Metode moderne de sudare

Cuprins

Metode moderne de sudare…………………………………………………………..... 1

1. Definitie…………………………………………………………………………….1

2. Scule si dispozitive pentru operatiile de sudare.........................................................2

3. Procedee de sudare.....................................................................................................5

4. Sudarea în mediul umed…………………………………………………………….7

5. Scurt istoric al sudarii in mediu umed........................................................................8

Bibliografie.....................................................................................................................10

1

Metode moderne de sudare

Metode moderne de sudare

1.Definitie

Procesul de aderare, împreună a două piese de metal, astfel încât aderenta este însoţită

de penetrare apreciabilă interatomică ce are loc la limita suprafeţelor originale. Atunci cand

îmbinarea este realizată în urma schimbării de fază (topirii) a materialului, procesul se

numeşte sudare prin topire.

Sudării prin topire îi este specifica apariţia unei zone denumite zona influenţată termic

(ZIT), în care pot apărea modificări microstructurale ce conduc la reducerea rezistenţei

produsului metalic sudat.

Se recomandă ca această zonă sa fie cât mai mică pentru a nu afecta proprietăţile

mecanice ale celor doua materiale ce trebuie îmbinate prin sudare. Îmbinarea este asigurată

de cordonul de sudură, care este un volum de material solidificat care realizează continuitatea

structurii cristaline a celor două materiale.

Materiale supuse procesului de sudare sunt materialul de bază (MB) şi material de

adaos (MA), care este opţional.

2.Scule si dispozitive pentru operatiile de sudare

La asamblarea prin sudare a

constructiilor metalice, sculele si

dispozitivele difera in mare masura

daca sudarea se executa manual sau

automat. Sculele comune pentru

ambele metode sunt numai masca de

sudura, peria de sarma, si ciocanul.

La sudarea manuala se folosesc

urmatoarele scule si dispozitive:

2

cb

Fig. 1.1. Cleste de sudura si panouri de protectie

a

c

Metode moderne de sudare

-clestele de sudura (fig. 1.1, a)se fabrica in foarte multe variante si este folosit pentru a se

asigura prinderea cat mai buna a electrozilor in timpul sudarii;

-panourile de protectie se folosesc pentru a izola pe cat se poate locul, unde se sudeaza, de

restul spatiilor de lucru, intrucat arcul electric da iritatii periculoase ochilor. Nu intotdeauna

este posibila utilizarea panourilor, intrucat sudurile se executa si la inaltime. In aceste cazuri,

pentru a feri lucratorii de inflamarea ochilor, datorita razelor generate de arcul electric,

trebuie facut un instructaj special;

-dispozitivele de asamblare in functie de zona de aplicare pot fi generale sau speciale.

Cele generale sau universale se folosesc la asamblarea unui mare numar de piese care nu sunt

identice, la productia de unicate sau de serii mici.

Dispozitivele speciale, numite si conductoare, se folosesc pentru asamblarea pieselor de

acelasi tip, cu dimensiuni apropiate sau identice. Ele se folosesc la productia in serie.

Dupa felul operatiilor, dispozitivele se clasifica stelaje, conductoare, dispozitive de fixare,

de prindere, de intindere, de distantare si de rotire.

In anumite cazuri, intr-un dispozitiv complex se combina doua sau mai multe categorii de

dispozitive, ceea ce permite executarea a doua sau a mai multor operatii de asamblare sau

sudare.

Stelajele sau dispozitivele de sustinere sunt suprafete fixe si plane de sustinere, pe care se

executa asamblarea si sudarea pieselor. Constructia lor este variata : din profil, din beton

armat etc.

Ele trebuie sa corespunda urmatoarelor cerinte:

-sa fie rezistente, rigide si sa asigure fixarea in pozitia necesara a pieselor de sudat;

-piesele sa poata fi asezate si scoase dupa sudare usor si repede;

-dispozitivele de conducere sunt destinate asigurarii pozitiei precise a pieselor sau a

subansamblurilor si se folosesc in productia in serie sau de masa;

-dispozitivele de fixare(fig.

11.2)sunt opritoarele

silimitatoarele care se fixeaza pe

stelaje, pe placile de fixare sau pe

sabloane,

-dispozitivele de prindere au forme foarte variate si se utilizeaza pentru fixarea pieselor se

3

Fig. 1.2. Dispozitive de fixare

Metode moderne de sudare

sudat in pozitiile convenabile si pentru a impiedica deplasarea pieselor in timpul sudarii;

-dispozitivele de strangere se folosesc la fixarea a doua piese in cadrul asamblarii. Ele se

prind de piesele de baza prin puncte de sudura si dupa terminarea asamblarii se desprind cu

dalta;

-dispozitivele de intoarcere permit sudarea in pozitie orizontala a majoritatii cordoanelor

de sudura de la o constructie. Dispozitivul pentru intoarcerea cilindrilor este compus din doua

siruri de role, din care unul este antrenat de un motor electric cu reductor. Reductorul sau

variatorul de viteza poate fi astfel reglat incat, in functie de diametrul rezervorului sau al

recipientului de sudat, sa imprime rolei de antrenare o astfel de miscare incat sa realizeze

viteza periferica caracteristica pentru regimul de lucru respectiv. Pentru rotirea stalpilor sau a

grinzilor compuse se foloseste un suport cu lanturi cu care se poate manevra cu usurinta

grinda de sudat, astfel incat in totdeauna sudurile sa se realizeze in pozitie orizontala.

Sudarea automata si sudarea semiautomata asigura o productivitate marita. Dispozitivele

constau in instalatii pentru asigurarea executiei cordoanelor in pozitie orizontala, precum si

pentru mentinerea marginilor de sudat intr-o pozitie bine stabilita.

Pozitia orizontala de sudare se asigura prin dispozitive de pozitionare care se rotesc in jurul

uneia sau a doua axe perpendiculare, realizand orizontalitatea oricarei suduri dintr-o sectiune

plana sau de volum.In acest caz, aparatul automat se sprijina pe un suport convenabil sau se

foloseste un aparat semiautomat la care capul de sudare se conduce manual.

Pentru fixarea marginilor tablelor in timpul sudarii se foloseste atat prinderea acestora prin

puncte de sudura cat si fixarea pe platou magnetic.

Pentru a se mari posibilitatea de executare a cordoanelor dintr-o singura trecere, in partea

opusa arcului electric se aseaza o garnitura de cupru continua. Cum operatia in sine nu este

simpla se recurge la inlocuirea garniturii cu un pat de flux. Un dispozitiv pneumatic ajuta la

formarea patului de flux cu ajutorul unei perne pneumatice. Din doua corniere si un profil

semirotund se realizeaza un jgheab 2 in care se creeaza, cu ajutorul unei benzi de azbest 3,

doua zone: una superioara, care se umple cu flux 5 si constituie perna de flux, si una

inferioara, in care se instaleza un tub flexibil 4. Dupa asezarea tablelor 1 si instalarea lor in

pozitie de sudare in tubul flexibil se introduce aer comprimat, care preseaza perna de flux pe

piesa de sudat.

Intrucat platourile magnetice nu reusesc intotdeauna sa mentina marginile tablelor intr-o

pozitie corecta, sudirii de la Santierul naval Galati au creat un dispozitiv magnetic flexibil

care prezinta avantajul ca pentru o energie consumata mai mica, reuseste sa tina fata in fata

muchiile celor doua table care se sudeaza cap la cap, mulandu-se dupa ondulatiile mici ale

4

Metode moderne de sudare

tablelor.

3. Procedee de sudare

Sudarea cu plasmă - este o dezvoltare a procedeului WIG, destinată sudării mecanizate a

materialelor extrem de subţiri (topire progresivă) sau groase, până la 8 mm (tehnica în gaură

de cheie)

Procedeul de sudare cu flacără oxi-acetilenică - este un procedeu de sudare care face

parte din categoria procedeelor de sudare prin topire.

Sursa de căldură este o flacără oxi-gaz. Uzual, cele două gaze sunt acetilena şi oxigenul.

Acetilena este obţinută din reacţia a doi constituenţi chimici: carbidul şi apa şi se poate

produce in-situ, în generatoare, sau livrată în butelii. Acetilena este un material inflamabil, cu

viteză ridicată de ardere. Pentru sudare se foloseşte flacăra primară (nucleul flăcării).

Temperatura ridicată a flăcării este asigurată de arderea cu oxigen.Procedeul de sudare cu

fascicul de electroni - este un prodeceu de sudare prin topire la care sursa de energie este un

fascicol de electroni.Acesta se realizeaza prin descarcarea intr-un spatiu vidat, denumit tun de

electronic, a unei energii sub forma unui fascicul de electroni, comandata cu ajutorul unor

lentile electromangnetice necesare pentru focalizarea si deplasarea fascicolului de electroni

pe suprafata materialelor de sudat.

5

Metode moderne de sudare

Procedeul de sudare cu fascicul de fotoni,

DenDenumit ştiinţific: Sudarea cu

laser.

Procedeele de sudare prin presiune -

sunt o familie de procedee de sudare la

care activarea energetică a procesului de sudare este realizată preponderent prin aplicarea

unor presiuni de contact ridicate.

Sudarea electrică prin presiune poate realiza in puncte sau in linie.

Sudarea electrică prin presiune în puncte -

Imbinarea sudata se realizeaza prin trecerea

curentului intre electrozi si piesele de sudat. Nucleul punctului sudat se formeaza la suprafata

de separatie dintre cele doua (sau mai multe) materiale de sudat.

Sursa de putere poate fi unul sau mai multe transformatoare sau mai nou, invertoare.

Strangerea electrozilor se poate face mecanic, pneumatic sau hidraulic. Prin acest procedeu se

pot suda o gama larga de materiale (table, sarme, etc.), de diferite tipuri de otel sau neferoase.

In functie de tehnologie si dimensiunile produselor se proiecteaza (alege) masina.

6

Metode moderne de sudare

Sudarea electrică prin presiune în linie - Îmbinarea sudata se realizeaza prin trecerea

curentului intre două role - electrod si piesele de sudat. Se formează o serie de nuclee

(puncte) sudate care se pot suprapune (sudură etanşă) sau nu la suprafata de separatie dintre

cele doua (sau mai multe) materiale de sudat.

Sursa de putere poate fi unul sau mai multe transformatoare sau mai nou, invertoare.

Strangerea electrozilor se poate face mecanic, pneumatic sau hidraulic. Prin acest procedeu se

pot suda o gama larga de materiale (table, sarme, etc.), de diferite tipuri de otel sau neferoase.

In functie de tehnologie si dimensiunile produselor se proiecteaza (alege) masina. Gama de

echipamente se intinde de la clesti de sudare portabili de putere mica 2 kVA si 11 kg pana la

masini stationare de 630 kVA si sute de kilograme.

4. Sudare în mediu umed (în apă)

Sudarea în mediu umed sau în apă, este procedeul cel mai cunoscut şi cel mai aplicat la

lucrările de reparaţii subacvatice precum şi la cele de ranfluări de nave. Sudarea se face cu

arc electric, în apă, rezultând o îmbinare sudată cu caracteristici mecanice apropiate de sudura

realizată la suprafaţă.

Lucrările de sudare subacvatică se efectuează atât în apă sărată cât şi în apă dulce.

7

Metode moderne de sudare

5. Scurt istoric al sudarii in mediu umed

Primele încercări de sudare cu arc electric sub apă datează din anul 1802 când Sir

Humprey Davy a arătat că un arc electric imersat în apă continuă să funcţioneze.

În anul 1898, alţi cercetători au demonstrat posibilităţile de prelucrare a materialelor

metalice sub apă, utilizând electrozi din sârmă, însă rezultatele obţinute au fost mediocre.

În anul 1907 suedezul Kjellberg brevetează electrodul de sudură cu înveliş, asigurând

ridicarea calităţii îmbinărilor sudate.

În anul 1917, Amiralitatea Britanică a întreprins unele cercetări şi a demonstrat că se

poate depune metal sub apă. Aceste încercări de sudură au fost efectuate în scopul de a

repara, mai rapid, bastimente şi nave de război avariate.

După această dată, s-au efectuat cercetări susţinute privind sudarea subacvatică în mai

multe ţări ca S.U.A., Germania, Anglia, Franţa, fosta U.R.S.S. şi Japonia.

În timpul celui de-al doilea război mondial, au fost folosiţi pentru prima dată electrozi

înveliţi şi protejaţi cu un strat de lac. După cel de-al doilea război mondial, cercetările iau

amploare ca urmare a necesităţii reparării şi scoaterii la suprafaţă a navelor avariate sau

scufundate în timpul războiului.

În anul 1946 Van der Wiligen utilizează electrozi înveliţi, acoperiţi cu diverse substanţe

hidroprotectoare.

În anii ’60, ca urmare a dezvoltării industriei de foraj marin offshore, creşte semnificativ

interesul acordat sudării subacvatice în mediu umed, precum şi apariţiei şi dezvoltării

unor publicaţii de specialitate.

În anul 1970, a fost realizată prima intervenţie de sudare subacvatică în mediu umed, în

apă dulce, pe construcţia metalică a unui doc, de către firma Chicago Bridge & Iron Co.

din S.U.A.,

În anul 1971 s-a efectuat prima reparaţie la o structură marină offshore utilizându-se

procedeul de sudare în mediu umed. După anii ’70, industria şi firmele specializate pe

8

Metode moderne de sudare

plan mondial în lucrări tehnice sub apă, au început, în mod constant, să utilizeze

procedeul de sudare în mediu umed.

9

Metode moderne de sudare

Bibliografie

http://metals.about.com/library/bldef-Welding.htm

http://referat.clopotel.ro/Asamblari_prin_sudare-13620.html

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sudare

10