4. BAZELE TEHNOLOGIEI SUDRII4.1. MBINRILE SUDATE I PROBLEMATICA ACESTORA 4.1.1. Construcii sudate i comportarea lor n exploatare Realizarea mbinrilor nedemontabile prin sudare, descoperit de aproape un secol, a cunoscut o dezvoltare rapid, schimbnd, n multe cazuri, pe baza considerentelor de tehnologicitate a construciilor, concepiile constructive. Totodat, prin sudare se asigur reducerea greutii si a costului de producie i executarea unor construcii ce nu pot fi realizate sub aspect dimensional, al complexitii i parametrilor de funcionare folosind alte tipuri de mbinri. Fa de nituire, sudarea prezint avantajul realizrii unor mbinri cu seciuni constante, nerigide, de rezisten, n majoritatea cazurilor, practic egal cu cea a materialului de baz si care nu-i pierd etaneitatea la temperaturi ridicate. n prezent, aproape 30% din producia mondial de oel este utilizat la realizarea construciilor folosind mbinarea prin sudare a elementelor laminate, forjate sau turnate (construcii metalice, poduri, recipiente sub presiune etc.). n acelai timp, se dezvolt continuu tehnologii noi de sudare, se lrgesc domeniile de aplicare a sudrii la noi aliaje si materiale. Cu toate progresele realizate pn n prezent, sudarea continu s prezinte ns probleme privind prevenirea unor defecte caracteristice (fragilitatea la rece i la cald, destrmarea lamelar etc.), sudarea unor aliaje speciale, a unor structuri de seciuni foarte mari etc. Unele din aceste probleme au un caracter mai general privind comportarea oelurilor i aliajelor la solicitri si au fost tratate la nceputul capitolului 3, altele prezint aspecte specifice, ansamblul problemelor urmnd a fi analizat n continuare. 4.1.2 Sudabilitatea i comportarea la sudare n exploatare, orice utilaj, main, aparat sau pies reacioneaz ntr-un anumit fel cnd este supus unor solicitri. Aceast reacie fa de solicitrile din exploatare se numete comportare n exploatare. Noiunea se extinde i la structurile sudate. n consecin, sudabilitatea unui material, apreciat nu de mult ca o proprietate a materialului, se concepe n prezent drept comportarea materialului i a construciei privind modul cum reacioneaz acestea fa de tehnologia de sudare i fa de ptrunderea local si rapid a energiei termice la realizarea unei mbinri prin topire cu materialul de aport. Se accept c orice oel se poate suda. Urmeaz ns s se stabileasc cum trebuie sudat un material dintr-o construcie dat, pentru a i se asigura nsuirile impuse de condiiile de exploatare. Se definete sudabilitatea ca fiind aptitudinea unui oel ca printr-un anumit procedeu i pentru un anumit scop s asigure n mbinrile sudate caracteristicile locale si generale, prescrise pentru o construcie sudat. Ea este caracterizat prin complexitatea precauiunilor (mediu, prenclzire etc.) care sunt necesare la realizarea mbinrilor sudate de calitate. Sudabilitatea se stabilete lund n consideraie: 1) Comportarea metalurgic la sudare, ce reflect modul cum reacioneaz oelul fa de aciunea unui anumit procedeu de sudare, aciune localizat n ZIT. Aceasta depinde de compoziia chimic, de caracteristicile metalografice (incluziuni, granulaie, structur etc.) i mecanice (duritate, rezilien etc.) i de tendina de fisurare la cald i la rece ale oelului. 2) Comportarea tehnologic la sudare ce reflect modul de pregtire i executare a sudrii (procedeul de sudare folosit, forma i dimensiunile rostului, materialele de sudare utilizate, parametrii regimului de sudare prescrii, succesiunea realizrii straturilor, tratamentele termice si mecanice aplicate etc.). 3) Comportarea n construcia sudat, dependent de configuraia structurii sudate i regimul de solicitare al acesteia (rigiditatea i intensitatea de restrngere a construciei, efectele de ncrestare, mrimea i viteza de solicitare, temperatura de exploatare, aciunea mediului nconjurtor). n conformitate cu STAS 7194-79, sudabilitatea oelurilor nealiate i slab aliate se apreciaz 1

pe baza coninutului de carbon echivalent Ce (analiza pe oel lichid) dat de relaia:Ce = C + Mn Cr + V + Mo Cu + Ni + + 6 5 15

(4.1)

Sudarea se poate executa fr precauiuni speciale, dac se respect prevederile din tabelul 4.1. La sudarea oelurilor cu coninut de carbon C sau de carbon echivalent Ce mai mare trebuie luate msuri speciale: prenclzire, tratamente termice etc. Caracteristicile metalografice si mecanice sunt reglementate de obicei prin standarde i prin condiii tehnice. Din punct de vedere al criteriului clasic de apreciere a pericolului ruperii fragile la oeluri, temperatura de tranziie t(35) , standardele noastre prevd conform tabelului 4.2 apte clase de calitate. Oelurile de uz general pentru construcii (STAS 500-80) se ncadreaz n primele patru clase de calitate, clasele superioare fiind prevzute la oelurile de calitate superioar (slab aliate cu Ni, de granulaie fin etc.).

Observaie: n toate cazurile Nb