asamblari prin sudare 2

ASAMBLARI PRIN SUDARE

Prof.Dr.Ing. Ionelia VOICULESCU

Sudarea prin exploziePrincipiuSudarea prin explozie este un procedeu de sudare prin presiune cu energie înmagazinată într-un exploziv. Între componente se realizează o coliziune dirijată cu viteză şi presiune mare care produce o deformare plastică a straturilor superficiale.Parametri:Tipul de substanţa explozivă;Unghiul sau distanţa dintre componente;Presiunea de şoc.Aplicabilitate: - semifabricate placate cu grosimi de la 0,5-15mm; - sudarea materialelor incompatibile chimic; - sudarea ţevilor în placă tubulară – oţeluri inox cu Al, Cu; - conductori electrici; - îmbinări eterogene: Al-oţel, aliaje uşoare de Ti, Zr, OL – inox, Cu – OL, Cu – inox, alamă – OL, Al – aliaje Al, Al – OL, Ti – OL, Ni – OL.

Sudarea prin explozie

Avantaje: - nu produce modificări structurale în zona de sudare; - se pot suda combinaţii de materiale greu sudabile prin topire; - zonele topite sunt foarte mici; - se poate aplica şi pentru componente cu dimensiuni mari.Dezavantaje: - necesita poziţionare minuţioasă a componentelor; - necesita precauţii privind lucrul cu materiale explozive; - nu se poate aplica decât în locuri special amenajate; - necesită personal autorizat.

Sudarea prin explozieConfiguraţie paralela


Pregătirea pentru sudare

Configuratie inclinata

Placarea prin explozie

1. Material de placare; 2. Zona de imbinare; 3. Material de baza; 4. Zona de explozie; 5. Exploziv neexplodat; 6.

Jet expulzat de oxizi si impuritati.

Schema etapelor de sudare/prelucrare ulterioara

Configuraţia interfeţei la sudarea prin explozie

Cuple de materiale sudate prin explozie


Al - Cu Otel - Cu

Alama - Cu Otel inoxidabil – OLC10


Schema de principiu a sudarii prin explozie verticala.

Produse sudate prin explozie

Sudarea alumino-termică

Principiu Pentru a obţine căldura necesară topirii capetelor componentelor de sudat se

utilizează proprietatea Al de a reduce oxidul feric, conform reacţiei:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe+181500cal,cu degajarea unei temperaturi ridicate (1600oC)

Bilanţul consumurilor:1000g (770g Fe2O3+230g Al)476g Al2O3+524g Fe

Aplicabilitate: secţiuni foarte mari sudate cap la cap (şine de cale ferată, piese masive); oţel şi aliaje feroase. Piesele trebuie bine curăţate (dezoxidate). După preîncălzire se efectuează turnarea în

forma pregătită, a metalului lichid obţinut prin reacţia de reducere (care se produce la cald).

Avantaje: procedeu simplu, nu necesită reţea electrică, se poate folosi şi în condiţii de şantier, la

locul de asamblare, ieftin. Dezavantaje:

precizia îmbinării şi calitatea sudurii – slabă, necesită amenajări speciale, nu se aplică decât la aliaje pentru care exista amestecuri de pulberi (otel, cupru, aluminiu).

Sudarea alumino-termicăSchema de principiu

Sudarea cu flacăra de gazePrincipiu

Energia este furnizată de o flacără obţinută prin arderea în oxigen a unui amestec combustibil de C2H2 sau CH4, benzen, hidrogen.

Căldura se transmite pieselor prin convecţie forţată şi prin radiaţie (15%). Gaze combustibile: C2H2, CH4, H2, gaze naturale petroliere, vapori de

benzen, benzen, gaz de cocserie. Reacţia de disociere: 1: C2H2+O22C+H2+O2 2C+H2+O22CO+H2+450000KJ/Kmol. 2: flacăra primară: reacţia de ardere primară cu formare de CO+Q. Are caracter reducător, datorită H2 şi CO, cu formă conică 3: flacără secundară: ardere completă. 2CO+H2+O22CO2+H2O+850000KJ/Kmol. Temperatura obţinută este mai scăzută datorită efectului mediului 4:

Piesele de sudat – se plasează la 3 - 5mm faţă de extremitatea nucleului luminos (T=3100-3200 oC)

Sudarea se poate face cu sau fără materialul de adaos sub formă de baghete.

Sudarea cu flacăra de gaze

Sudarea cu flacăra de gaze

Utilizarea gazelor combustibileC2H2 – permite obţinerea unei temperaturi de 3200 oC

şi se utilizează mai ales pentru sudarea tablelor subţiri cu grosimi mai mici de 2 mm, la brazare sau la tăierea componentelor din oţel carbon şi slab aliat;

H2 - permite obţinerea unei temperaturi de 2800 oC şi se utilizează pentru sudarea bijuteriilor sau pentru brazarea pieselor mici din aluminiu şi a aliajelor cu temperaturi joase de topire;CH4 – permite obţinerea unei temperaturi de 2700 oC

şi se utilizează la brazare sau tăiere, cu costuri de până la 4 ori mai scăzute dar cu consumuri de gaz cu 60% mai mari comparativ cu acetilena.

Tipuri de flăcări

oxidantă: K= [O2]/ [C2H2] = (1,2-1,5) (sudarea alamelor)

normală: K= (1,1-1,2) (sudarea metalelor feroase şi neferoase).

carburantă: K =(0,7-1) (sudarea aluminiului, fontelor şi încărcări prin sudare)

Sudarea cu flacăra de gazeAvantaje:

procedeu nelipsit în condiţii de şantier, foarte simplu de aplicat, nu necesită prezenţa unei reţele de alimentare cu electricitate, utilajele sunt foarte simple;

se aplică mai ales pentru lucrări de reparaţii, pre şi post încălzire pentru tratamente termice.Dezavantaje:

necesită stocarea gazelor în butelii sub presiune care trebuie utilizate şi stocate în condiţii de securitate;

calitatea sudurii depinde de îndemânarea sudorului; este necesară protecţia operatorului; este un procedeu poluant; nu se recomandă pentru grosimi şi lungimi mari, fiind

neproductiv în astfel de condiţii.

Butelii de gaz

Arzatoare

Parametri de sudare

Nr. arzator0 1 2 3 4 5 6 7

Grosimea materialului sudat, mm

0,5-1,0 1-2 2-4 4-6 6-9 9-14 14-20 20-30

Consum acetilena,

dm3/h

75 150 300 500 750 1 200 1 700 2 500

Consum oxigen, dm3/h

86 175 330 550 825 1 320 1 850 2 750

Presiune oxigen, daN/cm2

1,5-2,0 1,8-2,5 2,5-2,8 2,5-3,0 2,8-3,5 3,5-4,0 3,8-4,5 4,0-5,0

Lungime nucleu

luminos, mm

6 8 12 15 17 19 21 25

Viteza de sudare

posibila, m/h

12-10 8-6 6-4 4-3 3-2 2-1,5 1,5-1 1-0,75

Tipuri de rosturi

Sudarea cu element activ rotitor - Friction Stir Welding

Procedeul FSW are la baza un proces de îmbinare prin roto-fricţiune şi este utilizat pentru aplicaţii în care caracteristicile originale ale metalului sudat trebuie să rămână neschimbate, pe cât posibil. Acest proces este utilizat în principal pentru aliaje de aluminiu, de cele mai multe ori pentru piese mari, plane, care nu pot fi uşor tratate termic după sudare.Procedeul a fost inventat şi experimentat pentru prima data de Wayne Thomas si o echipa de colegi de la Institutul de sudură IWS din Marea Britanie, în decembrie 1991.

Utilaje pentru sudare

Aspectul cusăturii sudate

Etape ale procesului de sudare

Avantaje Bune proprietăţi mecanice ale îmbinării sudate

Siguranţă si protecţie a mediului si operatorilor îmbunătăţită datorită absenţei de vaporilor toxici sau stropilor de metal topit.

Lipsa mediului de protecţie determina capacitatea de îmbinare foarte buna pentru diferite mărci de oteluri moi, aliaje de aluminiu si cupru (peste 1000m de aluminiu făra gaz de protecţie).

Posibilitatea automatizării maşinilor de sudat, care pot fi adaptate din maşinile de frezat Costuri mai mici de instalare şi de formare profesională. Poate funcţiona în toate poziţiile (orizontal, vertical, etc), deoarece nu există nici o scurgere a

băii de sudura Aspectul bun al sudurii, nefiind necesara o prelucrare mecanica ulterioara sudarii

Dezavantaje Este necesara o zona de intrare si ieşire a dispozitivului rotativ, in

care sudura nu este corespunzătoare si care trebuie îndepărtata Sunt necesare forte de presare pentru fixarea componentelor foarte

mari. Procedeul este mai puţin flexibil in cazul tipurilor de îmbinări

comparativ cu alte procese de sudare prin topire (dificultăţi la îmbinări cu grosimi diferite, traiectorii neliniare, etc)

Viteza de sudare este mai redusa comparativ cu alte procedee, dar este compensat de faptul ca se sudează dintr-o singura trecere.

Aplicaţii

Sudarea cu ultrasunete La sudarea cu ultrasunete energia necesară îmbinării

se introduce în componente sub forma unor vibraţii mecanice localizate, cu o frecvenţă cuprinsă între 16 x 103 – 1010 Hz, simultan cu apăsarea acestora cu o forţă perpendiculară pe suprafaţa de contact.

Deoarece procesul de sudare sub acţiunea energiei ultrasonore are loc la o temperatură mult mai scăzută decât temperatura de topire, efectele termice şi metalurgice asupra materialului de bază sunt mult mai reduse ca amploare comparativ cu alte procedee de sudare

Principiu Pastila din material piezo-ceramic generează tensiune la aplicarea unei forte

de apăsare si invers.

Zirco-titanat de plumb(Pb[ZrxTi1-x]O3

Sudarea cu ultrasunete Procesele fizice care stau la baza procesului de îmbinare

sunt : difuzia, cavitaţia acustică şi absorbţia. Sudarea se realizează fără material de adaos şi îşi găseşte aplicaţii în industria electrotehnică şi electronică, mecanică fină sau nucleară, la sudarea firelor şi foliilor subţiri, în locuri greu accesibile. Pentru combinaţii greu sudabile, se recomandă utilizarea unor straturi intermediare din materiale cu plasticitate ridicată, plasate între componentele de sudat.

În funcţie de natura şi de grosimea materialului care se sudează, amplitudinile optime de oscilaţie sunt cuprinse între 12 şi 30μm. Cu cât frecvenţa ultrasunetelor este mai mare, cu atât este mai mică amplitudinea oscilaţiilor la o anumită putere consumată, pentru aluminiu şi aliajele sale limita inferioară a frecvenţei situându-se în domeniul 20 … 32 kHz.

Sudarea cu ultrasunete Mărimea forţei statice de apăsare influenţează în

mod decisiv asupra valorii rezistenţei medii a îmbinărilor sudate cu ultrasunete. Pe măsură ce forţa statică de apăsare creşte, amplitudinea părţii active a sculei de sudare (sonotrodei) scade, iar la depăşirea valorii optime a forţei de apăsare rezistenţa îmbinării scade substanţial.

Sudurile realizate cu ultrasunete pot fi punctuale, liniare sau inelare, raza de curbură a vârfului sonotrodei trebuind să fie de 500 la 100 de ori grosimea materialului de sudat.

Sudarea cu ultrasunete Curăţirea componentelor înainte de sudare nu este

absolut necesară, deoarece peliculele de oxizi şi impurităţi se rup în procesul de vibrare. În cazul aliajelor de aluminiu se recomandă îndepărtarea grăsimilor de pe suprafeţele de sudat cu ajutorul detergenţilor.

Analiza structurală a sudurilor realizate cu ultrasunete a evidenţiat apariţia unor întrepătrunderi ale materialelor componente, ruperea şi dispersia peliculelor de oxizi, deformări ale grăunţilor cristalini, recristalizări, precipitări, transformări de fază sau difuzie.

Amplificator piezo – actuator ceramic multistrat

Motor ultra-acustic

Pastila piezo utilizata ca înregistrator al unei chitare!

Lipirea Lipirea este un procedeu de îmbinare nedemontabilă a două sau mai multe

piese metalice aflate în stare solidă prin introducerea în interstiţiul dintre ele a unui material de adaos aflat în stare lichidă (metalic sau nemetalic).

Între piesele aflate în stare solidă şi materialul de adaos topit are loc difuzia reciprocă a atomilor superficiali. Modul de realizare a îmbinării: lipirea prin depunere – umplerea rostului se face prin topirea şi introducerea

materialului de adaos sub formă lichidă; lipirea capilară – materialul de adaos pătrunde în rost ca urmare a acţiunii

forţelor capilare.Modul de încălzire: cu încălzire locală (piese mari); cu încălzire totală (piese mici).Conditii de calitate: Materialul de adaos trebuie să umecteze suprafaţa pieselor încălzite. Piesele trebuie bine curăţate de oxizi, rugină, grăsimi.

Umectarea

Unghiul de umectare si sitsemul de forte care actioneaza asupra picaturii.

Umectare necorespunzatoare Umectare buna Umectare satisfacatoare

Umectarea

Aplicatii

Fluxurile folosite la lipire au rolul de a dizolva oxizii: colofoniu, stearină, HCl diluat, borax etc

Aplicabilitate: metale feroase şi aliaje Cu, Ni, Ag, Pb, Al; lucrări în industria electrotehnică (piese cadmiate); conducte telefonice; radiatoare, cutii metalice, manşoane de plumb la cabluri; contoare electrice; cutii de conservă, circuite imprimate.

Avantaje: simplitate, cost scăzut, nu necesită materiale şi utilaje sofisticate.

Dezavantaje: rezistenţa mecanică a îmbinării depinde de modul de solicitare, necesită

pregătirea componenetelor în vederea asamblării; grosimi limitate (0,1-5)mm; timpi de lipire mari (ordinul minutelor).

Fluxuri, paste pentru lipire

Fluxuri pentru lipireDenumirea Compoziţia chimică Temperatura de

lucru, CDomeniul de utilizare

FL 10 Fluoruri higroscopice min. 550 Lipirea Al şi a aliajelor de Al

FL 20 Fluoruri ne-higroscopice min. 550 Lipirea Al şi a aliajelor de Al

FH 10 Cloruri şi fluoruri higroscopiceu 550 - 800 De uz general

FH 11 Fluoruri ne-higroscopiceu 550 - 800 Lipirea aliajelor Cu-Al

FH 12 Bor, compuşi de bor, fluxuri simple şi complexe

550 - 800 Lipirea oţelurilor inoxidabile

FH 20 Compuşi de bor şi fluoruri 700 - 1000 De uz general

FH 21 Compuşi de bor 750 - 1100 De uz general

FH 30 Compuşi de bor, fosfaţi, silicaţi min. 1000 Lipirea alamei şi a cuprului

FH 40 Cloruri, fluoruri fără bor 600 - 100 Lipituri unde borul nu se poate utiliza

Materiale pentru lipire

- Aliaje de lipire pe bază de cupru, cu temperaturi de lucru cuprinse între 800 - 900C; - Aliaje cu mai puţin de 20% argint, cu temperatura de lucru cuprinsă între 700 - 800C; - Aliaje cu mai mult de 20% argint, cu temperatura de lucru cuprinsă între 700 - 800C. - Aliaje pe baza de Aluminiu, Nichel, Cupru - Aliaje Sn-Pb, Cu-Zn, Cu-P, Cu-P-Zn, Clasificarea în funcţie de temperatura de lipire, împarte procedeele de lipire în: lipirea moale - temperatura de lucru 450C; lipirea tare - temperatura de lucru 450C; lipirea prin sudare - temperatura de lucru 450C.

Baghete pentru lipire din aliaje de argint.

Proceduri de lipire Lipirea cu flacără - încălzirea se realizează cu arzătoare sau dispozitive

de flacără cu gaz. Lipirea cu flacără este un procedeu tratat în DIN 8522, însemnând lipire prin utilizarea unui arzător cu flacără gaz-aer sau flacără gaz-oxigen, unde flacăra este sursa de căldură.

Lipirea cu ciocanul - realizează încălzirea (manual sau mecanizat) cu ciocane de lipit.

Lipirea cu blocuri încălzite - încălzirea locului îmbinării se realizează cu blocuri de metal preîncălzite înainte de a începe procesul de lipire.

Lipirea în cuptor – se efectuează în cuptoare în trepte, cuptoare cu trecere continuă sau cuptoare cu mufă care funcţionează cu gaz sau energie electrică.

Lipirea în baie de săruri - încălzirea se realizează prin cufundarea pieselor în săruri topite. Aliajul de lipit va fi depus sau placat.

Lipirea prin imersie - încălzirea şi alimentarea cu aliaj se realizează prin imersia pieselor în aliaj lichid. Piesa, înainte de imersie, poate fi preîncălzită.

Lipirea prin rezistenţă - preîncălzirea se realizează cu ajutorul unor rezistenţe din cleştii de prindere ai piesei sau ai maşinii de lipit cu rezistenţă.

Lipirea prin inducţie - încălzirea se realizează prin curenţi induşi de înaltă sau medie frecvenţă.

Exemple de îmbinări lipite

Exemple de îmbinări lipite

Imbinari intre componente din otel inoxidabil lipite cu flacara si aliaje pe baza de argint.

BRAZAREA Ceramicelor

Diagrama de brazare in cuptor cu aer

Cuptor Nabertherm cu rezistenta electrica.

Diagrama de brazare in cuptor cu microunde

Secventa de lucru a cuptorului cu microundepentru 50Fe50Ni si Fe66Nb7B30

Timp (minute)

0 15 35 45 50 65 70 130

250

310

Tem

pera

tura

0C

22

500

11001100

13001300

11001100

800

300

Materiale de adaos pentru brazarea ceramicelor

ALIAJ COMPOZIŢIE CHIMICA METODA DE OBŢINERE CONDIŢII DE LUCRU

BUH Co64,86Nb6B18,33Si10,81

solidificare rapida presiune 250mbar, viteza 27m/sec

FeNiB Fe-Ni(35-50)B (15-25) (procente atomice)

solidificare rapida presiune 0,45 atm, vit rot disc 2000 rot/min, 2 tipuri de benzi cu

grosime 0,1mm si latime 16mm respectiv 8,5mm

FINEMET Fe73,5Cu1Nb3Si15,5B7 solidificare rapida Latime 10mm, 0,01mm grosime, presiune 0,4atm si viteza 25m/sec

FeNi Fe(45-55%)Ni aliere mecanica Mediu de Argon, viteza de rotaţie 350 rot/min, 15 min lucru cu 5 min

pauza si durata de măcinare 24 h

Instalaţie de obţinere a benzilor solidificate ultra-rapid

Ar

Incalzitor Topitura

Disc de cupru

Daca răcirea topiturii se face cu viteza mare, vâscozitatea acesteia creste, astfel încât germenii de cristalizare prezenţi in topitura nu mai pot sa crească si se obţine astfel un material in stare amorfa. Inhibarea totala a cristalizării are loc atunci când viteza de răcire depăşeşte o viteza critica ce depinde de caracteristicile de difuzie si curgere a topiturii. Viteza de răcire a topiturilor metalice pentru care se obţin aliaje amorfe este cuprinsa intr-un interval larg, de la 1 K/s pana la 1014 K/s.

BRAZAREA Ceramicelor

Pregătirea pentru brazare

Testarea componentelor brazate

Valorile forţei de rupere au fost:material de adaos - folie de cupru: 888 - 1534 N;

material de adaos – FINEMET: 2670N;material de adaos - FeNiB : 703N.

RECONDITIONAREA PRIN INCARCARE CU SUDURA

Procedeele de încărcare a pieselor prin sudare se folosesc în scopul depunerilor de material pentru compensarea uzărilor, a recuperării pieselor cu fisuri, crăpături sau spărturi, pentru îmbinarea unor piese rupte sau a elementelor componente ale unor dispozitive sau construcţii sudate.

Aceste procedee au următoarele avantaje: nu necesită utilaje complexe, costisitoare, complicate; straturile depuse prin sudare pot avea grosimi variabile; operaţiile pregătitoare ale suprafeţelor nu sunt complicate, de cele mai multe

ori, reducându-se la simple spălări şi degresări; sunt productive, eficiente şi au un cost redus, putându-se mecaniza şi

automatiza; pot fi recondiţionate piese care înglobează o mare valoare de manoperă şi

material. În comparaţie cu alte procedee de recondiţionare, procedeele prin sudare

prezintă următoarele dezavantaje: stratul depus este neuniform, cu denivelări crescând volumul prelucrărilor

mecanice ulterioare; temperaturile ridicate realizate în cusături în timpul sudării modifică structura

materialului de bază al piesei, de aceea, după recondiţionare, acestea vor fi supuse unor tratamente termice ceea ce impune noi cheltuieli de energie şi forţă de muncă.

Încărcarea prin sudare cu arc electric cu electrozi tubulari In prezent marea majoritate a electrozilor pentru

sudare şi încărcare sunt realizaţi din vergele metalice pline cu înveliş aplicat prin presare (co-extrudare). Totuşi cu mulţi ani în urmă, în perioada de început a sudurii, se realizau electrozi cu vergele metalice tubulare cu înveliş aplicat prin imersie, ponderea lor fiind mult mai mare pe piaţă faţă de electrozii cu vergea plină.

Din punct de vedere constructiv diferenţa dintre cele două tipuri de electrozi este semnificativă.

Încărcarea prin sudare cu arc electric cu sârme tubulare Secţiuni transversale ale electrozilor cu vergea metalică

plină (a) şi cu vergea metalică tubulară (b). Cele mai importante aplicaţii ale electrozilor tubulari sunt în domeniul încărcării pieselor solicitate la uzare prin abraziune cu diferite grade de severitate cu sau fără impact.

a b c

Tipuri de profile de închidere pentru electrozi tubulari.

Încărcarea prin sudare cu arc electric cu electrozi tubulari O alta soluţie utilizata se refera la electrozii tubulari. Electrozii cu

diametre mai mari de 6,0 mm, sunt prevăzuţi cu un dispozitiv universal de prindere(la diametrul de 6,0 mm). Pe capătul de prindere se face marcarea electrodului conform unui cod de culori. Învelişul electrodului este subţire şi aplicat prin imersie. Miezul pulverulent conţine elemente de aliere. Vergeaua tubulară este din oţel şi asigură etanşeitatea miezului pulverulent. Capătul de amorsare este grafitat (prin imersie) şi asigură o amorsare rapidă a arcului electric.

1

2

3

4

5

Electrodul tubular pentru încărcare tip PROTECTIC 530:

1 – capătul de prindere – cod culoar; 2 – înveliş; 3 – miez pulverulent; 4 – vergea

tubulară din oţel; 5 – capătul de amorsare.

Structura depunerii cu carburi de wolfram

Aplicaţii

Taierea termica

Tăierea termica consta in distrugerea locala a legăturilor interatomice, prin introducerea locala a unei cantităţi mari de energie termica. Tăierea termica se poate efectua fie prin oxidarea materialului metalic fie prin topirea acestuia. La tăierea prin oxidare, metalul este încălzit la temperatura de aprindere (ardere) apoi adus in contact cu un jet de oxigen care permite totodată si eliminarea oxizilor formaţi (zgura).

Exemple: taierea oxi-acetilenica, oxi-metanica, oxi-arc, oxi-pulbere metalica etc.

Tăierea prin topire se bazează pe încălzirea pana la topire a materialului metalic, sub acţiunea unei surse termice foarte puternice (jet de plasma, arc electric, laser etc. ) si eliminarea materialului topit sub influenta energiei cinetice produse de sursa termica sau de o sursa suplimentara (jet de aer comprimat).

Taierea cu flacara

Taierea termica

Avantaje: productivitate mai ridicata comparativ cu taierea mecanica; posibilitatea decuparii unui contur oricat de complicat; posibilitatea mecanizarii si automatizarii procesului;consum redus de materiale si energie; costuri de fabricatie mai reduse.

Dezavantaje: producerea de modificari structurale si compozitie chimica in apropierea sectiunii de taiere; producerea deformatiilor si tensiunilor remanente;necesitatea prelucrarii suprafetei de taiere prin prelucrari mecanice suplimentare.

Conditiile taierii

Temperatura de ardere in oxigen a materialului trebuie sa fie inferioara temperaturii de topire, pentru a se putea realiza oxidarea acestuia si nu topirea (la otelul carbon, Tt = 1538oC iar oxizii acestuia se topesc in domeniul 1300 – 1400oC);

Temperatura de topire a oxizilor formati trebuie sa fie inferioara temperaturii de topire a metalului supus taierii. In caz contrar, oxizii nu pot fi indepartati de jetul de oxigen. In cazul otelurilor inoxidabile cu Cr (Tt = 1350 – 1400oC), ai caror oxizi se topesc la 2000oC, cuprului (Tt = 1083oC) ai carui oxizi se topesc la 1225 – 1325oC, sau aluminiului (Tt= 657oC) ai carui oxizi se topesc la 2050oC, conditiile taierii nu sunt respectate si se aplica taierea cu alte procedee termice, cum ar fi plasma, laser sau procedee mecanice;

Arderea metalului in oxigen sa duca la degajarea unei cantitati suficient de mari de caldura, pentru incalzirea zonelor adiacente taieturii;

Conductibilitatea termica a metalului taiat sa fie cat mai redusa, pentru a nu se forma o zona afectata termic mare si caldura sa se concentreze in zona de taiere;

Oxigenul utilizat la taiere sa aiba puritate cat mai mare, pentru a se putea utiliza consumuri si timpi cat mai redusi de prelucrare;

Taierea termica

Schema de principiu a comenzilor şi alimentării unui cap de tăiere oxigaz în cazul tăierii robotizate.

Taierea termica

a) Cap de tăiere oxigaz pentru sisteme robotizate; b) muchie tăiată tipică pentru astfel de sisteme.

Taierea sinelor

Aplicatii ale taierii cu flacara

Cap de taiere

Taierea termica

Masina pentru taiere cu comanda programabila – NOVITOME CT 1030

Taierea cu plasma

Taiere cu plasma sub apa

Taierea cu plasma

Aspectul muchiei

Aspectul muchiei taiate cu plasma: a) necorespunzator (rizuri grosolane si zgura aderenta – otel DUPLEX);

b) satisfacator (fizuri fine curbate si crestatura finala – S355J2N).

Taierea cu laser

Muchii ale unor piese din alama cu grosime de 1 mm taiate cu laser Nd-YAG

Taierea cu laser

Taierea (perforarea) cu explozie

Tăierea cu explozivi este utilizată în lucrările subacvatice de ranfluare a navelor scufundate. Încărcătura explozibilă se fixează direct pe structura metalică care trebuie tăiată. În momentul producerii exploziei, particulele de material sunt proiectate cu o viteză foarte mare pe suprafaţa elementului de structură sau piesei de tăiat, impactul concentrându-se pe o porțiune mică situată de-a lungul liniei de tăiere.

TAIEREA CU JET DE APA SI ABRAZIVI

Procedeul de tăiere cu jet de apă la presiune înaltă a fost brevetat în anul 1968 de către Dr. Norman Franze, profesor de geniu civil la Universitatea Noua Caledonie din Canada. Primul echipament industrial a fost comercializat în anul 1971 de către firma Ingersoll-Rand. Din anul 1984, metoda a fost modificată prin adăugarea de abraziv (granat, alumină, silică, carburi sau nitruri de siliciu) în jetul de apă pentru tăierea materialelor dure: beton, metale, oteluri speciale etc.

Tăierea cu jet de apă și abraziv s-a impus ca tehnologie de vârf în industriile aeronautică, de automobile și petroliferă, în domeniul construcțiilor etc. În industria petroliferă offshore, tăierea cu jet de apă și abraziv se utilizează pentru diverse lucrări de tăiere ale unor componente ale echipamentelor de foraj marin, ale construcțiilor subacvatice și a conductelor, fiind executate manual cu scafandri sau mecanic, montate pe ROV.


Tăierea cu jet de apă și abraziv constă în dirijarea unui jet de apă de înaltă presiune (3000...6000 bar) și de mare viteză (500...900 m/s) către locul de tăiere. Componentele principale ale unei instalații de tăiere cu jet de apă și abraziv sunt:

pompa hidraulică - acționată de un motor electric sau de un motor cu ardere internă;

amplificatorul hidraulic - ridică presiunea apei livrate de pompa hidraulică (2000...4000 bar);

conductele de legătură care pot fi rigide sau flexibile; capul de tăiere cu jet de apă și abraziv format din camera de

amestec și duza; sistemul de alimentare cu abraziv.


Principiul tăierii cu apa.

Piese tăiate cu apa si abrazivi.

Materiale

Principalele tipuri de materiale care pot fi taiate cu jet de apa si abrazivi sunt: otel, otel aliat, hardox, titan, aluminiu, cupru, alama granit, marmura, piatra artificiala, ceramica industriala, beton, sticla, sticla blindata, sticla acrilica, securit stratificat, termoplaste si duroplaste, materiale spongioase dure si moi, materiale cu fibre de carbon sau de sticla, materiale etansante, cauciuc, textolit, lemn, carton, alimente congelate (peste congelat si alte alimente in conditii de deplina igiena)

Bibliografie

1. Dinu Dumitru, Vlad Constantin : Intervenții subacvatice. Editura Tehnică, București, 1982.2. Dinu Dumitru, Vlad Constantin : Scafandri și vehicule subacvatice. Ed. Științifică și Enciclopedică,

București, 1986.3. Ștefan Georgescu, Mircea Degeratu, Sergiu Ioniță: Lucrări subacvatice realizate cu scafandri. Scule,

unelte și utilaje pentru lucrul sub apă. Tăiere și sudare subacvatică . Ed. Matrixrom, București, 2004, ISBN 973-685-816-2 .

4. Revista Marea Noastră Nr. 23, 1997. Ed.Liga Navală Română, București5. *** - S.C. SM TECH S.R.L. - Sheet Metal Technologies6. Ionelia Voiculescu, Sudarea aluminiului şi a aliajelor sale, Editura PRINTECH, 2003, Bucureşti,

ISBN 973-652-933-9;7. Ionelia Voiculescu, Corneliu Rontescu, Ileana Liliana Dondea, Metalografia Îmbinărilor Sudate,

Editura SUDURA, Timisoara, 2010, ISBN 978-973-8359-58-1;8. Ionelia Tonoiu, Doru Adrian Goga, Raluca Stoenescu,Metallurgical aspects occurring in thin bimetal

samples welded by explosion, International Conference EUROMAT’99, Munchen, 1999. 9. I. Voiculescu, The behaviour of Aluminium matrix composites in welding processes, plenary

presentation, 6th European Conference on Welding, Cutting and Joining Technologies, 16as Jornadas Tecnicas de Soldadura, EUROJOIN 6 – 16 JTS, 26 – 29 June 2006, Spain, pag. 375-379, Ed. Graficas Rogar, S.A., ISBN 84-934316-0-5;

10. Voiculescu, I., Geanta, V., Dontu, O., Ganatsios, S., The Heat Treatment Influence on the Welded OT4 Titanium Alloy. 3-rd JOIN Conference „INTERNATIONAL CONFERENCE ON TOTAL WELDING MANAGEMENT IN INDUSTRIAL APPLICATION”, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland, August 21 – 24, 2007, p. 303 – 309, ISBN 978-952-214-413-3;

11. Voiculescu, I., Geanta, V., Stefanoiu, R., Binchiciu, H., I.Vida-Simiti, N.Jumate, Vasiu, R., Study on Hardfaced Wear Resistant Bronze Alloy, Friction, Wear and Wear Protection, International Symposium, 2008, Ed. Wiley-VCH, ISBN 978-3-527-32366-1, Aachen, Germany, p.610- 617

asamblari prin sudare 2

Documents