23.sudarea cu arc electric a fontelor

23
Capitolul 26 tanaviosoft 2015 26.1.CLASIFICAREA FONTELOR Fig.26.1.1.Diagrama Fe-Fe3C 1 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Upload: tanasev

Post on 18-Jul-2016

132 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

Fisier in format pdf utilizabil pentru profilul SUDOR.

TRANSCRIPT

Page 1: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

26.1.CLASIFICAREA FONTELOR

Fig.26.1.1.Diagrama Fe-Fe3C 1

Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 2: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

26.1.1.GENERALITATI

Fierul este un metal gri – argintiu ce aparţine grupei a VIII-a a sistemului periodic, cu densitatea de 7860 Kg/m3 şi temperatura de topire de 15380 C. Fierul pur obţinut în condiţii de laborator conţine mai puţin de 0,0001 % impurităţi, iar fierul de puritate teh-nică în jur de 0,1 – 0,15% impurităţi. Rezistenţa mecanică a fierului de puritate tehnică este mică.Duritatea este de 60-70 unităţi Brinell(HB).

Fig.26.1.2.Tabelul lui Mendeleev

Carbonul aparţine grupei a IV-a din sistemul periodic al elementelor. Carbonul se întâlneşte în natură sub două forme: diamant şi grafit. Masa atomică a carbonului este 12, densitatea grafitului de 2250 Kg/m3 şi temperatura de topire de 35000 C. Grafitul cris-talizează în sistem hexagonal, este un material moale şi are o rezistenţă scăzută. Rezis-tenţa grafitului creşte odată cu creşterea temperaturii: la 200 C rezistenţa Rm = 20 MPa, iar la 25000 C grafitul este mai rezistent decât toate metalele refractare.

2 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 3: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

26.1.2.ELABORAREA FONTELOR. Elaborarea fontelor se realizează în instalaţii speciale, cu funcţionare continuă,

numite furnale.Aliajele feroase se obţin din minereuri de fier:hematit, limonit, siderit şi magnetit.Conţinutul de fier în aceste minereuri este cuprins între 30-60%.

Fig.1.Minereuri de fier http://www.freshney.org/

Încărcătura unui furnal este constituită din următoarele: 1. minereul de fier(conţine fierul); 2. cocsul metalurgic-combustibil destinat topirii încărcăturii, pentru reducerea oxizilor

de fier, carburarea fierului topit; 3. fondanţii-calcarul, dolomita-separă zgura şi impurităţile din fonta lichidă.

La elaborare rezultă următoarele produse: • fonta topită(fonta de primă fuziune); • zgura topită; • gazele de furnal.

Fonta de primă fuziune(fonta brută) ,în funcţie de destinaţie , se clasifică astfel:

• fonte destinate elaborării oţelurilor(fonte de afinare); • fonte destinate retopirii şi turnării de piese; • fonte speciale.

3 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 4: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

Fig.2.Furnal Fig.3.Cubilou

Aliajele Fe – C, ce conţin > 2,14 %C, se numesc fonte. Spre deosebire de oţeluri fon-tele au un conţinut mult mai mare de carbon, cristalizează prin formarea unui eutectic, au deformabilitate plastică scăzută şi proprietăţi de turnare ridicate. Proprietăţile tehno-logice ale fontelor sunt dictate de existenţa eutecticului în structură. Costul fontelor în comparaţie cu cel al oţelurilor este mai mic.

Fontele se elaborează în furnale, cubilouri şi cuptoare electrice. Cele elaborate în furnale sunt împărţite în trei categorii:

1. fonte de afinare; 2. fonte speciale (feroaliaje) 3. fonte de turnătorie.

Primele două categorii se utilizează pentru elaborarea ulterioară a oţelurilor şi a altor

categorii de fonte. Fontele elaborate în cubilouri şi cuptoare electrice sunt fonte de turnătorie. Aproximativ 20% din fontele elaborate sunt utilizate pentru turnătorie. Fon-tele pentru turnătorie nu au de regulă mai mult de 4 %C. În afară de carbon, mai sunt prezente sub formă de impurităţi şi S, P, Mn, Si într-o cantitate mai mare decât în oţe-lurile carbon.

Conţinutul de siliciu în fontă variază între 0,5 şi 4-5 %. Şi alte elemente care intră în compoziţia fontei, cum ar fi Mn, P, S, pot juca un rol important.

Manganul împiedică grafitizarea, crescând tendinţa fontei de a se „albi”. Conţinutul de mangan din fontă nu depăşeşte de regulă 0,5 – 1 %.

Sulful reprezintă o incluziune dăunătoare în fontă. Tendinţa sa antigrafitizantă este de 5-6 ori mai mare decât a manganului. În plus, sulful scade fluiditatea fontei, favorizează formarea porozităţilor, creşte tendinţa de contracţie şi de apariţie a fisurilor.

Influenţa fosforului în fontă se deosebeşte substanţial de influenţa sa în oţel. Deşi fosforul practic nu influenţează grafitizarea, are totuşi un rol pozitiv ca incluziune,

4 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 5: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

crescând fluiditatea fontei cenuşii pe baza formării eutecticului fosforos uşor fuzibil (9500 – 9800 C).Cele mai utilizate compoziţii chimice în cazul fontelor sunt:

• 3 – 3,7 %C;• 1 – 3 %Si;• 0,5 – 1 %Mn;• sub 0,3 %P şi 0,15 %S;

În funcţie de forma de apariţie a carbonului se disting următoarele tipuri de fonte:

Fig.4.Clasificarea fontelor

1. Fonta albă, în care tot carbonul se află sub formă de cementită Fe3C. În spărturăaceastă fontă are o culoare alb-argintie şi un luciu caracteristic. 2. Fontă pestriţă, în care cea mai mare cantitate de carbon (mai mult de 0,8 %) se aflăsub formă de cementită. Fonta are o structură formată din perlită, ledeburită şi grafit lamelar. 3. Fontă cenuşie, în care întreaga cantitate de carbon sau marea sa majoritate se află înstare liberă sub formă de grafit lamelar, restul de carbon în stare legată sub formă de cementită nefiind mai mare de 0,8 %.

Structura masei metalice de bază determină duritatea fontei. Astfel, masa metalică poate fi:

• perlitică, când 0,8 %C se află sub formă de cementită, iar restul sub formă degrafit;

• ferito-perlitică, când cantitatea de carbon sub formă de cementită este mai micăde 0,8 %;

• feritică

Grafitul din fontă poate fi lamelar (în fontele cenuşii), „în cuiburi” (în fontele malea-bile), sau nodular (în fontele nodulare de înaltă rezistenţă mecanică).

5 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 6: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

Fonta cenuşie are caracteristici mecanice scăzute. Duritatea şi rezistenţa la încercări de compresiune sunt destul de ridicate deoarece acestea depind de caracterul masei metalice de bază şi nu de grafit.

Dar fonta cenuşie cu grafit lamelar are şi o serie de avantaje: permite turnarea de piese cu preţ scăzut, deoarece asigură fluiditate mare şi contracţie scăzută; permite o bună prelucrabilitate prin aşchiere; îmbunătăţeşte caracterul de antifricţiune al fontei; are proprietăţi bune de amortizare a vibraţiilor şi a variaţiilor de rezonanţă.

Fontele cenuşii se simbolizează cu Fc şi un grup de cifre care exprimă valoarea minimă a rezistenţei la rupere la tracţiune în N / mm2. Astfel, fontele cenuşii cu grafit lamelar în funcţie de intervalul de rezistenţă la tracţiune se împart în trei grupe:

1. fonte cu rezistenţă mecanică mică – Fc 100, Fc 150; 2. fonte cu rezistenţă mecanică medie – Fc 200, Fc 250; 3. fonte cu rezistenţă mecanică ridicată – Fc 300, Fc 350, Fc 400; Fontele cenuşii au o comportare bună la uzare prin frecare şi uzare prin abraziune (de-

terminată de prezenţa unor particule dure, străine). 4. Fontă cu strat superficial „alb”, în care masa principală de aliaj are o structură de

fontă cenuşie, iar stratul superficial de fontă albă. Acest strat se obţine în piese masive cu pereţi groşi la turnarea în forme metalice. Pe măsură ce viteza de răcire scade din exteri-or spre interior, structura fontei albe se transformă treptat într-o fontă cenuşie. Fonta din stratul superficial conţine multă cementită dură şi fragilă, având o rezistenţă la uzură foarte bună. De aceea fontele cu strat alb se folosesc pentru piese cu rezistenţă la uzură ridicată, pentru cilindri de laminor, pentru mori de măcinare, pentru roţi de cale ferată cu strat alb. Stratul alb se poate obţine printr-o răcire locală mai rapidă prin instalarea în forma de turnare a unor adaosuri metalice răcite.

5. Fontă cu înaltă rezistenţă mecanică, în care grafitul are o formă nodulară. Prin utilizarea drept modificator a magneziului (până în 0,5 %), introdus înainte de turn-are, se obţine o fontă nodulară. Acţiunea magneziului se explică prin creşterea tensiunii superficiale a grafitului şi formarea de microporozităţi în care difuzează carbonul. Dato-rită rezistenţelor mecanice ridicate, fontelenodulare se utilizează pentru obţinerea de piese precum roţi dinţate, arbori cotiţi.

6. Fonte maleabile, care se obţin din fonte albe prin aplicarea unui tratament termic de recoacere, în urma căruia carbonul trece în stare liberă sub formă de grafit „în cuiburi”.

Fontele maleabile se obţin din fonte albe cărora li se aplică un tratament termic de recoacere de grafitizare (de maleabilizare) şi nu se supun deformării plastice. Grafitul din fontele maleabile are forma de fulgi aglomeraţi în nişte formaţiuni numite „cuiburi”. Compoziţia chimică a unei asemenea fonte este relativ stabilă:

• 2,2 – 3 %C; • 0,7 – 1,5 %Si;

6 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 7: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

• 0,2 – 0,6 %Mn; • 0,2 %P; • 0,1 %S;

Din cauza conţinutului scăzut de carbon, fontele maleabile nu se obţin de obicei în cu-

bilou, ci în cuptoare electrice. După umplerea formei de turnare, lingourile sunt răcite rapid obţinându-se structura unei fonte albe. Lingourile apoi sunt supuse unei recoaceri îndelungate (până la 2 zile) , fiind ferite de oxidarea prin gazele din atmosfera cuptorului prin acoperire cu nisip. În urma recoacerii structura constă din grăunţi de ferită sau per-lită şi cuiburi de grafit.

Suprafaţa de rupere a unei fonte formată din ferită şi grafit este cenuşiu închisă. O asemenea fontă maleabilă se numeşte fontă maleabilă neagră deoarece conţine relativ mult grafit.

Dacă în zona transformării eutectoide fonta este răcită mult mai rapid, atunci masa metalică de bază va fi formată din perlită. Acest tip de fontă se numeşte fontă maleabilă perlitică, sau fontă cu „inimă albă”. În acest tip de structură apare mai puţin grafit decât în fonta maleabilă feritică. Piesele turnate din fonte maleabile sunt rezistente de regulă la şocuri şi vibraţii (reductoare, flanşe, cuplaje, cartere).

26.2.SIMBOLIZAREA FONTELOR Sistemul de simbolizare alfanumerică se aplică atât fontelor standardizate cât şi

fontelor nestandardizate. Simbolizarea alfanumerică a fontelor ocupă maxim 6 poziţii, fără a fi necesară ocu-

parea tuturor poziţiilor. Între poziţiile ocupate nu trebuie să existe spaţii libere. Poziţia 1 – EN Poziţia 2 – simbolul fontei Poziţia 3 – simbolul structurii grafitului Poziţia 4 – simbolul microstructurii sau macrostructurii Poziţia 5 – simbol de clasificare în funcţie de caracteristici mecanice, sau în funcţie de compoziţia chimică. Poziţia 6 – simbol utilizat pentru condiţii suplimentare Detaliat, semnificaţia simbolurilor din fiecare poziţie este următoarea: Poziţia 1 – Se indică prefixul EN numai pentru fontele standardizate, adică cele specifi-cate într-un standard european. Poziţia 2 – Se indică simbolul GJ în care G reprezintă piesa turnată şi J reprezintă fonta. Poziţia 3 – În cazul când se precizează structura grafitului, se alege din tabelul de mai jos litera corespunzătoare.

7 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 8: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

Tabelul 1

Poziţia 4 – Dacă este necesară identificarea fontelor după microstructura sau macros-tructura lor, atunci, după literele prezentate în tabelul de mai sus se adau-gă litere alese convenabil din tabelul următor:

Tabelul 2

Clasificare în funcţie de caracteristicile mecanice: Fontele clasificate în funcţie de caracteristicile mecanice se simbolizează prin cifre

care indică caracteristicile mecanice şi litere care indică modul de prelevare a probelor pentru încercări (tabelul de mai jos) şi/sau temperatura la care se determină rezistenţa la încovoiere prin şoc.

8

Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 9: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

Tabelul 3

a. Rezistenţa la tracţiune – se indică prin valori minime corespunzătoare mărcii, în N/mm2, ca de exemplu: EN – GJL – 150 C EN – GJL – 150 S EN – GJV – 400 U

b. Alungirea – se indică imediat după valoarea minimă a rezistenţei la tracţiune prin valori minime corespunzătoare mărcii, exprimate în procente, fiind separată de cele-lalte simboluri prin cratimă. EN – GJS – 350 – 22C EN – GJMW – 450 – 7S EN – GJS – 350 – 22U

c. Rezistenţă la încovoiere prin şoc – dacă aceasta se solicită, temperatura la care se determină se indică prin literele prezentate în tabelul următor:

Tabelul 4

d. Duritatea – se indică prin unul din cele trei simboluri – HB pentru duritatea Bri-nell; HV pentru duritatea Vickers; HR pentru duritatea Rockwell – urmate de două sau trei cifre care reprezintă valoarea durităţii, ca de exemplu: EN – GJL – HB 155 EN – GJS – HB 230 EN – GJN – HV 350

Clasificare în funcţie de compoziţia chimică: Dacă fontele se clasifică în funcţie de compoziţia chimică, litera X reprezintă primul sim-bol din poziţia 5. Celelalte simboluri sunt după cum urmează:

a) clasificare fără indicarea conţinutului de carbon – litera X este urmată de sim-bolurile chimice ale elementelor de aliere importante din aliaj, începând cu cel al cărui conţinut este mai mare. Conţinutul se indică în procente, rotunjit la numărul întreg cel mai apropiat. Cifrele se separă între ele prin cratimă, ca de exemplu:

9 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 10: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015 EN – GJL – XNiMn 13-7

b) clasificare cu indicarea conţinutului de carbon – când se solicită indicarea con-ţinutului de carbon, acesta se indică după litera X sub forma conţinutului în procente multiplicat cu 100 (de exemplu 300 pentru 3%), ca de exemplu: EN – GJN – X300CrNiSi 9-5-2

Poziţia 6 – În cazul clasificării fontelor în funcţie de condiţiile suplimentare, în poziţia 6 se amplasează literele corespunzătoare prezentare în tabelul următor, care se separă prin cratimă.

Exemplu: EN – GJMW – 360 – 12S – W.

Tabelul 5

10 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 11: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

11 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 12: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

26.3.SUDAREA FONTELOR Din cauza conţinutului mare de carbon (2,5—4,5%), fontele sunt casante şi

nesudabile. In afară de carbon, fontele mai conţin: 1—4% Si, 0,5—1,5% Mn, 0,3— 1,0% P şi maximum 0,08% S. Fontele cu conţinuturile de mai sus turnate în piese sunt nealiate; conform STAS 569-79 pot fi maleabile şi conform STAS 568-75, cenuşii (Fc). Fontele de calitate superioară sunt: aliate, modificate sau cu grafit nodular.

Fontele aliate conţin elemente de aliere, în funcţie de destinaţia piesei: crom şi crom-nichel pentru piese care lucrează în medii corosive şi temperaturi înalte; siliciu pentru piese rezistente la acizi; fosfor pentru piese ornamentate etc. Fontele cenuşii nealiate sînt fragile; alungirea este sub 3%. Fontele modificate şi cele maleabilizate sînt mai puţin fragile; alungirea poate ajunge pînă la maximum 12%. Piesele care în mod obişnuit sînt supuse operaţiei de sudare sînt piesele din fontă cenuşie.

Fragilitatea mare a fontei se datoreşte separării carbonului sub formă de carbură de fier la răcirea normală.

Îmbinare omogenă a două piese din fontă nu se poate obţine decît prin sudarea la cald, adică după încălzirea pieselor la temperatura de 650—7500C, cu topirea în rostul îmbinării a materialului de adaos, care să fie tot fontă.

Se fabrică două calităţi de vergele de adaos turnate din fontă cenuşie pentru sudare: VT-S 30, cu 3—3,5% Si, şi VT-S 36, cu 3,6—4,8% Si. Vergelele de fontă mai conţin: 3—3,6% C, 0,5—0,8% Mn şi 0,3—0,5% P. Pentru sudarea pieselor din fontă albă şi care după sudare sînt maleabilizate, se folosesc bare de fontă albă cu conţinut redus de siliciu, avînd compoziţia: 2,2—2,5% C; 0,4—0,6% Mn; 0,7—1,2% Si; maximum O,2% P şi maximum 0,1% S. Un element favorabil sudării fontelor, care se introduce în barele pentru sudare, este fosforul, deoarece acesta împiedică formarea fontei albe, iar în timpul operaţiei de sudare fluidizează baia de sudură.

Vergelele se livrează sub formă de bare de 450—700 mm şi cu diametre de 4—14 mm. Deoarece fonta la atingerea temperaturii de topire (1 150—1 300°C) devine brusc lichidă, sudarea ei se execută numai în poziţie orizontală în locaşuri delimitate (băi) cu plăci de grafit.

Piesele cu locurile defecte se prelucrează şi se curăţă de orice fel de murdărie (vopsea, rugină, ulei etc.). După asamblarea şi fixarea pieselor de îmbinat, în jurul rostului se formează marginile băilor de sudură cu plăcuţe de grafit (cu nut şi pană), pentru ca materialul depus în timpul operaţiei de sudare să nu curgă. În general, se recurge la compartimentarea băii de sudură, executîndu-so separat cîteva băi care apoi se sudează între ele. Piesele se încălzesc la temperatura de 650— 7000C, în cuptoare de încălzire zidite special în jurul lor. Piesele mici nu necesită formări cu plăci de grafit şi încălzirea lor se face în cuptoare obişnuite, după care ele sînt scoase şi sudate în locuri ferite de curenţi de aer.

12 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 13: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

Sudarea fontei cu bare de fontă poate fi executată şi la semicald, adică prin încălzirea piesei la temperatura de 400—450°C. Sudarea la semicald poate fi executată numai atunci cînd forma piesei permite aceasta (de exemplu, o sudură de încărcare la capătul unei piese masive). Este necesar să fie luate măsuri, astfel încît răcirea piesei să decurgă foarte lent. La sudarea la semicald pot fi folosiţi şi electrozi cu vergea de oţel cu înveliş foarte gros, format din grafit şi ferosiliciu, ca care se obţine în sudură fonta ce-nuşie.

Prin sudarea la cald (sau semicald) se obţin suduri omogene, adică sudura este tot o fontă cenuşie ca şi materialul de bază supus sudării. Sudarea la cald, pe lîngă faptul că este foarte dificilă şi obositoare, necesită un personal special calificat atît pentru formare, cît şi pentru sudare, deoarece cea mai mică greşeală poateduce la rebutarea completă a piesei.

Piesele din fontă pot fi însă sudate şi la rece adică la temperatura mediului ambiant, fără nici un fel de preîncălzire. În acest caz, sudura nu se execută cu electrozi de fontă, ci cu electrozi a căror depunere diferă complet de materialul fontei, obţinîndu-se o sudură eterogenă. Pentru mărirea rezistenţei îmbinării se recurge şi la consolidarea marginilor de sudat cu şuruburi, scoabe etc., care se sudează de pereţii piesei, respectiv de sudura depusă. Acest mod de îmbinare dă rezultate foarte bune, şi de aceea se aplică în practică pe scară foarte largă.

Pentru sudarea la rece se folosesc numeroase sorturi de electrozi: monel (aliaj de nichel-cupru),nichel, feronichel, cupru-oţel, vergele din oţel cu înveliş bazic etc. Spre de-osebire de sudarea la cald, la sudarea la rece cu tipurile de electrozi menţionate este necesar ca pe linia de sudură să nu se producă încălziri, menţinîndu-se o temperatură cît mai joasă (sub 70°C) prin suduri executate distanţat şi de lungimi reduse.

Electrozii pe bază de nichel, de cupru sau nichel-cupru prezintă avantajul că se aliază bine cu fonta şi nu formează carburi. Pentru evitarea formării zonelorinfluenţate termic, în care se pot produce fisuri, la sudare se folosesc curenţi reduşi,cu rînduri de sudură de lungimi care sa nu depăşească 50 mm, ceea ce împiedică încălzirea marginilor piesei de sudat. După fiecare rînd depus, sudura se îndeasă prin ciocănire cu bătăi dese şi uşoare. Se prevede pentru sudarea la rece a fontei următoarele sorturi de electrozi în-veliţi:

• EF—NiCu cu vergea de monel; • EF—NiFe cu vergea de feronichel; • EF—Ni cu vergea de nichel; • EF—Fe cu vergea de oţel, cu înveliş bazic Diametrul electrozilor este de 2,5, 3,25 şi 4 mm. La sudarea cu electrozi de oţel EF—Fe se produce zona de fontă albă de duritate

mare, care provoacă fisuri; de aceea, folosirea acestora se recomandă numai pentru straturile ,de umplere, iar rîndurile de aliere în contact cu fonta trebuie să fie executate cu electrozi pe bază de nichel.

13 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 14: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

Electrozii înveliţi EF—NiCu, EF—NiFe, EF—Ni, cu vergea din nichel sau aliaj de nichel, prezintă avantajul că sudura nu se fisurează, iar depunerea are oculoare apropiată de a fontei. Electrozii de oţel sau combinat — electrozi pe bază de nichel cu electrozi de oţel — se folosesc introducînd ancore sau şuruburi-prezoane în găurile filetate, executate în rostul de sudat.

Straturile cu electrozi pe bază de nichel se execută acolo unde este necesară prelu-crarea cu scule după sudare sau se execută straturile în contact cu fonta.

Piesele cu grosimile de 6—10 imm se prelucrează în V la 80—90°, aplicînduse cîte un şir de şuruburi-prezoane cu pasul de 12 mm; cele cu grosimile de 10—20 mm se prelucrează în V la 70—80°, aplicîndu-se cîte un şir de şuruburi-prezoane cu pasul între 15 şi 20 mm, iar cele cu grosimile între 20 şi 30 mm se prelucrează în V la 70—80°, aplicîndu-se cîte două şiruri de şuruburi-prezoane în zigzag cu acelaşi pas.

Pentru grosimi mai mari se recomandă rosturi în X, acest rost fiind considerat dublul rostului în V, procedîndu-se cu aplicarea şuruburilor-prezoane la fel ca pentru ros-turi în V.

Piesele cu grosimea pînă la 20 mm se sudează cu electrozi de 3,25 mm, iar cele de 20—30 mm, cu electrozi de 4 mm; la grosimi mai mari, pentru straturile superioare ale rosturilor, pot fi folosiţi şi electrozi de 5 mm.

În cazurile cînd trebuie executate reparaţii la piese cu grosimea de peste 30 mm şi de greutăţi mari, sudarea la cald a acestor piese devine foarte dificilă. In acest caz, se recomandă sudarea la rece cu electrozi pe bază de nichel pentru părţile în contact cu fonta, iar umplerea sau locuri care nu sînt în contact cu fonta sau nu trebuie prelucrat să fie sudate cu vergele din oţel .

Dacă piesele au grosimi diferite pe lungimea de sudat, se recomandă ca porţiunile cu grosimi pînă la 40 ... 45 mm să fie prelucrate cu un rost în X, simetric la 80 ... 90°, iar porţiunile cu grosimi mai mari, cu un rost asimetric, executîndu-se însă pe grosimile de 40 mm rostul în X simetric, iar în partea groasă rămasă rostul să fie prelungit cu o deschidere mai mică, de 60 . . . 65°.

Pentru rostul de 40 mm, se introduc în zigzag prezoane de 8 mm la un interval de 40 mm, iar in partea cu grosimi mai mari încă două rînduri de prezoane cu diametrul de 12 mm, prevăzute tot intercalat faţă de primele.La sudare, se recomandă să nu fie fol-osiţi electrozi mai groşi de 4 mm, pentru ca să nu se formeze tensiuni interne mari şi crăpături; de asemenea, depunerile rîndurilor sudate nu trebuie să depăşească lungimea de 35 ... 40 mm. Rindurile se execută întrerupt, iar la depunerea unui rînd nou locul trebuie să fie foarte puţin cald sau rece, încît să poată fi atins uşor cu mîna. Mai întîi se execută acoperirea întregii suprafeţei inclusiv a marginilor superioare ale rosturilor. Pen-dulările electrodului nu trebuie să depăşească de două ori diametrul electrodului. Numai după ce a fost executată încărcarea întregii suprafeţe, inclusiv a sudurilor de îmbinare a şuruburilor, se trece la sudarea de îmbinare a rostului. Rîndurile de la rădăcina rostului se execută tot cu electrozi monel. Se recomandă ca sudarea să fie executată pe secţii, de la

14 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 15: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015 un capăt spre celălalt, în trepte inverse şi echilibrat, pe o parte şi pe cealaltă a rostului. Dacă în timpul sudării se produc unele mici fisuri, acestea se vor scobi şi apoi resuda. Se va avea grijă ca în timpul sudării temperatura piesei în locul sudat cel mai fierbinte să nu depăşească 75 . . . 800C.

Electrozii de nichel pur înveliţi se folosesc la sudarea pieselor cu pereţi subţiri şi mijlocii. Electrozii de feronichel înveliţi (circa 55% Ni, 45% Fe) se folosesc atit la piese subţiri, cît şi la piese groase, astfel încît cu aceşti electrozi pot fi sudate şi piese din fonte speciale cu rezistenţă mare.

Fonta se poate suda şi cu fascicul de electrozi Fe—Cu; se sudează menţionîndu-se fasciculul înclinat la 45°, în sensul de sudare faţă de piesă, cu executarea de oscilaţii ro-tunjite ale capătului fasciculului, folosindu-se curent continuu şi polaritate inversă, pentru ca piesa să fie menţinută cît mai rece.

Pentru un fascicul compus dintr-un electrod de oţel de 4 mm şi două sîrme de cu-pru de 3 mm, se foloseşte un curent de circa 170 A. Este, de asemenea, important ca, în tot timpul operaţiei de sudare, partea în contact a fasciculului cu fonta să fie vergeaua de cupru. Pentru sudarea fontei se mai folosesc şi electrozi-vergele de bronz cu aluminiu sau staniu, care prezintă însă dezavantajul că dau o culoare diferită de cea a fontei. Cu fascicul de Fe—Cu sau cu vergele de bronz se pot suda numai piesele la care se admite o culoare a sudurii diferită de cea a fontei.

26.4.LUCRAREA DE LABORATOR

15 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 16: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor
Administrator
Text Box
tanaviosoft 2013
Page 17: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor
Page 18: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor
Page 19: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor
Page 20: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor
Page 21: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor
Page 22: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015

26.5.NORME DE TEHNICA SECURITATII MUNCII 23.1.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 su-dare 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, tempera-tura in coloana arcului depăşeşte uneori chiar temperatura de 6 000°C. Aceste tempera-turi înalte se dezvoltă prin arderea gazelor inflamabile în oxigen sau prin descărcări elec-trice 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

16 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR

Page 23: 23.Sudarea Cu Arc Electric a Fontelor

Capitolul 26 tanaviosoft 2015 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.

17 Autor:profesor Tănase Viorel SUDAREA CU ARC ELECTRIC A FONTELOR