Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.1

Capitolul 1.1. Introducere generală în tehnologia sudării

ISTORIC Epoca bronzului, sudarea în focul de forjă Sudarea prin presiune: 1867; Thompson Sudarea cu electrod învelit: 1907, Kjellberg; Sudarea în mediu de gaz protector: 1919, Roberts Sudarea sub strat de flux, 1920, Nobel Sudarea în baie de zgură , 1957, Paton Sudarea cu fascicul de electroni, 1957, Stohr Sudarea cu fascicul laser, 1970

DEFINIŢIISudare: Operaţia de realizare a unei îmbinări nedemontabile între două sau mai multe piese prin încălzire şi /sau aplicarea presiunii, cu sau fără utilizarea unui material de adaos, materialul ajungând în zona îmbinării fie în stare plastică fie în stare topită, astfel încât să existe o continuitate în natura materialului pieselor îmbinate.Îmbinare sudată: Îmbinare realizată prin sudare; se compune din sudură sau punct de sudură, zona de legătură, linie de topire (numai în cazul topirii materialului), zona influenţată termic şi material de bază neinfluenţat termic. (fig. 1)

Figura 1Zona de legătură: zona de delimitare între materialele îmbinate (fig. 1) Linia de topire: Delimitarea între materialul topit în procesul de sudare şi materialul rămas în baia solidă. (fig.1)Zona influenţată termic (ZIT): Porţiunea din materialul de bază rămasă în stare solidă, a cărei structură s-a modificat în urma sudării(fig. 1)Material de bază: Metalul sau aliajul pieselor de sudatMaterial de adaos: Metal sau aliaj sub formă de vergele, sârmă sau granule, care se topeşte în procesul de sudare şi participă la realizarea îmbinării sudate.Metal depus: Metalul provenit din topirea materialului de adaos, care contribuie la realizarea îmbinării sudate.Rând. Metal depus prin sudare, care rezultă în urma unei singure treceri (fig. 3)Strat: Unul sau mai multe rânduri situate la acelaşi nivel (fig.3)Rădăcina sudurii: Primul strat depus în vederea realizării unei îmbinări sudate.Lăţimea sudurii: dimensiunea maximă a sudurii măsurată în exterior, perpendicular pe direcţia de sudare.Pătrundere: Adâncimea de topire a metalului de bazăSudură de prindere provizorie: (heftuire): sudură de lungime redusă sau în puncte, folosită pentru poziţionarea pieselor în vederea sudării

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.2

Figura 2.

Rost : Spaţiul dintre suprafeţele frontale ale pieselor ce urmează a fi îmbinate prin sudare (pot fi neprelucrate: I, T; şi prelucrate: V,U,Y,X)

Sudare dintr-o singură parte: tehnică de sudare la care sudura se execută dintr-o singură parte a pieselor de îmbinat

Sudare din ambele părţi: tehnică de sudare la care sudura se execută din ambele părţi ale pieselor de îmbinat

Sudare spre stânga: sudare cu gaze la care metalul de adaos este condus în sensul de sudare în faţa arzătorului

Sudare spre dreapta: sudare cu gaze la care metalul de adaos este conduc în sensul de sudare în urma electrodului

Sudare în pas de pelerin: tehnică de sudare la care sudura se execută pe porţiuni scurte, aproximativ egale (paşi), în sens contrar sensului indicat de sudare, astfel ca sfârşitul unei porţiuni să acopere începutul porţiunii anterioare (fig 3)

Figura 3

Sudare cu pendulare: sudare la care aparatul pentru sudare execută o mişcare de pendulare, transversal pe direcţia de sudare (fig 4)

Amplitudine de pendulare: distanţa maximă parcursă de aparatul pentru sudare, de la axa de simetrie a sudurii transversale pe direcţia de sudare (fig 4)

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.3

Figura 4

Lăţime de pendulare: dublul amplitudinii de pendulareEnergie liniară: energia consumată la sudare raportată la lungimea unui rând.

CLASIFICAREA PROCEDEELOR DE SUDARE

a) după scop : - sudare de îmbinare - sudare de încărcare

b) după modul de desfăşurare: – sudare prin topire - sudare prin presiune

c) după modul de execuţie: - sudare manuală: sudare la care toate operaţiile se realizează manual

- sudare semimecanizată : sudare la care o parte din operaţiile de bază se realizează mecanizat

- sudare mecanizată: sudare la care toate operaţiile de bază se realizează mecanizat

- sudare automată : sudare la care toate operaţiile, inclusiv cele auxiliare (ex. schimbarea pieselor de sudat), se realizează mecanizat după un program automat.

d) după purtătorul de energie utilizat: - mediu solid - mediu lichid - gaz - descărcare în gaz - fascicul de energie

- curent electric (rezistenţă)

Criterii pentru alegerea sistematică a procedeelor Procedee de sudare prin topire (0) Sudare cu arcul electric (1)

- Sudare cu arc electric cu electrod fuzibil (101)- Sudare cu electrod învelit (111)- Sudare gravitaţională cu electrod învelit (112)- Sudare cu sârmă tubulară (114)- Sudare sub strat de flux (12)- Sudare în mediu de gaz protector cu electrod fuzibil (13)

în mediu de gaz inert (131) – MIG

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.4

în mediu de gaz activ (135) – MAG în mediu de gaz activ cu sârmă tubulară (137)

- Sudare în mediu de gaz inert cu electrod de W (141) – WIG - Sudare cu plasmă- Sudare plasmă – MIG (151)- Sudare prin presiune cu arc electric rotitor (185)

Procedee de sudare electrică prin presiune (2)- Sudare în puncte (21)- Sudare în linie (22)- Sudare în linie prin strivire (222)- Sudare în relief (23)- Sudare prin topire intermediară (24)- Sudare cap la cap în stare solidă (25)- Sudare în curenţi de înaltă frecvenţă (291)

Procedee de sudare cu gaze prin topire (3)- Sudare oxiacetilenică (311)- Sudare oxihidrică (313)

Procedee de sudare prin presiune - Sudare cu ultrasunete (41)- Sudare prin frecare (42)- Sudare prin forjare (43)- Sudare prin explozie (441)- Sudare prin difuzie (45)- Sudare cu gaze prin presiune (47)- Sudare prin presiune la rece (48)

Alte procedee de sudare (7)- Sudare aluminotermică (71)- Sudare electrică în baie de zgură (72)- Sudare electrogaz (73)- Sudare prin inducţie (74)- Sudare cu radiaţii luminoase (75) sudare cu laser (751) sudare cu fascicul de lumină (752)- Sudare cu fascicul de electroni (76)- Sudare prin percuţie (77)- Sudarea bolţurilor (78)

Clasificarea îmbinărilor sudate:- Îmbinare sudată cap la cap

- Îmbinare sudată în colţ

- Îmbinare sudată prin suprapunere

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.5

Abrevieri utilizate pentru procedeele de sudare:- SE – sudare manuală cu electrozi înveliţi- WIG – sudare în mediu de gaz protector inert cu electrod de wolfram- MIG – sudare în mediu de gaz protector inert cu electrod metalic- MAG – sudare în mediu de gaz protector activ- SF – sudare sub strat de flux

Prezentarea schematică a proceselor de sudare1. Sudarea manuală cu electrozi înveliţi

Figura 5

2. Sudarea WIG

Figura 6

3. Sudarea MIG/MAG

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.6

Figura 7

4. Sudarea sub strat de flux

Figura 8

5. Sudare în baie de zgură

Figura 9

6. Încărcare prin sudare cu electrod bandă

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.7

Figura 10

Aplicaţii ale celor mai uzuale procedee de sudarea. Sudarea manuală cu electrozi înveliţi se utilizează la îmbinări dintre: oţeluri,

fonte, cupru şi aliajele sale, aluminiu şi aliajele sale, nichel şi aliajele sale, etc.b. Sudarea WIG:

- Sudarea tablelor subţiri- Sudarea oţelurilor aliate, a metalelor neferoase sau reactive- Sudarea straturilor de rădăcină (la ţevi în special)

c. Sudarea MIG/MAG:- Procedeul cu cel mai mare volum de aplicare industrială- Tendinţa actuală – înlocuirea sudării manuale cu electrozi înveliţi- Sudare MIG – oţeluri aliate, metale neferoase- Sudare MAG – oţeluri carbon nealiate, slab aliate şi înalt aliate

d. Sudare sub strat de flux:- Construcţii metalice (stâlpi, recipiente, grinzi, structuri de tip cheson, etc.)- Construcţii de maşini (batiuri, roţi dinţate, etc.)- Construcţii navale

Timişoara

Introducere generală în tehnologia sudării

LectorD.D.

CursIWE Cap.

1.1

pag.8

EN ISO 4063,

Aprilie 2000

Abreviere europeana (EA) şi americană (AA)

Denumire procedeu

111EA MMA Manual Metal Arc Welding

AA SMAW Shielded Metal Arc Welding

114EA FCAW

Flux-cored wire metal arc welding without gas shield

AA FCAW Flux-cored arc welding

12EA SAW Submerged Arc Welding

AA SAW Submerged Arc Welding

13EA GMAW Gas Shielded Metal Arc Welding

AA GMAW Gas Metal Arc Welding

131EA MIG Metal-arc Inert Gas Welding

AA GMAW Gas Metal Arc Welding

135EA MAG Metal-arc Active Gas Welding

AA GMAW Gas Metal Arc Welding

136EA FCAW

Flux-cored wire metal-arc welding with active gas shield

AA FCAW Flux-cored arc welding

137EA FCAW

Flux-cored wire metal-arc welding with inert gas shield

AA FCAW-S Flux-cored arc welding

139EA FCAW

Flux-cored wire metal-arc welding with active gas shield

AA FCAW Flux-cored arc welding

141EA TIG Tungsten Inert Gas Welding

AA GTAW Gas Tungsten Arc Welding

21EA Spot Welding

AA RSW Resistance Spot Welding

25EA Resistance Butt Welding

AA RSEW Upset Welding

3EA Gas Welding

AA OFW Oxy-fuel Gas Welding

311EA Oxy-acetylene Welding

AA OAW Oxy-acetylene Welding

81EA Flame Cutting

AA OFC Oxyfuel Gas Cutting

86EA Flame Gouging

AA Thermal Gouging

Timişoara