METODE MODERNE DE PRELUCRARE N VEDEREA ASAMBLARII PRIN SUDARE

COLEGIUL TEHNICDIMITRIE LEONIDAPETROANI

Nr./..

TEMA proiectului:

METODE MODERNE DE PRELUCRARE IN VEDEREA ASAMBLARII PRIN SUDAREEXAMEN

DE CERTIFICARE A COMPETENELOR PROFESIONALE PENTRU OBINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONAL NIVEL 4

ndrumtor de proiectProf. Niculescu Oana

CandidatNeagu Valentina

Clasa XIV K

Ruta de pregtire profesional progresiv

Forma de nvmnt Liceu seral

Profil Tehnic

Domeniu Mecanic

Calificarea profesionalTehnician mecanic pentru ntreinere i reparaii

Anul absolvirii2015

CUPRINS: ARGUMENT .................................................. 3Cap.1SUDABILITATEA METALELOR ...........4 1.1.1 SUDABILITATEA OELURILOR .... 4

1.1.2 SUDABILITATEA ALTOR METALE l ALIAJE .. 6

Cap. 2 PROCEDEE DE SUDARE .... 7

2.1 PROCEDEE DE SUDARE PRIN TOPIRE. 7

2.2 PROCEDEE DE SUDARE PRIN PRESIUNE ... 8

Cap. 3 CLASIFICAREA SUDURILOR . 9

3.1 TIPURI DE MBINRI SUDATE, FORMELE l DIMENSIUNILE

ROSTURILOR .....10

3.2 SUDAREA MANUAL CU ARC ELECTRIC . 16

3.3 SUDAREA AUTOMAT l PROCEDEE SPECIALE DE SUDARE ELECTRIC. SUDAREA CU ARC ELECTRIC ACOPERIT ... 19

3.4 SUDAREA OELURILOR SPECIALE l SUDAREA FONTEI .. 19

3.4.1 SUDAREA OTELURILOR ALIATE .. 19

3.4.2 SUDAREA FONTEI . 20

3.5 SUDAREA ELECTRIC N MEDIU DE GAZ PROTECTOR ...21

3.5.1 SUDAREA ELECTRIC N BAIE DE ZGUR 22

3.5.2 SUDAREA l METALIZAREA CU PLASM .. 23

3.5.3 SUDAREA CU FASCICUL DE ELECTRONI .. 24

3.5.4 SUDREA TITANULUI ... 25

3.5.5 SUDAREA OELURILOR PLACATE .. 25

3.5.6 ASAMBLARI SUDATE INTRE OELURI CU PROPRIETI

DIFERITE . 26

3.5.7 SUDAREA CU FLACR DE GAZE ... 26

3.5.8 SUDAREA PRIN PRESIUNE CU FLACR DE GAZE ... 28

3.5.9 TEHNOLOGIA SUDRII CU FLACR DE GAZE ...29

3.5.10 TRATAMENTE TERMICE APLICATE MBINRILOR SUDATE .. 30

Cap. 4 DEFECTELE MBINRILOR SUDATE 31

Cap. 5 CONTROLUL MBINRILOR SUDATE ... 32

Cap. 6 MSURI DE TEHNIC A SECURITII MUNCII .. 33

Cap. 7 CONCLUZII I PROPUNERI .. 35

BIBLIOGRAFIE .. 36ARGUMENT Sudarea este o operaie de mbinare nedemontabil a dou sau mai multe piese metalice, executat Ia cald, prin topire local n poriunea de mbinare sau presare, executat cu sau fr adaos de metal, astfel nct piesele sudate s formeze un corp comun.

Factorii principali care au favorizat introducerea sudrii n diferite domenii industriale sunt urmtorii:

- economia de metal;- reducerea volumului de munc i a costurilor

- sudurile simt etane.

Capitolul. 1

SUDABILITATEA METALELOR l A ALIAJELOR1.1 SUDABILITATEA METALELOR

1.1.1 SUDABILITATEA OELURILOR

Sudabilitatea este o caracteristic complex a unui metal sau aliaj care determin, n condiii de sudare date, aptitudinea lor tehnic de realizare a anumitor mbinri.

Aptitudinea de sudare a unui material este condiionat de numeroi factori, care determin de fapt proprietile materialului: compoziia chimic, modul de elaborare i de turnare, prelucrri termice ulterioare etc.

Sigurana de sudare cuprinde n noiunea ei, n afar de proprietile materialului enumerate, i condiiile tehnologice de sudare, soluiile constructive i concepia mbinrilor sudate.

Dintre factorii de natur metalurgic se pot meniona: compoziia chimic procedeul de elaborare, coninutul de gaze i de elemente stabilizatoare, tratamentele termice aplicate nainte de sudare etc.

Dintre factorii de natur constructiv, se pot meniona: grosimea metalului

de sudat i amplasarea custurii, deoarece aceti doi factori influeneaz n mare msur producerea tensiunilor interne.

Factorii de natur tehnologic sunt cei mai numeroi i n acest sens se pot meniona: modul de asamblare i succesiunea de prindere, procedeul i regimurile de sudare aplicate la executarea construciei sudate, succesiunile de sudare a rndurilor i a custurilor, modul de combatere a tensiunilor interne etc.

Modul cum este exploatat construcia respectiv are, de asemenea, o mare influen asupra durabilitii construciei sudate, astfel nct la ncercrile de sudabilitate trebuie s se in seama i de aceti factori, care, n multe cazuri au o influen determinat.

Pentru construcia diferitelor aparate, utilaje, maini, construcii metalice, etc. se folosesc oeluri nealiate sau aliaje a cror sudabilitate variaz n funcie de natura i de coninutul elementelor de aliere.

Procedeele i regimurile de sudare au, de asemenea, o mare influen asupra sudabilitii materialelor.

Astfel, procedeele de sudare n mediul de gaze protectoare pot fi aplicate la oteluri limitat sudabile, deoarece sursele de cldur mai concentrate, precum i protecia mai bun care se obine cu aceste procedee, fac posibil obinerea de suduri corespunztoare.

1.1.2 SUDABILITATEA ALTOR METALE l ALIAJE

n tehnica construciilor de maini, precum i la alte construcii, n afar de oeluri se folosesc i alte metale i aliaje, iar pentru calitatea mbinrilor sudate este necesar s fie apreciat sudabilitatea acestora.

Astfel fonta este un metal nesudabil, deoarece coninutul nalt de carbon provoac uor fisurarea sau ruperea.

Metalele neferoase sunt, n general, greu sudabile, inndu-se seama n special de afinitatea pe care o au unele din ele fa de gaze i de conductivitatea lor termic mare.

Aluminiul i aliajele de aluminiu, dei sunt greu sudabile, pot fi mbinate corespunztor, dac se iau anumite precauii la sudare, cele mai importante fiind: folosirea fluxurilor de dezoxidare a oxizilor care se formeaz uor n baia de sudur, prenclzite n timpul sudrii, folosirea de surse puternice la sudare.

Cuprul i aliajele de cupru (alam, tombac, alpaca, bronz), de asemenea, se sudeaz dificil; la fel ca i pentru aluminiu, sunt necesare prenclziri, surse puternice la sudare i fluxuri de dezoxidare sau folosirea de procedee n mediu

de gaz inert.

Titanul i aliajele de titan se sudeaz numai n mediu de gaz inert, care s asigure o protecie complet fa de mediul nconjurtor.

Metalele greu fuzibile (molibdenul, wolframul etc.) se sudeaz n mediu de gaz inert cu electrod de wolfram sau prin procedeele noi cu surse de energie concentrate, cum sunt jetul de plasm, sudarea cu fascicul de electroni etc.

Metalele neferoase, obinuite: plumbul, zincul, nichelul, se sudeaz prin procedee cu flacr, folosindu-se fluxuri decapante.

Capitolul. 2

PROCEDEE DE SUDARE

Prin procedeu de sudare se nelege totalitatea operaiilor tehnologice efectuate pentru obinerea unei mbinri sudate.

Procedeele de sudare se pot clasifica astfel:

dup starea n care este adus materialul de baz, n:

- procedee prin topire;

- procedee prin presiune.

dup originea energiei utilizate la nclzirea metalului, n:

- procedee de sudare cu gaze combustibile;

- procedee electrice de sudare.

2.1 PROCEDEE DE SUDARE PRIN TOPIRE

Marginile pieselor de mbinat sunt topite local, iar sudarea se realizeaz prin solidificarea metalului topit. Cele mai folosite procedee industriale de sudare prin topire sunt sudarea cu flacr i sudarea electric prin topire. La sudarea cu flacr, cldura necesar sudrii este produs de flacra unui gaz combustibil (hidrogen, acetilen, metan etc.) sau a vaporilor unui lichid combustibil (benzin, petrol lampant etc.) n amestec cu oxigen sau cu aer comprimat.

La sudarea electric prin topire, baia de sudare se formeaz prin topirea marginilor piesei, cu sau fr adaos de metal.

Sudarea cu jet de plasm folosete jetul (vna) format din suflarea arcului electric printr-un ajutaj ce provoac ionizarea total a gazelor, obinndu-se plasma.

Plasma este o substan n stare gazoas puternic ionizat, avnd proprieti fizice determinate de existena ionilor i a electronilor n stare liber

Sudarea n baie de zgur se aplic pieselor groase. Baia de zgur transform energia electric n energic termic, datorit conductibiliti: electrice reduse a zgurii n stare topit.

La sudarea electric n mediu gazos protector, arcul electric se menine ntr-un mediu de gaz protector, cu hidrogenul, argon-ul, bioxidul de carbon etc.

2.2 PROCEDEE DE SUDARE PRIN PRESIUNE

La aceste procedee, marginile pieselor de mbinat sunt aduse n stare plastic i apoi presate. Se deosebesc urmtoarele procedee de sudare prin presiune:

- sudarea la focul de forj; - sudarea cu gaz prin presiune; - sudarea electric prin presiune

Capitolul. 3

CLASIFICAREA SUDURILOR

Sudurile prin topire se clasific dup mai multe criterii i anume

Dup forma seciunii transversale, pot fi:

- cap la cap, n col (n unghi) i n guri rotunde sau alungite.

Dup forma suprafeei exterioare, pot fi:

- plane, convexe i concave.Dup continuitate, pot fi: continue sau discontinue (fig. 3.1).

Dup modul cum sunt solicitate (fig. 3.2) pot fi: laterale, frontale, nclinate (oblice) sau combinate.Dup poziia custurilor n spaiu (fig. 3.3) pot fi: orizontale, orizontale n plan vertical, verticale, de plafon, n corni i n jgheab.

Fig. 3.1 Suduri discontinue

Fig. 3.2 Poziia custurilor fa

de solicitri

Fig. 3.3. Poziia custurilor n spaiu

3.1 TIPURI DE MBINRI SUDATE, FORMELE

l DIMENSIUNILE ROSTURILOR

La procedeele de sudare prin topire, sudarea de mbinare se formeaz n

general din metalul de adaos, depus n rostul custurii, adic n spaiul delimitat

de marginile pieselor de sudat. La procedeele de sudare prin presiune, sudura rezult n urma ntreptrunderii materialelor celor dou piese aduse n stare

plastic sau de topite superficial.

Formele i dimensiunile rosturilor sunt foarte importante pentru realizarea mbinrilor sudate de calitate. n general, mbinarea sudat primete denumirea dup cea a rostului sudrii, care imprim forma sudurii. La stabilirea formei rostului se ine seama de grosimea i calitatea materialului tablelor, precum i de energia caloric de sudare introdus n unitatea de timp la aplicarea procedeului de sudare respectiv. La procedeele mecanizate sau automate, sudura este format n cea mai mare parte din metalul de baz, iar n multe cazuri la tablele subiri sau de grosime mijlocie nu este folosit metal de adaos. Formele rosturilor sunt n funcie de grosimea pieselor de sudat sau de poziia lor dup alturarea acestora. Tablele subiri se sudeaz cu rostul n I, ceea ce se obine prin simpla alturarea materialelor neprelucrate.

Diferite rosturi sau combinaii se execut n funcie de grosimea pieselor de sudat, de poziia n spaiu, de clasa de execuie a mbinrii etc.

n tabelul 3.1 sunt date formele i dimensiunile rosturilor pentru sudarea manual cu flacra de gaze a oelurilor carbon i slab aliate pn ia grosimea de 12 mm.

Tabelul 3.1Formele i dimensiunile rosturilor pentru sudarea manual cu flacr de gaze a oelurilormbinrile n V, pot fi executate i pe suport de oel de aceeai calitate ca a materialului de baz, n cazul grosimilor de table de s=6 mm; pentru aceste mbinri, unghiul de teire ai rostului pentru o tabl se ia de 16-24, iar rostul b se mrete ntre 4 i 8 mm, n funcie de grosimea tablelor.

Sudura n K pentru grosimi de table s de 12-40 mm poate fi executat pentru grosimi de table s de 4-20 mm n 1/2 V, adic numai cu o muchie teit, n care caz grosimea neteit c este de 0-3 mm; la aceste mbinri se recomand i completarea la rdcina, pe partea opus, n care caz se obine continuitatea necesar de material.

n tabelul 3.3 sunt date formele i dimensiunile ctorva rosturi folosite, la sudarea automat i semiautomat sub flux a oelurilor carbon i slab aliate. Spre deosebire de rosturile date la sudarea manual cu arc electric, la sudarea sub flux pot-fi folosite, datorit ptrunderii mari care se obine, rosturi n I pn la grosimi de 10 mm, dac se sudeaz dintr-o singur parte, i pn la 50 mm grosime, dac se sudeaz din ambele pri (bilateral). Att sudurile n I, ct i sudurile n V pot fi executate pe un suport din oel de aceeai calitate cu a materialului de baz.

Tablele cu grosimi de 10-24 mm, la rostul n 1/2 V, se sudeaz cu completare la rdcin pe partea opus. Sudurile de col (A) se execut pe una sau pe ambele pri, tablele fiind aezate n T, n L, pe muchie sau suprapuse.

Sudurile executate n mediul de gaz protector pentru oeluri carbon i slab aliate au rosturi asemntoare celor descrise mai nainte, adic n I, 21, V, V/I, X etc.

Tabelul 3.2Formele i dimensiunile rosturilor pentru sudarea manual cu arc electric cu electrozi metalici a oelurilor

Tabelul 3.2 (continuare)

Tabelul 3.3Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea automat i semiautomat sub flux a oelurilor

3.2 SUDAREA MANUAL CU ARC ELECTRIC

Arcul electric este o descrcare electric, stabil n mediul, gazos, ntre doi electrozi, la intensiti mari de curent.

Dac se consider un electrod de crbune i o pies de metal legate la polul negativ, respectiv la polul pozitiv al unei surse de curent continuu, se constat c, datorit aerului, care este un bun izolator, nu va circula curent electric ntre electrod i pies. Dac se atinge electrodul de pies, se produce un scurtcircuit. Dar prin trecerea curentului prin punctul de contact se produce o puternic nclzire local. La ndeprtarea electrodului de pies, la captul electrodului ce constituie polul negativ, se va forma o pat incandescent, care, la aceast temperatur nalt, emite electroni ce se ndreapt spre pies, care constituie polul pozitiv. Aceti electroni, ce se deplaseaz cu o vitez mare, se ncarc n drumul lor cu electricitate, moleculele i atomii de gaz din spaiul arcului formnd ioni. Emiterea electronilor de pe suprafaa nclzit a polului negativ (electrodul) servete drept surs pentru ionizarea gazelor n arc i se numete pat catodic.Arcul electric poate fi alimentat cu curent continuu sau alternativ. La formarea arcului de curent continuu, la anod se dezvolt cea mai mare cantitate de cldur, datorit emisiei puternice de electroni de la catod.

Amorsarea (aprinderea) i meninerea arcului. Arcul se amorseaz printr-un uor contact al electrodului de pies, cnd se produce emisia de electroni. La ndeprtarea electrodului la o distan de 2-3 mm de pies, se formeaz arcul electric, i prin aceasta se continu emisia de electroni, necesar meninerii arcului.

Trecerea metalului de la electrod la pies. Trecerea metalului prin arcul electric se realizeaz ntotdeauna n sensul electrod-pies, indiferent de polaritatea electrozilor. Metalul se scurge din electrod sub form de picturi ce vin n contact cu mediul nconjurtor, care Ia temperaturi foarte nalte ale arcului electric devine foarte activ, producnd reacii chimice intense cu oxigenul i azotul.

Suflajul magnetic al arcului. Arcul electric meninut ntre electrod i pies formeaz un conductor electric foarte flexibil ce urmeaz uor devierea pe care o produce cmpul magnetic din jurul conductorului de sudare. Aceast deviere se numete suflajul magnetic al arcului sau suflul arcului. Utilajul de sudare. Surse de curent. Pentru realizarea i meninerea arcului electric necesar topirii metalelor de sudat se pot folosi surse de curent continuu i surse de curent alternativ.

Surse de curent continuu. Sursele de alimentare cu curent continuu se mpart n:

- rotative, cuprinznd grupuri convertizoare i agregate de sudare;

- statice, cuprinznd redresoare de sudare.

n cazul folosirii curentului continuu, pentru obinerea lui se ntrebuineaz un generator de curent continuu, care este antrenat de un motor electric de curent alternativ.

Surse de curent alternativ. Forma cea mai simpl de surs de alimentare cu curent alternativ a arcului electric este transformatorul pentru sudare. Caracteristicile exterioare ale transformatorului sunt cobortoare i se pot varia n limitele necesare regimurilor de lucru.

Conductoarele de sudare asigur legarea aparatelor de sudare la portelectrod i la pies, ele fiind de seciune mare; sunt numite i cabluri de sudare.Portelectrodul. Cletele portelectrod este dispozitivul cu care se prinde electrodul de sudare, avnd o greutate ct. mai mic, o suprafa de contact suficient de mure. iar mnerul trebuie s fie complet izolat, pentru a evita electrocutarea.

Clemele de contact. Asigur legtura ntre piesele de sudat i conductorul pentru aducerea curentului la pies. Clemele trebuie s asigure un contact bun, nefiind permis nclzirea lor n timpul lucrului.

Masca de sudare i sticlele protectoare. Masca are rolul de a proteja faa i ochii sudorului de efectele radiaiilor vtmtoare ale arcului electric; ea are un loca n care se fixeaz o sticl special de culoare verzui-nchis.

Protecia metalului topit. Protecia contra ptrunderii oxigenului i azotului din aer se asigur cu ajutorul nveliului electrozilor sau a fluxului presrat pe linia de sudare. n cazul cnd electrozii sunt nenvelii.

nveliurile sau fluxurile asigur, dup topire, protecia necesar printr-o zgur care plutete deasupra bii.

Alegerea mainii pentru sudare. La alegerea mainii de sudat trebuie s se in seama de avantajele i dezavantajele pe care le prezint curentul continuu i cel alternativ. Sudarea n curent alternativ, folosind electrozi cu nveli gros, produce custuri de bun calitate, care nu sunt inferioare celor executate n curent continuu. Curentul continuu are ns domenii de utilizare mult mai largi, deoarece se pot folosi i electrozi nenvelii.

Mrimea mainilor se alege n funcie de grosimea pieselor de sudat.

Alegerea curentului pentru sudare. Pentru a obine o mbinare sudat de calitate bun trebuie asigurat o adncime de topire suficient a metalului de baz i o aliere ntre metalul de baz i cel de adaos. Acesta se alege corespunztor cu grosimea metalului de sudat i tipul mbinrii.

Curentul electric folosit depinde i de tipul nveliului electrodului, de poziia sudurii, de viteza de sudare etc.

Depunerea rndurilor de sudur. Rndurile de sudur se mai numesc i treceri, iar un rnd sau mai multe rnduri executate la acelai nivel se numete strat. n general, rndurile filiforme se execut pentru primele straturi la sudarea tablelor subiri, cnd au rolul de a asigura ptrunderea necesar la rdcina custurii

3.3 SUDAREA AUTOMAT l PROCEDEE

SPECIALE DE SUDARE ELECTRIC.

SUDAREA CU ARC ELECTRIC ACOPERIT

Sudarea electric poate fi realizat cu un arc acoperit cu un strat de flux granulat, presrat n cantitate suficient pe linia de sudare. Arcul se menine n interiorul fluxului granulat.

n prezent se folosesc urmtoarele procedee de sudare automat:

- procedee de sudare automat sub strat de flux; - procedee de sudare semiautomat sub strat de flux;- Utilaje pentru sudarea automat. Prile componente principale ale unui automat pentru sudare sub strat de flux, sunt urmtoarele:

- tractorul de sudare sau capul de sudare;

- cofretul sau cutia de distribuie i de alimentare a automatului;

- transformatorul sau grupul de sudare cu ine de ghidare, dispozitive de dirijare a capului de sudare, absorbitoare de flux, conductoare de sudare, conductoare pentru comenzi etc.

3.4 SUDAREA OELURILOR SPECIALE l SUDAREA FONTEI

3.4.1 SUDAREA OTELURILOR ALIATE

n construciile de maini, oelurile aliate se pot clasifica dup structura sau dup coninutul de elemente de aliere.

Dup structur, oelurile aliate pot fi: feritice, perlitice, austenitice, martensitice sau combinate (feritoaustenitice, perlitomartensitice etc).

Dup coninutul elementelor de aliere, oelurile pot fi:

- slab aliate;

- mediu aliate;

- bogat aliate.

Oelurile mangan. Aceste oeluri sunt produse n ara noastr i sunt cunoscute sub marca 18M14. Caracteristicile mecanice ale acestui oel sunt: rezisten de rupere, i limita de curgere.

Oelurile nichel, crom, crom-nichel i crom-mangan. Aceste oeluri pot fi supuse tratamentului de cementare sau de mbuntire. Cele mai greu sudabile sunt oelurile de construcii mediu i bogat aliate numai cu crom.

Oelurile molibden i crom-molibden. Aceste oeluri sunt folosite n industria de utilaj energetic la tambure de cazane sau de evi pentru cazane de abur, la construcia utilajului energetic pentru centralele nuclearo-electrice etc., datorit rezistenei mari pe care o au la temperaturi nalte. Dup sudare se aplic tratamentul termic prescris pentru metalul de baz.

3.4.2 SUDAREA FONTEI

Fontele sunt aliaje ale fiorului cu carbonul la care coninutul n carbon depete 2,04%. Dup felul n care se prezint carbonul n fonte, acestea pot fi albe, pestrie sau cenuii.

La sudarea fontei cenuii se va evita formarea zonelor de font alb, n urma rcirii rapide.

Sudarea fontei la cald. Piesele se nclzesc n cuptoare sau gropi acoperite de crbune de lemn aprins. Se sudeaz cu exces de acetilen i n poziie orizontal. nainte de sudare, marginile piesei se vor curai la luciu metalic, nlturndu-se urmele de ulei, oxizi (rugin) sau alte impuriti. La sudarea electric a fontei la cald se folosesc electrozi cu diametrul de 5-25, mm n funcie de grosimea pieselor.

Sudarea fontei la rece. Fonta se sudeaz cu electrozi de oel, folosindu-se prezoane. n cazul pieselor subiri, prezoanele se introduc perpendicular pe suprafaa piesei, ale oarei margini pot fi prelucrate.

La piesele mai groase se introduc prezoanele n zig-zag pe unul sau mai multe rnduri.

3.5 SUDAREA ELECTRIC N MEDIU DE GAZ PROTECTOR

n vederea obinerii unor custuri de mare rezisten, operaia de sudare trebuie executat n aa fel nct n zona sudrii s nu ptrund aer. Pentru a se evita ptrunderea aerului n zona de sudare se folosesc diferite metode de protecie a metalului topit, printre care i protecia bii de sudare cu o atmosfer gazoas. Gazul folosit nu trebuie s intre n reacie cu metalul topit sau s aibe proprieti reductoare fa de oxizi.

Tehnologia sudrii. Tablele cu grosimi mai mici de 5 mm din oel inoxidabil sau din oel refractar se pot suda n mediu de argon, cu sau fr metal de adaos. Suprafeele de sudat se cur nainte de sudare, pn la luciul metalic, cu peria de srm i se degreseaz cu benzin sau aceton.

Sudarea se execut de la dreapta la stnga. Unghiul dintre srma de adaos i metalul de baz nu trebuie s depeasc 15-20. n cazul sudrii n curent alternativ cu electrod de wolfram, pentru a se uura amorsarea, se folosete o bar de grafit, aezat n locul de unde ncepe sudarea. Arcul amorsat pe bara de grafit se trece pe metalul ce se sudeaz. Sudarea manual a oelurilor inoxidabile cu electrod de wolfram, n mediu de argon, se execut n curent continuu cu polaritate direct. Sudarea manual a tablelor cu grosimi mai mari de 3 mm cu electrod fuzibil din oel inoxidabil se execut n curent continuu cu polaritate invers.

n figura 3.5.1 este prezentat schema instalaiei pentru sudare cu arc electric n mediu de argon.

3.5.1 SUDAREA ELECTRIC N BAIE DE ZGUR

Sudarea electric n baie de zgur se bazeaz pe transformarea energiei electrice n energie caloric.

Amorsarea sudrii se realizeaz ca la sudarea sub strat de flux.

Principalele avantaje ale sudrii electrice n baia de zgur fa de sudarea

manual sub strat de flux sunt:

posibilitatea sudrii pieselor de grosimi mari (pn la 200 mm):

fa de sudarea manual, in cazul tablelor cu grosimi de 100 mm. productivitatea crete de 5-6 ori:

simplificarea operaiei de prelucrare a marginilor nainte de sudare i de prelucrare n cazul completrii la rdcin:

obinerea unei custuri compacte, fr defecte:

economie de energie electric, fluxuri i metal de adaos.

3.5.2 SUDAREA l METALIZAREA CU PLASM

Acest procedeu folosete ca surs de nclzire energia caloric i efectul mecanic din plasma arcului electric i, ca aparate, plasmatroanele.

Sudarea cu plasm, n comparaie cu sudarea n mediu protector, prezint avantajul unei stabiliti mai mari a arcului electric, iar n zona de metal nclzit este limitat mai bine.

Materialul de adaos pentru sudarea cu plasm se prezint sub form de srme sau vergele.

Plasma se poate folosi la sudarea multor metale, precum i la sudarea metalelor cu materiale nemetalice.

Plasmatroanele sunt folosite i la metalizri. Pentru metalizri cu plasm se utilizeaz pulberea metalic ca material de adaos. Procedeul de ncrcare prin sudare folosind un strat de pulbere cu granulaie mare (0,5-2,5 mm) este reprezentat n figura 3.5.2.1.

Fig. 3.5.2.1 ncrcarea prin folosirea pulberii de granulaie mare

ncrcarea se realizeaz folosindu-se plasmatronul cu arc transferat.

Datorit greutii proprii pulberea nu este mprtiat de jetul de plasm i de gazul protector, nefiind necesar fixarea ei cu un liant.

Deoarece n acest caz se formeaz o baie relativ extins de metal topit, pentru asigurarea proteciei, plasmatronul este prevzut cu un ajutaj special

3.5.3 SUDAREA CU FASCICUL DE ELECTRONI

Sudarea cu fascicul de electroni sub vid se bazeaz pe transformarea energiei cinetice a unui fascicul de electroni n energie termic. Electronii lansai dintr-un dispozitiv special, denumit tun electronic, sunt accelerai n cmpul electric ce se formeaz ntre catodul tunului i piesa de sudat i sunt focalizai.

Instalaiile pentru sudarea metalelor cu fasciculul electronic se compun din urmtoarele pri principale: tunul electronic, camera de vid, sistemul de pompe pentru evacuarea aerului i realizarea vidului, sistemul de fixare i deplasare a pieselor sudate, schema de alimentare cu curent electric i de comand.

Principalele caracteristici ale procedeului de sudare sunt:

- posibilitatea dirijrii precise a fascicolului de electroni i lipsa de inerie a conducerii fasciculului;

- lipsa aciunii masei metalice asupra fascicolului;

- posibilitatea de a se evita impurificarea custurii sudate i a zonei invecinate;

- posibilitatea reglrii independente a puterii i a concentraie sursei de nclzire

prin variaia tensiunii i a focalizrii

3.5.4 SUDREA TITANULUI

Titanul, fiind un metal chimic activ Ia temperaturi ridicate absoarbe oxigenul, azotul, hidrogenul etc., devenind foarte fragil. De aceea n timpul sudrii trebuie asigurat protecia bii de metal i a cordonului de sudur fierbinte mpotriva aciuni aerului, fie printr-un gaz protector, fie folosindu-se flux.

Sudarea titanului n mediu de argon se poate realiza manual sau automat cu electrozi nefuzibili sau fuzibili

3.5.5 SUDAREA OELURILOR PLACATE

Oelurile placate sunt table din oel carbon obinuit sau slab aliat care au una sau ambele fee acoperite cu un strat subire din oel bogat aliat sau cu metale neferoase.

Datorit laminrii simultane a stratului de baz i a placajului ntre aceste dou metale se realizeaz o difuziune molecular care mpiedic separarea lor.

Cordonul de sudur (fig. 3.5.5.1) realizat ntre tablele placate se compune din straturi diferite.

Fig. 3.5.5.1 Schema formrii custurii la sudarea

tablelor din oel placat;

Fig. 3.5.5.2 Schema sudrii automate a stratului de baz al tablelor placate fr strat de separare;

3.5.6 ASAMBLARI SUDATE INTRE OELURI CU PROPRIETI DIFERITE

Asamblarea prin sudare a unor oeluri de calitate diferit se face atunci cnd condiiile de coroziune i temperatur, n diverse pri ale unui utilaj, difer.

n aceste cazuri, cordonul de sudur este situat ntre oeluri diferite i ntre zone cu proprieti fizice i chimice diferite.

La sudarea oelurilor cu compoziii diferite apar dou procese caracteristice: diluarea i difuziunea.

Diluarea se produce datorit amestecrii n baia de sudare a oelurilor care se sudeaz cu metalul de adaos.

Difuziunea duce la neomogenitatea structurii n cordonul de sudur. 3.5.7 SUDAREA CU FLACR DE GAZE

Sudarea cu gaze const din topirea metalului de baz folosindu-se flacra unui gaz combustibil sau a vaporilor unui lichid combustibil n amestec cu oxigenul.

Flacra de sudare. Flacra de sudare se formeaz n urma aprinderii amestecului de gaz combustibil cu oxigenul, la ieirea acestora din suflai.

Piesele de sudat trebuie aezate n zona nucleului luminos, unde temperatura este de 3 100-3 200'C.

n interiorul nucleului luminos (fig. 3.5.7.1) al flcrii oxiacetilenice se ntlnesc urmtoarele zone:

a) In interiorul nucleului luminos, la ieirea din suflai exist un amestec de acetilena cu oxigen, unde temperatura este mai joas dect temperatura de aprindere a amestecului i nu au loc reacii chimice.

b) La suprafaa nucleului luminos i, parial, n nucleu, acetilena se descompune, fr s intre n reacie cu oxigenul. Particulele de carbon degajate dau o iluminare intens, iar temperatura n aceast zon este cuprins ntre 1 000 i 1 500C.

c) n zona dup nucleul luminos are loc procesul de ardere a carbonului dup reacia:

2C + H2 + O2 = 2CO + H2d) Arderea mai are loc i cu oxigenul secundar din aer. constituind ultima zon a flcrilor. Aici are loc arderea complet dup reacia:

2CO+H2+3/2O2=2CO+H2O

Fig. 3.5.7.1 Flacr oxiacetilenic.

n aceast zon, temperatura scade cu ct distanta de la vrful nucleului luminos este mai mare.Gazele folosite la sudare sunt: oxigenul, acetilena, hidrogenul, gazele naturale, propan, butan.

Metalul de adaos. La sudarea cu gaze, n majoritatea cazurilor, srma electric folosit are o compoziie chimic apropiat de cea a metalului care trebuie sudat. Temperatura de topire trebuie s fie egal sau mai mic dect temperatura de topire a metalului de baz.

Sudarea automat cu gaze se aplic Ia producia de serie pentru sudarea custurilor longitudinale fr metal de adaos i a evilor cu perei subiri.

3.5.8 SUDAREA PRIN PRESIUNE CU FLACR DE GAZE

La acest procedeu, solicitarea pentru realizarea sudurii se aplic n timpul sau dup ce marginile pieselor pe ntregul contur au fost nclzite concomitent la o temperatur corespunztoare, cu un arztor cu flcri multiple. Se folosete flacra oxiacetilenic sau flacra unui alt gaz combustibil n amestec cu oxigen cu un foarte mic exces de acetilen.

Temperatura de nclzire a pieselor de sudat variaz n funcie de varianta de sudare adoptat, care poate fi:

- n stare plastic a marginilor nclzite;

- n stare de topire superficial a suprafeelor rostului nclzite.

La sudarea n stare plastic, sudura poate fi realizat meninnd o presiune constant n tot timpul nclzirii sau prin presiune n trepte.

Flacra trebuie s fie cu un foarte mic exces de acetilen, pentru ca s se previn formarea oxizilor; n caz contrar, acetia rmn inclui n sudur.

3.5.9 TEHNOLOGIA SUDRII CU FLACR DE GAZE

Sudarea cu flacr de gaze cuprinde urmtoarele etape:

- pregtirea pentru sudare (curirea, prelucrarea marginilor);

- prinderea prin custuri scurte a pieselor ce urmeaz a fi sudate;

- prenclzirea marginilor pentru aducerea marginilor de mbinat la temperatura de sudare;

- executarea operaiei de sudare cu flacra de gaze;

- controlul calitii mbinrii sudate.

Aplicarea corect a metodelor de sudare cu flacra de gaze au un efect pozitiv i n ce privete obinerea de zone influenate termic ct mai nguste i deformaii ct mai reduse ale pieselor sudate.

Prin nclinarea optim a suflaiului i vrfului srmei de adaos ce trebuie topit fa de locul sudat ct i orientarea n spaiu a sudurii de executat s-au obinut mai multe metode de sudare:

- sudarea spre stnga se aplic la sudarea tablelor subiri (4-5 mm). Metoda const n nceperea sudrii din captul din dreapta al rostului de sudat.

- sudarea spre dreapta - o metod dificil, care solicit din partea sudorului o pregtire ndelungat. Metoda const n nceperea sudrii din captul din stnga al rostului de sudat;

- sudarea vertical cu custur dubl aplicat tablelor poziionate vertical i la care custura se obine vertical de jos n sus.

La sudare se vor folosi materiale de adaos corespunztoare metalului de baz.

3.5.10 TRATAMENTE TERMICE APLICATE MBINRILOR SUDATE

Tensiunile interne i deformaiile care apar la sudare sunt cauzate n special de: repartizarea neuniform a cldurii n cmpul termic, dilatrile inegale, rigiditatea piesei sudate, transformrile de ordin structural din material etc. iar mrimea lor poate varia n funcie de caracteristicile constructive ale piesei, tehnologia sudrii, compoziia oelului etc. Tensiunile termice care apar la rcire sunt permanente i independente de eforturile care solicit piesa n timpul exploatrii. Rigiditatea mrit a piesei fa de dilatri duce la deformri plastice. n anumite condiii de rigiditate a construciei tensiunile interne pot provoca fisuri i crpturi n material.

Tensiunile interne i deformaiile sunt diminuate prin tratamente termice.

Fig. 3.5.10.1 Contracii de sudur.

Capitolul. 4DEFECTELE MBINRILOR SUDATEAcestea pot fi mprite n trei grupe, i anume:- abateri dimensionale ale cordonului de sudur, - defecte exterioare ale cordonului de sudur,- defecte la interiorul cordonului de sudur.Examinarea aspectului. Aspectul asamblrilor sudate se controleaz att n faza final ct i n timpul sudrii, n scopul verificrii respectrii condiiilor impuse prin proiectul de execuie. Examinarea metalografic. Prin examinarea metalografic. macro i microstructura a asamblrilor sudate se pot pune n eviden defectele mbinrii i se pot determina cauzele care au produs defectul respectiv influena lui de sudare, a tratamentului termic etc.ncercrile mecanice de rezisten. Aceste ncercri se execut n scopul verificrii caracteristicilor mecanice i tehnologice, precum i a capacitii de formare a asamblrilor sudate. - ncercarea de rezilien se execut pe trei epruvete de rezilien,- ncercarea propriu-zis de rezilien se execut prin lovirea piesei sudate cu pendulul la temperatura obinuit.- ncercarea de ndoire la rece se execut pe trei epruvete confecionate din aceeai asamblare din care s-au executat i epruvetele de traciune. - ncercarea duritii se execut la tipurile de electrozi pentru sudare, sudndu-se un cordon de trei straturi suprapuse. - Controlul cu radiaii Roentgen i a asamblrilor sudate se bazeaz pe proprietatea lor de a strbate materia, proprietate asociat cu aciunea asupra emulsiei fotografice sau a substanei fluorescente.Capitolul. 5

CONTROLUL MBINRILOR SUDATE

Controlul lucrrilor de sudare const din:

- controlul preventiv asupra materialelor de baz. Electrozilor, fluxurilor, oxigenului, carbidului, S.D.V.-urilor etc.;- controlul n timpul execuiei sudrii, care const din controlul utilajelor de sudare, a aparatelor de msurat i control, a regimurilor de sudare etc.

- controlul construciei sudate, care const din examinarea exterioara (aspect), metalografic a custurilor prin ncercri mecanice (la traciune, rezilien. ndoire), cu radiaii Roentgen (,) i controlul defectoscopie cu cureni turbionari, precum i ncercarea etaneitii.

Capitolul. 6

MSURI DE TEHNIC A SECURITII MUNCII

La sudarea cu arc electric muncitorii sunt obligai s respecte cu strictee indicaiile cu privire la exploatarea utilajelor i uneltelor de munc acionate sau

alimentate electric.

Se interzice sudarea electric atunci cnd conductoarele electrice au izolaia deteriorat, iar cletele portelectrod este defect, sau are izolaie termoelectric necorespunztoare, deoarece aceste defecte pot provoca electrocutri.

La orice prsire a locului de munc, sudorul este obligat s ntrerup alimentarea cu curent electric a aparatelor.

La sudarea electric prin rezisten de contact, prin presiune i prin puncte se vor lua msuri de protecie a sudorilor mpotriva stropilor de metal topit i mpotriva atingerii pieselor calde.

Ochii vor fi protejai n tot timpul lucrului cu ochelari sau mti de protecie ale cror sticle vor fi alese n funcie de tipul sudrii.

Corpul i minile vor fi protejate mpotriva stropilor de metal, folosindu-se orul de piele, respectiv mnui. Peste nclminte se vor mbrca jambiere de protecie.

Pentru aprindere se va deschide robinetul de oxigen i apoi cel pentru acetilen sau gaz combustibil, aprinznd imediat amestecul. Flacra de lucru se regleaz ulterior acestei faze, folosindu-se cele dou robinete.

Nu se vor efectua manevre Ia tubul de oxigen cu minile pline de ulei sau

grsimi - fiind pericol de explozie.

Flacra se stinge n ordinea invers aprinderii, adic se nchide nti robinetul pentru gazul combustibil i apoi robinetul pentru oxigen pentru a se preveni ntoarcerea flcrii n generator.

Dac, n timpul lucrului, arztorul se nclzete excesiv, acesta se va rci, de cte ori este necesar. ntr-un vas cu ap curat, aflat permanent la locul de munc al sudorului.

Capitolul. 7

CONCLUZII I PROPUNERI

Concluzii i propuneri la sudare:

Sudarea este operaia de mbinare nedemontabil a dou sau mai multor piese metalice.

n ceea ce privete aceast operaie se folosete la oelurile cu un coninut redus de carbon

Propuneri:

Din aceast operaie eu a dori mbuntirea unor procedee i descoperirea a ct mai multor metode, mai uoare i mai eficiente de sudare.

BIBLIOGRAFIE:

1. Bazele achierii i generrii suprafeelor, A. Oprean i alii, E.D.P., 1981

2. ndrumar pentru atelierele mecanice, G. S. Georgescu, E.T., 1978

3. Maini unelte i control dimensional, M. Ivari i alii, E.D.P., 1980

4. Normarea tehnic, Voi. 1 i Voi 2, C. Pico i alii, E.T., 1979

5. Prelucrarea prin electroeroziune, Voii, II, I. Gavrila, E.T., 1980

6. Tehnologia construciilor de maini, A. Epurean i alii, E.D.P.,1983

7. Tehnologia materialelor i a produselor n construcii de maini, I. D. Dragu, E.T., 1975, Bucureti

8. Tehnologia construciilor de maini, A. Vlase, E.T., 1996, Bucureti

9. Tehnologia materialelor, Aurel Nanu, E.D.P., 1997, Bucureti

10.Tehnologia presrii la rece, Constantin Iliescu, E.D.P., 1984

11. Tolerane i msurtori tehnice, D. Dragu, E.D.P., 1980

12. Utilajul i tehnologia meseriei, Prelucrtor prin achiere", M. Voicu i alii, E.D.P., 1992

13. Utilajul i tehnologia lucrrilor mecanice, Gh. Zgur i alii, E.D.P., 1980

14. Utilajul i tehnologia prelucrrilor prin frezare, rabotare i mortezare, Gh. Calea, i alii, E.D.P., 1994

15. Utilajul i tehnologia lucrrilor de sculrie i matrierie, I. Moraru i D. Burduel, E.D.P., 1995

16. Utilajul i tehnologia meseriei Construcii de maini, V. Mrgineanu, I. Moraru i D. Teodorescu, E.D.P., 1993

17. Utilajul i tehnologia lucrrilor de sculrie i matrierie. Manual clasa a XII-a, E.D.P., 1985, Bucureti

18. Internet Explorer - pagini Web - maini unelte cu comand program, instrumente de msur i control.

PAGE 32____________