sudarea in baie de zgura

Capitolul 21 tanaviosoft 2013

1 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA IN BAIE DE ZGURA

21.SUDAREA ÎN BAIE DE ZGURĂ

PROCESUL DE SUDARE IN BAIE DE ZGURA



21.1.PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

SCHEMA DE PRINCIPIU

Fig.1.Schema de principiu.Sudarea in baie de zgura

Componentele care se sudează (MB) sunt aşezate vertical şi între ele este un rost cu deschidere suficient de mare ca să încapă sârma de sudură şi tubul consumabil de ghidare , care menţine sârma în centrul rostului. Căldura băii de zgură este suficient de mare pentru a topi sârma şi astfel se formează baia de sudare, care prin solidificare produce cusătura. Pentru ca nici baia de zgură şi nici cea de sudură să nu se scurgă, două patine de cupru alunecă de o parte şi de alta a rostului cu o viteză egală cu cea de sudare.

Aceasta ajunge la dimensiunile necesare, sârma de sudură se cufundă în baie, arcul se stinge şi se desfăşoară procesul de sudare SBZ.

Rezultă că la acest procedeu nu se utilizează arcul electric ca sursă termică pentru sudare.



21.2.CARACTERISTICI TEHNICE Avantajele procedeului SBZ sunt: productivitatea cea mai mare faţă de toate procedeele de sudare electrică prin

topire; este mecanizat; nu necesită rosturi complicate şi uniforme de înaltă precizie; se pot suda componente cu grosime oricât de mare ; nu necesită manipularea pieselor grele fiindcă echipamentul se aduce la ele; sudarea se face cu o trecere, ceea ce, la grosimi mari (6 > 30 mm) conduce la

durata minimă a operaţiei de îmbinare ; cusătura este lipsită de pori şi incluziuni fiindcă metalul stă suficient în stare topită

pentru a se purifica de gaze şi de compuşi nemetalici. Dezavantajele procedeului SBZ sînt: domeniul de aplicare este limitat la componente

cu grosimi mari (6-30 mm) şi la oteluri insensibile la încălziri îndelungate pe regiuni extinse (oţeluri cu carbon nealiate, oţeluri slab aliate netratate termic) la unele oţeluri aliate, la aluminiul pur. Din cauza încălzirii îndelungate, în cusătură şi ZIT grăunţii cristalini cresc. Acest fapt poate provoca scăderea caracteristicilor mecanice şi, în asemenea situaţii, este necesar un tratament dc normalizareAcest dezavantaj nu este atît groase Z, de important cum apare la prima vedere, fiindcă la sudarea componentelor deformările şi tensiunile reziduale sînt minimale în raport cu procedeele PSAE(Sudarea cu arc electric), ceea ce pledează pentru aplicarea sa ori de cîte ori este posibil.In fine, este cîteodată dezavantajos faptul că procedeul se poate aplica numai la componente aşezate astfel ca sudarea să se facă vertical în sus. Abaterile admisibile de la verticalitate sînt de cel mult ±15°.

Fig.2.Sudarea in baie de zgura cu o sarma electrod



Performantele procedeului SBZ sînt: sudează orice grosimi dc la 20... 30 mm în sus, în o trecere cu rost neprelucrat. lungimea cusăturilor ce se pot suda SBZ se plasează între un minimum de 100 mm

şi un maximum de 500 mm. factorul operator şi gradul de folosire a metalului de adaos sunt aproape de

unitate. nu se produc împroşcări şi, nefiind arc electric, nu există necazurile legate de

luminozitatea sa. Parametrii la sudarea SBZ, PT1, variază între limite mai restrânse decît Ia PSAE fiindcă mărirea grosimii de sudat se compensează cu creşterea numărului de sârme de sudură. Fluxurile la SBZ sunt asemănătoare ca mod de fabricaţie, compoziţie chimică şi granulaţie cu cele de la SF. Se deosebesc însă de ele prin condiţiile suplimentare ce trebuie să le îndeplinească :

să aibă conductibilitatca şi rezistenţa electrică astfel potrivite incât să genereze prin efect Joule căldura necesară topirii sârmei de sudare şi metalului de bază .

21.3.TEHNOLOGIA DE SUDARE

21.3.1.MATERIALE DE SUDARE

Materialele de adaos la procedeul SBZ sunt : sârmele de sudură şi fluxurile, ambele asemănătoare cu cele destinate procedeului SF. La acestea se adaugă tuburile consumabile de ghidare TCG. Despre sârmele de sudură nu sunt completări de făcut faţă dc cele arătate la SF.

la 1 600 ... 1 700 °C să aibă vâscozitatea potrivită pentru o bună circulaţie şi distribuţie a căldurii;

densitatea să fie considerabil mai mică declt a metalelor ce se sudează cu ele, pentru a se evita amestecarea fluxurilor topite cu baia de sudură (metalică);

să fie inerte chimic, pentru a nu modifica compoziţia chimică a cusăturii; compoziţia chimică a fluxurilor să fie stabilă pe o gamă largă de temperaturi,

avind în vedere că regimurile de sudare SBZ variază în limite largi. Se observă că, pe Iîngă fluxurile de sudare, la SBZ sînt necesare fluxuri de pornire.

Acestea se topesc repede, umectează (udă) bine metalul şi au conductibilitate şi vâscozitate înalte.

Tuburile consumabile de ghidare (TCG) se folosesc la cusăturile a căror lungime este mai mare de 150 mm. Ele sînt făcute dintr-un tub metalic având compoziţia chimică compatibilă cu cea a metalului de bază, MB, acoperit cu un înveliş izolator electric. Acest înveliş este apropiat ca structură chimică de fluxul folosit la sudare. TCG se topeşte în



timpul sudării şi contribuie la mărirea productivităţii procedeului prin mersul ce îl dă cusăturii.

La sudarea SBZ consumul de flux este mic faţă de cel de la SF : 5 ... 10% din consumul de sirmă (SBZ), faţă de 100% cît este la sudarea sub flux.

Fig.3.Cordon de sudura

21.3.2.ECHIPAMENTUL DE SUDARE Parametrii tehnologici la sudarea in baie de zgura sunt in limite stranse, deoarece

marirea grosimii de sudat se compenseaza cu cresterea numarului de sarme de sudura: Ia=500-800 A Ua=50-60 V va=0,4-4,0 cm/min unde: Ia-intensitatea curentului de sudare; Ua-tensiounea curentului de sudare; va-viteza de sudare.



Fig.3.Echipamentul de sudare in baie de zgura

21.3.3.DEFECTE ŞI EVITAREA LOR

Mărirea lui ve nu produce creşterea lui I„ şi nici pătrunderea cusăturii în pereţii laterali (metalul de bază MB) ai rostului.

Creşterea tensiunii măreşte distanţa între capătul sîrmei de sudură şi baia metalică ; creşte deci porţiunea de flux topit parcursă de curentul şi deci se obţine mai multă căldură. Consecinţa este este că pătrunderea cusăturii creşte.

Adîncimea băii de zgură (flux) topită este importantă pentru procesul de sudare.Când baia e liniştită şi sudarea decurge fără scântei sau împroşcări este semn că adâncimea respectivă are mărimea bună. În momentul cind apar scântei, adâncimea băii de zgură a devenit prea mică şi deci operatorul va mai adăuga flux.

Dacă fluxul topit se scurge pe lângă patinele de cupru operatorul va adăuga flux pentru a compensa pierderile. Atât timp cât prin această măsură procesul rămîne stabil, nu este nevoie ca sudarea să fie oprită.



Oprirea procesului de sudare SBZ este neplăcută fiindcă sunt necesare: curăţirea de flux solidificat, îndepărtarea metalului degradat şi apoi pornirea cu fluxul corespunzător şi trecerea de la arc la baie de zgură. Oricât de atentă s-ar efectua operaţia, cusătura va avea goluri în regiunea de oprire şi reluare. Acestea trebuie umplute prin sudare cu procedeul SE.

Echipamentul de sudare SBZ trebuie alimentat cu un colac de sârmă suficient de mare pentru toată sudura. În caz contrar, procesul trebuie oprit pentru a monta alt colac de sârmă, ceea ce provoacă necazurile arătate.

Când se folosesc patine de cupru răcite cu apă, trebuie controlată etanşeitatea lor. Scurgerile de apă din acestea, în timpul sudurii pot genera împroşcarea băilor de flux şi metal, respectiv o regiune plină de pori în cusătură.

Combinaţia A —W nu este utilizabilă fiindcă gazul sau amestecurile gazoase active uzează rapid electrodul (gaz sau amestec gazos activ este acela ce reacţionează chimic sau/şi fizic cu metalele topite, respectiv aliate la temperaturi apropiate de topire).

La variantele WIG şi PL se poate suda cu sau fără metal de adaos (MA). În cazul cînd se sudează cu MA, acesta se prezintă sub formă de bara.

Lungimea arcului La este corelată cu Ua şi, în mod normal, trebuie să fie cu foarte puţin mai mare decît diametrul electrodului de. Dacă Lm e prea mare, cusătura va fi plată, cu pătrundere redusă şi cu urme de oxidare.

Viteza de sudare v, se stabileste urmărind formarea băii de sudură. Dacă baia este înaltă şi aspră, iar penetraţia mică, vt e prea mare. O baie largă cu pătrundere excesivă este produsă de v, prea mică.

21.4.LUCRAREA DE LABORATOR

Sudarea in baie de zgura

Administrator

Text Box

tanaviosoft 2013

Administrator

Text Box

Administrator

Text Box

Administrator

Text Box

tanaviosoft 2013



21.5.NORME DE TEHNICA SECURITATII MUNCII

21.5.1.MASURI GENERALE DE TEHNICA A

SECURITĂŢII MUNCII LA SUDARE Degajarea intensă de căldură şi temperaturile înalte pe care le dezvoltă flacăra

de gaze şi arcul electric fac ca acestea să formeze sursele de energie adecvate pentru sudare şi pentru procedeele conexe sudării. La sudarea cu gaze, temperatura flăcării variază — în funcţie de gazul folosit — între 2 500 şi 3 000°C; la sudarea cu arc electric, temperatura in coloana arcului depăşeşte uneori chiar temperatura de 6 000°C. Aceste temperaturi înalte se dezvoltă prin arderea gazelor inflamabile în oxigen sau prin descărcări electrice produse de sursele respective, ceea ce produc topirea materialelor folosite.

Ţinînd seamă de faptul că sursele de energie sau materialele folosite la sudare pot produce explozii, incendii şi radiaţii foarte periculoase, arsuri, intoxicări etc., este foarte important ca înainte de punerea în funcţiune a aparatelor, în timpul operaţiilor de suda-re, precum şi după executarea acestora să fie luate măsuri corespunzătoare de tehnică a securităţii muncii.

Ţinînd seamă de faptul că diferitele procedee de sudare diferă între ele atît prin utilaj, cît şi prin tehnica de prelucrare, fiecare avînd specificul său, la descrierea acestora se va da atenţia necesară modului cum ele trebuie pregătite sau deservite, pentru ca accidentele să fie evitate. Este necesar ca întregul personal, în special muncito-rii-sudori, care în orice moment se pot accidenta, să fie periodic şi temeinic instruiţi asu-pra pericolelor la care sînt expuşi şi modul de evitare.

Sudorii trebuie să. cunoască amănunţit modul de manipulare a utilajului de sudare, unde şi cum trebuie depozitate sculele şi materialele necesare, în special cele ce pot pro-voca accidente, întreaga pregătire a echipamentului şi a pieselor înainte de sudare, ma-nipularea acestora în timpul şi după operaţia de sudare, urmată de depozitarea corectă a ansamblurilor sudate.

În cele ce urmează se vor da indicaţiile generale privind tehnica securităţii muncii, în special cauzele care pot provoca diferitele accidente sau răniri, urmînd ca în cadrul ca-pitolelor unde vor fi descrise utilajele şi tehnologia de lucru a diferitelor construcţii, să fie date indicaţii detaliate legate de manipularea utilajului sau de tehnica operaţiilor.

La sudarea cu arc electric, periodic, se vor efectua verificări ale izolaţiei conductoa-relor, ale contactelor şi ale legăturilor electrice.

Prevenirea electrocutării şi radiaţiilor arcului electric. Deoarece tensiunile peste 24 V cu curenţi de peste 0,01 A sînt periculoase organismului omenesc, este necesar ca sudorii să nu vină în contact cu piese neizolate ale circuitelor electrice. Toate legăturile electrice la instalaţiile pentru sudarea cu arc electric se vor efectua numai de către electricieni. Înainte de începerea lucrului, sudorul va examina dacă cablu-rile de sudare nu sînt deteriorate sau cu izolaţie defectă şi dacă legăturile



sînt corecte; conductoarele de curent trebuie verificate cel puţin o dată la trei zile. Deoarece contactul direct cu prizele neizolate ale circuitelor electrice sînt foarte periculoase, sudorul trebuie să poarte permanent mănuşi de piele. Toate aparatele, precum şi masa de sudare, trebuie să fie legate la pămint; aceste legături se execută de către electricieni.

sudarea in baie de zgura

Documents