C

C. 3

1.6. Definiii

Deoarece volumul de metal ce poate fi depus prin sudare la o trecere este limitat, n multe situaii este necesar realizarea sudurii din dou sau mai multe treceri ale sursei termice de-a lungul rostului, fig. 3.1.

Metalul depus la o singur trecere se numete rnd.

Rndurile depuse la acelai nivel formeaz un strat. Stratul poate fi format din unul sau mai multe rnduri.

Primul rnd (strat) depus se numete rdcina sudurii (custurii). Figura 3.1. Definirea rindurilor i straturilorDe calitatea stratului de rdcin depind proprietile de rezisten ale sudurii motiv pentru care n practic i se acord o importan deosebit la sudare, fiind executat n general de cei mai buni operatori sudori. Obinerea unei rdcini superioare calitativ se poate realiza prin, fig. 3.2:

Figura 3.2. Metode de execuie a rdcinii1. Sudarea stratului de rdcin prin procedeul WIG, fig. 3.2.a, care asigur cea mai bun i mai sigur calitate a rdcinii, dar care este i cea mai costisitoare (productivitate sczut, pre de cost ridicat) exemplu: sudarea stratului de rdcin a evilor n domeniul termoenergetic exploatate n condiii severe: p = 100-200bari, T = 400-600C. Se recomand ori de cte ori accesul la sudare este dintr-o singur parte, iar preteniile de calitate i rezisten ale sudurii sunt mari (vezi sudarea evilor de diametre mici).

2. Executarea unei treceri pe partea opus suprafeei exterioare a sudurii numit completare la rdcin, fig. 3.2.b, fr ndeprtarea n prealabil a eventualelor defecte din aceast zon. Se aplic atunci cnd la execuia stratului de rdcin se contat existena unor defecte, cel mai frecvent lips de ptrundere. Presupune posibilitatea accesului la rdcin respectiv ntoarcerea (rsturnarea) piesei sudate. Este o operaie simpl, dar cu inciden crescut de rmnere a defectelor n mbinarea sudat prin netopirea total a acestora, dac amploarea lor este mare sau tehnologia de sudare este necorespunztoare.3. Prelucrarea i resudarea rdcinii, fig. 3.2.c. Metoda const n execuia unei treceri pe partea opus suprafeei exterioare a sudurii, dup ce n prealabil eventualele defecte de tipul lipsei de ptrundere, porilor, incluziunilor de zgur sau scurgerilor de metal, au fost ndeprtate din zona respectiv prin diferite metode ca de exemplu scobirea arc aer (criuire), prin polizare sau chiar prin achiere (rabotare, strunjire). Presupune i n acest caz posibilitatea accesului la rdcin respectiv ntoarcerea piesei sudate. Se impune obligatoriu n cazul sudurilor de rezisten de mare importan executate n clase de execuie superioare, I i II, respectiv la sudurile la care condiiile de acceptare a defectelor corespunde nivelului sever, simbolul B, conform normelor SR EN 25817/93. Aceast operaie elimin sigur probabilitatea rmnerii defectelor n zona rdcinii sudurii, dar are dezavantajul c necesit efectuarea unor operaii suplimentare (polizare) ceea ce duce la creterea costurilor de fabricaie.4. Folosirea unui suport fuzibil la rdcin (inserie). Se recomand ori de cte ori cerinele de calitate i rezistena ale sudurii sunt mari i nu exist posibilitatea accesului la rdcin pentru aplicarea metodelor 2 sau 3 de mai sus, ca de exemplu la sudarea evilor, conductelor, grinzilor cheson, recipientelor, buteliilor, etc.. n acest caz suportul de cele mai multe ori rmne prins n mbinarea sudat.1.7. Pregtirea pentru sudare

Pregtirea pentru sudare cuprinde urmtoarele etape:a. alegerea formei i dimensiunilor rostului;

b. execuia rostului;

c. curirea rostului i a zonelor adiacente;

d. poziionarea componentelor;

e. verificarea pregtirii pentru sudare.

a. Alegerea formei i dimensiunilor rostului.

Rostul este definit ca spaiul creat ntre suprafeele frontale ale pieselor ce se sudeaz, n zona sudurii. Rolul principal al rostului este de a asigura topirea metalului de baz i ptrunderea sudurii pe toat grosimea componentelor. n plus rostul faciliteaz accesul electrodului la sudare. Din aceste considerente se recomand ca rostul s fie ct mai mare. Pe de alta parte ns un rost mare conduce la consum ridicat de material de adaos, consum mare de energie, timp, manoper ceea ce sugereaz ca rostul s fie ct mai mic. Prin urmare ntre cele dou deziderate tehnologul sudor trebuie s fac de cele mai multe ori un compromis care n final s duc la realizarea unei suduri care s satisfac cerinele de rezisten i de calitate impuse de proiectantul structurii sudate.Rosturile utilizate la sudarea prin topire sunt standardizate ceea ce impune ca la proiectarea unei structuri sudate alegerea formei i dimensiunilor rosturilor pentru sudare s se fac conform unor norme i nu aleatoriu. Exist unele domenii n care alegerea rosturilor se face conform unor normative interne ca de exemplu ISCIR n domeniul recipientelor sub presiune, RNR n domeniul naval etc..Principalele standarde utilizate la alegerea formei i dimensiunilor rosturilor sunt:

- STAS 6662/87 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea manual cu arc electric i gaze;- STAS 6726/85 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea sub flux;- STAS 7502/87 - mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea prin procedeele MAG

i MIG;- STAS 9559/82 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea electric n baie de

zgur;- STAS 8958/80 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea prin procedeul WIG;

- STAS 9559/82 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea electric n baie de zgur;

- STAS 10595/76 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea oelurilor placate;

- STAS 8456/69 Sudarea n construcii navale. Dimensiunile rosturilor i ale elementelor sudate. Reprezentarea n desene.

- STAS 12255/84 mbinri sudate. Formele i dimensiunile rosturilor pentru evi;

- STAS 9830/87 - Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea cuprului i aliajelor sale;

- STAS 10181/87 - Formele i dimensiunile rosturilor la sudarea cuprului i aliajelor de aluminiu;

Elementele geometrice i dimensionale ale rostului, fig. 3.3, sunt:

Figura 3.1. Definirea elementelor geometrice ale rosturilor

(, (: unghiul rostului;

b: deschiderea rostului;

c: umrul rostului;

r: raza rostului.

Unghiul rostului, (, (. Se definete ca unghiul de nclinare a suprafeelor teite (prelucrate) ale rostului. Are rolul de a asigura spaiul dintre suprafeele frontale ale componentelor i a permite ptrunderea sudurii pe grosimea materialului.Deschiderea rostului, b. Reprezint distana minim dintre suprafeele frontale ale componentelor respectiv dintre suprafeele neteite ale rostului. Asigur ptrunderea la rdcin i mbuntirea accesului electrodului n rost n zona inferioar a rostului. Deschiderea b prea mic determin un acces dificil n zona rdcinii conducnd la pericolul lipsei de ptrundere, dup cum o deschidere prea mare produce pericolul scurgerii de metal topit la rdcin. n cazul sudurilor de col neptrunse de grosimi mari asigur mobilitatea (apropierea) componentelor reducnd astfel nivelul tensiunilor interne i implicit pericolul de fisurare din mbinarea sudat. n cazul rosturilor n I sau T deschiderea b se limiteaz la max. 2mm pentru a prentmpina pericolul scurgerii de metal sub componente dac nu se folosete susinerea bii de metal la rdcin.

Umrul rostului, c. Reprezint nlimea prii neteite a rostului i are rolul de a prentmpina arderea (topirea) muchiei materialului i implicit strpungerea rostului cu pericolul scurgerii de metal topit la rdcin. n general se recomand ca c ( 0 cu excepia susinerii rdcinii pe suport cnd pericolele de mai sus sunt evitate, iar execuia rostului se simplific (prin trecerea de la rost n Y la rost n V). Dac umrul c este prea mic apare pericolul de strpungere, iar dac c este prea mare exist pericolul lipsei de ptrundere sau lipsei de topire la rdcin.

Raza rostului, r. Asigur trecerea de la umrul rostului la suprafaa teit a acestuia, fiind specific rosturilor prelucrate n U. mbuntete accesul n rost la rdcin mrind seciunea acestuia ceea ce permite diminuarea diluiei n aceast zon.

Dimensiunile elementelor rostului depind n principal de procedeul de sudare i de metalul de baz al componentelor (oel, Al, Cu). De exemplu pentru sudarea manual cu elctrozi nvelii SE i pentru oel nealiat sau slab aliat aceste valori variaz n limitele: ( = 55-65, ( = 45-50, b = 0-2 mm, c = 1-3 mm, r = 4-7 mm.

ntre valorile efective ale dimensiunilor rostului trebuie s fie o bun corelaie respectiv acestea trebuie s fie n concordan cu tehnologia de sudare (diametrul electrodului, curentul de sudare, viteza de sudare) pentru a asigura obinerea unei rdcini calitativ superioare i sigure. Acest aspect este cu att mai important n cazul sudurilor complet ptrunse cnd rdcina trebuie obinut fr luarea unor msuri sau operaii suplimentare i necesit mult experien i dexteritate din partea operatorului sudor.

Dpdv al execuiei rosturile pot fi neprelucrate sau prelucrate. Rosturile neprelucrate sunt cele n I la mbinri cap la cap respectiv n T sau L la mbinri de col. Rosturile prelucrate sunt mai greu de obinut, dar asigur ptrunderea la sudare, pe cnd rosturile neprelucrate sunt simple, uor de obinut, dar nu garanteaz ptrunderea.n figura 3.2. se prezint diferite forme de rosturi pentru mbinri cap la cap i mbinri de col, respectiv simbolul acestora conform standardizrilor.

Criterii de alegere a rosturilor

Pentru alegerea corect a rosturilor la sudarea prin topire se au n vedere urmtoarele criterii:

1. Procedeul de sudare: SE, SF, MIG/MAG, WIG, etc.;

2. Metalul de baz al componetelor: oel, Al, Cu, oel placat, etc.;

3. Tipul mbinrii sudate: cap la cap sau de col, ptrunse sau neptrunse, etc.;

4. Grosimea componentelor;

5. Accesul la sudare: dintr-o singur parte sau din ambele pri (unilateral sau bilateral); n cazul accesului unilateral se pot alege numai rosturi asimetrice, iar n cazul accesului bilateral se pot alege att rosturi simetrice ct i rosturi asimetrice n funcie de celelalte criterii;

6. Nivelul deformaiilor impuse la sudare, (nivelul tensiunilor interne admis);

7. Poziia de sudare: orizontal, n corni, peste cap, vertical;

8. Natura solicitrilor i mrimea acestora (la solicitri dinamice se recomand mbinri ptrunse pentru evitarea concentratorilor de tensiune din zona neptrunderilor, deci rosturi prelucrate);9. Temperatura de exploatare a structurii (la temperaturi negative se recomand de asemenea mbinri ptrunse deci rosturi prelucrate din aceleai considerente, avnd n vedere c temperatura este un factor fragilizant).

Recomandri suplimentare rosturile simetrice dau deformaii i tensiuni mai mici dect cele asimetrice; motivaie: permit dispunerea alternativ a trecerilor de o parte i de alta a rostului, respectiv aria rostului mai mic reduce cantitatea de metal de adaos necesar pentru umplerea rostului i implicit energia liniar introdus n componente; rosturile n U dau deformaii mai mici dect rosturile n Y sau V, datorit unei arii mai mici a rostului (raportate la aceeai grosime de material), dar sunt mai scumpe putndu-se obine doar prin prelucrare mecanic (achiere);

rosturile n Y cu seciune redus dau deformaii mai mici dect rosturile n Y normale, avnd o seciune a rostului mai mic, dar sunt mai scumpe i mai greu de obinut (doar prin prelucrare mecanic);

rosturile asimetrice 1/2Y respectiv 1/2K se vor evita la sudarea cap la cap deoarece fac dificil accesul n rost, n special la sudarea stratului de rdcin conducnd inerent la pericolul defectelor de tipul lipsei de ptrundere la rdcin i lipsei de topire dintre custur i metalul de baz pe suprafaa neteit datorit dificultii n orientarea electrodului n rost; utilizarea acestor rosturi se recomand n situaiile cnd una din componente este dificil de prelucrat (de exemplu n cazul unor reparaii pe produs); n schimb aceste dou forme de rosturi sunt frecvent utilizate n cazul sudurilor de col ptrunse asimetrice sau simetrice; rosturile n I i T sunt cele mai ieftine putndu-se obine cel mai uor;

utilizarea rosturilor cu suport din oel (inserie) la rdcin se recomand ori de cte ori exist acces la sudare dintr-o singur parte iar rdcina trebuie s fie ptruns i sigur.b. Execuia rostuluiSe poate realiza prin urmtoarele metode:

1. Prin forfecare sau tiere cu ghilotina: este cea mai simpl i ieftin metod, dar limitat pentru grosimi de pn la 15-20 mm; cu acest procedeu se pot obine doar rosturile n I sau T.2. Prin tiere termic: cu flacr oxigaz, oxiarc sau tiere arc-aer n cazul oelurilor nealiate sau slab aliate i/sau tiere cu plasm sau LASER pentru oelurile nalt aliate, metalele i aliajele neferoase, Cu, Al, etc. Este metoda cea mai rspndit i se caracterizeaz prin productivitate ridicat respectiv pre de cost redus. Ultimele dou procedee se pot aplica i la tierea oelurilor nealiate pentru creterea vitezei de tiere (productivitii), dar sunt mai scumpe.

3. Prin prelucrare mecanic (achiere): prin strunjire, rabotare, frezare; este metoda cea mai scump, dar permite obinerea unor rosturi cu seciune complex (U, Y cu secine redus, etc.) c. Curirea componentelor

Curirea componentelor nainte de sudare este o operaie foarte important deoarece oxizii, rugina, vopseaua, grsimile, petele de ulei, praful, umezeala, etc. produc defecte n mbinarea sudat de tipul porilor, incluziunilor, fisurilor, etc. conducnd la compromiterea calitii sudurii, respectiv la creterea costurilor prin remedierea defectelor. De aceea nainte de sudare este obligatorie curirea la luciu metalic a suprafeelor rostului i a zonelor adiacente acestuia pe o lime de cel puin 2xs, dar nu mai puin de 50 mm pe ambele suprafee ale componentelor (i la rdcin). Aceast operaie asigur i o bun umectare n zona de trecere dinspre custur spre metalul de baz (o bun racordare a custurii la metalul de baz), evitnd apariia unor defecte specifice de tipul scurgerii de metal topit pe componente.Metode de curire:

1. Curire mecanic: prin polizare, achiere, sablare, cu peria de srm;

2. Curire chimic prin decapare (ndeprtarea stratului de oxizi) cu diferite soluii chimice (pe baz de acizi) sau prin degresare (ndeprtarea grsimilor) cu diveri solveni organici ca tetraclorur de carbon, tricloretilen, aceton, spirt, etc. utilizat n special la sudarea metalelor i aliajelor nefieroase. n cazul degresrii cu tetraclorur de carbon se va avea n vedere pericolul intoxicrii cu un gaz letal numit fosgen, COCl2, care se degaj prin arderea substanei sub aciunea nclzirii piesei de ctre arcul electric. Prin urmare n astfel de cazuri nainte de sudare trebuie s se verifice eliminarea substanei (prin evaporare) de pe suprafaa componentelor. Decaparea este operaia care se aplic i postsudare, n cazul sudrii oelurilor nalt aliate inoxidabile, pentru ndeprtarea stratului de oxid format pe suprafaa custurii i a zonelor adiacente respectiv la rdcina custurii (cnd nu se folosete gaz de protecie - gaz de formare), strat de oxid format n urma contactului piesei calde (peste 250C) cu aerul din mediul nconjurtor. Acest strat de oxid, de culoare neagr, stric estetica mbinrii respectiv se poate desprinde de pe suprafaa sudurii n timpul exploatrii piesei fiind deosebit de periculos (vezi produsele din domeniul medical, alimentar, etc.) motiv pentru care n astfel de situaii trebuie obligatoriu eliminat (vezi sudarea oelurilor inoxidabile).3. Microsablare. Microsablarea este operaia de ndeprtare a peliculei de oxid de aluminiu Al2O3, aderente i greu fuzibile (Ttopire ( 2050C), prin fenomenul de bombardare a stratului de oxid de pe suprafaa componentelor din aluminiu cu ajutorul ionilor grei de argon, Ar, rezultai din ionizarea gazului n procesul de sudare sub aciunea cldurii arcului electric. Fenomenul este specific sudrii prin precedeele WIG i MIG a aluminiului, magneziului i aliajelor acestora. Are avantajul unei curiri foarte bune a suprafeei chiar n timpul operaiei de sudare (concomitent cu aceasta) fr luarea unor msuri suplimentare, producndu-se n mod automat. Pentru aceasta ns gazul de protecie trebuie s fie Ar 100% sau amestec de gaze inerte (Ar plus He) cu cel puin 25% coninut de Ar n amestec. d. Poziionarea componentelor

Pentru obinerea formei i dimensiunilor rostului este necesar poziionarea i fixarea componentelor pentru evitarea deplasrii relative a acestora n timpul sudrii ceea ce conduce la apariia unor defecte sau chiar la rebutarea piesei. Poziionarea pieselor n vederea sudrii se poate face prin dou metode:a. poziionarea prin suduri de prindere provizorie;

b. poziionarea prin fixarea n dispozitive de sudare.a. Poziionarea prin suduri de prindere provizorie, fig. 3.4. Este cunoscut n practica sudrii i sub denumirea de heftuire, iar sudurile se numesc hefturi (hafturi).

Figura 3.4. Prinderea provizorie (heftuirea)

Metoda const n efectuarea unor suduri scurte cu lungimea de 30-50 mm, tabelul 3.1, amplasate la o distana de 150 - 300 mm. n cazul tablelor subiri cu s < 2-3mm aceste mrimi au valori net inferioare i anume puncte sudate de 5-10mm la distane de 50-100 mm avnd n vedere rigiditatea mic a acestor table i pericolul deformaiilor puternice care pot interveni. n cazul tablelor subiri din oeluri nalt aliate inoxidabile prinderile provizorii sunt mai dese avnd n vedere tendina mare de deformare amplificat n acest caz de coeficientul de dilatare superior oelurilor carbon nealiate.

Metoda este simpl, uor de realizat, dar poate conduce frecvent la apariia unor defecte de tipul lipsei de topire sau lipsei de ptrundere n zona prinderilor provizorii sau chiar la fisurarea acestora sub aciunea tensiunilor interne din timpul sudrii, dac dimensiunile lor sunt necorespunztoare (prea scurte sau prea subiri). Evitarea acestor defecte se poate face prin polizarea preliminar a nceputului i sfritului fiecrei prinderi provizorii sau chiar prin polizarea (ndeprtarea) succesiv a acestor prinderi pe msur ce se avanseaz cu realizarea stratului de rdcin, fig. 3.5. O alt soluie ar fi substituirea prinderilor provizorii cu nite scoabe amplasate prin sudare provizorie pe componente la o anumit distan care s asigure poziionarea relativ a pieselor, fig. 3.6.

Figura 3.5. Polizarea prinderii provizorii

Figura 3.6. Metode de bridare a componentelor

Reguli de baz la execuia prinderilor provizorii: diametrul electrodului utilizat pentru operaia de prindere provizorie are valori mai mici dect pentru operaia de umplere a rostului, 2,5mm, 3,25 mm (funcie de grosimea componentelor respectiv valorile efective ale elementelor rostului, (b, c) pentru a permite accesul la rdcin i a evita astfel pericolul lipsei de ptrundere; de obicei este egal cu diametrul electrodului utilizat la realizarea stratului de rdcin;

nainte de sudarea propriu-zis prinderile provizorii se cur la luciu metalic i se controleaz (vizual, lichide penetrante, etc.); dac se depisteaz fisuri acestea vor fi ndeprtate prin polizare, fiind interzis cu desvrire sudarea peste o prindere provizorie fisurat; amorsarea arcului electric se face obligatoriu n rost i nu pe suprafaa componentelor; se va evita formarea unor cratere mari la captul prinderii provizorii la ntreruperea arcului electric (pericol de fisuri n crater);

n cazul pieselor groase prinderile provizorii se execut n mai multe straturi; straturile succesive se depun n sensuri opuse pentru evitarea concentrrii craterelor la un singur capt; dac la sudarea materialului de baz se recomand prenclzirea, atunci la execuia prinderilor provizorii temperatura de prenclzire se ia cu cca. 50C mai mare dect cea necesar la sudare, avnd n vedere c energia liniar introdus n componente acest caz este mai mic, evitndu-se astfel pericolul de fragilizare; pentru evitarea lipsei de ptrundere la capetele prinderilor provizorii, se recomand polizarea acestora nainte de sudare la un unghi de (30 - 45;b. Poziionarea prin fixarea n dispozitive de sudare, fig. 3.7. Aceast metod elimin dezavantajele metodei precedente (elimin o operaie suplimentar) este mai bun i mai eficient. Deformaiile la sudare sunt minime, dar tensiunile interne sunt mari.

Figura 3.7. Poziionarea componentelor n dispozitiv de sudare

Dezavantajele principale le constituie preul de cost al dispozitivului respectiv pericolul mare de fisurare a sudurii ca urmare a rigidizrii pieselor prin strngerea n dispozitiv mpiedicnd deplasarea i contracia n timpul solidificrii i rcirii. Acest pericol este mare dac materialul se fragilizeaz la sudare sau dac coeficienii de dilatare respectiv contracie sunt mari ca de exemplu n cazul Al sau Cu. De aceea aceste materiale nu se recomand s se sudeze n dispozitiv. Metoda se preteaz la sudarea oelului n cazul produciei de serie mare sau mas (costul dispozitivului se amortizeaz rapid) respectiv la sudarea mecanizat n special la sudarea tablelor subiri pentru a mpiedica deformarea lor n timpul sudrii, respectiv pericolul de strpungere prin utilizarea unui suport nefuzibil, cel mai frecvent din Cu. e. Verificarea dimensional a rostului

Este o etap absolut obligatorie i const n verificarea poziionrii relative a componentelor i a dimensiunilor rostului cu ajutorul unor SDV-uri specifice controlului sudurilor (ublere, abloane). Abaterile trebuie s se ncadreze n recomandrile documentaiei tehnice de execuie a produsului (caietul de sarcini) sau n cazul absenei acestora ncadrarea n abaterile limit la dimensiunile fr indicaii de toleran pentru construcii sudate, conform SR EN ISO 13920/98, respectiv ncadrarea n toleranele impuse de nivelul de acceptare a defectelor conform SR EN 25817/93 stabilit n faza de proiectare a produsului. Eludarea acestei operaii de verificare poate conduce inerent la pericolul de apariie a defectelor sau chiar la rebutarea piesei nc nainte de sudare, cu consecine asupra creterii costurilor de fabricaie respectiv a necesitii efecturii unor operaii suplimentare pentru ncadrarea n cotele i abaterile impuse prin proiect.

1.8. Metode de susinere a bii metalice la sudare

Realizarea unei suduri de calitate respectiv a unei rdcini ptrunse i uniforme pe ntreaga lungime a sudurii fr strpungeri, neptrunderi, scurgeri de metal la rdcin, etc. este relativ greu de obinut n condiii normale de sudare. n cazul sudrii manuale de exemplu, acest lucru se poate realiza prin experiena i dexteritatea operatorului sudor care poate executa anumite micri de pendulare pentru compensarea eventualelor abateri de la forma i dimensiunile rostului.

n cazul sudrii mecanizate abaterile la forma i dimensiunile rostului pot conduce la apariia unor defecte la rdcina mbinrii sudate, iar la limit chiar la oprirea procesului de sudare sau rebutarea sudurii. Acest pericol este cu att mai mare cu ct puterea arcului electric respectiv energia liniar sunt mai mari.

Rezolvarea acestei probleme se face n practic prin folosirea unor metode de susinere a rdcinii dup cum urmeaz, FIG. 3.8:a. prin forma i dimensiunile rostului, fig. 3.8.a;

b. prin sudarea manual a stratului de rdcin cu procedee precum sudarea SE, WIG, MIG/MAG, fig. 3.8.b;

c. prin folosirea unui suport fuzibil din oel compatibil cu metalul de baz, fig. 3.8.cd. prin folosirea unui suport nefuzibil din Cu, fig. 3.8.d;

e. prin folosirea unei perne (pat) de flux, fig. 3.8.e;

f. prin folosirea unui suport ceramic, fig. 3.8.f;

g. prin folosirea unor folii adezive, fig. 3.8.g.

a. Susinerea rdcinii prin forma i dimensiunile rostului.Se poate realiza prin dou variante i anume prin dimensiunile rostului respectiv prin forma constructiv a acestuia.Prima variant const n alegerea unor dimensiuni pentru elementele rostului b respectiv c, corelate cu tehnologia de sudare, care s evite pericolul de strpungere la rdcin: b 1mm, la limit 0 mm, respectiv c( 4-5mm, la limit chiar egal cu grosimea componentelor. Metoda este simpl, dar se caracterizeaz prin iminena apariiei defectului de tipul lipsei de ptrundere ceea ce implic ntotdeauna nevoia unei operaii suplimentare pentru obinerea unei suduri ptrunse, precum completarea sau resudarea la rdcin.A doua variant const n prelucrarea special a rostului la rdcin, aa numita form de lact, la care susinerea rdcinii se face cu ajutorul unui suport prelucrat chiar din metalul de baz a unei componente. Metoda permite o poziionare i centrare precis i relativ uoar a celor dou componente. Este ntlnit frecvent la sudarea evilor datorit uurinei de realizare a rostului prin strunjire, evitnd totodat pericolul scurgerii de metal la rdcin i obturarea seciunii evii. Prin tehnologia de sudare se evit pericolul strpungerii suportului. Ca dezavantaje se remarc necesitatea unei prelucrri mai speciale i diferite a celor dou componente respectiv apariia unei lipse de ptrundere a sudurii i a unei fante n zona rdcinii, care ar putea constitui un concentrator de tensiune (dac piesa este supus unei solicitri dinamice). Sunt situaii cnd dup sudare fanta este ndeprtat prin prelucrare ulterioar (tot prin strunjire) obinnd o mbinare complet ptruns i o rdcin perfect. n astfel de cazuri, n faza de proiectare se va alege o grosime de material mai mare care s in seama de prelucrarea ulterioar sudrii piesei. b. Susinerea rdcinii prin sudarea manual a stratului de rdcin.Sudarea stratului de rdcin se face cu un procedeu manual (SE, MIG/MAG, WIG) care permite obinerea unei rdcini calitativ corespunztoare i sigure, respectiv cu o grosime suficient de mare pentru a evita pericolul de strpungere la realizarea straturilor urmtoare.Umplerea ulterioar a rostului se face cu un procedeu de sudare mecanizat de mare productivitate SF, MIG/MAG. Exemplul cel mai elocvent n acest caz este sudare evilor de presiune nalt, cnd pentru sudarea rdcinii se folosete procedeul WIG, iar umplerea rostului se face SE. Procedeul WIG asigur cea mai bun calitate i mai sigur rdcin dintre toate procedeele de sudare, dar are dezavantajul productivitii sczute i a costului ridicat al sudrii. De aceea pentru condiii mai puin pretenioase sudarea rdcinii se face cu procedeul SE (electrod nvelit) sau MIG/MAG cu transfer prin scurtcircuit.c. Susinerea rdcinii prin folosirea unui suport fuzibil. Suportul fuzibil (numit n practic frecvent leiner) este realizat dintr-un oel identic cu metalul de baz sau compatibil cu acesta. n acest caz suportul fuzibil se topete parial la sudare fiind prins n mbinarea sudat, pentru siguran impunndu-se o ptrundere n suport de cel puin 2 mm. Fixarea suportului la rdcin se face prin suduri de prindere provizorie dispuse n zig-zag de o parte i de alta a acestuia pentru reducerea pericolului de fisurare a lor n timpul sudrii sub aciunea tensiunilor interne introduse la sudare. Prinderea i fixarea suportului trebuie fcut astfel nct s se realizeze un contact ct mai intim cu componentele pentru evitarea scurgerii de metal ntre metalul de baz i suport. n acest sens valoarea maxim a fantei nu trebuie s depeasc 1-2 mm. n general suportul rmne prins n mbinarea sudat, dar dac deranjeaz n exploatare el poate fi ndeprtat. Metoda se aplic frecvent n cazul n care exist acces la sudare dintr-o parte, iar rdcina sudurii trebuie s fie ptruns i sigur (ex. sudarea evilor, sudarea chesoanelor, sudarea recipientelor, buteliilor, etc.).

d. Susinerea rdcinii prin folosirea unui suport nefuzibil din Cu.Folosirea cuprului este justificat de conductibilitatea termic ridicat a acestuia ceea ce conduce la disiparea rapid a cldurii introduse n suport ceea ce evit pericolul topirii acestuia n timpul sudrii. Pentru evitarea nclzirii suportul este rcit frecvent cu ap pentru preluarea cldurii introduse n cupru. Pe suportul din Cu se practic o degajare de diferite forme i dimensiuni (funcie de grosimea componentelor) care permite formarea corect a rdcinii. Prin urmare suportul de Cu nu rmne prins n mbinare putnd fi reutilizabil. Metoda se folosete n cazul sudrii mecanizate n dispozitive de sudare, cel mai frecvent la sudarea tablelor subiri unde pericolul de strpungere la rdcin este foarte mare respectiv tabla sufer deformaii mari care fac imposibil sudarea mecanizat fr fixarea n dispozitiv. Pentru asigurarea unui contact intim ntre componente i suportul din cupru (pentru preluarea eficient a cldurii) se folosesc sisteme de fixare i strngere mecanice, hidraulice sau pneumatice. Calitatea sudurii este sigur i reproductibil. Metoda se preteaz n cazul produciei de serie sau mas pentru amortizarea costului dispozitivului. De asemenea la sudare exist pericolul fisurrii mbinrii datorit rigidizrii puternice a componentelor ceea ce blocheaz posibilitatea mobilitii lor. Prin urmare deformaiile sunt minime, iar tensiunile interne devin maxime ceea ce poate duce la fisurare. Totodat viteza de rcire a mbinrii este mare ceea ce poate conduce la pericolul fragilizrii n ZIT prin precipitarea constituenilor duri i fragili (martensita). Nu este exclus nici pericolul difuziei cuprului n mbinarea sudat n timpul sudrii ceea ce n anumite situaii poate de asemenea s duc la fragilizare. i nu n ultimul rnd metoda reclam folosirea unui material scump aa cum este Cu, care dei este reutilizabil totui n timp se uzeaz (prin topiri locale, smulgeri de material, nmuiere, degradarea degajrii) i trebuie periodic nlocuit. e. Susinerea rdcinii prin folosirea unei perne (pat)de flux. Aceast metod const n dispunerea unei perne de flux cu ajutorul unui dispozitiv de susinere i presare a fluxului la rdcin pentru evitarea strpungerii i scurgerilor de material.Datorit presiunii neuniforme a fluxului pe lungimea rostului, ptrunderea la rdcin este neuniform conducnd la pericolul apariiei de defecte de tipul incluziunilor de zgur sau flux, respectiv a lipsei de ptrundere sau local a unor supratopiri a metalului de baz. Din acest motiv n acest caz este ntotdeauna obligatorie dup sudare resudarea rdcinii pentru obinerea unei suduri ptrunse. Metoda se aplic la sudarea mecanizat sub strat de flux unde pericolul strpungerii este foarte mare datorit energiei liniare mari introduse la sudare.f. Susinerea rdcinii prin folosirea unui suport ceramic

Metoda const n folosirea unui suport nefuzibil executat de aceast dat dintr-un material ceramic. Aceat metod este folosit tot mai frecvent n ultimul timp, fiind ntlnit n special n domeniul construciilor navale unde poziionarea componentelor este foarte dificil avnd n vedere dimensiunile componentelor i subansamblelor care se sudeaz respectiv grosimea i lungimea mare a sudurilor. Aceasta duce la deschideri mari i neuniforme ale rostului pe lungimea componentelor, n limite foarte largi de 2-10 (15) mm, ceea ce implic folosirea obligatorie a unei metode de susinere la rdcin. i n acest caz suportul ceramic are prevzut o degajare de diferite forme (circular, dreptunghiular, trapezoidal) i dimensiuni (limea respectiv adncimea degajrii) n funcie de precizia poziionrii la sudare pentru formarea corect a rdcinii. Dei nu rmne prins n mbinare, suportul ceramic nu este reutilizabil datorit degradrii lui sub aciunea cldurii care poate provoca fisurarea suportului (cel mai frecvent) sau distrugerea degajrii. Pentru asigurarea unui contact intim cu suprafaa componentelor lungimea unui suport ceramic este limitat la 50-100 mm, pentru obinerea lungimii necesare fiind necesar asamblarea unui anumit numr de astfel de suporturi. Asamblarea i montarea suporturilor ceramice se poate face cu ajutorul unor suporturi de tabl respectiv prin lipirea pe o folie adeziv. Fixarea suportului pe componente se face mecanic cu ajutorul unor eclise, scoabe, pene sau prin lipirea foliei adezive din aluminiu sau fibr de sticl cu care sunt livrate ceramicele. Costul suporturilor ceramice este relativ ridicat motiv pentru care la noi n ar aceast metod se ntlnete mai rar i doar n domeniul naval.

g. Susinerea rdcinii prin folosirea unor folii adezive

Foliile adezive din aluminiu sau fibr de sticl au forma unui scule n care se gsete un strat subire de flux pentru susinerea metalului topit. Folia se fixeaz pe suprafaa componentelor prin lipire cu un adeziv care rezist la temperaturile nalte la care ajunge materialul componentelor. Metoda este simpl, nu necesit dispozitive suplimentare de fixare, respectiv se poate mula pe suprafaa componentelor putnd prelua eventualele abateri de poziionare i fixare. Si n acest caz ns, ca i la sudarea pe pat de flux, calitatea rdcinii este neuniform pe lungimea rostului, respectiv costul metodei este relativ ridicat. Dup sudare folia adeziv se ndeprteaz.