Sudarea gi lipirea metalelor

Ing. Florin M. VAlceanu

M.A.S.T.2009

Cuprins

Sudura metalelor

Cap. I. Tenninologie gi simbolistici in tehnica sudurii... 7

Cap. II. Sudarea cu flaciri oxiacetilenici..................... 14Aprinderea fldcdrii oxiacetilenice................ 1,6

Tipuri de sudurd 18Sudura cu sArmi de adaos.... 22Sudura olelurilor moi............. 24Sudura in V simplu 27Sudura de colf ........ 3LSudura ,,h1et"......... 35Sudura olelului inox............ 36Sudura fontei 37Sudura a1uminiu1ui................... 40Sudura in colf ......... 42Sudarea alamei MSudarea cuprului.... 45Tiierea metalelor... 46

Cap.III. Sudarea cu arc electric.......Primii pagi fir sudura cu arcSudura pe o singuri parteSudura in V dublu gi simplu...Sudura in co11.........Sudarea pieselor groaseSudura in T.............imbinarea in trepteSudura fontei gi olelului inox............Suduri pe conducte..................Sudura verticali gi pe plafon

50657071,

72767779

818389

Sudura -peste cap" ...........Suduri orizontali pe suprafefe verticale..lncdrcarea cu sudurdSudura in puncte...Sudura TIG qi MIG............Controlul sudurilor...Defectele imbinirilor sudate

Cap. IV. Lipirea metalelorElemente de fizica soliduluiLeg5tura ionici.........LegStura covalent5...Modalitili de transmitere a cdldurii ..................Tehnologia lipirii metalelorAliaje de lipit.......Aliaje pentru lipirea moale.........Aliaje de lipit pebazl de staniu gi plumb....Aliaje pentru aluminiu qi magneziuTipuri de fondanEiCositorireaLipirea rnetalelor cu cositor...Lipirea moale a tablelorLipirea moale a firelor metalice.....Lipirea moale a levilor

919293959599

105

1181L8119119120128129130131.

1321331361371381.41.

L42

Capitolul ITerminologie gi simbolistici

in tehnologia sudurii

Ca in oricare altd meserie gi in suduri au fost consacratianumili termeni gi au fost standardizate anumite sim-boluri. Toate acestea au menirea de a ugura comunicareaatAt in sfera nemijlociti a execufiei cAt qi in activitatea decontrol, aprovizionare, caractetizare etc.

Tab. 1.L

Terminologia in activitatea de suduri

Termen Descriere

I 2

Bal"urd Ingrogare in zona imbindrii la sudura cap la cap

CusiturS,cordon desuduri

Imbinarea sudatd obfinuti prin solidificareamaterialului debaz6, topit 9i a materialului deadaus obfinutd prin una din metodele de sudare

lJeschiderearostului

Distanfa cea mai mici dintre marginile pieselorde sudat.

Flacdricarburantd

Flacdrd ce confine carbon liber in zona de lucru

Flacird normald Flacird fird oxigen qi carbon liber in zona de lucru

Flacird oxidanti Flaciri ce are oxigen liber in zona de lucru

Ingrogareacusiturii

Grosimea depunerii metalice de suduri pestesuprafala pieselor sudate

lntoarcereafldcdrii Propagarea flicirii in sens invers curgerii gazului

Ldlimeacusiturii Ldtimea maximi a cordonului de suduri

Metal de adaus Metal sau aliaj de metale care se topegte gi sedepune in procesul de sudare

Metal de bazE Metalul sau aliajul care se sudeazi

Metal depus Material provenit din topirea metalului de adauscontribuind la formarea cusdturii

I 2

Nucleu Zona de metal topit la sudarea prin puncteNucleul flScdrii Zona de pomire a fldcdrii oxiacetilenice

Pdtrundere AdAncimea de topire a metalului debazdRddicinacusiturii

Primul rAnd depus pentru realizarea uneiimbindri sudate'

RAnd Forma de metal depus care rezulti in timpul uneisingure parcurgeri a lungimii pentru sudat

Rost Spafiul dintre marginile pieselor pregdtite pentrusuoare

Strat Unul sau mai multe rAnduri sifuate la acelagi nivel

Suduri continul Suduri neintreruptd pe toati lumgimea imbindrii

Sudurd in giuriSuduri la piese supraDuse realizatd orindepunerea'metalului de adaus in gdirri executatern una clm prese

Sudurdintermitentb

SudurS.d^epysi-numai in anumite porfiuni aleIungrmu lmDlnaru

Zond influenfatdtermic

Poltiunea din metalul debazd ale cdrei proprietdf, aufost modificate prin incbJzirea local5 de sudare (ZXI)

Tab.1.2Materiale de adaus gi proteclie

Termen Descriere

AcetileniHidrocarburi (C-rHr) folositd ca gaz combustibil. Esteprodusd la Iocul -deirfil;za's ill gEneratoare pebazdde carbid sau este irnbuteliatd furrecipien$ de ofel

Carbid Carbura de calciu (CaC2) react_ioneazd cu apa cuformare de acetileni.

Electrod Tija metalicd cu secfiune circulard cu aiutorulcdreia se declangeazi arcul electric.

Electrod invelit Elechod de sudare format dintr-o vergea metalici custrahrl de invelig aplicat prin presare sau imersare

Electrodnefuzibil

Electrod de sudare care nu constituie material deadaus la cus;tura sudatd

Electroct cupitrundereact€ulca

Electrod de sudare care permite o pltrundere de4 mm la o sing-urd trecere

SArmd de adaus Metal de adaus sub formd de vergele sau colac

Tab. 1.3

Procedee de sudare gi activitifi conexe

Termen Descriere

Decapare Curdlarea zonei cu reactanfi chimici

Electronituire Imbinarea tablelor suprapuse prin solificarea intreele a metalului topit

Incircare prinsudare

Depunerea de metal de adaus pe suprafala uneiplese

Lipirel-mbinarea a doul piese metalice cu un aliaj topitla o temperaturi mai mici decAt temperatura detopire a metalelor

Lipire moale Lipire cu un aliaj ce se topegte la o temperaturdmai micd de 450"C

Lipire tare Lipire cu un aliaj ce se topeqte la o temperaturd depeste 450'C

Sudare M.I.G. Sudare cu arc electric in mediu de gaz inert cuelectrod fuzibil

Sudare T.I.G. Sudare cu arc electric in mediu de gaz inert cuelectrod nefuzibil de Tungsten

Sudare W.I.G. Idem cu electrod nefuzibil de Wolfram

Sudare cu arcelectric in mediude gaz protector

Procedeu de sudare la care arcul electric Ai zonade formare a cusdturii se gdsesc intr-un mediugazos protector activ sau inert (argon, CO, etc.)

Tdiere cu arc-aerProcedeu de tiiere prin topire, la care sursatermici este arcul electric Ai indepdrtarea topituriise face cu curent de aer

Tiiere cu oxigenProcedeu de tdiere la care metalul este ars incurent de oxigen. Poate fi tiiere oxiacetilenicd,oxihidric5, cu arc electric (oxielectrici) etc.

Pozifii principale de sudareSudarea cusdturilor drepte, unilaterale, la sudurile cap

la cap sau de colf_presupune anumite poziqii principale dLsudare. Pozifl.a db sud-are a unei .usetuii iectiliiii estedefinitd in ipaliu prin unghiul de inclinare qi pii,un ghi u-l .d9 1olire,, p d strate in-momentuI execuf iei zudlrii.

Unghiul de inclinare a poate fi cuprins intre 0o gi 90. gireprezinti unghiul format-de linia m^ediand a rdddtinii cLun plan orizontal de referintd.

. Unghiul de rotire B, cuprins intre 0o gi 180. este cel mai

mic unghi format de partea superioard a unui plan verticalde referintd ce -trece prin linia mediand a'rdddcinii giplanul median al cusdtirrii.

12

Fig.l.2

I - Iini* de reper2 - liria de teferinf{,3 - simbolul sldurii

I

sin*r i---l

if

Sqdur$ eu mar*giac r$slrlntL

Tab.1.4

s : Irlltrirdd*reasudurii

I - lu:rgigrea st-durii

b - dc*hiderc*rostulul

$uduri tu f {cnmagini drepte),

Simboluri principale

Rclwrcrtaftsdctslirtt

Sudur& cu nar-glni d,sfrtnte,{codplet topitc}

sJtrI

Sudur[ fr<urtal6in I (cu marginidrepte)

SutlurfrsuFGrt

Sudurd ln V

w d" : ringhiul ros-tuluih: idltime* psr-fiunii neprelueratea rostului

E:lltimea sudurii

k : tOt(lc triun-ghiulrri ivnccl rra-xim {rscris in scc-fiunta sudnrii

,Suduri lrcttal6iaY

,Sudurd" in \r pcfftrpo{t

Suduritn l/2Y

Tab. 1".4 (continuare)

sxh ilir

Sudurf ia t/21'pc slport

11

Primii pagi in sudura cu arc

Vom vorbi ffr continuare numai despre sudurd flr arcelectric realizald. cu aparate de sudurf alimentate de lareleaua monofazate Q20V). Sunt cele mai recomandatedar gi cele mai des intAlnite aparate in posesia sudoriloramatori. In fotografia de prezentare a aparafului desudurd monofazat, pe panoul frontal este prezentat unbuton de pornire cu doud pozifii: OFF giON iar pe panorrlsuperior un cursor care pe o lafur[ are inscrise mai multevalori de intensitate a curenfului iar pe lafura opusi,corespunzdtor, dimensiunea de electrod potrivitd laamperajul respectiv.

Pentru primii pagi pe care ftrcepem sd-i facem eu propunca pe bancul de lucru si agezim o bucatd de tabld cu ogrosime de peste 5 mm din olel carbon (mai exact, sH nu fieinoxidabil qi nici din aluminiu, rupru, fontd). De unul dincolgurile acestei bucdfi de tabld p^rindem gheara (clegtele)de masd a aparatului de sudurd. Inainte de prindere, vomvizsaliza starea clegtelui gi vom indepdrta cu peria desArmi urmele de rugind. Multe aparate de sudurd oferitede come! au in dotare o perie de sArmd cuplatd cu un vArfmetalic pentru desprinderea zgarei de sudurd.

De asemenea va fi curdlatd de rugini gi zona in care vafi aplicat clegtele de masd. CAnd avem siguranla unuicontact bine ficut, linAnd clegtele de electrod cu mAnadreaptd, avAnd clapeta strAnsd, introducem cu mAnastAngd coada electrodului in licagul potrivit. Eliberdmclapeta de strAngere gi electrodul este fixat. Aqezimclegtele de electrod pe banc Ai ne ocupdm in continuare dereglarea amperajului. Si presupunem cd am ales si lucrdmcu un electrod Supertit de 2,5mm Pe panoul frontal alaparatului de sudurd existd o rozeti destul de solidd deobicei din material izolator. Urmdrind deplasareacursorului de pe panoul superior rdsucim rozetain sensulin care cursorul avanseazd inspre valoarea de 2,5. CAnd s-a ajuns aici se opregte rotirea rozetei. Urmitorul pas esteintroducerea aparatului in prizd dupd ce insi am verificatdacd butonul de pomire se afld in pozilia OFF. Ridicdm cumAna dreaptd clegtele cu electrod fdri si atingem cu acesta

65

suprafata metalicd. Cu mAna strAngd apdsdm butonulaparatului in pozifia ON. Imediat apucdm, cu aceeagimAnd, masca de sudurd gi o ducem in fa{a ochilor.Deocamdati prin geamul negru nu putem vedea nimic.Urmdtorul pas este aducerea vArfului de electrod la otemperaturd ridicatd fdrd. a atinge totugi punctul de topire.hrtr-o astfel de stare, fluiul de electroni poate inchide multmai ugor circuitul prin declangarea arcului electric.,,Scdpdrim" agadar cu electrodul pe suprafala metalicdobfinAnd roiuri de scAntei. Dupi cAteva de astfel de trecerine vom opri rapid intr-un punct de pe placa metaliciapropiind foarte mult electrodul de metal dar fdrd sd-latingem totugi. Dacd arcul electric manifestat printr-oflamd continuX qi un bAzAit uniform nu se declangeazd,ciocdnim foarte ugor metalul cu vArful electrodului. Dupimulte incercdri este imposibil sd nu reugim. P5strAnddistanla dintre electrod qi placi la nivelul susfinerii arculuielectrig deplasdm uniform inainte sau iirapoi (dar nu gi, gi)urmirind prin vizorul m5gtii derularea unui cordonincandescent de topitur5. O indepdrtare involuntard aelectrodului atrage dupd sine stingerea arcului ginecesitatea reinilierii acesfuia iar o apropiere excesivd aelectrodului conduce la lipirea acesfuia de suprafafametalicd. Acesta este un moment ir care sudorul incepdtorintrd de obicei, in panicd. Aparatul bdzdie ,,in draci", arcelectric nu mai existd iar indepdrtarea electrodului opunerezistenfd. TrdgAnd putemic de clegtele pentru electrod, demulte ori acesta se poate desprinde ldsAnd electrodulatagat de sudurd. Corect, tr astfel de situafii se procedeazdaga: se preseazi pArghia clegtelui de electrod gi seindepdrteazi clegtele inchizAnd gi aparatul de sudurd inpozilia OFF. Dupd rdcirea necesari se indepdrteazdelectrodul lipit fie prin migcdri inainte-inapoi fie cu o daltd.Cu potiareli mai multe sau mai pufine, pentru cd lainceput ele vor fi in mod obligatoriu, fircercdm sd aplicdmo dArd de metal topit pe suprafala tablei. Vom avea griji caldfimea acestei dAre sd fie cAt de cAt uniformd pentru cdaceasta ne dd gi mHsura adAncimii de pdtrundere atopiturii in interiorul pldcii.

66