Cuprins 1)Argumentul 2)Definitii si clasificarii 3)Capitolul 1- Procedee de sudare 4)Capitolul 2- Clasificarea imbinarilor dupa procedeul de sudare 5)Capitolul 3- Modul de prezentare si de notare a sudurilor 6)Capitolul 4- Sudabilitatea materialolor si aliajelor 7)Masuri de tehnica a securitatii muncii la sudarea metalelor

1

Argument

Am ales aceasta tema deoarece este un subiect foarte frumos de dezbatut intr-un proiect, si sa aflu cat mai multe informatii despre tehnologia de sudare. Sudarea este o tehnologie de imbinare nedemontabila a unor componente metalice prin interactiunea atomilor marginasi ai acestora. Imbinarea ce rezulta se numeste sudura iar ansamblul operatiilor necesare realizari ei este procedeul de sudare. Istoricii ne spun ca sudarea in focul de forja a fost primul procedeu cunoscut si aplicat inca din Antichitate, exista dovezi insa ca el s-ar fi folosit in vremuri si mai indepartate. La procedeul respectiv componentele se incalzesc in zona unde v-a rezulta sudura.Prin aceasta atomii primesc energie necesara scoaterii lor din stare de echilibru stabil, corespunzator unui nivel energetic minim. Dupa aceea componentele se alatira si ciocnindu-le atomii marginali se duc la distante egale sau mai mici decat parametrul retelei cristaline. In aceasta situatie ei se rearanjeaza in cristale comune componetelor,astfel ca sa se atinga un nou minim energetic, cristalele comune componentelor formeaza legatura macanica intre ele si minimul energetic asigura stabilirea sudurii. La sudare se foloseste fenomenul firesc de saturare a legaturilor nesaturate dintre atomii de la marginile componentelor de aceea aceasta tehnologie este cea mai eficienta dintre cele cunoscute.

2

DEFINITII SI CLASIFICARI

1.Definitii Sudarea este o operatie de imbinare permanenta si nedemontabila a pieselor metalice sau nemetalice,realizata cu o sursa de energie,ca incalzirea locala,presarea,frecarea sau cu surse combinate,de exemplu incalzirea cu presarea. Metalul sau materialul de imbinare supus operatiei de sudare se numeste metal sau material de baza, iar daca pentru imbinare se foloseste un metal sau material suplimentar, acesa se numeste metal sau material de adaos. Sudura care imbina piesele poate fi din metal de baza sau un amestec de metal de baza cu metal de baza cu metal de adaos ; tinind seama ca ea trebuie realizata pe intreaga lungime de jur imprejurul piesei, poarta denumirea si de cordon de sudura. Cusatura,impreuna cu marginile adiacente,formeaza imbinarea sudata.

Pentru realizarea sudurii sunt necesare surse de energie, cu care se realizeaza topirea sau deformarea marginilor materialelor de imbinat.Pentru

3

realizarea unei suduri este necesara o anumita sursa de energie si dupa modul ei de folosire se diferentiaza procedeele de sudare.Totalitatea operatiilor tehnologice si a metodelor folosite pentru un anumit fel de sudare,in vederea obtinerii imbinarii sudate constituie un procedeu de sudare..

2.Clasificarea procedeelor de sudare Procedeul de sudare reprezinta ansamblul operatiilor prin care se realizeaza imbinarea suudata.Procedeele de sudare (STAS 5555/2-80) se clasifica dupa diferite criterii. a)Dupa scopul urmarit: -sudare de imbinare (fig.1.2) ; -sudare de incarcare (fig.1.3).

Sudarea de imbinare se realizeaza prin topire sau prin presiune.Prin sudarea de imbinare se realizeaza o sudura sau un ounct de sudura s ,o zona de legatura ZL ,o linie de topire LT (numai in cazul topirii metalului) ,o zona influentata termic ZIT in metalul de baza MB.

4

Sudarea de incarcare se realizeaza prin acoperire cu metal de adaos depus prin sudare, pe suprafata umei piese,care consta din :stratul de incarcare SI , zona de legatura ZL ,linia de topire LT ,zona influentata termic si metalul de baza.In acest caz ZIT reprezinta portiunea din MB ramasa in stare solida ,a carei structura s-a modificat datori caldurii dezvoltate in procesul de sudare. Metalul de adaos (MA) este constituit dinmetal sau aliaj sub forma de vergele de sarma sau granule, care se topesc in procesul de sudare si participa la realizarea imbinarii sudate. b)Dupa modul de desfasurare a procedeului de sudare: -sudare prin topire (fig.1.4) ; -sudare prin presiune (fig.1.5).

5

La sudarea prin topire se realizeaza incalzirea locului de imbinare a pieselor de sudat pana la topire, fara aplicarea asupra acestora a unei forte si cu sau fara utilizarea unui metal de adaos. Sudarea prin presiune se realizeaza sub actiunuea unei forte transmise pieselor de sudat , cu sau fara incaslzirea locala a acestora (uneori pana la topire), cu sau fara utilizarea unui metal de adaos. c)Dupa purtatorul de energie necesara sudurii : -sudare cu energie termica transmisa prin corpuri solide ; -sudare cu energie termochimica transmisa prin lichide ; -sudare cu energie termochimica transmisa prin gaze (sudare cu gaza) ; -sudare cu descarcari electrice in gaze (sudare cu arc electric) ; -sudare cu radiatii; -sudare cu energie mecamica ; -sudare cu energie termoelectrica (sudare prin rezistenta). d)Dupa modul de executie a cusaturii sudate (fig.1.6). e)Dupa modul de asociere a procedeelor mentionate por fi : -sudare mecanizata sub strat de flux ; -incarcare prin sudare cu plasma ; -sudare semimecanizata :WIG, MIG sau MAG ; -sudare automata in puncte;6

-sudare mecanizata cu plasma.

Capitolul 1 Procedee de sudare In functie de starea in care sunt aduse marginile pieselor de sudat se deosebesc : procedeele de sudare prin topire si de sudare prin presiune. A. Procedeele de sudare prin topire cuprind toate procedeele la care marginile pieselor de imbinat sunt aduse cu ajutorul unor surse de incalzire,in stare de topire, si unde in general este topit succesiv si materialul de adaos,care dupa solidificare formeaza sudura. Cele mai folosite procedee de sudare prin topire sunt : 1)Sudarea cu flacara de gaze,la care sursa termica este o flacara rezultata din arderea unui gaz combustibil (acetilena, gaze naturale )cu oxigen (fig. 1) Procedeul se aplica la sudarea a numeroase materiala si aliaje, in special pentru imbinarea de piese subtiri, sub 4mm.Flacara de gaz este folosita si la multe procedee conexiunii, cum sunt : taierea, lipirea, scobirea etc. 2)Sudarea cu arc electric formeaza o grupa de procedee,la care topirea margimilor de imbinat se realizeaza intre un electrod fuzibil sau nefuzibil si piesa de sudat,cu arcul descoperit sau acoperit de un strat de flux sau intre 2 electrozi nefuzibili .Sudarea cu arc electric formeaza grupa de procedee de

7

sudare cu arc electric formeaza grupa de procedee de sudare cele mai des folosite in industrie. a)Sudarea cu arc electric descoperit constituie grupa de procedee la care arcul electric este vizibil in timpul operatiei de sudare ;cuprinde numeroase variante, cele mai importante fiind : cu arc electric cu electrod metalic (procedeul Slavianoff) invelit, reinvelit sau cu miez (fig. 2); cu arc electric cu electrod de carbune (procedeul Benardos fig. 3);

cu arc electric intre doi electrozi de carbune , independent de piesa de sudat (fig. 4),cunoscut sub denumirea de procedeul Zerener. Tot in grupa procedeelor cu arc electric descoperit adica arc vizibil sunt cuprinse si procedeele care folosesc un mediu de gaz protector, inert sau activ, cum sunt : cu arc electric intre un electrod nefuzibil de wolfram si piesa de sudat , peste care este suflat un gaz protector inert (fig.5 ); cu arc electric intre o sarmaelectrod fuzibila si piesa de sudat , peste care se sufla un gaz protector inert sau activ, sau amestec de gaze (fig. 6).Procedeul

8

poate fi mecanizat ,de aceea este folosit la sudarea semiautomata sau automata ; cu arc electric intre doi electrozi de wolfram ( procedeul Hangmuir) peste care se sufla hidrogen, arcul electric fiind mentinut independent de piesa de sudat ;procedeul se numeste sudarea cu hidrogen atomic (fig.7). b)Sudarea cu arc electric acoperit este procedeul la care dupa ce un flux protector este presarat pe linia de sudare, in urma fluxului o sarmaelectrod fuzibila introdusa in flux formeaza un arc electricacoperit (fig.8) adica arc nevizibil.Procedeul este folosit mecanizat, adica semiautomat sau automat. 3)Sudarea in baie de zgura este procedeul la care topirea sarmei de adaos se produce prin caldura pe care o dezvolta rezistenta electrica a unei bai de zgura la trecerea curentului electric (fig.9). In vederea sudarii, piesele se aseaza in pozitie verticala, iar inceputul operatiei se desfasoara ca la sudarea sub strat de flux ; dupa formarea bai de zgura procesul de sudare se desfasoara automat cu ajutorul a doua patine de cupru laterale. 4)Sudarea cu termit prin topire este un procedeu la care dupa aprinderea unui amestec de oxid de fier cu aluminiu intr-un creuzet si dupa scoaterea dopului din fundul creuzetului, otelul lichid format este turnat in forma executata in jurul pieselor de sudat. B. Procedeele de sudare prin presiune cuprind procedeele la care marginile pieselor sunt puternic presate la rece sau incalzite, una contra celeilalte, pana la obtinerea sudurii.Incalzirea nu se aplica la materiale cu grad mare de deformare, cum sunt aluminiul sau cuprul, la care sudura se realizeaza numai prin presare. 1)La sudarea cu focul de forja capetele pieselor sunt incalzite la focul de forja pana la starea plastica, dupa care prin bataia cu ciocanul sau prin presarea cu o9

presa (fig.10) se obtine imbinarea ; este cel mai vechi procedeu de sudare cunoscut. 2)La sudarea cu gaz prin presiune se incalzesc frontal marginile pana la topirea supreficiala sau pana la starea plastica cu o flacara, dupa care se aplica presiunea necesara. 3)Sudarea cu termit prin presiune se aseamana cu procedeul de sudare cu termit prin topire, cu deosebira ca termitul incalzeste la exterior capetele pieselor de imbinat, iar imbinarea se obtine prin presarea pieselor una contra celeilalte. 4)Sudarea electrica prin presiune formeaza grupa procedeelor la care incalzirea locala a pieselor de sudat se produce dupa trecerea unui curent electric de intensitate mare sau foarte mare, prin contactul dintre piesele de sudat cu aplicarea presiunii necesare de sudare. Aceasta grupa de procedee se mai nuleste si sudarea prin contact,deoarece presiunea se aplica pe suprafetele de contact ale pieselor de imbinat. Se deosebesc procedeele : Sudarea cap la cap (fig.11), care se executa fie in stare solida ,cu un curent electric care nu topeste capetele, iar la locul sudat din cauza presiunii se produce o ingrosare, fie prin topire intermediara, in carea caz capetele sunt aduse in stare de topire superficiala de un curent electric de intensitate mare, iar prin presare se obtine o bavura subtire dupa refularea materialului topit ; Sudarea prin puncte (fig. 12),care se executa la table sau piese suprapuse, stranse intre electrozii de sudare, dupa care prin rezistenta electrica de contact si presare se obtine un punct sudat.Procedeul are mai multe variante, dupa modul de actionare a electrozilor de contact, dupa numarul electrozilor de contact, dupa forma tablelor (plana sau cu reliefuri) ; Sudarea in linie (fig.13),care se executa cu ajutorul a doua rolerlectrozi, prin care trece curentul de sudare si care prin presiune antreneaza piesele de10

sudat, obtinindu-se o sudura continua.Procedeul are mai multe variante, in functie de modul cum sunt antrenate rolele (cu impulsuri sau modulat), de modul de asezare a tablelor (suprapuse sau cap la cap cu folii). 5)Sudarea prin inductie este procedeul la care piesele de sudat sunt incalzie prin inducere unei energii electromagnetice de inalta frecventa, concominent cu exercitarea unei presiuni mecanice de presare. 6)Sudarea cu energie inmagazinata este procedeul la care curentul de sudare este produs prin descarcarea brusca a energiei inmagazinate de un acumulator de energie (baterie de condensatoare) in circuitul de sudare ;procedeul este folosit la sudarea materialelor de natura diferita si la imbinaarea pieselor foarte subtiri. 7)Sudarea prin frecarea se executa prin frecarea pieselor de sudat pana se degaja caldura necesara sudurii, dupa care piesele se preseaza. C. Procedee conexe suduri. Sursele de energie pentru sudare pot fi folosite si la taieri, gauriri, tesituri, acoperiri de suprafete, uneori chiar pentru imbinari neomogene, cum sunt lipiturile.Dintre procedeele conexe sudarii, cele mai importante sunt : Taierea cu flacara de gaz sau cu arc electric care se realizeaza prin topire sau prin ardere, cu ajutorul unui suflu de oxigen,care se aduce la topire sau prin ardere, cu ajutorul unui suflu de oxigen,care de aduce la locul de taiere dupa ce marginile au fost aduse la temperatura de ardere ; arderea intensa a materialului de baza aduce la o taiere de separare. Lipirea este un procedeu de imbinare nedemontabila, prin incalzirea marginilor la temperaturi inferioare temperaturii de topire, a materialelor de lipit cu materialul de adaos eterogen ; cand aliajul de lipire are temperatura de lipire sub 450C, lipirea se numeste moale, iar cand temperatura de topire a aliajului este de peste 450C, se numeste tare (brazare). Astazi, pentru lipirea11

metalelor este larg folosita lipirea cu adezivi sintetici, adica si cu materiale nemetalice. Acoperirea consta in executarea de straturi adersnte foarte subtiri din metale, cabluri, aliaje, care sunt pulveruzate pe suprafetele active ale pieselor, in vederea maririi duratei de exploatare a pieselor acoperite.In cazul acoperirii pieselor cu straturi din metale, operatie se numeste metalizare. Flamarea consta in curatirea de oxizi si impuritati a suprafetelor pieselor turnate sau laminate cu flacara de gaze si ox Capitolul 2 Clasificarea imbinariilor sudate dupa procedeul de sudarea. Imbinari sudate cu flacara cu gaz. Pentru sudarea cu gaz, grosimea

maxima a metalului de baza pana la care sunt date rosturile imbinarilor sudate este de 12 mm.In tabelul 2 sunt date cele mai caracteristice rosturi ale acrstui procedeu si formele imbinarilor dupa sudare.b. Imbinari sudate cu arc electric cu electrozi inveliti.Pentru sudarea

manuala cu arc electric cu electrozi inveliti, grosimea maxima a metalului de baza pana la care sunt date rosturile imbinarilor sudate este de : 5 mm, pentru sudurile in I ;20mm, pentru sudurile in V si Y ;40 mm, pentru sudurile in X. In tabelul 3sunt indicate rosturile si imbinarile sudate pentru otel carbon si pentru otel slab aliat de constructie. Se recomanda ca sudarea in I a tablelor subtiri pana la 2 mm sa fie efectuata pe un support de cupru.Sudarea in V poate fi executata cu tablele cap la cap, pastrandu-se interstitiul b, iar sudarea tablelor cu grosimea de peste 6 mm se poate executa si pe un suport din otel, asezat la radacina sudurii cu dimensiumea de 3*20 mm, care ramane sudat de imbinare, in care caz se ia12

b=48 mm.Unghiul de deschidere la sudarea in V sau Y, se recomanda sa fie luat de 5060 ; pentru sudurile peste cap se recomanda unghiul de 60.La rosturile in X,se recomanda prelucrarea simetrica, iar in cazul sudurilor nesimetrice, se recomanada ca 2 > 50, iar adancimea prelucrata h mai mica. In afara de imbinarile date in tabele 3, mai pot fi executate la table suprapuse si imbinari in gauri rotunde sau alungite.c. Imbinari sudate sub flux.Sudarea sub flux are o varietare mult mai mare

de forme dimensiuni de rosturi. Deoarece patrunderea la acest procedeu este mare, sudurile cap la cap I pot fi executate dintr-o singura parte pana la grosimi de 10mm ,iar in cazul cand sudura poate fi executata din ambele parti ,se poate merge pana la grosimi de table de 50mm (imbinare in 21).In toate cazurile, sudura se executa pe perna de flux, iar la sudarea tablelor subtiri pe un suport de cupru cu flux. Sudurile in V se executa la tablele de 4.50 mm grosimea numai pe suport de otel , care ramane sudat de imbinare, astfel se produc strapungeri.Sudurile in Y se executa la table cu grosimea de 8.30 mm la fel ca si cele in I si 2I , pe perna de flux sau pe suport de cupru. Deoarece sudarea sub flux poate fi executata in combinatie cu sudare manuala cu electrozi inveliti , in multe cazuri , la unele rosturi sudarea sub flux se executa dupa ce in prealabil a fost executarea primului strat pe perna de flux. In tabelul 4 sunt date cateva suduri folosite la imbinarea prin acest procedeu. Sudarea sub flux sau combinata , sub flux si manuala cu electrozi inveliti, se executa pana la grosimea tablelor de 60 mm ;pentru grosimi mai mari este folosita sudarea in baie de zgura.

13

Sudurile in I pot fi executate si pe suport de otel , care se sudeaza de imbinare. Sudarea in 2I se executa pe ambele parti, prima cusatura fiind executata pe perna de flux, cu patrunderea de peste 60% din grosimea, sau poate fi executata si manual si manual la table de otel cu grosimea de maximum 12mm , dupa care cusatura pe partea opusa se executata sub flux. Sudurile in Y pe o singura parte se executa pe suport de cupru sau pe perna de flux, iar in cazul cand radacina se sudeaza manual (pe partea opusa),atunci unghiul de deschidere se ia de 5060 ;acest mod de imbinare se utilizeaza la tablele intre 14 si 30 mm grosime,iar sudura se numeste in V / I. Sudura in V se executa pe support de otel, care ramane sudat de imbinare. Sudarea X, destinata tablelor cu grosimea pana la 60mm, poate fi executata in mai multe moduri : -prima cusatura pe perna de flux ; -fara perna de flux, cu deschiderea rostului b