
legaturile electrice de la prize, masinile vor fi oprite, sculele se vor aseza
la locul lor iar materialele si
piesele vor fi stivuite in locuri indicate;
- muncitorii nu se vor spala pe maini cu emul sie
de racire si nu se vor sterge pe maini cu bumbacul utilizat la curatirea
masinii. Daca pentru spalarea mai
nilor a fost necesara utilizarea produselor usor
infla mabile se va folosi imediat apa si sapun;
- ciocanele trebuie sa aiba cozi din lemn de
esenta tare, fara noduri sau crapaturi; este interzis lucrul cu ciocane, nicovale
care au fisuri, stirbituri,
sparturi sau deformari in forma de floare;
- la folosirea trasatoarelor se cere atentie
pentru a nu produce intepaturi iar dupa utilizare vor fi asezate in truse
speciale;
- daca in timpul realizarii unei operatii mecanice
sar aschii vor fi purtati ochelari de protectie;
-in cazul
polizarii cu ajutorul masinii vor fi verificate cu atentie pietrele de polizat
sa nu prezinte fisuri sau sparturi precum si prinderea piesei pe ma
sina. Polizorul trebuie sa aiba prevazut ecran de
protectie.
Anexe
Fig.1 Sudarea automata cu arc electric
sub strat de flux
1-metalul de baza; 2-electrodul metalic (sârma); 3-strat
de flux; 4-rezervor cu
flux; 5-cap de sudura; 6-crusta; 7-tub de aspiratie; 8-cusatura sudata.
flux; 5-cap de sudura; 6-crusta; 7-tub de aspiratie; 8-cusatura sudata.
Fig.2 Sudarea cu arc acoperit sub strat de flux
1-fluxul pulverulent; 2- arcul electric; 3 -baia de metal
lichid; 4- metalul de baza;
5- cordon de sudura; 6- electrod; 7- strat de zgura solida; 8- cavitate cu gaze.
5- cordon de sudura; 6- electrod; 7- strat de zgura solida; 8- cavitate cu gaze.
Fig.6 Instalatie de sudura semiautomata sub strat de flux
1- mâner cu rezervor de flux; 2- tub flexibil; 3-
mecanismul de avans a sârmei;
4- capul de sudare; 5- dulap de comanda; 6- sursa de alimentare;
4- capul de sudare; 5- dulap de comanda; 6- sursa de alimentare;
Fig. 7 Tractor de sudura
1-
mecanism pentru înaintarea sârmei; 2- caseta pentru sârma; 3- tabloul cu
butoane de comanda; 4- rezervor pentru flux; 5 - electromotor; 6 - mecanism de
deplasare.
Fig.8.Aparat de
sudura in puncte TELWIN
Fig.9 Metodele de amorsare a arcului electric
a.)
aprindere de chibrit;
b.) prin atingere
Bibliografie
1. Tehnologia asamblarii si
montajelor de Gheorghe Ion ;
2.Rezistenta materialelor si
organe de masini de Vasile Doleata;
3.Mecanica aplicata Editura
didactica si pedagogica;
4.Pavelescu, D., Radulescu, Gh.,
Gafitanu, M., Gheorghiu, N., Organe de masini;
5. Organe
de masini si organe de asamblare, editura Mirton,Timisoara 2001 Autori: Mikos.I
;
6. Organe de masini si mecanisme,Craiova
1993 Autori: Drobota .V;
7. D.Pavelescu,
Gh.Radulescu, M.Gafitanu,I.Crudu, N.Gheorghiu
Organe de
masini, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti 1985
http://www.regielive.ro
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu