Capitolul 15_Defecte de Sudare

SUDAREA METALELOR SI ALIAJELOR TANAVIOSOFT 2011 C15

Capitolul 15

DEFECTELE IMBINARILOR SUDATE

15.1.GENERALITATI Prin defecte ale îmbină îmbinărilor sudate, care pot apă apărea atit în sudură sudură, cît şi în zonele învecinate cordonului de sudură sudură, se înţ înţelege orice abatere de la forma, continuitatea, dimensiunile, aspectul, structura şi compoziţ compoziţia chimică chimică, prescrise pentru cusă cusătură tură în normative sau caiete de sarcini, care conduc, în final, la o reducere a rezistenţ rezistenţei mecanice, afectînd defavorabil, comportarea construcţ construcţiei sudate în exploatare. Defectele se pot clasifica în : exterioare , care se pot observa cu ochiul liber direct sau cu ajutorul unor mijloace de punere în evidenţă evidenţă (soluţ (soluţii penetrante, lupă lupă) ;  interioare , care nu pot fi observate cu ochiul liber. Defectele se pot datora unor greş greşeli de proiectare a construcţ construcţiilor sudate, tehnologie de sudare necorespunză necorespunzătoare, alegerea greş greşită ită a materialului de adaos, nerespectarea în condiţ condiţiile industriale a unui proces tehnologic constant şi repetabil. 

Este de subliniat că că la baza obţ obţinerii unor cusă cusături de sudură sudură de calitate, stă stă, ală alături de calificare, corectitudinea şi conş conştiinciozitatea sudorului în executie.

15.2.REPREZENTAREA DEFECTELOR DE SUDARE

1

Autor : profesor T ănase Viorel


2



DEFECTE DE SUDARE-RADIOGRAFII

Fig.15.1. Lipsa de patrundere/ lipsa de topire la radacina

Fig.15.2.Concavitate la radacina/ patrundere excesiva la radacina

3



Fig.15.3.Lipsa de aliniere/ convexitate la radacina

Fig.15.4.Crestatura la radacina/ crestatura

Fig.15.5.Fisura transversala/ fisura la radacina

Fig.15.6.Fisura longitudinala/ fisura radiala(stea)

Fig.15.7.Incluziuni de zgura

Fig.15.8.Incluziuni de zgura 4



Fig.15.9.Sufluri

Fig.15.10.Pori

Fig.15.11.Pori

Fig.15.13.Sudura in exces/ incompleta la radacina

Fig.15.12.Incluziuni/ sudura incompleta

Fig.15.14.Rizuri de suprafata/ stropi 5



15.3.FISURI Fisurile, sînt discontinuităţ discontinuităţii care se produc fie in timpul ră răcirii, sub acţ acţiunea tensiunilor termice, fie sub acţ acţiunea solicită solicitărilor de montaj sau celor din exploatare. Fisurile pot fi situate : cordonul de sudură sudură CS ; legătură tură ZL dintre cordonul de sudură sudură şi materialul de bază bază ;  in zona de legă  în zona de influenţă influenţă termică termică ZIT; bază MB.  în materialul de bază  în

Fig.15.3.1.Fisura longitudinala

Fig.15.3.2.Fisura transversala

Fig.15.3.3.Fisura longitudinala

Fig.15.3.4.Fisura transversala

A.FISURI LA CALD. Se formează formează la temperaturi apropiate de limita inferioară inferioară de solidificare a băii de metal topit, atunci cînd materialul fluid şi solid există există în acelaş acelaşi timp. Solidificarea mai avansată avansată în acest interval de temperatură temperatură a unei anumite game de elemente de aliere (Mn, Cr, Mo, Va), modifică modifică compoziţ compoziţia chimică chimică a bă băii de metal topit faţă faţă de cea

6



Fig.15.3.5

a materialului de bază bază. Există Există astfel posibilitatea, să să se formeze în restul de metal topit, constituenţ constituenţi pe bază bază de sulf, fosfor, siliciu sau alte elemente, al că c ăror punct de topire este mai scă scăzut. Aceş Aceşti constituenţ constituenţi, ră rămîn în stare lichidă lichidă o anumită anumită durată durată după după solidificarea oţ oţelului, formîndu-se astfel o reţ reţea solidificată solidificată, umplută umplută cu lichid. Dacă Dacă în această această situaţ situaţie, asupra îmbină îmbinării acţ acţionează ionează forţ forţe, atunci pot apare fisuri. Pericolul de fisurare la cald creş creşte, odată odată cu sporirea conţ conţinutului de carbon, deoarece măreş reşte intervalul de solidificare al întregului material şi, în plus, creş creşte pericolul de rupere locală locală datorită datorită tensiunilor interne cauzate de micş micşorarea alungirii. Tendinţ dinţa de fisurare la cald depinde, în mare măsură sură, de compoziţ compoziţia chimică chimică a materialului de bază bază cit şi a celui de adaos.

B.FISURI LA RECE. Fisurile la rece, se formează formează sub temperaturi de 400 °C generate de mai mulţ mulţi factori dintre care, viteza de ră r ăcire are un rol hotă hotărîtor. In cazul că că viteza de răcire a îmbină îmbinării sudate, depăş depăşeeşte viteza critică critică de ră răcire, apar transformă transformări structurale în material ca, trecerea faze: austenitice în martensită martensită. Se formează formează astfel, zone cu duritate mă mărită rită şi cu posibilităţ posibilităţii reduse de deformare pentru preluarea tensiunilor, zone în care pot lua naş na ştere fisuri. De compoziţ compoziţia chimică chimică, depinde în primul rînd, viteza critică critică de ră răcire. Carbonul este elementul care joacă joacă rolul primordial. La sudare, în condiţ condiţii de ră răcire normale, cu conţ conţinuturi de carbon peste 0.25% pot apare structuri martensitice (de 7



călire) care favorizează favorizează fisurarea la rece. De aceea, oţ oţelurile cu 00,25% sînt considerate numai condiţ condiţionat sudabile. Conţinutul de fosfor prea ridicat ală Conţ alături de conţ conţinutul ridicat de carbon, contribuie şi mai mult la fisurare. Şi alte elemente de aliere influenţ influenţează ează asupra pericolului de fisurare. De aceea, se atribuie acestora un coeficient de echivalenţă echivalenţă în raport cu carbonul. STAS 7194-65 prescrie pentru carbonul echivalent C t în % urmă următoarea formulă formulă : C e



%C 

% Mn %Cr % Ni % Mo %Cu %Si % P        0,0024t 6 5 15 4 13 4 4

în care t, este grosimea piesei care se sudează sudează, în mm, iar C, Mn, Cr, Al etc., sînt valorile, în procente, ale elementelor de aliere. Relaţ Relaţia, scoate în evidenţă evidenţă că, după după carbon, fosforul este elementul cel mai defavorabil, urmat de molibden, crom şi mangan, în timp ce cuprul şi nichelul au o influenţă influenţă negativă negativă mult mai mică mică. Pentru oţ oţeluri nealiate sau slab aliate, care au un conţ conţinut de carbon Cc0,22%, carbonul echivalent trebuie să să fie C, <0,50%. oţel, întrece limitele de mai sus, este necesar să s ă fie Cînd conţ conţinutul de C şi C f din oţ luate mă măsuri speciale pentru sudare. Uneori, amorsarea fisură fisurării la rece a fost cauzată cauzată de concentrarea locală locală a eforturilor unitare datorită datorită altor tipuri de defecte (pori, sufluri, incluziuni de zgură, nepă nepătrunderi etc.). Totodată Totodată, anumite defecte în material (exfolieri, impurităţi), operaţiilor premergă premergătoare operaţ operaţiei de sudare, pot, de ăţi), ce apar în cursul operaţ asemenea, genera fisuri.

Măsuri tehnologice speciale pentru evitarea fisurilor la rece. Preincă lzirea. lzirea. Micş Micşorarea vitezei de ră răcire se poate obţ obţine prin preîncă preîncălzirea materialului. Diferenţ Diferenţa de temperatură temperatură dintre baia de sudură sudură şi materialul de bază, se micş micşorează orează, reducîndu-se viteza de ră răcire care nu mai atinge valori critice. Preîncă Preîncălzirea mai are şi alte efecte favorabile, ca : hotărîtor la fi uşurarea difuziunii hidrogenului — care contribuie în mod hotă surare — şi uşurarea degajă degajării altor gaze, prin care se evită evită formarea de pori sau sufluri ;  reducerea intensităţ intensităţii ii tensiunilor interne prin reducerea gradientului de temperatură temperatură maxim în timpul desfăş desfăşur urăării ciclului termic de sudare. 8



Preîncă Preîncălzirea, atrage, după după sine cheltuieli suplimentare pentru execuţ execuţie şi control şi totodată totodată, înră înrăutăţ utăţeeşte condiţ condiţiile de lucru ale sudorului. De aceea, preîncă preîncălzirea se va aplica numai în cazuri şi în limitele necesare. Tratamentul termic de detensionare. detensionare. Acest tratament, are ca urmare, restabilirea modifică modificărilor structurale ale cristalelor deformate, recristalizarea, difuziunea hidrogenului, îmbă îmbătrînirea după după deformare. Se urmă urmăreş reşte : optimă a tensiunilor interne ;  relaxarea optimă ductibilităţii ii materialelor fragilizate ;  mărirea ductibilităţ înrăutăţ utăţirea irea minimă minimă a caracteristicilor materialului de bază bază.  înră Pentru a îndeplini dezideratele de mai sus, trebuie ca materialul să să fie încă încălzit pînă pînă la o anumită anumită temperatură temperatură, o singură singură dată dată, în cuptor închis. La atingerea temperaturii de tratament, are loc o scă scădere a tensiunilor interne, ca apoi, la ră răcire, să să se producă producă din nou o oarecare creş creştere a acestora. Pentru obţ obţinerea unui tratament de detensionare eficace, se recomandă recomandă :  





construcţ construcţiile sudate să să nu fie introduse în cuptorul de tratament termic dacă dacă temperatura acestuia depăş depăşeeşte 320 °C±20 °C ; temperatura la scoaterea din cuptor a subansamblelor sudate să să fie sub 300 °C; să se limiteze în perioada de menţ menţinere la temperatura de regim, diferenţ diferenţa maximă maximă de temperatură temperatură între diferitele puncte ale piesei care se încă încălzeş lzeşte la cca 50 °C, cu condiţ condiţia ca gradientul de temperatură temperatură să nu depăş depăşeasc eascăă 20 °C pe metru liniar ; să nu se încă încălzească lzească la foc direct îmbină îmbinările sudate care sînt supuse tratamentului termic de detensionare.

Fisuri de crater. Faţă Faţă de fisurile la rece, fisurile de crater prezintă prezintă anumite particularităţi. sudură, craterul apare datorită datorită retragerii prea rapide a elecăţi. La un cordon de sudură trodului. Baia topită topită subţ subţire a craterului final nu poate prelua eforturile de contracţ tracţie şi astfel, apare fisura la ră r ăcire.

Fisuri la ră rădăcină cină.

Particularităţ Particularităţile ile formă formării fisurilor la ră rădăcină cină (fisură (fisură a primului strat) constă constă în faptul că că semifabricatul fiind încă încă destul de rece la depunerea primului strat, viteza de ră răcire atinge valori mari şi astfel, se mă măreş reşte pericolul de apariţ apariţie a unor structuri de că călire. 9



In acest caz, defectele cordonului de sudură sudură care apar la ră rădăcină cină (incluziuni, crater final etc.), sînt mai periculoase datorită datorită acţ acţiunii lor de concentrare a eforturilor, reprezentînd puncte de amorsare a fisurilor.

15.4.PORI ŞI SUFLURI Porii şi suflurile, sînt mici cavităţ cavităţii în cordonul de sudură sudură, umplute cu gaz, cavităţ cavităţii care pot fi dispuse haotic în cordonul de sudură sudură. Mecanismul formă formării acestora în suduri, are loc la trecerea metalului din stare lichidă lichidă în stare solidă solidă, cînd solubilitatea gazelor, scade. Se formează formează bule de gaze care ră rămîn în contact cu faza solidă solidă, atîta timp cît nu au atins dimensiunile necesare desprinderii şi ieş ieşirii la suprafaţ suprafaţa metalului.

Fig.15.4.1.Pori si sufluri

Dacă Dacă viteza de separaţ separaţie a bulelor de gaz este mai mică mică decît viteza de cristalizare, bulele de gaz ră rămîn prinse între cristalele formate şi astfel, apar pori în cusătură tură. Gazele aflate în pori şi sufluri, sînt în general compuş compuşi ai hidrogenului ,azotului şi oxigenului. Practic, în toate cordoanele de sudură sudură se formează formează gaze, însă însă într-un cordon de sudură sudură fără pori, acestea sînt evacuate înainte de solidificarea bă băii topite. Suflurile pot fi : 

sufluri sferice , după după forma lor sferoidală sferoidală ; atunci cînd suflurile de această această formă formă au dimensiuni submilimetrice se numesc pori;

10



Fig.15.4.2.Pori si sufluri 

sufluri alungite , sînt acele sufluri care au forma diferită diferită de cea sferică sferică şi care au dimensiunea cea mai mare de-a lungul cordonului de sudură sudură.

Cauzele principale ale apariţ apariţiei defectului, sînt : Umiditatea. Dacă Umiditatea. Dacă în mediul ambiant în care se sudează sudează există există o cantitate mare de vapori, umiditatea poate depăş depăşii o anumită anumită limită limită şi, în oţ oţelul topit, se dizolvă dizolvă o cantitate mai mare de hidrogen, care duce la apariţ apariţia porilor în cordonul de sudură sudură. Înveliş nvelişul umed al electrozilor, este un alt al t factor de care depinde umiditatea. Pericolul existenţ existenţei unei umidităţ umidităţi, i, peste limitele admisibile, apare în special, la electrozii bazici care au în înveliş înveliş componenţ componenţi higro- scopici. Astfel, la acest tip de electrozi, este suficientă suficientă o umiditate de 0,35% din greutatea înveliş învelişului pentru a apare sufluri în cordonul de sudură sudură. De aceea, trebuie să să fie uscaţ uscaţi înainte de utilizare, circa două două ore, la temperatura de aproximativ 250 °C. Fluxul bazic folosit la sudare, va fi de asemenea uscat la o temperatură temperatură similară similară. 

Umiditatea existentă existentă pe semifabricat, în special la începutul cordonului de sudură sudură, poate să să contribuie la formarea de sufluri. De aceea, în situaţ situaţii cînd umiditatea este excesivă excesivă, aceasta urmează urmează să fie înlă înlăturată turată prin preîncă preîncălzire. Impurităţile. Suprafeţ Suprafeţele care urmează urmează să fie sudate, trebuie curăţ curăţite ite cu grijă grijă de ţunder, rugină rugină şi coaja de la laminare. De asemenea, trebuie să să fie înlă înlăturate complet substanţ substanţele organice 11



Gră Grăsimile, uleiurile, vopselele sau alte substanţ substanţe organice se vapori- zează zează şi se descompun la temperatura arcului în elemente componente, ceea ce duce la apariţ apariţia în cantităţ cantităţii mari — în cordonul de sudură sudur ă — a hidrogenului şi oxigenului şi deci, la formare de sufluri. Curentul de sudare prea mare. mare. Temperatura bă băii de metal topit, determinată determinată de curentul de sudare, nu trebuie să să depăş depăşeasc eascăă anumite limite. Reacţ Reacţiile chimice care au loc în baia de sudură sudură sînt accelerate odată odată cu creş creşterea temperaturii, însă însă creş creşte şi solubilitatea gazelor în metalul topit. Odată Odat ă cu răcirea şi solidificarea, cantităţ cantităţile ile mai mari de gaze nu pot fi evacuate în întregime şi astfel, apar mulţ mulţi pori sau sufluri, in cordoanele de sudură sudură. joase. Cînd se face sudarea în condiţ condiţii de temperaturi  Sudarea la temperaturi joase. joase (iarna), se observ observăă o creş creştere a vitezei de ră răcire şi cristalizare a metalului bă băii de sudură sudură, ceea ce duce la îngreunarea ieş ie şirii gazelor şi oxizilor la suprafaţ suprafaţa sudurii. în asemenea situaţ situaţii, se mă măreş reşte energia liniară liniară de sudare, se realizează realizează suduri din mai multe straturi, se face preîncă preîncălzirea pieselor care se sudeaza. 

15.5.INCLUZIUNI Particulele solide existente în interiorul cordonului de sudură sudură — avînd o compoziţ compoziţie diferită diferită — se numesc incluziuni. Forma lor, poate fi : sferică sferică, plană plană, alungită alungită etc.

Fig.15.5.1.Incluziuni

12



Clasificarea incluziunilor. Incluziunile de zgur ă ă sau flux , sînt resturi de zgură zgură sau flux care au ră rămas în cordonul de sudură sudură. Mărimea acestora variază variază de la dimensiuni microscopice pînă pînă la cî ţiva milimetri în secţ secţiune. Incluziuni de zgură zgură microscopice, apar, practic, în toate cordoanele de sudură sudură. Se apreciază apreciază că ordinul de mă mărime a numă numărului total de incluziuni de zgură zgură este de aproximativ 103/cm3. Cantitatea în greutate, a incluziunilor este de circa 0,5% din greutatea cordonului de sudură sudură, dacă dacă acesta este bine executat, iar la cordoanele de slabă slab ă calitate incluziunile pot ajunge la 3%. Compoziţ Compoziţia chimică chimică a incluziunilor de zgur zgurăă, depinde de compoziţ compoziţia învelireacţiile de oxidare care au loc în metaşului electrodului, fluxului de sudare, de reacţ lul lichid al bă băii de sudură sudură.

Fig.15.5.2.Incluziuni de zgura

Incluziunile de oxizi , , sînt oxizi metalici incluş incluşi în masa cordonului de sudură sudură în timpul procesului de solidificare.

Cauzele principale ale apari ţiei ţiei defectului. Suprafeţ Suprafeţele pieselor care urmează urmează a fi sudate sînt acoperite cu : ţunder ră rămas de la laminare, oxizi metalici, murdă murdărie sau alte impurităţ impurităţii care ajung în baia de sudură sudură dînd naş naştere la incluziuni. De aceea, se recomandă recomandă curăţ curăţirea irea suprafelăţime ime egală egală cu circa de două două ori grosimea viitorului cordon de ţelor pieselor pe o lăţ sudură sudură. Rugozitatea rezultată rezultată la debitarea tablei cu flacă flacără, pot fi locurile unde, în timpul sudă sudării, se depune zgură zgură, care este greu de înlă înl ăturat. De aceea, urmele debită bitării tablei, trebuie îndep îndepăărtate prin polizare. Majoritatea incluziunilor se datoresc îndepă îndepărtă rtării insuficiente a zgurii de pe straturile de sudură sudură depuse anterior, sau, în cazul sudă sudării intr-o singură singură trecere, conducerii incorecte a electrodului în vederea elimină eliminării zgurii. Datorită Datorită conducerii necorespunză necorespunzătoare a electrodului de diametru prea mare, sau datorită datorită acţ acţiunii de suflare a arcului, are loc o păş păşire ire a zgurii spre înainte. 13



De aceea se recomandă recomandă, pe lingă lingă conducerea electrodului astfel încît să să se evite trecerea zgurii în baia topită topită, să să se asigure o amestecare a bă băii cu ajutorul arcului pentru a se uş uşura ridicarea la suprafaţă suprafaţă a incluziunilor. La executarea unui cordon de sudură sudură în mai mul

Fig.15.5.3.Incluziuni de zgura

traturi, incluziunile de zgură zgură se datoresc, în condiţ condiţii normale de execuţ execuţie, neatenţiei sudorului la îndepă îndepărtarea zgurii, cît şi alegerii unei ordini sau depuneri necorespunză respunzătoare a straturilor de sudura.

15.6.LIPSA DE PĂ PĂTRUNDERE Nepă Nepătrunderea materialului topit pe toată toată secţ secţiunea necesară necesară sudurii, se numeş meşte lipsă lipsă de pă pătrundere. Cauzele acestui defect, pot fi : Geometria teşirii muchiilor tablelor incorect aleasă . În standarde, sînt prescrise : unghiul de teş teşire, mă mărimea rostului şi a pragului pentru tipurile de îmbină îmbinări, atît pentru sudarea manuală manuală cît şi pentru sudare automată automată. Diametrul prea mare al electrodului. La sudarea stratului de ră rădăcină cină, alegerea unui electrod de diametru prea mic duce la realizarea unei bă băi înguste de metal topit, care prezintă prezintă pericolul de a nu putea prelua for tele de contracţ contracţie ce apar. De aceea, se tinde în practică practică, să să se aleagă aleagă un diametru de electrod sau sîrmă sîrmă de sudare mai mare. Un diametru prea mare poate duce la lipsa de pă pătrundere la ră rădăcină cină

Fig.15.6.1.Lipsa de patrundere 14



15.7.LIPSĂ 15.7.LIPSĂ DE TOPIRE Este o defecţ defecţiune care se caracterizează caracterizează prin lipsa de legă legătură tură între materialul de bază bază şi cel de adaos sau între straturile succesive ale metalului depus. Lipsa de topire poate apare în diferite locuri, în funcţ func ţie de tipul îmbină îmbinării şi anume :   

lipsă lipsă de topire laterală laterală; lipsă lipsă de topire la ră rădăcină cină ; lipsă lipsă de topire între straturi.

Fig.15.7.1.Lipsa de topire

Aceste defecte apar, de obicei, cînd materialul de adaos, în stare topită topită, ajunge într-o zonă zonă a piesei ce urmează urmează a fi sudată sudată şi care nu a fost suficient încă încălzită de arcul electric şi se datoresc urmă următoarelor cauze :  geometria

necorespunză toare toare a teşirii muchiilor tablelor : unghi de teş teşire mic, rost inexistent sau prea mic între piesele de îmbina



cur ăţ ăţirea neîngrijită a tablelor care se sudează , de : ţunder, vopsele, rugină rugină, care împiedică împiedică realizarea unei fuziuni corecte a materialului topit cu materialul de baz



intensitatea prea mică a curentului , , deci că căldură ldură insuficientă insuficientă pentru încălzirea materialului de bază bază ; viteza mare de sudare , care poate duce la depunerea materialului de adaos, înainte ca materialul de bază bază să aibă aibă timp să să se încă încălzească lzească la temperatura de topire ; diametrul electrodului prea mic , în special la table groase, unde, pierderile de că căldură ldură sînt mar





15



15.8.ARDEREA CORDONULUI DE SUDURA Este un proces chimic care duce la scă scăderea substanţ substanţial ialăă a proprietăţ proprietăţilor ilor mecanice. Micş Micşorarea acestora se datoreş datoreşte arderii elementelor de aliere peste limite admise precum şi oxidă oxidării fierului. Cordonul de sudură sudură apare oxidat la suprafaţă suprafaţă,, observă incluziuni de zgură zgură. Acest defect, se datoreş datoreşşi, examinat la microscop, se observă te — în primul rînd — intensităţ intensit ăţii ii prea mari a curentului de sudare sau vitezei de sudare prea mici. Arderea, este favorizată favorizată de un arc de sudare prea lung care uş uşurează rează pătrunderea oxigenului la locul de sudură sudură. Dacă Dacă rostul între tablele care se îmbină îmbină este prea mare, poate de asemenea să să apară apară acest defect. La arderi, nu se pot obţ obţine amelioră ameliorări ale structurii prin tratamente termice construcţiile cu solicită solicitări mecanice. şi de aceea, aceste defecte sînt nepermise la construcţ Cordoanele de sudură sudură arse, trebuie înlă înlăturate.

În cazul unor sudă sudări ale oţ oţelurilor anticorosive, prin arderile parţ parţiale ale elementelor de aliere, se pierde rezistenţ rezistenţa la coroziune. Se recomandă recomandă, în acest caz, ca piesele sudate să să se încă încălzească lzească simultan la temperatura de topire. Această Această condiîndeplinită de sudurile cap la cap. Sudurile de colţ colţ trebuie, în general, să să ţie este îndeplinită fie evitate.

15.9.DEFECTE DE FORMĂ FORMĂ Lăţime neregulată a cusă turii. turii. Dacă Dacă rostul pieselor de îmbinat este mai mare decît cel prescris, rezultă rezultă cusă cusături mai late şi dacă dacă mărimea rostului este neuniformă formă, în special la sudare automată automată, se obţ obţin cordoane

Fig.15.9.1.Defecte de forma

de sudură sudură cu lăţ lăţime ime variabilă variabilă . Acest defect poate să să apară apară şi în condiţ condiţii normale de sudare sub influenţ influenţa unor factori perturbatori, ca : variaţ variaţia tensiunii în reţ reţea, variaţ variaţia vitezei de înaintare a electrodului sau a tractorului de sudură sudură datorită datorită unor înţ înţepeniri. La apariţ apariţia lăţ lăţimii imii neuniforme, se mai recomandă recomandă verificarea legă legării cablului de piesă piesă, verificarea stă stării clemelor de contact la masa. 16



Convexitatea excesivă . Este un defect al sudurilor de colţ colţ caracterizat printrun profil deosebit de convex .

Fig.15.9.2

Abaterea poziţiei relative a semifabricatelor .

Fig.15.9.3

Lipsa de aliniere (denivelare), se defineş defineşte prin nerespectarea coaxialităţ coaxialităţii ii prevă prevăzute pentru capetele celor două două piese sudate .

Fig.15.9.4

Frîngerea , reprezintă reprezintă nerespectarea unghiului prescris între axele celor două două piese.

Fig.15.9.5

Cauzele acestor defecte, sînt: asamblarea incorectă incorectă a semifabricatelor, aparideformaţii în timpul sudă sudării datorită datorită numă numărului insuficient de puncte de ţia unor deformaţ prindere, dispozitive de sudare insuficient de rigide. Pentru evitarea frîngerii, se 17



mai recomandă recomandă, asamblarea în poziţ poziţie iniţ iniţial ialăă, deformată deformată, invers faţă faţă de deformadupă sudare. ţia care survine după Marginile tablei, topite. topite. Defectul se recunoaş recunoaşte prin observarea că că marginile tablei sînt topite şi materialul topit s-a scurs

Fig.15.9.6

Scurgerea. Atunci cînd materialul de adaos se revarsă Scurgerea. revarsă pe suprafaţ suprafaţa materialului de bază bază, fă fără legă legătură tură intimă intimă cu acesta, apare defectul de scurgere . Cauzele acestui defect, sînt : regim de sudare cu parametri prea ridicaţ ridica ţi, lungimea prea mare a arcului sau înclinarea acestuia lateral faţă faţă de baia de sudură sudură, înclinare incorectă corectă a electrodului.

Fig.15.9.7

La suduri verticale sau suduri de plafon, diametrul electrodului nu trebuie să fie mai mare de 4 mm, deoarece, odată odată cu creş creşterea diametrului, apare pericolul scurgerii unei cantităţ cantităţii de metal topit. Scurgerea, depinde şi de calitatea electrodului. Pericolul de apariţ apariţie a defectului, creş creşte odată odată cu creş creşterea fluidităţ fluidităţii ii zgurii. Str ă ă pungeri. In timpul procesului de sudare se poate produce o perforare a materialului de bază bază, ducînd la apariţ apariţia defectului de stră străpungere. Fenomenul de stră străpungere apare, în special, la sudarea tablelor subţ subţiri sau la sudarea primului strat. 18



Cauzele stră străpungerii, sînt : intensitatea curentului de sudare prea mare sau diametrul electrodului de asemenea prea mare în raport cu grosimea tablei. La table subţ subţiri, se cere o stabilitate mai mare a arcului, de aceea, se recomandă recomandă utilizarea curentului continuu. Se mai recomandă recomandă, sudarea cu polaritate inversă inversă. Uneori, rostul ales este prea mare. Dimensiunile rostului, funcţ funcţie de grosimea tablelor, sînt date în : STAS 6662-74, pentru sudarea manuală manuală, STAS 6726-75, pentru sudare automată automată sub strat de flux şi STAS 7502-75, pentru sudare în mediu de bioxid de carbon. Deschiderea rostului prea mare, se mai poate datora şi prinderii tablei, prea puţ puţine puncte, permiţ permiţ îndu-se îndu-se astfel, deplasarea relativă relativă a acestora în timpul sudă sudării, datorită datorită deformă deformării. In cazul apariţ apariţiei stră străpungerii, este necesar a se mai verifica şi pragul, eventual, mă mărindu-se înă înălţimea acestuia.

Fig.15.9.8

O altă altă cauză cauză, este conducerea greş greşită ită a electrodului şi anume, menţ menţinerea acestuia prea mult timp pe loc. La sudarea automată automată, în vederea realiză realizării unor productivităţ productivităţii mari fă fără apariţ apariţia stră străpungerii, se recomandă recomandă utilizarea unui suport nefuzibil (pernă (pernă de cupru), a unui suport format din flux, a unui suport fuzibil (pernă (pernă metalică metalică) sau sudarea manuală manuală pe faţ faţa opusă opusă.

Şanţ marginal. Defectul se mai numeş numeşte şi crestă crestătură tură şi reprezintă reprezintă o lipsă lipsă de

metal, sub forma unui şan anţţ, pe o anumită anumită lungime la marginea cordonului de sudură dură. Adîncimea şan anţţului poate ajunge la cî ţiva milimetri.

19



Fig.15.9.9

Fig.15.9.10

Curentul de sudare prea mare, conducerea greş greşită ită a electrodului pot duce la apariţ apariţia şan anţţului. Straturile de oxid sau ţunder de la laminare, pot favoriza apariţia acestui defect, de aceea, se recomandă recomandă, îndepă îndepărtarea lor pe o lăţ lăţime ime de min. 20 mm. La sudarea automată automată, şan anţţurile se datoresc vitezei de înaintare prea mari. Acest defect reduce sensibil rezistenţ rezistenţa la solicită solicitări variabile şi are efecte deosebit de periculoase la îmbină îmbinări sudate care sînt solicitate la temperaturi sub 00 C.

15.10.STROPI DE SUDURĂ SUDURĂ Pică Picăturile de metal topit, proiectate în timpul operaţ operaţiei de sudare, care aderă aderă la materialul de bază bază sau la suprafaţ suprafaţa deja solidificată solidificată a cordonului de sudură sudură, se numesc stropi. Intensitatea curentului de sudare prea mare, duce la intensificarea procesului de producere a stropilor. Arcul prea lung, poate provoca de asemenea, o stropire intensă intensă ; de aceea, se recomandă recomandă ca lungimea arcului să să fie minimă minimă, pentru a se evita stropirea. Experimental, s-a ară arătat că că, în condiţ condiţii similare, electrozii bazici produc ceva mai puţ puţini stropi decît celelalte tipuri de electrozi. Formarea stropilor este mai intensă intensă la sudarea cu curent alternativ. Deoarece, prin mă măsuri tehnologice, stropii nu pot fi evitaţ evitaţi complet, se recomandă recomandă înl înlăăturarea acestora după după sudare, cu dalta sau peria de sîrmă sîrmă. La îmbină îmbinări sudate din oţeluri anticorosive. se recomandă recomandă protejarea pieselor, de o parte şi de alta a cordonului de sudură sudură, cu fî şii de plă plăci de azbest.

20



15.11.GAZE ÎN CORDOANE DE SUDURĂ SUDURĂ In timpul procesului de sudare, se degajă degajă cantităţ cantităţii de gaze care, absorbite în cordonul de sudură sudură, pot avea influenţă influenţă negativă negativă asupra îmbină îmbinărilor sudate. In cele ce urmează urmează se analizează analizează, în acest sens, principalele gaze. Hidrogenul, poate proveni din : metalul de adaos ;  metalul de bază bază ;  atmosfera arcului. Cea mai importantă importantă sursă sursă de hidrogen o oferă oferă înveliş învelişul electrozilor. El se poate forma din descompunerea apei conţ conţinută inută în înveliş înveliş. Şi umiditatea atmosferică rică se manifestă manifestă activ, mai ales cînd se folosesc electrozi al căror înveliş înveliş este higroscopic. Această Această sursă sursă poate fi evitată evitată prin uscarea electrozilor înainte de utilizare.Oxizii de metal, uleiurile cît şi vopselele aflate pe piesele de sudat, constituie, de asemenea, surse importante de hidrogen. 

La sudarea automată automată sub strat de flux, umiditatea fluxurilor constituie o sursă sursă importantă importantă de hidrogen. Pentru evitarea acestuia, se recomandă recomandă uscarea fluxurilor îna»lnte de utilizare, pînă pînă cînd umiditatea scade sub 0,1%. Hidrogenul poate provoca fisuri şi sufluri. Oxigenul. Absorbţ Absorbţia oxigenului în cordoanele de sudură sudură este influenţ influenţată ată de factorii enumeraţ enumeraţi în continuare. Natura şi grosimea învelişului ului.. Dacă Dacă se topeş topeşte un electrod neprotejat, se fixează fixează pînă pînă la 0,30% oxigen în cordonul de sudură sudură. In cazul înveliş învelişurilor oxidante ca şi la înveliş învelişuri subţ subţiri, conţ conţinutul de oxigen al cordonului de sudură sudură se menţ menţine la cca 0.20%. înveliş învelişurile acide şi cele pe bază bază de oxid de titan, reduc simţ simţitor concentraţia de oxigen, aceasta variind de la 0,05% la 0,1%. In cazul înveliş învelişurilor bazice, conţ conţinutul de oxigen este şi mai redus, nedepăş nedepăşind ind 0,05%. Intensitatea curentului de sudare. Cu creş creşterea intensităţ intensităţii ii peste valoarea optim optimăă, creş creşte conţ conţinutul de oxigen introdus în baia de metal topit, oxigen provenit din aer. Influenţa elementelor de aliere. aliere. Se constată constată fenomenul că că îmbină îmbinările de sudură sudură cu cel mai mare conţ conţinut de oxigen sînt cele cu cel mai redus conţ conţinut de mangan. In 21



metalul topit, anumite elemente de aliere au o deosebită deosebită afinitate pentru oxigen la temperatură temperatură ridicată ridicată, oxidarea lor preferenţ preferenţial ialăă în timpul sudă sudării, puţ puţind atrage după după sine alterarea proprietăţ proprietăţilor ilor cordonului de sudură sudură. In exploatare, oxigenul în stare dizolvată dizolvată în cordoanele de sudură sudură, acţ acţionează ionează asupra compactităţ compactităţii ii construcţ construcţiilor sudate, micş micşorînd caracteristicile mecanice.

Fig.15.11.1.Tensiuni si deformatii

Fig.15.11.2.Tensiuni si deformatii

Azotul. Sudarea pieselor de oţ Azotul. oţel este însoţ însoţită ită şi de fenomenul fixă fixării azotului în baia de metal topit, topit, sub formă formă de nitrură nitrură de fier (Fe4N). Surplusul de azot rezultat din scă scăderea solubilităţ solubilităţii ii la ră răcire, difuzează difuzează microscopic în masa oţ oţelului, provocînd modificarea proprietăţ proprietăţilor ilor mecanice ale construcţ construcţiei sudat Regimul de lucru. Curentul alternativ pare să să favorizeze absorbţ absorbţia azotului. Tensiunea are o influenţă influenţă hotă hotăritoare, absorbţ absorbţia crescînd cu tensiunea arcului. Conţţinutul de azot absorbit poate să Con să ajungă ajungă la 0,15—0,20%, la sudare cu electrod neînvelit. Materialul de adaos. adaos. înveliş învelişurile bazice ale electrozilor dau conţ conţinuturi mai reduse de azot absorbit decît înveliş învelişurile acide sau rutilice. Materialul de bază . Azotul prezintă prezintă solubilitate mare în oţ oţelurile crom şi cromnichel. In mod normal, cantitatea de azot prezentă prezentă în metalul depus prin sudură sudură cu 13% crom sau mai mult, variază variază între 0,03% şi 0,07%.

La oţ oţeluri obiş obişnuite de construcţ construcţie, la temperaturi normale şi ridicate, azotul duce la creş creşterea rezistenţ rezistenţei la rupere (a,) şi a limitei de curgere (CTc) dar la scă scăde22



rea rezilienţ rezilienţei KCU îmbină îmbinărilor sudate. Totodată Totodată, creş creşte tendinţ tendinţa de apariţ apariţie a porozităţ rozităţii ii în sudură sudură, în prezenţ prezenţa hidrogenului.

23


Capitolul 15_Defecte de Sudare

Recommend Documents