Lucrarea nr

Lucrarea nr. 2

Data: ................Sudarea electric prin presiune cap la cap n stare solid SSS1. Scopul lucrrii: cunoaterea procedeului i determinarea analitic i experimental a tehnologiei de sudare cap la cap n stare solid SSS pentru oeluri nealiate cu puin carbon, aluminiu, cupru i aliajele acestora.

2. Principiul procedeului.

Sudarea electric prin presiune cap la cap este un procedeu de sudare la care mbinarea se obine la contactul dintre dou componente plasate cap la cap ca rezultat al cldurii obinute prin efect Joule Lenz la trecerea curentului de sudare prin capetele componentelor pe lungimea 2l i de rezisten 2 Rp, respectiv prin rezistena de contact Rc dintre componente, fig.2.1. Cldura degajat poate fi calculat cu relaia:

(2.1)

Aceast cldur aduce suprafaa de contact a componentelor la temperatura necesar sudrii.

Componentele care se sudeaz 1 i 2, sunt fixate n bacurile de strngere ale mainii 3 i 4, cu fora de strngere Fstr. ntre bacurile de strngere exist o distan 2l dat de suma lungimilor libere a celor dou componente. Unul din bacurile de strngere (cel din dreapta) este de obicei fix, iar cellalt mobil ghidat n batiul 5 al mainii de sudat fapt ce asigur posibilitatea apropierii, respectiv a ndeprtrii suprafeelor frontale ale componentelor i posibilitatea aplicrii unei presiuni n zona de contact a celor dou componente prin apsarea cu o for axial F. Componentele sunt racordate (legate) prin intermediul bacurilor de strngere la secundarul unui transformator special de sudare 6 care asigur n secundar cureni de mii sau zeci de mii de amperi la tensiuni reduse de pn la 5-10 (15)V. Fora de strngere n bacuri trebuie s fie suficient de mare pentru a evita patinarea pieselor n bacuri. Figura 2.1. Schema de principiu a procedeului3. Descrierea procedeului SSS

Procedeul SSS cuprinde dou etape distincte, figura 2.2:

nclzirea componentelor aduse n contact sub aciunea unei fore de apsare relativ mici;

refularea sub aciunea unei fore de apsare mrite (uneori chiar egal cu fora din etapa de nclzire).

Notaiile au urmtarele semnificaii:

t1 timpul din momentul aplicrii forei pn n momentul

conectrii curentului;

tc timpul de curent;

tinc timpul de nclzire;

tref timpul de refulare;

snc scurtarea la nclzire;

sref scurtarea la refulare;

srefc scurtarea la refulare sub curent;

sreffc scurtarea la refulare fr curent;

trefc timpul de refulare sub curent;

treffc timpul de refulare fr curent;

F1 fora de apsare la nclzire; F2 fora de refulareFigura 2.2. Diagrama de variaie a parametrilor de sudare: fora de apsare F, curentul de sudare Is, deplasarea bacurilor s.Sudarea ncepe cu aducerea n contact a componentelor de sudat prin apsarea cu o anumit for F1. Dup timpul t1 se conecteaz transformatorul de sudare i sub aciunea curentului de sudare Is are loc nclzirea capetelor componentelor prin efect Joule-Lenz. nclzirea maxim se produce la contactul dintre cele dou componente.Odat cu nclzirea pieselor i creterea temperaturii acestora, rezistena materialului la deformare plastic scade, componentele se deformeaz, iar bacul mobil avanseaz (se deplaseaz). Materialul plastefiat formeaz prin deformare o bavur pe suprafaa componentelor.

La atingerea unei anumite temperaturi specifice procedeului, ntotdeauna mai mic dect temperatura de topire a materialului ncepe faza de refulare sub curent prin aplicarea unei fore de refulare F2(Fref) > F1(Fap) i prin creterea vitezei de deplasare a bacului mobil, rezultnd scurtarea la refulare sub curent.Dup realizarea unei anumite deformaii plastice i nainte de depirea unei anumite temperaturi curentul de sudare se ntrerupe, avansul bacului mobil continund cu scurtarea la refulare fr curent pn la obinerea scurtrii la refulare prin deformare plastic necesare pentru obinerea mbinrii sudate.

Avantajele procedeului:

procedeu i echipament de sudare simplu;

se preteaz la mecanizare; productivitate mare; bavuri mici care nu mai necesit n general ndeprtarea lor dup sudare;

posibilitatea aplicrii la producia de serie mare datorit simplitii procedeului;

Dezavantajele procedeului:

calitatea mbinrii sudate redus, datorit oxizilor i impuritilor din sudur;

ZIT extins cu granulaie mare i cu plasticitate sczut;

rezistena mecanic a mbinrii ntotdeauna mai mic dect a metalului de baz;

necesit prelucrarea mecanic a capetelor componentelor nainte de sudare.

Utilizare: la sudarea barelor cu diametrul de pn la 10-15(20)mm i la evi cu perei groi i diametru mic;

procedeul SSS se preteaz cel mai mult la sudarea oelului nealiat cu puin carbon, dar se pot suda i aliaje de aluminiu sau cupru;Obs.: nu se sudeaz SSS table subiri (benzi), evi cu perei subiri i diametru mare, sau componente cu perimetrul seciunii mare; fora de apsare (refulare) de valori relativ mari produce flambareacomponentelor de acest fel.4. Parametrii tehnologici ai procedeului de sudare SSS

Regimul tehnologic de sudare este determinat de urmtorii parametri i factori:

pregtirea componentelor pentru sudare;

lungimea liber l;

curentul de sudare Is;

timpul de curent tc;

temperatura maxim atins n zona de contact T;

fora de apsare Fap, respectiv fora de refulare Fref;

scurtarea la refulare sref;

fora de strngere n bacuri Fstr;

Valoarile parametrilor tehnologici de sudare depind de materialul componentelor (conductibilitatea termic i electric), mrimea seciunii componentelor, regimul de sudare recomandat, etc.n funcie de corelaia densitate de curent timp de curent se definesc dou tipuri de regimuri de sudare:

regim de sudare dur, cu timp de curent scurt i densitate de curent mare;

regim de sudare moale cu timp de curent mare i densitate de curent redus.Relaiile de calcul a parametrilor tehnologici de sudare sunt prezentate n tabelul 1. Tabelul 1. Relaii pentru calculul parametrilor tehnologici de sudare SSS

Nr. crt.Parametrul tehnologicUnitatea

de msurRelaii de calculExemplu de calcul

Regim moale Regim dur

1.Metalul de baz:Definirea metalului de bazAlegerea regimului

OL 37.2

OLC 45

2.Diametrul d

(bare)

Grosimea s; limea b

(platbenzi)

Aria seciunii A(mm)

(mm2)d =A = d2/4

s = ; b = ;

A = bs

3.Curentul de sudare Is(R.M. regim moale)

(R.D. regim dur)(A)Is = jAunde:

j = 20-50A/mm2 ; R.M.

j = 50-100A/mm2; R.D.

sau:

j = 100/

4.Timpul de curent tc(Timpul de sudare ts)(s)tc (ts) = (100/j)2tc = 0,5 15 s

5.Fora de apsare Fap (Fora de nclzire)(daN)Fap= papA= pap (d2/4)unde:

pap = 1 ... 1,5 daN/mm2

Fora de refulare Fref(daN)Fref = pref A = pref (d2/4)

unde:

-pref = 1,5...3,0 daN/mm2(regim moale)

-pref = 3,5...5,0 daN/mm2(regim dur)

6.Fora de strngere

n bacuri Fstr. bac. (daN)Fstr. bac. = (1,5 ... 2,0)FrefFstr. bac. > Fref

7.Scurtarea la refulare:

- scurtarea total sref.t.- scurtarea sub curent sref. c.- scurtarea fr curent sref. f. c.(mm)sref.t. = (0,15 ... 0,35)d

(bare)

sref.t. = (0,8 ... 1,5)s (platbenzi)sref.t. = sref.c. + sref.f.c.

sref.c. = (0,3 ... 0,35)sref

sref.f.c. = sref.t. - sref.c.

8.Lungimea captului liber l(mm)l = (0,5 ... 1,0)dsau:

l = 0,6

Obs. Valorile parametrilor de sudare de calcul de mai sus sunt valabile pentru oel

_1222755116.unknown

_1222757150.unknown

_1127053469.unknown