4. Controlul calitii sudurilor

La construciile metalice sudate se fac urmatoarele operaii de verificare i de control:

- verficarea dimensiunilor fiecrei piese sudate i a poziiei ei relative n ansamblul mbinrii;

- examinarea i verificarea cordoanelor de sudur;

- verificarea calitii sudurii.Calitatea sudurii se verific prin ncercarea epruvetelor prin guri de control i prin examinarea cu raze Roentgen, raze gama sau cu unde ultrasonice.

Controlul aplicat n scopul detectrii defectelor unor piese sau a unor asamblri este cunoscut sub denumirea general de control defectoscopic el se poate efectua, prin distrugerea piesei sau mbinri controlate denumindu-se control distructiv, sau fr distrugerea acestora denumindu-se control nedistructiv.

Controlul defectoscopc distructiv se aplic prin sondaj i are dezavantajul c obiectele controlate i pierd utilitatea. O rspndire mult mai larg o are controlul defectoscopic nedistructiv. El se poate efectua prin simpla observare cu ochiul liber sau cu o lup, sau cu ajutorul unei aparaturi specializate.Prin examinare vizual se pot constata:

- uniformitatea sudurii;- existena unor defecte de dimensiuni mari la suprafaa sudurii sau n vecintatea ei : crpturi, stropi, cratere, crestturi etc.

Controlul efectuat cu aparatur de control defectoscopic nedistructiv are un domeniu de aplicabilitate mult mai larg deoarece poate pune n eviden cu o mare precizie defectele situate att la suprafaa ct i in interiorul pieselor.

Alegerea metodei optime de control se face pe baza tipului de defecte urmrite i n special pe baza locului unde sunt amplasate defectele astfel :

* pentru punerea in eviden a defectelor de suprafa se folosesc: controlul cu substane penetrante i controlul cu pulberi magnetice;

* pentru punerea n eviden a defectelor interioare se folosesc: controlul cu ultrasunete i controlul cu radiai penetrante NORME DE TEHNICA SECURTII MUNCII LA EFECTUAREA LUCRRILOR DEASAMBLRI NEDEMONTABILE

Fiecare lucrtor trebuie s i desfoare activitatea n conformitate cu pregtirea i instruirea sa, precum i cu instruciunile primite din partea angajatorului, astfel nct s nu expun la pericol de accidentare sau mbolnvire profesional att propria persoan, ct i alte persoane care pot fi afectate de aciunile sau omisiunile sale n timpul procesului de munc.

1) n mod deosebit, n scopul realizrii obiectivelor prezentate, lucrtorii au urmtoarele obligaii:a) s utilizeze corect mainile, aparatura, uneltele, substanele periculoase,echipamentele de transport i alte mijloace de producie;

b) s utilizeze corect echipamentul individual de protecie acordat i, dup utilizare, s l napoieze saus l pun la locul destinat pentru pstrare;

c) s nu procedeze la scoaterea din funciune, la modificarea, schimbarea sau nlturarea arbitrar a dispozitivelor de securitate proprii, n special ale mainilor, aparaturii, uneltelor, instalaiilor tehnice i cldirilor, i s utilizeze corect aceste dispozitive;

d) s comunice imediat angajatorului i/sau lucrtorilor desemnai orice situaie de munc despre care au motive ntemeiate s o considere un pericol pentru securitatea i sntatea lucrtorilor, precum i orice deficien a sistemelor de protecie;

e) s aduc la cunotin conductorului locului de munc i/sau angajatorului accidentele suferite de propria persoan;

2.1 Sudarea prin puncte se utilizeaz pentru table subiri pn la 10mm i se folosesc electrozi metalici fixai n cletii mainii de sudat prin puncte. Productivitatea este destul de bun, prin acest procedeu putndu-se realiza n jur de 2000 de puncte/minut.

Sudarea se execut cu ajutorul unor maini stabile sau cu dispozitive de sudat (cleti, pistolete) portative.

Acestea din urm permit sudarea n poziii dificile, ca de exemplu, direct pe piesele asamblate de dimensiuni mari cum sunt asiurile autovehiculelor.

Prin alegerea corespunztoare a formei electrozilor i a braelor care i susin, se pot realiza cele mai variate lucrri de asamblare ( Fig.3).3. Sudarea manual prin topire cu arc electric (Fig. 4)

n acest caz, calitatea sudurii este influenat de pregtirea i de disponibilitatea sudorului. Productivitatea este sczut. Metoda se aplic pentru toate tipurile de custuri, indiferent de poziia acestora.4. Sudarea automat sub strat de flux

La acest tip de sudare calitatea sudrii este mult superioar sudrii manuale, consumul de energie electric este mult redus, iar productivitatea este superioar.

n cazul sudurilor scurte sau pe contururi curbate i greu accesibile se utilizeaz sudura semiautomat.

Sub flux cu tub flexibil, caz n care conducerea arcului electric se face manual.

Prin acest procedeu de sudare se realizeaz custuri drepte, de lungime relativ mare, sau custuri circulare, orizontale, puin nclinate.5. Sudarea n mediu de gaz protector (Fig.6)6. Sudarea n mediu de abur (Fig.7)

7. Sudarea n baie de zgur (Fig.8)8. Sudarea prin topire cu gaz (Fig.9)

La acest procedeu, drept combustibil este folosit de obicei acetilena, iar ca material de adaos folosesc srme care au compoziia chimic apropiat de a materialului de baz.

Procedeul este folosit la sudarea tablelor subiri cu grosimea sub 4mm, precum i sudarea neferoase.9. Sudarea prin presiune (Fig.10)

Sudarea prin acest procedeu se face fr adaos de material i se poate realiza dou variante:

a) sudarea prin refulare;

b) sudarea prin topire intermediar.

Procedeul are o mare productivitate i este indicat n cazul produciei de serie.

Este folosit la sudarea pieselor n form de bare, evi, ine de cale ferat, armturi pentru beton armat care au seciuni variate ca form i mrime.10. Sudarea n linie este un procedeu asemntor sudrii prin puncte cu deosebirea ca n locul electrozilor se folosesc role apsate pe piesele care se sudeaz.(Fig.11).

Sudarea in linie are un domeniu de rspndire mai restrns dect sudarea prin puncte din cauza unor dificulti legate de aplicarea rolelor pe pies, din cauza uzrii accentuate a rolelor i datorit costului mai mare al utilajului.

Totui sudarea in linie prezint o serie de avantaje dintre care doua sunt importante :

- rezistena mecanic a mbinrii este mai mare dect cea a unei suduri prin puncte;

- sudura n linie poate asigura etaneitatea.11. Sudarea prin frecare (Fig.12)

f) s coopereze cu angajatorul i/sau cu lucrtorii desemnai, att timp ct este necesar, pentru a face posibil realizarea oricror msuri sau cerine dispuse de ctre inspectorii de munc i inspectorii sanitari, pentru protecia sntii i securitii lucrtorilor;

g) s coopereze, att timp ct este necesar, cu angajatorul i/sau cu lucrtorii desemnai, pentru a permite angajatorului s se asigure c mediul de munc i condiiile de lucru sunt sigure i fr riscuri pentru securitate i sntate, n domeniul su de activitate;

h) s i nsueasc i s respecte prevederile legislaiei din domeniul securitii i sntii n munc imsurile de aplicare a acestora;

i) s dea relaiile solicitate de ctre inspectorii de munc i inspectorii sanitari.Pentru a evita apariia accidentrilor n timpul lucrului i pentru realizarea operailor n condiii optime deprecizie i siguran trebuie respectate urmtoarele norme:

-sudorii trebuie s cunoasc modul de manipulare al utilajului de sudare, procesul tehnologic si normele de protecia munci;

- pentru a evita electrocutarea tensiunile de mers in gol ale surselor de curent pentru sudare nu trebuie s depeasc 80 V;- carcasele aparatelor, dispozitivelor i construciilor ca re se sudeaz trebuie s fie legate la pmnt;

- nu se vor folosi conductori improvizai, cu contacte i legturi slbite i necorespunztoare intensitii curentului electric;- port electrodul va fi izolat iar resturile de electrozi ndeprtate imediat ce operaia a fost ncheiat;- surele de curent electric se scot de sub tensiune chiar n pauzele de lucru;

- n timpul lucrului se vor purta mnui izolante iar daca se lucreaz pe sol umed se vor folosi covoare din cauciuc;

- n zona de lucru vor fi ndeprtate materialele inflamabile pentru a ndeprta pericolul izbucnirii incendiilor;

- pentru ca emisia de raze ultraviolete este periculoas pentru ochi si pentru piele se va folosi echipament de protecie format din mti i ecrane, mnui, oruri i jambiere din piele sau azbest;

- pentru protecia mpotriva gazelor nocive i a fumului emis n timpul procesului tehnologic atelierul trebuie prevzut cu o bun ventilaie i aspiraie local;- carbidul se depoziteaz n ncperi uscate, iluminate i nclzite din afar evitndu-se ori ce surs de apa, umiditate sau foc pentru a evita pericolul de explozie;

- buteliile de oxigen se manipuleaz cu grij, evitndu-se lovirea, trntirea sau nclzirea lor peste 50 C precum i evitarea contactului lor cu orice urm de grsime pentru a nu aprea pericolul de exploziei;- la terminarea lucrului acetilena care este format va fi evacuat n atmosfera;- nu este permis deplasarea, urcarea sau coborrea cu arztor aprins i cu tuburile de cauciuc purtate sub bra sau pe umeri;- nu este permis sudarea pieselor cu grsimi si vopsele pe linia de sudare, curirea, de fiecare parte a rostului, trebuie fcut pe o lime de cel puin 100 mm. Pentru sudarea rezervoarelor n care au fost depozitate substane inflamabile, acestea vor fi curate cu abur suflat.

3.1 Lucrri de reparare a caroseriilor cu ajutorul sudurii

Una dintre cele mai importante cauze care produc zgomote este desfacerea punctelor de sudur la elementele caroseriei asamblate prin sudare.Aceasta se remediaz fie prin sudare pin puncte, dac poziia permite, fie prin sudare sub form de puncte.

Dac elementele asamblate au o grosime mai mare, se poate folosi punctarea i prin sudare cu arc electric, deoarece dac elementele de asamblare sunt subiri, sudarea cu arc electric poate duce la arderea materialului.

Deoarece sunt mai multe cauze care produc deformarea pieselor de tabl, i metode folosite pentru reparaie sunt diferite.

Cele mai ntlnite situaii i moduri de remediere sunt:

- cnd tabla este turtit, dar nu se ntinde, panourile sau piesele respective se ndreapt fr demontare, prin mpingerea cu mna a prii deformate, cnd acest lucru este posibil, sau prin sudarea unei srme n zona nfundat, i apoi trgndu-se de srm n sus pn cnd dispare deformarea, dup care srma se taie;- cnd tabla este turtit i apar fisuri pe margini se folosete metoda de ndreptare la cald, dup care se sudeaz fisurile, pliindu-se i cordoanele de sudur ale fisurilor.Procesul tehnologic de peticire este urmtorul:

- se taie zona deteriorat cu un foarfece de tinichigerie, cutnd s i se dea o form ct mai regulat;

- se ndreapt restul panoului, inclusiv marginile tieturii;- se face un ablon de hrtie mai groas sau din carton dup marginile tieturii;- se taie peticul de tabl de aceeai grosime cu cea a panoului;- se ndreapt marginile peticului;

- se fixeaz peticul n tietur prin cteva puncte de sudur;- se face sudarea complet a peticului pe poriuni intercalate pentru a nu se nclzi i deforma prea mult panoul i peticul n zona cordonului de sudur;- se ndreapt toat zona sudat;- se pilete cordonul de sudur.Prin acest procedeu se obin asamblri cu caracteristici mecanice superioare. Spre deosebire de sudarea prin rezisten, la acest procedeu puterea specific utilizat este de 8-10 ori mai mic. Este utilizat la sudarea oelurilor cu aceeai compoziie chimic sau cu compoziii diferite, precum i la sudarea oelurilor de scule cu alam sau cu aluminiu.12. Sudarea prin explozie

Procedeul are o productivitate ridicat i consum de energie redus.

Este folosit la sudarea pieselor din materiale diferite i la placarea i sudarea evilor de plcile tubulare.

Aripile care au suferit deformri adnci i cu rupturi se repar astfel:

- se monteaz aripa, se ndreapt i se sudeaz poriunile rupte sau crpate din afara zonei accidentate; se confecioneaz apoi un ablon din carton sau placaj dup o arip bun, pentru a se da celei tamponate o form ct mai apropiat de cea original;

- se bate cu ciocanul de bombat, inndu-se contra cu nicovala de mn n zonele n care apar diferene fa de ablon.1.1. Sudarea manual cu arc electric

Este un procedeu foarte utilizat n construciile sudate.

Amorsarea arcului electric se realizeaz prin apropierea electrodului de pies.

Operaia se poate executa folosind curent continuu sau curent alternativ.

Cnd se folosete curent alternativ se folosete numai electrozi nvelii, pentru o mai bun protecie mpotriva aciunii azotului i oxigenului atmosferic.Pentru nlocuirea unui prag se procedeaz astfel:

- se scot toate uile i scaunele de pe partea pragului de nlocuit;

- se scot toate piesele ornamentale exterioare i interioare de pe prag, inclusiv covoarele de cauciuc i mbrcmintea interioar a stlpului;

- se acoper cu o plac de azbest umed toate adaosurile de cauciuc nedemontabile de pe stlpi i planeul podelei, pentru a preveni deteriorarea lor de la cldura lucrrilor de sudare;

- se topete aliajul de netezire care acoper custura de sudur ce unete captul posterior al laturii exterioare a pragului inferior al stlpului din spate, dup care se taie cordonul de sudur; n funcie de natura nlocuirii, aceasta se taie fie cu dalta, fie cu ferstrul mic.Utilaje de sudare

Se pot folosi surse de curent continuu i curent alternativ. Surse de curent trebuie s fie reglabil i s poat produce o tensiune de amorsare a arcului electric de 50-60V.

a) Surse de curent continuu pot fi:- surse rotative-convertizoare i agregate de sudare;- surse statice-redresoare de sudare.

Generatorul de curent electric este antrenat de un motor electric de curent alternativ.3.2 Tipuri de sudur

Procedee de sudare.

Se deosebesc dou procedee de sudare:

sudarea prin topire; sudarea prin presiune.

Sudarea prin topire este procedeul de mbinare a dou sau mai multe piese prin topirea local a acestora, cu sau fr material de adaos. Metoda se poate realiza cu gaze (sudura oxiacetilenic), cu arc electric, cu hidrogen atomic i aluminotermic.

Sudarea prin presiune este metoda de sudare realizat fr adaos de material, cnd materialele ce urmeaz a fi mbinate se aduc n stare plastic i apoi sunt presate prin procedee mecanice.

Sudarea prin presiune se poate realiza:

- electric, prin rezisten;- prin forjare;- cu gaze;- aluminotermic prin presare.Alegerea procedeului de sudare se face innd seama de urmtoarele criterii:- materialele sudate;- utilajul folosit;- condiiile de funcionare ale organului de main.

Sudarea constituie unul din cele mai sigure si expeditive procedee de asamblare, fiind aplicat pe larg la realizarea ansamblurilor din tabla groasa sau subire, profile, bare, srm etc.

Rspndirea acestui procedeu de asamblare se explic i prin faptul c preul de cost al mbinrii este sensibil mai sczut dect cel al mbinrilor obinute pe alte ci.Principalele procedee de sudare:

sudarea manuala cu electrozi metalici nvelii; sudarea electric prin rezisten, prin puncte, sudarea manuala prin topire cu arc electric, sudarea automat sub strat de flux, sudarea n mediu de gaz protector, sudarea n mediu de abur, sudarea n baie de zgur, sudarea prin topire cu gaz, sudarea electrica prin presiune, sudarea in linie, sudarea prin frecare, sudarea prin explozie.

1. Sudarea manual cu electrozi metalici nvelii reprezint unul dintre cele mai rspndite procedee de asamblare prin sudare, datorit simplitii sale i rspndirii utilajelor de sudare.Electrozii metalici nvelii sunt vergele metalice, confecionate din materiale cu compoziia chimic identica sau apropiat de cea a metalului de baz ( materialul pieselor ce se sudeaz ).

Vergelele metalice sunt acoperite cu un nveli alctuit din pulberi care au rolul de a uura amorsarea i ntreinerea arcului electric, precum i protecia bii de sudur mpotriva oxigenului din atmosfer.

Conducerea electrodului n timpul sudrii ( Fig.1) se realizeaz prin imprimarea simultan a trei micri:

o micare de deplasare axial 1, pe msur ce electrodul se consum, astfel nct lungimea arcului s se menin constant ( variaiile lungimii arcului electric conduc la variaii de tensiune, variaii de intensitate i, deci, la depuneri neuniforme );

o micare de deplasare n lungul custurii, 2;

o micare de deplasare transversala 3 n vederea obinerii limii custurii i depunerii uniforme a metalului ( formrii solzilor custurilor )Un mare dezavantaj al sudrii cu electrozi metalici nvelii l constituie faptul c oxigenul din spaiul nconjurtor ptrunde n baia de metal topit i provoac oxidarea acesteia.

Acest neajuns este deosebit de accentuat n cazul sudrii unor materiale deosebite cum sunt oelurile aliate i metalele, aliajele ne feroase.

Pentru a se nltura acest neajuns au fost puse la punct procedee de sudare la care arcul electric arde protejat de un gaz protector.

Aceste procedee sunt cunoscute sub denumirea general de sudare cu arc electric n mediul protector de gaze.

Gazele folosite n acest scop sunt de obicei argonul, bioxidul de carbon sau amestecul lor.2. Sudarea electric prin rezisten, prin puncte constituie unul dintre cele mai rspndite procedee de sudare n lucrrile de asamblare.

Acest procedeu este folosit frecvent la mbinarea tablelor, profilului i srmelor subiri.Sudarea se realizeaz prin strngerea pieselor ntre doi electrozi din cupru i trimiterea n circuit a unui curent electric cu intensitate foarte mare.

Datorit rezistenei electrice de contact dintre piesele sudate, se dezvolt o mare cantitate de cldur care produce topirea locala a materialului pieselor i prin solidificarea nucleului topit astfel format se obine un punct de sudur ( Fig.2 ).3. EXECUTAREA LUCRRILOR DE SUDUR PENTRU REPERELE NEDEMONTABILE

b) Sursele de curent alternativ.

Pentru a obine curentul alternativ necesar este folosit un transformator pentru sudare.

El este un transformator de putere monofazat care are o tensiune secundar i poate asigura aprinderea i arderea stabil a arcului electric.

Transformatorul de sudare are caracteristicile exterioare cobortoare, ceea ce poate asigura variaiile regimurilor de sudare n limitele necesare.

Conductoarele electrice care alimenteaz electrodul i piesa au o seciune mare i se numesc cabluri de sudare.c) Port electrodul.

Are forma constructiv de clete i este folosit pentru prinderea electrodului de sudare. El are greutate mic, suprafa de prindere mare, i mnerul izolat pentru a evita electrocutarea lucrtorului.

d) Clemele de contact.

Asigur legtura electric a piesei cu sursa de curent electric. Ele nu trebuie s se nclzeasc i trebuie s asigure un contact bun cu piesa.

e) Masca de sudare.Are rolul de a proteja faa i ochii lucrtorului de efectele radiaiilor arcului electric. Sticla montat n locaul ce permite vizualizarea sudurii are culoarea verzui-nchis.1.2. Sudarea manual cu arc necat (cu arc scurt)

Este executat cu electrozi cu nveli gros, greu fuzibil.

La acest procedeu productivitatea este mai mare.

Electrodul are nveliul mai gros metalul se topete mai uor, iar n vrful electrodului se formeaz o scobitur n interiorul creia se dezvolt arcul electric.

n aceast situaie, cldura arcului este transmis direct i astfel, mai profund, i se realizeaz i topirea metalului piesei.

De aceea consumul de electrozi este mai mic.Fasciculul de electrozi poate arta ca n (Fig.14).Electrozii sunt legai n fascicul prin punct de sudur la captul ne-nvelit. Dup ce primul electrod se topete parial, arcul trece la cel de-al doilea electrod din fascicul. Deoarece electrozii sunt pe rnd strbtui de curent electric, crete i productivitatea operaiei de sudare.1.3. Sudarea automatPrezint avantajul realizrii unei suduri uniforme i de mai bun calitate, adncimea de sudur fiind mult mai mare (Fig.15).Aparatul de sudur automat se compune din:

- tractorul de sudur;- cofretul instalaiei de distribuie;- transformator de sudur;- ine de ghidare;- dispozitive de fixare a pieselor.

Metoda automat de sudare se aplic pentru lungimi mari de sudur, atunci cnd accesul la locul de sudare este uor, pentru lucrri de cazangerie i pentru sudarea grinzilor cu inim plin.1.4. Sudarea oxiacetilenicCldura necesar pentru sudare este obinut prin arderea acetilenei n oxigen.

Aparatul de sudur este format din:- cap de sudur;- generator de acetilen;- butelie de oxigen.

La sudarea oxiacetilenic se produc modificri structurale n zona sudurii i de aceea procedeul este folosit numai pentru construcii metalice secundare sau pentru construcii din elemente subiri care nu pot fi sudate electric.2. Procedee de reducere a deformaiilor

Exist diferite procedee practice care limiteaz la minimum deformaiile finale ale pieselor sudate i anume:

- nclzirea uniform a pieselor de sudat;

- sudarea n trepte ntoarse pe poriuni de cte 200-400mm din cordonul de sudur; dac sunt mai multe straturi, acestea se decaleaz i se sudeaz fiecare n sens invers stratului anterior;

- ordinea raional de aplicare a custurilor, astfel la sudarea unui profil I cu tlpi late (Fig.16.), dac se execut nti ambele suduri 1 i apoi ambele suduri 2, piesa se nconvoaie; dac sudurile 1 i 2 se sudeaz alternativ, piesa rmne dreapt;- sudarea n mai multe straturi. Se va evita extinderea zonei deformaiilor plastice la depunerea straturilor ulterioare, deoarece n acest caz cresc deformaiile remanente;- ciocnirea custurilor la rece i mai ales la cald;- utilizarea sudurilor discontinue atunci cnd intervalele dintre custuri sunt mai mari;- aplicarea unei fore exterioare care produce deformaii de sens contrar celor care se ateapt n timpul sudrii.

3. Formarea fisurilor

n timpul sudrii apar uneori fisuri n sudur sau n zonele nvecinate.

Unele fisuri apar n timpul cnd metalul trece prin zona de temperatur corespunztoare fragilitii la cald (1300 grade); acestea se numesc fisuri la cald; ele apar n general spre rdcina sudurii sau n locurile unde sudura nu este suficient ptruns.

Sulful i unele elemente de aliere, ca nichelul, favorizeaz apariia fisurilor la cald.

Fisurile care apar n timpul rcirii, dup terminarea cristalizrii, se numesc fisuri la rece.

Acestea se produc ndeosebi n metalul de baz, lng cordonul de sudur, datorit modificrilor structurale, cu schimbri de volum.