Post on 30-Jun-2015
CUPRINS
Argument ……………………………………………………………...……. 4
Cap. I Consideraţii generale …..…………………………………….….. 5
CAP. II Pregătirea sudării ………………..……………..……….……… 6
2.1 Materiale de adaos folosite la sudarea
în baie de zgură ..…………………………………………… 6
2.2 Parametrii regimului de sudare …………………..……..…. 7
CAP. III Tehnologia sudării în baie de zgură ...…………….....….. 8
3.1 Elemente de tehnologie la sudare în baie de zgură ………. 8
3.2 Tehnica de lucru …………………………………………. 9
3.3 Variante ale procedeului de sudare în
baie de zgură ……………………………………………….. 10
Anexe ……………………………………………….………….……...….. 11
Bibliografie ……………………………………………….………...….…… 14
3
ARGUMENT
Lucrarea prezintă particularităţile procedeului de sudare în baie de zgură a
diferitelor materiale metalice.
Este prezentat principiul de sudare, este prezentată schema procedeului de sudare,
sunt redate aspecte privind formarea cusăturii la sudarea în baie de zgură.
Lucrarea include şi prezentarea materialelor de adaos folosite la sudarea în baie
de zgură, precum şi parametrii regimului de sudare.
În cadrul tehnologiei de sudare prin acest procedeu, sunt evidenţiate etapele
principale şi cerinţele specifice la realizarea cordonului de sudură, precum şi tehnica
de lucru.
Aplicabilitatea în practică este prezentată în variante ale procedeului de sudare în
baie de zgură şi în tehnica de încărcare prin sudare elecrică în baie de zgură.
Lucrarea a fost realizată utilizând bibliografia recomandată.
4
CAP. I Consideraţii generale
Sudarea în baie de zgură este un procedeu de sudare prin topire, la care cădura se
obţine prin rezistenţă, la trecerea curentului electric printr-o baie de flux topit care
acoperă metalul depus.
Procedeul se aplică la piese cu grosimi de cel puţin30 mm. Este singurul procedeu
de sudare prin topire fără arc electric.
Pentru formarea cusăturii, baia de metal topit este menţinută în părţile laterale de
două patine glisante de cupru, răcite cu apă. Doar la începutul procesului de sudare
se formează arc electric între sârmâ şi piesa de susţinere, care are forma unui
jgheab. Căldura dezvoltată de arcul electric produce topirea fluxului, realizând o baie
de zgură fluidă.
Această baie de zgură îneacă arcul electric, iar acesta se stinge. Trecerea însă a
curentului electric are loc prin baia de zgură topită şi cea de metal.
Căldura se dezvoltă prin efect Joule-Lenz, la trecerea curentului prin baia de zgură,
care prezintă o rezistenţă electrică. Astfel, este continuat procesul de sudare, fără
arc electric.
Având în vedere grosimile mari ale pieselor, volumul băii de metal topit este relativ
mare.
Scema de principiu este dată în fig. de la Anexe, pag.
5
CAP. II Pregătirea sudării
2.1 Materiale de adaos folosite la sudarea în baie de zgură
a) Fluxuri Fluxurile au rol determinant în desfăşurarea proceselor metalurgice şi
de topire. Zgura obţinută prin topirea fluxului trebuie să fie bună conducătoare de
electricitate, uşurând în prima fază amorsarea arcului electric şi apoi stabilizând
procesul de sudare.
Pentru mărirea conductivitătii electrice a zgurii, se utilizează adaosuri, cum ar fi:
oxidul de aluminiu (Al2O3), oxizi de titan, fluorură de calciu.
În compoziţia fluxurilor, prezenţa fluorurii de calciu (CaF2) sau a bioxidului de siliciu
(SiO2), duce la stabilirea unui anumit grad de vâscozitate a zgurii.
Din biliografie am ales, spre exemplificare, un tip de flux marca AN 25, cu
următoarea compoziţie chimică:
AN 25 / 8% SiO2
35% CaF2
3% MgO
14% CaO
38% TiO2
b) Sârmele – electrod Conţinutul de carbon al sârmelor trebuie să fie mai redus,
pentru evitarea fisurilor. Pentru îmbunătăţirea proprietăţilor mecanice ale îmbinării, se
folosesc sărme cu conţinut mai ridicat de mangan şi de siliciu. Manganul diminuează
şi pericolul de apariţie a fisurilor în cusătură.
Ca sârme, se utilizează mărcile: S12 Mn Z sau S12 Mn Z Si, pentru sudarea
oţelurilor carbon.
Alegerea sârmelor se face în raport cu particularităţile metalurgice ale procesului,
cu compoziţia chimică a metalului de bază şi cu tipul de flux adoptat.
6
2.2 Parametrii regimului de sudare
Principalii parametri ai regimului de sudare sunt:
- diametrul sârmei electrod;
- intensitatea curentului de sudare;
- tensiunea de lucru (de sudare);
- lungimea liberă a sârmei electrod;
- adâncimea băii de zgură;
- viteza de sudare.
Valorile uzuale ale diametrelor sărmelor variază între 3 şi 3,25 mm.
Lungimea liberă a capătului sârmei este de 60-80 mm.
Intensitatea curentului de sudare se recomandă în creştere, pentru mărirea şi a
vitezei de avans a sârmei electrod, realizându-se totodată o creştere a adâncimii băii
de metal topit.
Valorile optime ale tensiunii de sudare sunt cuprinse între 40-50 V.
Grosimea (adâncimea) stratului de zgură are valori uzuale de 30 … 70 mm şi se
determină cu ajutorul sondelor.
Viteza de sudare (vs) reprezintă viteza de deplasare a băii de metal topit, respectiv
viteza de formare a cusăturii. Aceasta se măsoară în m/h.
7
CAP. III Tehnologia sudării în baie de zgură
3.1 Elemente de tehnologie la sudare în baie de zgură
a) Forma rostului;
b) Caracterul curentului;
c) Asigurarea uniformităţii cusăturii.
a) Indiferent de grosimea tablelor (componentelor), rostul este în I, cu deschiderea
de 25 …35 mm. Feţele rostului fiind plane, prelucrarea tablelor se face prin debitare
cu flacără de gaze şi oxigen, grosimile fiind foarte mari. Adânciturile pe suprafeţele
debitate nu trebuie să depăşească 3-4 mm.
Se sudează, de regulă, table separate cap la cap.
b) Pentru că procesul de sudare exclude arcul electric, se folosesc surse de curent
alternativ cu tensiune de mers în gol mai mică, Foarte rar se foloseşte curentul
continuu.
c) Pentru asigurarea uniformităţii cusăturii, se lucrează cu mai multe sârme electrod.
Dacă grosimile pieselor sunt până în 60 mm, se lucrează cu o singură sârmă, fără
pendulare. La grosimi peste 60 mm, dar până în 120 mm, sârma execută mişcări de
pendulare pe direcţia grosimii pieselor. La grosimi mari, peste 120 mm, se folosesc
mai multe sârme cu mişcări de oscilaţie.
Sâremele se dispun la intervale egale. Procedeul cu pendulare a sârmelor are
avantajul unei încălziri mai uniforme a pieselor care se sudează.
Folosirea unui număr mare de sârme electrod complică şi sistemul de avans ce
trebuie să realizeze o viteză de înaintare constantă pentru toate sârmele.
8
3.2 Tehnica de lucru
Problema calităţii îmbinării este de maximă importanţă la structurile sudate cu
grosimi foarte mari. O rebutare a acestora poate avea consecinţe economice
negative.
Sudarea se realizează, pentru cusăturile rectilinii, pe următoarele faze:
- centrarea corectă (ghidarea şi avansul sărmelor);
- verificarea deplasării şi etanşarea corectă a viitoarei băi cu metal topit;
- centrarea sârmei-electrod în raport cu feţele rostului, reglarea şi verificarea
amplitudinii pendulării;
- pentru a uşura amorsarea arcului electric, pe suprafaţa pieselor de susţinere
corespunzătoare rostului, se depune un strat subţire de pilitură de fier. Peste
acesta se depune un strat de flux cu o înălţime de aproximativ 60 mm;
- conectarea curentului electric de sudare şi reglarea avansului sârmei-electrod;
- realizare mişcărilor de pendulare;
- deplasarea patinelor în mod continuu sau discontinuu (la acţionarea manuală);
- cusătura se consideră terminată când nivelul bâii de zgură ajunge la suprafaţa
delimitată. Se întrerup mişcările de lucru şi se deconectează curentul de
sudare.
După solidificarea cusăturii, se îndepărteză patinele de cupru folosite la susţinerea
laterală a băii topite.
Menţionăm că procedeul expus la sudarea rectilinie, poate fi extins şi pentru
sudarea circulară, piesele fiind dispuse vertical.
9
3.3 Variante ale procedeului de sudare în baie de zgură
Sunt practicate următoarele variante:
1. Sudarea cu electrozi lamelari;
2. Sudarea cu ajutaje fuzibile;
3. Sudare în baie de zgură cu electrozi înveliţi.
Prin acest procedeu de sudare se practică şi încărcarea prin sudare electrică în
baie de zgură. Se folosesc oţeluri aliate sau aliaje cu proprietăţi speciale, care
conferă pieselor durabilitate, rezistenţă la coroziune, refractaritate, etc.
Materialul de adaos poate fi realizat sub formă de sârmă-electrod, electrod tubular
cu miez pulverulent, ajutaje fuzibile, etc. sau plăci turnate sau laminate.
Se pot încărca suprafeţe plane şi suprafeţe cilindrice.
În cazul încărcării suprafeţelor plane, acestea sunt poziţionate vertical. Procesul
este amorsat pe o placă din oţel sau grafit. Încărcarea se realizează cu un electrod
având secţiune mare.
La încărcarea suprafeţelor cilindrice se vor folosi şi electrozi profilaţi, plăci sau ţevi.
Parametrii regimului de sudare se stabilesc în raport cu cerinţele fiecărui caz de
încărcare, în funcţie de formele constructive diverse şi în funcţie de echipamentele
de lucru disponibile.
10
Anexe
Fig. 1 Schema de principiu a sudării în baie de zgură
11
Fig. 2 Schemă de sudare în baie de zgură
Fig. 3 Influenţa curentului şi a tensiunii de sudare asupra formei cusăturii
12
13
Fig. 4 Sudarea simultană cu trei sârme,
cu pendulare transversală
Fig. 6 Sudarea cu ajutaje fuzibile
Fig. 5 Sudarea simultană cu electrozi lamelari
BIBLIOGRAFIE
1. “Tehnologia sudării prin topire” - G. Zgură, D. Răileanu
2. “Recondiţionarea pieselor” - M. Rădoi, N. Huzuru, ş.a.
3. “Tehnologia sudării metalelor cu arcul electric” - T. Sălăgean
4. “Agenda sudorului” – V. Berinde
5. “Ghidul lucrărilor de sudare, tăiere şi lipire” – V. Popovici, S. Şontea, ş.a
14