Procedeele ši echipamentele tehnologice de sudare

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Procedeele ši echipamenteletehnologice de sudare

Citation preview

  • M E G A T E H N I C

    18

    Procedeele i echipamenteletehnologice de sudare

    Avnd n vedere modul deinteraciune reciproc dintrepiesele supuse procesului

    de sudare, se pot aplica doumetode tehnologice de baz:l metoda termic sudarea prin

    topire, cea mai frecvent utilizat; l metoda mecanic sudarea

    prin presiune, folosit n anumiteprocese speciale, ca de exemplusudarea inelor de cale ferat.Corespunztor naturii metalelorim plicate n procesul de sudare sedisting trei tipuri de suduri:l sudura omogen, n care me -

    talele de baz i eventualul metalde adaos sunt toate de aceeainatur;l sudura eterogen tip A, care

    asociaz metalele de baz deaceeai natur cu un metal deadaos de alt natur;l sudura eterogen tip B, la care

    metalele de baz i metalul deadaos sunt toate de naturi diferite.

    n funcie de natura energiei depunere n lucrare, aceste procedeese pot clasifica n patru tipuriprincipale, dup cum se prezint nfig. 1. Dintre acestea, cele mai utili -zate procedee sunt cele electroter -mochimice i, n condiii speciale,cele termochimice. La rndul lor, celemai utilizate procedee de sudare cuarc electric sunt precizate n fig. 2. De la realizarea sudrii electriceprin presiune n 1877 (Thomson), aaplicrii arcului electric ntre piesi un electrod de crbune n 1882(Benardos) i a descoperirii n 1888(Slavianov) a arcului electric cu elec -trod metalic, sudarea a cunos cut odezvoltare continu, mbun t in -du-se permanent att proce deelede lucru, ct i echipa men tele teh -nologice folosite. Diversita tea marea procedeelor de sudare impune oprezentare a celor mai importantedintre acestea, pentru a scoate neviden principalele particulariti

    Sudarea esteprocedeul tehno -logic prin care sembin dou saumai multe piesemetalice ntr-unansamblu nede -montabil sau serepar anumitefisuri n pieselemetalice, printopirea lor n zonade mbinare, cu saufr metal deadaos. Exist nu -me roase procedeede sudare ale crorprincipii i moduride punere n lucraresunt diferite, nfuncie de care suntconsiderate criteriilede clasificare.

    Prof. univ. dr. ing. Gh. P. ZAFIUUniversitatea Tehnic deConstrucii BucuretiCatedra Maini de Construcii

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 2009

    Fig. 1

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 18

  • M E G A T E H N I C

    tehnologice. n acest articol se vor

    prezenta procedeele de sudare i,

    pe scurt, echipamentele folosite,

    urmnd ca n alte articole viitoare

    s se vorbeasc mai detaliat

    despre aceste echipamente.

    1. Procedeele de sudareinnd cont de aspectele prezen -

    tate, procedeele de sudare au fost

    grupate, n funcie de tehnologia

    de executare a lucrrii, n urm -

    toarele categorii:

    l Procedeul SEI/MMA;

    l Procedeul MIG/MAG;

    l Procedeul TIG/WIG;

    l Sudarea n puncte;

    l Sudarea cu flacr oxigaz.

    a. Procedeul SEI/MMAProcedeul de sudare electric, de -

    numit sudarea manual cu arc

    electric, realizat cu ajutorul unei

    surse de tensiune/curent, este un

    procedeu tehnologic tradiional de

    asamblare nedemontabil a dou

    piese prin topirea local a mar gi -

    nilor lor, datorit cldurii dezvoltate

    de un arc electric format i ntre i nut

    ntre piesele de sudat i electrod. n

    cazul acestei metode se utilizeazun electrod metalic, fuzibil, carereprezint i metalul de adaos,necesar formrii cordonului desudur n rostul de sudare.Piesa ce urmeaz s fie sudat esteconectat la masa sursei de ten -siu ne (polul ). Prin apropierea elec -tro dului de piesa legat la mas senchide circuitul electric prin inter -mediul arcului electric. In tensitateacurentului, care se poate regla, estecea care deter mi n ct de tare vafi ptruns materialul de sudat.Sudarea cu electrod a fost mbu -n tit de Kjellberg n 1902, ajun -gndu-se la sudarea cu electrodnvelit (SEI) sau, aa cum mai estedenumit, sudarea manual cuelectrozi nvelii (n englez: Ma -nual Metal Arc MMA).Sudarea manual cu electrozi n -ve lii (fig. 3) este realizat cu ajuto -rul arcului electric creat i ntreinutntre miezul metalic al electroduluii piesa de sudat. Alctuirea ge ne -ral a unui post de tip MMA (fig. 4,documentare Cemont) este consti -tuit din urmtoarele componente:sursa de curent (1), cablul delegare la mas a piesei sudate(secundar, 2), cablul conductor desudare (principal, 3), port-electrodulizolat (4), electrodul nvelit (5), co nec -torul la mas al piesei sudate (6),piesa sudat (7), aspiraia fumului(8), masca (9), mbrcmintea deprotecie (10). Energia termic aarcului produce topirea local apieselor ce se asambleaz i amiezului metalic al electroduluipentru constituirea bii de fuziune,care dup rcire formeaz cor do -nul de sudur nvelit ntr-o zgurprotectoare, rezultat prin topirea n -veliului electrodului (fig. 5, docu -men tare Cemont). Stratul de zgur

    Fig. 2

    Fig. 3

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 200920

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 20

  • M E G A T E H N I C

    se ndeprteaz cu uurin, duprcirea cordonului, prin ciocnireauoar cu ciocanul special de su da -re i prin frecarea cu peria de srm.Electrodul este constituit din doupri distincte:l Armtura (miezul), partea me -

    ta lic cilindric, cu diametrul de3,256,0 mm, plasat n centrulelectrodului. Rolul su principaleste de a conduce curentul elec trici de a constitui metalul de aportdepus n cordon;l nveliul, partea exterioar a

    electrodului cu o compoziie chi mi -c i fizic complex. Acesta, ge -nernd o atmosfer gazoas care

    nconjoar metalul topit, contribuiela protecia topiturii din baie m -potriva oxidrii datorit aeruluiambiant. nveliul depus prin topi -rea sa for meaz o zgur protec -toare pe supra faa cordonului desudur. n plus, aceast zgurmpiedic rci rea prea rapid abii de fuziune. nveliul are att unrol electric, asigurnd stabilitatea icontinui ta tea arcului prin aciuneasa ioni zant, ct i un rol me ta -lurgic prin aportul de elemente chi -mice spe ciale de adaos necesare. Dup natura nveliului, electrodulpoate fi: acid (A); bazic (B); celu lo -zic (C); oxidant (O); rutilic (R); titanic (T).

    Proprietile acestor nveliuri sunturmtoarele [12]:a) nveliul acid (A). Zgura se des -prinde uor. Are vitez mare detopire i se utilizeaz la curent demare intensitate. Ptrunderea estebun. Se recomand pentru suda -re la orizontal, dar i pentru altepoziii. Se utilizeaz n curent con ti -nuu sau alternativ. Metalul de baztrebuie s prezinte o bun suda bi -litate. Se recomand pentru suduricare se supun controlului radio gra -fic foarte sever.b) nveliul bazic (B). Zgura estecompact i puin abundent. Areculoarea maro-maro nchis cuaspect lucios. Se desprinde uor ise ridic repede la suprafaa me -talului topit. D un arc cu ptrun de -re medie i este aplicabil pentrusudare n toate poziiile. Se utili -zeaz pentru seciuni groase irigide din oel moale. Este prefe -rabil curentul continuu cu polari tateinvers. Sunt recomandabili i pen -tru oelurile mediu aliate. Pen tru aevita porozitatea, nveliul electro zi -lor trebuie s fie foarte bine uscat.c) nveliul celulozic (C). Grosimeanveliului este medie. Se produceun volum mare de gaze protec -toare. Zgura este puin abundenti se desprinde uor. Arcul are optrundere mare i o vitez de to -pi re foarte mare. Pierderile prinstro pire sunt mari, iar suprafaacusturii are aspect neregulat. Serecomand pentru sudare n toatepoziiile, sudare n curent continuucu polaritate invers sau alternativ.d) nveliul oxidant (O). nveliul estegros. Zgura este grea, compact ise desprinde de la sine. Are p -trundere medie. Se recomand pen -tru grosimi mici. Utilizarea acestor

    Fig. 5

    Fig. 4

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 200922

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 22

  • M E G A T E H N I C

    electrozi este limitat pentru pozi -iile ori zon tal i n jgheab (curentconti nuu sau alternativ).e) nveliul rutilic (R). Zgura estedens i suficient de vscoas. Lasudare se produc puini stropi. Serecomand pentru sudare n toatepoziiile, la curent continuu sau al -ternativ. Electrozii au tendin defisurare la cald (sudarea n poziievertical). Se utilizeaz n construcii.

    f) nveliul titanic (T). Zgura este maipuin fluid i dens. Se utilizeazpentru sudare n poziiile verticali de plafon. Se sudeaz n curentcontinuu sau alternativ. Au ten din -a de fisurare la cald.Electrodul nvelit are diametrulcuprins ntre 3,6 i 8 mm, iar lun -gimea, de la 250 la 500 mm.Reglarea intensitii curentului apli -cat electrodului depinde de maimuli factori:l diametrul electrodului utilizat

    (tabelul 1);l grosimea nveliului electro du -

    lui (tabelul 2, documentare [11])l natura armturii (miezului)

    elec trodului;l tipurile de piese asamblate;

    l poziia de sudare (pentru ace -lai diametru de electrod, la suda -rea n plan orizontal se vor alegevalori mai mari ale curentului, ntimp ce la sudarea n plan verticalse vor utiliza valori mai mici);l tipul de mbinare realizat

    (tabelul 3, documentare [11]);l grosimea pieselor sudate

    (tabelul 4, documentare [11]).Caracteristicile mecanice ale su -durii realizate sunt determinate, nafar de valoarea aleas a curen -tului, de diametrul i calitatea elec -trodului, de lungimea arcului, deviteza de execuie i de condiiiede depozitare a electrozilor care tre -buie s fie protejai contra umiditii.Executarea de bun calitate a su -drii depinde i de modul n caresudorul execut amorsarea arculuii conducerea electrodului nlungul cordonului de sudur.Metoda corect de amorsare a ar -cu lui electric const n realizareaunei micri similare cu aceea f -cut pentru aprinderea unui chibrit.Astfel, pentru amorsarea arcului seprocedeaz n felul urmtor: inndmasca de sudare n dreptul feei,se freac vrful electrodului de pie s,meninnd n permanen mascape fa. ncercarea de amorsareprin lovirea electrodului de piesnu va face dect s deteriorezenveliul electrodului, amorsareadevenind mai dificil.Din momentul amorsrii arcului,tre buie s se menin, pe toatdurata sudrii, distana constantntre electrod i pies, de regulegal cu diametrul electrodului fo -losit. Electrodul se menine nclinatla 2030 fa de vertical n sen -sul de avans. La sfritul cor do nu -lui de sudur, electrodul se ntoar -ce puin napoi, pentru evitarea

    Tabelul 1

    Diametrul maxim Curentul de sudare, I2(mm) (A)

    minim maxim1,6 25 502,0 40 802,5 60 1103,2 80 1604,0 120 2005,0 170 220

    Tabelul 2

    Diametrul maxim (mm) Intensitatea medie de sudare I2, pentru poziia orizontal, (A)nveli subire nveli mediu nveli gros

    1,6 25 30 352,0 40 50 552,5 60 70 753,2 90 100 1104,0 130 150 1605,0 170 190 200

    Tabelul 3

    Grosimea Plaja de Diametrul electrodului Tipulpieselor (mm) intensiti (A) (mm) mbinriiDe la 1,0 la 2,5 30 60 1,6

    De la 2,0 la 4,0 50 90 2,0 3,2

    De la 4,0 la 20,0 60 200 2,5 5,0

    De la 1,5 la 2,0 70 200 2,5 5,0

    De la 2,0 la 3,0 80 200 3,2 5,0

    Tabelul 4

    Grosimea pieselor (mm) Intensitatea medie de sudare I2, pentru poziia orizontal, (A) 1,6 mm 2,0 mm 2,5 mm 3,2 mm 4,0 mm 5,0 mm

    2 50 60 - - - -3 - 60 70 90 - -4 - - 80 100 120 -5 - - 90 110 130 1606 - - 90 120 140 1608 - - 90 125 150 17010 - - - 130 160 19012 - - - 130 170 19015 - - - 130 170 20020 - - - - 190 220

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 200924

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 24

  • M E G A T E H N I C

    formrii de cratere, apoi se ridicrepede, pentru ntreruperea arcului.

    Acest procedeu se poate aplica

    pentru sudarea oelurilor obinuite

    i a oelurilor inoxidabile cu gro -

    simi cuprinse ntre 1,5 mm i 8 mm,fr msuri speciale.

    b. Procedeul MIG/MAGDeoarece majoritatea metalelor

    reac ioneaz cu aerul, formndu-se

    astfel oxizi ce ngreuneaz trece -

    rea curentului, este necesar ca n

    imediata vecintate a procesului

    de sudare s nu fie aer. n plus, la

    sudarea materialelor rezistente la

    coroziune, ca de exemplu a oe lu -

    rilor inoxidabile, zonele din ime dia -

    ta apropiere a rostului se nclzesc

    i sunt oxidate de ctre oxigenul

    din aer, i prin urmare nu mai pre -

    zint rezisten la coroziune. Prin

    periere, polizare, sablare sau bi -

    uire, pelicula oxidic, numit i

    colorare superficial, poate fi nde -

    prtat restabilindu-se rezistena

    la coroziune. O alt posibilitate

    este mpiedicarea apariiei peli cu -

    lei oxidice i, prin urmare, a acestei

    colorri superficiale. Prin utilizarea

    aa-numitor "gaze de formare" se

    ndeprteaz oxigenul din aer de

    zona fierbinte de sudare, mpie di -

    cndu-se oxidarea. n funcie de

    material i de tipul de gaz utilizat,

    prin aceast protecie gazoas

    poate fi influenat i geometria

    rdcinii sudurii. La utilizarea aa-

    ziselor materiale reactive, cum ar fi

    titanul sau tantalul, nu este sufi -

    cient numai protecia zonei rd -

    cinii, ci este obligatorie i protecia

    eficient a suprafeei sudurii fade aciunea oxigenului din aer.Protecia gazoas ar trebui s fieeficient pn la o temperatur decirca 200C. Acest lucru se realizeaz prin in -termediul gazelor protectoare, carepot fi de dou tipuri:l gazele inerte (de exemplu, ar -

    go nul, heliul sau amestecul aces -tora), care nu au nici o aciune chi -mic asupra metalului topit, ciasigur doar protecia sudurii i sefolosesc la procedeul MIG (nenglez: Metal Inert Gas);l gazele active (de exemplu, ames -

    tecuri de tipul argon/dioxid de car -bon sau argon/oxigen), care aurolul de protecie i particip prinreacii chimice la procesul de su -da re, folosindu-se la procedeulMAG (n englez: Metal Active Gas).Procedeul MIG, sub atmosfer iner -t, se folosete la sudarea aliajelorde cupru, de aluminiu sau cu mag -neziu i a oelurilor inoxidabile.Gazul cel mai frecvent utilizat esteargonul. Tehnologia sudrii cu MIGn argon este asemntoare cu ceaa sudrii cu arc electric obinuit.Procedeul MAG, sub atmosferactiv, se folosete la sudarea oe -lurilor carbon obinuite, nealiatesau puin aliate, de construcii.Recombinarea gazelor are loc ntr-unproces exoterm, cldura rezultatfiind cedat piesei sudate. Ioni za -rea menine stabilitatea arcului,asi gurnd topirea continu i for -marea cordonului. Procedeul secaracterizeaz printr-o produc ti vi -tate ridicat, un cost sczut i oadncime de ptrundere mare.Procedeul MIG/MAG (fig. 6), careconst n sudarea cu arc electric,sub protecie gazoas, cu un elec -trod din srm continu fuzibil, cu

    Fig. 6

    Fig. 7

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 2009 25

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 25

  • M E G A T E H N I C

    diametrul de 0,6...1,2 mm, este ombuntire a procesului de su da -re MMA. Zona de sudare efectiv(baia de fuziune) i metalul topitsunt protejate de aerul ambiantprintr-un nveli din gazul special.Alctuirea general a unui post detip MIG/MAG (fig. 7, documentareCemont) este constituit din urm -toarele componente: sursa de ener -gie pentru sudare cu tensiune con -stant (1), butelia cu gaz (2), regu -latorul (3), cablul de legare la masa piesei sudate (4), fasciculul cucablul conductor de sudare (5), ar -z torul (tora) de sudare (6), conec -torul la mas al piesei sudate (7),piesa sudat (8), aspiraia fumului(9), masca (10), mbrcmintea deprotecie (11). Cu toate c procesulde sudare este asemntor cu su -darea MMA, aparatele de sudareprecum i pistoletul de sudare sedeosebesc semnificativ. Diferenamajor const tocmai din nece si -tatea introducerii gazului protectorla locul sudrii (fig. 8, documentareCemont). Se pot aplica dou moduri de lucru:l sudarea cu arc scurt trans -

    ferul de metal se face cu picturimari a cror desprindere esteurmat de o uoar pocnitur;

    l sudarea cu transfer fin trans -

    fe rul de metal topit se face cu pi -

    cturi fine, iar electrodul nu atinge

    baia de metal topit.

    n cazul proceselor de sudare

    MIG/MAG, electrodul folosit este

    aa-numita srm de sudur.

    Aceas ta este mpins n baie de

    ctre un sistem de avans. De aceea

    se consider c procedeul se des -

    foar n regim semiautomat. n

    vecintatea bii, nainte de con -

    tactul mecanic, srma, fr nveli,

    trece printr-un tub de contact de la

    care preia energia electric nece -

    sa r crerii arcului i topirii mate -

    ria lului. Tubul de contact este pozi -

    ionat n interiorul duzei de gaz.

    Astfel, prin spaiul din jurul tubului

    de contact va trece gazul protector.n funcie de tipul constructiv alpieselor de sudat se utilizeazdife rite tipuri de dispozitive pentruprotecie gazoas (formare). Foarteimportant este ca gazul de formares ajung n zona sudurii (caretrebuie protejat) cu viteza de scur -gere foarte sczut, utilizndu-sesite sau plci sinterizate pentru ad -misia gazului. Astfel este mpiedi -cat antrenarea aerului n zona pro -tejat, iar protecia gazoas esteeficient. De regul, dispozitivelede formare pot fi achiziionate dincomer, mai ales cele utilizate lasudarea evilor i, mai nou, celeutilizate n cazul mbinrilor n col.Pentru componente cu alt confi -guraie geometric, utilizatorul estenevoit s-i construiasc singur dis -pozitivele de formare, innd seamade experiena sa n domeniu. Lasudarea mbinrilor circulare aleevilor, pentru asigurarea protecieigazoase a rdcinii sudurii, sepoate utiliza la acoperirea acesteiai hrtie solubil care se spaldup sudare [6]. Chiar i cele mai bune dispozitivede formare nu sunt eficiente ncazul nerespectrii regulilor de ap licare. La realizarea unei pro tec -ii gazoase eficiente, o importandeosebit o are densitatea relativfa de aer a gazului utilizat. Astfel, pentru realizarea unei pro -tec ii gazoase eficiente n cazulrecipientelor, trebuie respectate ur -mtoarele indicaii: l gazele mai grele trebuie in -

    troduse din partea superioar; l gazele mai uoare trebuie in -

    troduse din partea inferioar; l alegerea tipului de gaz se face

    n funcie de poziia mbinrii peconstrucia sudat.

    Fig. 8

    Fig. 9

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 200926

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 26

  • M E G A T E H N I C

    Un factor important de luat n sea -

    m este proporia oxigenului rezi -

    dual n spaiul de formare (de

    protecie). n cazul oelurilor inoxi -

    dabile se poate realiza o protecie

    suficient, respectiv o diluie a oxi -

    genului, utiliznd un volum de gaz

    de protecie de 2,5...3 ori fa de

    volumul geometric al spaiului pro -

    tejat. n cazul executrii unor

    suduri mecanizate, cantitatea de

    gaz poate fi redus prin realiznd

    un rost corespunztor printr-o

    poziionare corect a pieselor. n

    cazul sudrii manuale a unor

    mbinri cu suduri de prindere se

    utilizeaz camere de formare cu

    volum redus prevzut cu un orificiu

    de introducere a gazului, pentru a

    asi gura o nchidere bun a cordo -

    nului de sudur. Rezultate bune se

    obin i prin etanarea rostului cu

    band adeziv sau prin utilizarea

    unor manete din tabl rotative.

    Indiferent de metoda utilizat pen -

    tru o protecie gazoas, impor tant

    este verificarea eficienei ei pentru

    fiecare caz n parte [6].

    n cazul procedeului MIG, arculnece sit o curgere bun a curen -tului electric, cu o rezisten mini -m a circuitului. Sudorii nceptoricomit adesea greeala de a facelegtura cu ajutorul clemei de mas,pe suprafee ruginite sau vopsite.Arcul electric care rezult va fi di -ficil de amorsat, apoi va arde in -stabil. Printre alte erori comise nacest domeniu se mai numr: l cabluri insuficient dimensio na te,

    care se nclzesc n timpul sudrii(reducnd energia care ar trebui sajung la arcul electric i mic o -rnd tensiunea la bornele acestuia);l cleme de mas prea mici sau

    defecte, care se nfierbnt n tim -pul sudrii; l ataarea clemei de mas prea

    departe de locul sudrii (avndefec te nedorite de suflaj magnetic,de reducere a curentului de su -dare, din cauza cderii de tensiunen pies, chiar de distrugere a unorporiuni mai slabe ale piesei, par -curse de curentul de sudare).Argonul i azotul sunt gaze neto -xice i necombustibile. De reinut

    este ns faptul c din incintele ncare se formeaz este ndeprtatoxigenul i exist pericolul de asfi -xiere fr un adaos suplimentar deoxigen. Gazele de formare cu hidro -gen sunt combustibile n funciede coninutul de hidrogen. Din acestmotiv, standardul EN 439 (nlocui -torul lui DIN 32526) prevede, pen -tru amestecuri de gaze de formarecu un coninut mai mare de 10%volumice de hidrogen, ardereagazului la ieirea din dispozitivulde formare. Aceasta se face, deregul, utiliznd o flacr deveghe. Amestecuri inflamabile seformeaz n cazul n care proporiahidrogenului n aer este cuprinsntre 4 i 25% volumice. Pentruasigurarea formrii (a proteciei ga -zoase) n cazul unor componentecu coluri greu accesibile, cndndeprtarea aerului este greu derealizat, este indicat folosirea unorgaze de formare cu un coninut desub 4% volumice hidrogen sau uti -li zarea de argon, respectiv azot [6]. Acest procedeu se poate aplicapentru sudarea oelurilor obinuite,a oelurilor inoxidabile i a alu mi niu -lui cu grosimi cuprinse ntre 0,5 mmi 15 mm, fr msuri speciale.

    c. Procedeul TIG/WIGSudarea cu electrod nefuzibil nmediu de gaz inert (fig. 9), pro ce -deul TIG/WIG, efectuat n regimmanual sau n regim semiautomat,este o alt variant derivat dinsudarea MMA. La acest procedeu,arcul se creeaz ntre un electrodnefuzibil ( la gene ra tor) i piesacare se sudeaz (+ la generator)sub un flux gazos, de uz general,format dintr-un singur gaz sau unamestec de gaze rare.

    Fig. 10

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 2009 27

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 27

  • M E G A T E H N I C

    Amor sarea se face datorit gazului

    circulant care nconjoar o mare

    parte din electrod. Electrodul poate

    fi din Tungsten (Wolfram), pur sau

    aliat cu toriu (Th), cesiu (Cs) sau

    alte metale, de unde deriv i si -

    g lele TIG (n englez: Tungsten Inert

    Gas), respectiv WIG (n englez:

    Wolfram Inert Gas). Acest electrod

    nu are un rol de material de adaos;

    ca atare, se uzeaz foarte lent n

    comparaie cu un electrod nvelit.

    Pentru meninerea temperaturii

    elec trodului n limite normale se

    poate aplica rcirea acestuia cu

    un lichid refrigerant. Metalul de

    adaos poate fi introdus manual

    (baghet) sau automat (srm de -

    rulat). Alctuirea general a unui

    post de tip TIG/WIG (fig. 10, docu -mentare Cemont) este constituit

    din urmtoarele componente: sur -

    sa de energie pentru sudare cu

    tensiune constant (1), butelia cu

    gaz (2), regulatorul (3), cablul de

    legare la mas a piesei sudate (4),

    fasciculul cu cablul conductor de

    sudare (5), arztorul (tora) de su -

    dare (6), conectorul la mas al

    piesei sudate (7), piesa sudat (8),

    metalul de adaos (9), aspiraia fu -

    mului (10), masca (11), mbr c min -

    tea de protecie (12). Prin pro ce -

    deul TIG/WIG se realizeaz topirea

    celor dou piese ce urmeaz a fi

    sudate. n unele cazuri, este nece -

    sar folosirea unui material de

    adaos pentru a realiza o mbinare

    cu geometrie i caracteristici meca -

    nice mai bune (fig. 11, documen -tare Cemont). Avantajul proce deu -

    lui TIG/WIG este c poate fi folosit

    la majoritatea materialelor suda -

    bile (oelurile slab aliate cu Cr-Mo,

    oelurile feritice i martensitice, oe -

    lurile inoxidabile, aluminiul, cuprul,

    nichelul i aliajele acestora). n

    anumite cazuri mai speciale, se

    folosete la sudarea materialelor

    cu afinitate mare la gaze ca titanul,

    tantalul i zirconiul. Pentru a suda

    astfel de materiale este necesar

    un spaiu perfect etan n care nu

    poate ptrunde aer (o atmosfer

    controlat de argon, de exemplu).Sudarea cu electrod nefuzibil n

    me diu de gaz inert se poate facen polaritate direct (cu polul algeneratorului legat la electrod), pen -tru majoritatea metalelor i aliajelor(oel, inox, cupru, titan, nichel etc.),sau n polaritate alternant (ntr-unanumit interval de timp, electroduleste legat la polul + al gene ra -torului), n cazul aliajelor uoare dinaluminiu sau din magneziu. Se men -ioneaz c sudarea cu meni ne -rea continu n polaritate direct(cu polul + al generatorului legatla electrod) distruge acest electrod,fcndu-l s se topeasc.Consideraiile referitoare la utili za -rea gazelor de protecie i la dis -pozitivele de formare precizate ncazul procedeului MIG/MAG suntvalabile i la procedeul TIG/WIG.Acest procedeu se poate aplicapentru sudarea oelurilor obinuite,a oelurilor inoxidabile i a meta -lelor neferoase cu grosimi cuprin sentre 0,3 mm i 6 mm, fr msurispeciale.

    d. Sudarea cu arc protejat sub fluxSudarea sub flux este o tehnic desudare cu arc electric i electrodfuzibil, efectuat sub un flux elec -troconductor din pudr (fig. 12, do -cu mentare [10]). Arcul este trans -ferat de la srma-electrod ctrepiesa de sudat, traversnd fluxul.Astfel, rspndirea luminoas aarcului este mpiedicat. Srmafr nveli este consumat fie cuvitez constant, ca la procedeulMIG/MAG, fie adaptat la tensiu -nea arcului, n funcie de caracte -risticile generatorului. Zgura rezul -tat prin topirea fluxului acoperbaia, deci i cordonul de sudur.Aceast zgur este autodetaabilla rece. Fluxul netopit este recu pe -rat prin cernere.

    Fig. 11

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 200928

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 28

  • M E G A T E H N I C

    Fluxul are dou funcii tehnologice:

    l rol electric (devine conductor

    de electricitate la cald);

    l rol fizic i metalurgic (formeaz

    o zgur protectoare i asigur un

    aspect plcut al cordonului, pro te -

    jeaz baia, iar reaciile metal/zgur

    condiioneaz compoziia meta lu -

    lui topit prin aportul important de

    magneziu i siliciu). n plus fluxul

    nglobat mbogete cordonul n

    elemente de aliere: crom, nichel.

    Arcul sub flux este mai ales utilizat

    n sudarea automat, deoarece n

    sudarea manual reglarea sa este

    realizat cu dificultate, ntruct ar -

    cul electric, acoperit de ctre flux,

    este invizibil. Aceast tehnic este

    de mare eficien ca urmare a

    faptului c 70% din energie este

    folosit la topirea metalului, spre

    deosebire de 45% n cazul elec -

    trodului nvelit.

    Procedeul este folosit la sudarea

    pieselor cu grosimi de la 2 mm

    pn la 200/300 mm i asigur,

    deopotriv, n uzin sau pe antier

    o mare vitez de sudare i rate de

    depunere crescute, ceea ce l face

    ideal pentru ncrcri cu sudur.

    Sudarea automat sub strat de flux

    se caracterizeaz prin urmtoarele:

    l arcul electric este acoperit n

    permanen de un strat de ma -

    terial fuzibil, granulat, denumit flux;

    l electrodul este continuu;

    l deplasarea arcului n lungul

    custurii se face automat.

    Fluxul pentru sudare este un ma -

    terial granular, format dintr-un ames -

    tec de materiale naturale sau pre -

    lucrate (MnO, CaCO3, FeO, Fe2O3,

    MgO). Fluxul ionizeaz spaiul n

    care arde arcul electric i pro te -

    jeaz baia de metal topit mpotriva

    oxidrii.

    Fluxurile sunt de 2 tipuri:

    l fluxuri topite;

    l fluxuri ceramice.

    Fluxurile topite au aspect sticlos iculoare brun. Se utilizeaz la su -

    darea oelurilor-carbon obinuite.

    Fluxurile ceramice au aspect mat,form granular i culoare cenu -

    iu-deschis. Se utilizeaz la suda -

    rea oelurilor speciale.

    La sudarea orizontal cap la cap a

    tablelor, srma-electrod este per pen -

    dicular pe piese. n cazul sudrii

    tablelor n unghi se utilizeaz

    poziia nclint cu 2030 fa de

    orizontala srmei-electrod.

    Pentru a asigura protecia rdcinii

    custurii se utilizeaz perne de flux

    (fig. 13, documentare [14]) sau gar -nituri de oel sau cupru. Garniturile

    de oel rmn sudate de custur,

    iar cele din cupru se pot desprinde

    uor dup rcire.

    Viteza de sudare influeneaz adn -

    cimea de ptrundere i este legat

    de tensiunea de sudare.

    Pentru sudarea tablelor cu grosimi

    de (2...8) mm se folosesc viteze de

    Fig. 12

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 2009 29

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 29

  • M E G A T E H N I C

    sudare ntre 50...25 m/h, iar pentrutable de (8...40) mm, viteza de su -dare este 25...15 m/h.Tensiunea arcului este corelat cu

    viteza de topire a srmei, pentru a

    asigura stabilitatea arcului electric.

    La stabilirea tensiunii arcului elec -

    tric se utilizeaz relaia:

    Us=22+0,02 I, [V]

    Intensitatea curentului de sudare

    se alege corelat cu diametrul sr -

    mei-electrod i viteza de topire a

    srmei. Densitatea de curent tre buie

    s fie de 100...150 A/mm2 n srma-electrod. Cnd curentul de su dare

    este mare, ptrunderea crete. n

    BIBLIOGRAFIE1. Claude Michel - Principaux pro -cds de soudage par rsistance,http:// www.magazinemci.com

    2. Drui, M.; Henni, A.; Heugel. M.;

    Martin, C.; Simon, C. - Les diffrentsprocds manuels de soudage,leurs risques et leur prvention,http://www.ast67.org/PDF/soudage.pdf

    3. Militaru Constantin - Echi pa men -te pentru sudare, n Revista de

    Unelte i Echipamente, Anul I,decembrie 20004. Tondini Fabienne - Principauxpro cds de soudage. Descrip tion,dmarche dvaluation et de pr -ven tion des risques, http://www.ast67.org/PDF/soudage.pdf 5. Westgate Steve - Resistanceseam Welding, http://www.twi.co.uk 6. * * * Procedee de sudur,http://www.protools.com.ro 7. * * * Aparate de sudur tip MIG-MAG-TIG, http://www.metalotehnica.ro8. * * * EN 50060 - NormaEUROPEAN pentru aparatele desudare cu arc electric9. * * * Le soudage manuel l'arcavec lectrodes enrobes. Fichepratique de scurit. Edition INRSED 83. 1999, http://www.inrs.fr 10. * * * Procds de Soudage,http://igor.paoletti.free.fr/faq-home.htm

    11. * * * Soudage S.A.E.E., CODIFOR AFPI INTERNATIONALE, CDET_T_SOUDAGE 111_V112. * * * Utilajul i tehnologia sud -rii manuale cu arc electric, Lucrarede laborator nr. 1, Tanaviosoft-2006,http://www.didactic.ro

    13. * * * Utilajul i tehnologia sud -

    rii cu flacr oxiacetilenic, Luc ra -

    re de laborator nr. 2, Tanaviosoft-

    2006, http://www.didactic.ro

    14. * * * Utilajul i tehnologia su -

    drii automate cu arc electric sub

    flux, Lucrare de laborator nr. 3, Tana -

    viosoft-2006, http://www.didactic.ro

    15. * * * Utilajul i tehnologia sud -

    rii n mediu protector de gaz, Lucra -

    re de laborator nr. 4, Tanaviosoft-

    2006, http://www.didactic.ro

    16. * * * Utilajul i tehnologia su -

    drii electrice prin rezisten elec -

    tric, Lucrare de laborator nr. 5,

    Tanaviosoft-2006, http://www.didactic.ro

    17. * * * Education Welding&Cutting,

    http://www.esab.com

    18. * * * Sudarea metalelor i alia -

    jelor, http://www_RegieLive_ro

    19. * * * Soudage: dfinition, appli -

    cations et gnralits, OTUA au

    service de lacier, http://www.otua.org

    20. * * * HELVI tehnologii de sudare,

    documentare INTERPRIMA, n

    Revista de Unelte i Echipamente,

    Anul V, noiembrie 2004

    Fig. 13

    Revista de Unelte i Echipamente n aprilie 200930

    018-031 mega tehnic:00-00 macheta rue_basic.qxd 5/4/2009 12:50 PM Page 30