TEHNOLOGIA SUDĂRII PRIN P RIN TOPIRE TOP IRE -1-
Dr.ing. Ionel Dănuţ SAVU
Bibliografie: 1. Dehelean, D. – Sudarea prin topire, Editura Sudura, Timişoara, 1997 2. *** - EWF’s European Welding Engineer Guide, 2000 3. *** - Standarde STAS, EN, ISO Cuprins: 1. Sudarea – generalităţi 1.1 Istoric 1.2 Terminol Terminologie, ogie, noţiuni noţiuni 1.3 1.3 Clas Clasif ific icăr ării 1.4 Simboliz Simbolizarea area îmbină îmbinărilo rilorr sudate sudate 1.5 Poziţi Poziţiii de lucru lucru 1.6 Securita Securitatea tea munci munciii la sudar sudaree 2. Procedee de sudare a materialelor materialelor metalice 2.1 Sudarea Sudarea prin topire topire (0) (0) 2.1.1 Sudarea oxigaz (31) 2.1.2 Sudarea cu arc electric electric cu electrod învelit (111)
1
1. Su Sudar darea ea - gene general ralită ităţi ţi 1.1 1.1 Isto Istori ricc Epoc Epocaa bro bronz nzul ului ui:: 1821, Davy 1867, Thompson 1885, Benardos 1907, Kijellberg Kijellberg 1919, Roberts 1920, Nobel 1951, Paton 1953 1957, Stohr 1961 1970
- sud sudaarea rea în în foc focul ul de forj forjăă – descoperirea arcului electric – inventarea sudării sub presiune – inventarea sudării cu arcul electric – inventarea electrodului învelit – inventarea sudării în mediu de gaz protector – inventarea sudării mecanizate mecanizate sub strat de flux – inventarea sudării în baie de zgură – inventarea sudării în mediu de dioxid de carbon – inventarea sudării cu fascicul de electroni electroni – inventarea sudării cu plasmă – inventarea sudării cu laser.
Tradiţie în România 1931 – primul pod sudat, peste râul Bîrzava 1938 – se înfiinţează “Cercul pentru încurajarea sudării” la Timişoara Timişoara 1952 – se înfiinţează înfiinţează prima secţie de sudură la Institutul Politehnic din Timişoara 1953 - se înfiinţează înfiinţează o secţie de sudură la Baza Academiei Timişoara 1970 – se înfiinţează înfiinţează Institutul de Sudură şi Încercări de Materiale (ISIM) din Timişoara 1990 - se înfiinţează înfiinţează Asociaţia de Sudură din România (ASR).
1.2 Termin Terminolog ologie, ie, noţiu noţiuni ni Sudar Sudarea ea – proced procedeu eu de îmbin îmbinare are nedem nedemont ontabi abilă lă a două două mater material ialee de bază bază (MB) (MB),, simi similar laree sau disimilare, cu consum de energie termică şi/sau mecanică, având ca rezultat obţinerea unei structuri interne continue a metalului de bază îmbinat (SR ISO 857). Îmbinarea se poate realiza cu sau fără adaos de material (MA). Lipirea – procedeu de îmbinare nedemontabilă a două materiale de bază, realizat cu ajutorul unui aliaj de lipire care este introdus, respectiv menţinut de către forţe capilare între cele două suprafeţe supuse lipirii. Dacă temperatura de topire a aliajului de lipire este mai mică de 450 oC, atunci lipirea este numită “lipire moale”. Dacă temperatura de topire a aliajului de lipire este mai mare de 450 oC, atunci lipirea este numită “lipire tare”. Sudură, lipitură – rezultatul procesului de sudare, respectiv lipire. În cazul termenului “sudură” mai pot fi întâlnite noţiunile similare de “cusătură”, “cusătură sudată”, “cordon de sudură”. Îmbinare sudată – ansamblul format de cele două materiale materiale de bază împreună cu sudura. Zonă influenţată termic – Zona materialului de bază, imediat învecinată învecinată sudurii, care nu a atins punctul de topire. Procesele metalurgice specifice procesului de sudare implică o modificare a structurii şi caracteristicilor caracteristicilor zonei respective. Influenţa acestora este de natură termo-mecanică. termo-mecanică.
1.3 1.3 Clasi Clasific ficări ări După modul de desfăşurare: Sudare prin topire – energia utilizată la realizarea procesului de sudare este predominant de natură termică Sudar Sudaree prin prin presi presiune une – energi energiaa utili utiliza zată tă la real realiza izarea rea proces procesulu uluii de sudar sudaree este este predominant de natură natură mecanică După scop: Sudare de îmbinare – obiectiv principal: calitatea îmbinării îmbinării sudate trebuie să fie cel puţin egală cu calitatea materialului de bază cel mai slab. Principalele caracteristici ale îmbinării sudate sunt: rezistenţă, alungire, tenacitate, rezistenţă la coroziune.
2
Sudare de încărcare – obiective principale: caracteristici specifice ale suprafeţei MB, aderenţa stratului depus. STAS ISO 4063 4063-1993 -1993:: Nom Nomencl enclator atorul ul procedee procedeelor lor şi num numerel erelee de referinţ referinţăă pentru pentru reprezen reprezentarea tarea simbolică simbolică pe desen Ex.: 111 – Sudare cu arc electric cu electrod învelit 135 – Sudare cu arc electric în mediu de gaz activ cu electrod fuzibil; sudare MAG 141 – Sudare cu arc electric în mediu de gaz inert cu electrod de wolfram; sudare WIG. SR ISO 857-1994: Procedee de sudare, lipire tare şi lipire moale. Vocabular. – prezintă schemele de principiu ale procedelor procedelor de sudare. sudare. Procedee de sudare şi procedee conexe sudării:
Sudare în stare solidă
Sudare cu arc electric
Lipire tare
Lipire moale
Procedee de sudare
Alte procedee de sudare
Sudare prin rezistenţă el.
Sudare oxi-gaz
Pulverizare termică
Procedee conexe sudării
Lipire cu adezivi
Tăiere cu oxigen
Tăiere termică
Tăiere cu arc
Alte procedee de tăiere
Clasificarea Clasificarea îmbinărilor îmbinărilor sudate: Îmbinări sudate cap la cap Îmbinări sudate în colţ Îmbinări sudate prin suprapunere
cap la cap
în colţ
prin suprapunere
1.4 Simbolizarea îmbinărilor sudate SR EN 22553-1995: Îmbinări sudate şi lipite. Reprezentări simbolice pe desene Standardul defineşte regulile care trebuie urmate pentru reprezentarea simbolică pe desene a îmbinărilor sudate şi lipite.
1.5 Poziţii de lucru SR ISO 6947 – 1994: Suduri. Poziţii de lucru. Definiţiile unghiurilor de înclinare şi de rotire.
3
Standardul defineşte poziţiile de lucru şi permite localozarea sudurilor în spaţiu, în raport cu un plan orizo orizonta ntal, l, cu ajuto ajutorul rul ung unghiu hiuri rilor lor de încl înclina inare re si de rotire rotire care care sunt sunt indep independ endent entee de const construc rucţia ţia înconjurătoare. 1.6 Securitatea muncii la sudare Securitatea muncii este responsabilitatea tuturor începând cu conducerea întreprinderii şi terminând cu ultimul muncitor! Prescripţii: Tehnica securităţii muncii sudării, tăierii şi a procedeelor procedeelor similare de lucru Reguli tehnice pentru staţii de depozitare a acetilenei şi carbidului Prescripţii asupra rezervoarelor sub presiune, a buteliilor, buteliilor, pentru instalaţii de umplere Prescripţii generale de prevenire a accidentelor Prescripţii de prevenire a accidentelor produse de mijloacele de producţie Prescripţii de prevenire a accidentelor produse de gaze Prescripţii de prevenire a accidentelor sonore Dispoziţii asupra materiilor prime periculoase Prescripţii asupra surselor de curent pentru sudare
Echipamentul personal de protecţie al sudorilor: Sudorii Sudorii trebuie trebuie să depăşeas depăşească că vârsta vârsta de 18 ani şi trebuie trebuie să prezint prezintee cunoştin cunoştinţe ţe privind privind siguran siguranţa ţa asupra asupra lucrului cu instalaţiile şi utilajele cu care lucrează. Personalul necalificat precum şi cei care nu au împlinit vârsta de 18 ani vor pute lucra în domeniul sudării şi al procedeelor conexe doar sub assitenţă permanentă. Echipamentul de protecţie compus din mănuşi, ochelari de protecţie, şorţ de protecţie, pantofi de protecţie, mască de gaze, aparat auditiv, este asigurat muncitorilor sudori de către întreprinderea unde lucrează. Personalul muncitor are obligaţia să utilizeze acest echipament de protecţie.
Arcul electric emite: Radiaţie ultravioletă ultravioletă - atacă pielea Radiaţie infraroşie infraroşie – provoacă cataracta
Sudarea în condiţii deosebite Sudarea în spaţii reduse de lucru – necesitatea unei ventilări şi iluminări suplimentare; suorul nu va opera singur, ci va avea un ajutor Sudarea în condiţii de pericol de incendiu – se execută doar cu permis de lucru; măsurile de securitate se stabilesc în scris.
Impurităţi Oxizii de azot (NO şi NO 2) – după inhalare apar reacţii iritante ale căilor respiratorii; în cazul cazul uno unorr concen concentra traţii ţii ridic ridicate ate există există perico pericolul lul apari apariţie ţieii după după câteva câteva ore ore a unu unuii edem edem pulmonar Ozonul (O3) – se formează în aer la razele ultraviolete ale arcului electric; are miros înţepător, puternic iritant al mmucoasei nazale; poate produce edem pulmonar Oxidul de carbon (CO) – se formează la sudarea în mediu de gaz protector şi la sudarea cu flacără; CO împiedică transportul de oxigen din sânge; provoacă oboseală, dureri de cap, greaţă, poate produce pierderea cunoştinţei sau chiar moartea Dioxidul de carbon (CO 2) - se formează la sudarea în mediu de gaz protector; gazul este uşor toxic şi produce iritaţii ale căilor respiratorii Praf fin – fumul dăunător plămânilor (particule cu diametrul mai mic decât 1 µm) şi praful se formează formează în special special în timpul topirii topirii metalului metalului de adaos Fier, oxizi de fier – au acţiune iritantă asupra mucoaselor căilor respiratorii şi stomacului Crom, cromaţi – au acţiune iritantă asupra pielii şi căilor respiratorii; se presupune că legăturile hexavalente ale cromului pot avea reacţii cancerigene Nichel, oxizi oxizi de nichel – sunt sunt cancerigeni Aluminiul – produce iritaţii ale sistemului respirator respirator
4
Zincul – apare la sudarea şi tăierea tablelor zincate sau a pieselor alămite. Fosgenul – este un gaz otrăvitor format în urma descompunerii unor dizolvanţi de grăsimi ce conţin clor, sub acţiunea radiaţiei ultraviolete a arcului; produce moartea dacă este inhalat timp de mai multe ore.
2. Procedee de sudare a materialelor metalice 2.2 Suda Sudarea rea prin prin topi topire re (0) (0) 2.1.1 Sudarea oxigaz (31) Variante: Variante: sudarea oxiacetilenică, sudarea oxipropanică, sudarea oxihidrică Principiul procedeului: suprafeţele ce urmează a fi sudate şi materialul de adaos se încălzesc şi se topesc cu ajutorul unei flăcări produse de arderea unui combustibil gazos Domenii de aplicare: sudarea oţelurilor, sudarea fontelor, sudarea cuprului, sudarea alamei, sudarea zincului, … Sursa termică: flacăra - caracteristici: Zonele flăcării
A
1
3
2
T [oC] 3170oC
1200oC 300oC l [mm] A: zona de amestec neaprins – conţine amestecul C 2H2+O2 Zona 1: zona nucleului: C2H2+O2→2C+H2+O2+q oxidul oxidul de carbon carbon de pe suprafaţ suprafaţaa exterioa exterioară ră se oxidează oxidează (oxidare (oxidare primară); primară); rezultatul este apariţia unor puncte incandescente incandescente prezintă luminozitate luminozitate crescută crescută comparativ cu celelalte celelalte zone formă cilindrică Zona 2: zona flăcării primare: 2C+H 2+O2→2CO+H2+450 MJ/kmol zona cea mai caldă utilizată la sudare formă cilindro-conică cilindro-conică transparentă transparentă spre albastru flux termic ridicat Zona 3: zona flăcării secundare: 2CO+H 2+3/2O2→2CO2+H2O+850 MJ/kmol
5
volumul zonei este mare şi este în contact cu aerul rece deci fluxul termic este scăzut formă conică gălbui-roşcată.
Structură şi formă – determinate determinate de coeficientul coeficientul stoichiometric β =
VolumO2 VolumC 2 H 2
β=1,2 =1,2-1 -1,5 ,5 – flac flacăr ăraa este este oxid oxidan antă tă,, oxid oxidar area ea este este viol violen entă tă flac flacăr ăraa fiin fiindd zgomotoasă şi albăstruie; cele 3 zone se disting f. bine şi sunt reduse ca dimensiune β=1,1-1,2 – flacăra este neutră β=0,7-1,1 =0,7-1,1 – flacăra flacăra este carburan carburantă tă (reducăt (reducătoare) oare);; oxigenul oxigenul este insufici insuficient ent pentru o oxidare completă a carbonului; acesta trece în flacăra primară; flacăra este deformată, nu are rigiditate, este rosiatică şi are un şuierat caracteristic. caracteristic. Acetilena (C 2H2) este un gaz incolor, cu miros eteric iritant (datorită impurităţilor), toxic. Amestecul acetilen acetilenă-aer ă-aer explodea explodează ză dacă dacă acetilen acetilenaa este între între limitel limitelee 3-65%. 3-65%. Amestec Amestecul ul acetile acetilenă-oxi nă-oxigen gen explodează dacă acetilena este între limitele 3-93% Tehnologia sudării oxigaz Sudar Sudarea ea spre spre stânga stânga – se aplic aplicăă la sudar sudarea ea tabl tablelo elorr subţi subţiri ri (max (max 4 mm grosim grosime); e); dezavantaje: pierderi mari de căldură, materialul materialul topit se răspândeşte uşor, pătrundere mică.
45o
o
30
Consumul de acetilenă: (80-120) x grosimea tablei de sudat s Diametrul materialului de adaos: d = + 1 [mm]
2
Sudarea spre dreapta – avantaje: viteză de răcire mai mică, protejare a băii mai bună, transfer de căldură mai concentrat, pătrundere mai bună; dezavantaj: nu se poate aplica la grosimi mai mici de 3 mm.
35-40o
40-50o
Consumul de acetilenă: (120-150) x grosimea tablei de sudat Diametrul materialului de adaos:
d =
s 2
+1
[mm]
Aplicaţii şi probleme tipice: Sudarea oţelurilor Grosimea Poziţia de sudare Caracteristici Caracteristici tehnice MB [mm] < 1, 1,5 Sudar udaree făr fărăă ma materi erial de ada adaoos, ro rost I cu cu ma margi rgini răs răsfr frâânte nte Sudare spre stânga, diametrul vergelei: 2-3 mm, rost I, 1-3 deschidere: 0,25 x grosimea MB Orizontală (PA) 4 – 12 12 (15 (15)) Suda Sudare re spr spree drea dreapt pta, a, ros rostt V > 12 (15) (15) Suda Sudarre pe pe am ambele bele feţe feţe,, rost rost X <6 Rost I Verticală ascendentă (PF) >6 Rost V sau X
6
Orizontală Orizontală pe perete vertical (PC) Peste cap (PE)
<5 >5 -
Sudar Sudaree facilă facilă,, flacăr flacăraa îndre îndrepta ptată tă spre spre partea partea de jos jos a rostului Sudare cu mai multe treceri, flacăra îndreptată spre partea de jos a rostului Sudarea spre stânga sau spre dreapta
Sudarea Sudarea fontelor: fontelor: în poziţie poziţie orizonta orizontală lă (datori (datorită tă fluidit fluidităţii ăţii ridicate ridicate a fontei), fontei), flacără flacără reducătoare, sudare cu sau fără preîncălzirea MB; probleme: fonta devine brusc extrem de fluidă, sudura este poroasă, la suprafaţa piesei apare un strat de oxid cu punct de topire mai ridicat decât al fontei, apar fisuri datorită deformabilităţii deformabilităţii scăzute a fontei. Sudarea cuprului: flacără neutră; preîncălzirea MB; la grosimi mari se utilizează o vergea din Cu metalurgic, la grosimi mici se utilizează o vergea din Cu electrolitic; la sudare se utilizează un flux decapant de tipul boraxului sau clorurii de sodiu Sudarea alamei (aliaj Cu-Zn) – zincul (punct de topire la 419 oC) se evaporă la 900 oC rezu rezult ltân ândd fumu fumull alb alb de ZnO ZnO care care este este toxi toxic; c; alam alamaa se tope topeşt ştee la 900 900 oC; pentru pentru împiedica împiedicarea rea evaporăr evaporării ii zincului zincului se utilizea utilizează ză un flux decapant decapant de tipul tipul boraxului boraxului,, acidului boric sau clorurii de zinc); se lucrează cu o flacără puţin oxidantă. Sudarea bronzului – aceeaşi tehnologie ca şi la sudarea cuprului; flacăra va fi neutră Sudare Sudareaa zinc zinculu uluii – spre spre stânga stânga;; flac flacără ără puţin puţin reducă reducăto toare are,, fluxu fluxull decapa decapant nt:: 60% salmiac+40% ZnO Sudarea plumbului – se vor utiliza măşti de gaze pentru că rezultă vapori foatre toxici Sudarea nichelului – pregătirea se face ca la sudarea cuprului; se sudează spre dreapta. Echipamentul pentru sudare: Butelie oxigen (culoare albastră) Butelie acetilenă (culoare roşie) sau generator de acetilenă Reductoare de presiune Furtune de presiune Arzătorul
2.1.2 Sudarea cu arc electric cu electrod învelit (111) Principiul şi caracteristicile caracteristicile procedeului de sudare cu arc electric cu electrod învelit Principiu: arcul electric este amorsat între un electrod învelit şi piesă; baia se formează prin topirea capătului electrodului şi al piesei; baia e protejată faţă de acţiunea atmosferică atmosferică prin stratul de de zgură lichidă lichidă şi gazele generate generate de învelişul electrodului. electrodului. Amorsar Amo rsarea ea arcului: arcului: prin atinger atingerea ea piesei piesei cu electrod electrodul ul (scurtc (scurtcircui ircuitare tareaa circuit circuitului ului electric). Tipul curentului utilizat: c.c., c.a. Aplicare: în general manual, existând şi variante mecanizate. Rata depunerii de metal: 1,8-5,4 kg/h Parametrii tehnologici principali Parametru delectrod Ua Is Vsudare [mm] [V] [A] [cm/min] Domeniu de valori 1,6-6,0 15-30 25-400 6-20 Electrodul învelit - caracteristici caracteristici Electrodul învelit: o vergea metalică acoperită cu un înveliş depus prin presare sau prin imersionare Dimensiunile Dimensiunile standard ale electrozilor: electrozilor: Diametru [mm] 1,6 2,0 2,5 3,25 4,0 5,0 6,0 Lungime [mm] 200 250 300 300/350 350/450 450 4 50 Tipul învelişului (clasificare după grosimea învelişului) Tipul învelişului subţire mediu foarte gros Diametru înveliş / diametru vergea < 1,4 1,4 – 1,55 > 1,6 Tipul învelişului (clasificare după caracter)
7
Acid Acid (A) - carac caracter terist istici ici:: conţi conţine ne oxizi oxizi de Fe (30-60 (30-60%) %) + carb carbona onaţi ţi + dezoxidanţi (FeMn); are rată de topire mare; suprafaţa sudurii este netedă, plană şi curată; transferul de metal se face prin picături fine; zgura este vâscoasă, se desprinde uşor şi conţine oxizi; pătrunderea este f. bună; metalul depus prezintă tendinţă de fisurare la cald; este recomandat în cazul sudării în poziţii dificile; caracteristicile caracteristicile mecanice ale metalului depus sunt slabe. Oxidant (O) – caracteristici: conţine oxizi de Fe (30-60%) + dezoxidanţi (FeMn, 10-20% 10-20%); ); zgura zgura are are silic silicaţi aţi,, este este abund abundent entă, ă, compac compactă, tă, fluid fluidă, ă, cu inter interval val mare mare de solidificare; transferul se face prin picături fine; pătrunderea este mică, dar sudura are aspect corespunzător; caracteristicile mecanice ale metalului depus sunt slabe datorită oxidării Si, Mn, C şi FeO Rutilic (R), titanic (T) - conţine oxidul TiO 2 (30-60%) + dezoxidanţi; zgura este vâscoasă, intervalul ei de solidificare este mic, acoperă bine baia şi se desprinde uşor; pătrunderea este bună; transferul se face prin picături mari; metalul deus, deşi are FeO, are caracteristici mecanice bune; conţinutul de hidrogen merge până la 25-30 ml/100g metal depus; c.c. şi c.a.; sudare în orice poziţie mai puţin vertical descendent Celulozic (C) – obţinut din învelişul rutilic prin adăugarea a min 12% celuloză; în timpul arderii substanţele organice din componenţă ard eliberând gaze de tipul CO 2 şi H2; zgura zgura este este subţir subţire, e, se soli solidif difică ică rapid rapid,, acoper acoperăă bine bine baia baia şi se despr desprind indee uşor; uşor; pătrunderea şi supraînălţarea supraînălţarea sunt mari; aspectul sudurii este inestetic, cu solzi inegali; stropirea este abundentă, iar metaul depus are caracteristici mecanice scăzute datorită hidrogenului conţinut Bazic (B) – conţine CaCO 3 + CaF2 + cuarţ + silicaţi + rutil; zgura este fluidă, are interval mic de solidificare, acoperă bine baia, se desprinde cu greutate şi la răcire vâscozitatea îi creşte rapid; adăugarea unui conţinut redus de FeO conduce la creşterea tensiunii superficiale superficiale a zgurei lichide, precum şi la creşterea caracteristicilor caracteristicilor mecanice ale metalului depus; sudura este convexă şi inestetică (supraînălţare mare); stropirile sunt mari; CaF 2 din înveliş dă un caracter higroscopic acestuia, deci înainte de utilizarea se recomandă uscarea electrozilor electrozilor pentru 2-3 ore la 300 oC; sudare numai în cc+ Zircon-bazic (ZB) – conţine silicat de Zr sau dioxid de zirconiu, care reduce intervalul de solidificare a zgurei şi îmbunătăţeşte detaşarea acesteia Rutilic-celulozic Rutilic-celulozic (RC) Cu pulberi de Fe – conţine pulberi de Fe sau diverse pulberi metalice care măresc rata de depunere; arcul arde înnecat în înveliş. Simboli Simbolizarea zarea electroz electrozilor ilor (confor (conform m SR EN 499 – Electroz Electrozii înveliţ înveliţii pentru pentru sudarea sudarea manuală cu arc electric a oţelurilor nealiate şi cu granulaţie fină):
Nr. standard - electrod învelit / sudare manuală cu arc electric electric _ rezistenţa rezistenţa şi alungirea alungirea metalului metalului depus _ caracteristicile la încovoiere prin şoc ale metalului depus _ compoziţia chimică a metalului depus _ tipul de înveliş al electrodului _ randamentul şi tipul de curent _ poziţia de sudare _ conţinutul de hidrogen
EN 499 – E 46 3 1Ni B 5 4 H5 Ex.: EN 499 - Nr. standard standard : EN 499 E - electrod învelit / sudare manuală cu arc electric : SMAW 46 - rezistenţa şi alungirea metalului depus : 460 N/mm2, 530-680 N/mm2, 20% 3 - caracteristicile la încovoiere prin şoc ale metalului depus : valoare medie de 47 J la -30 o. 1Ni - compoziţia chimică a metalului depus: Mn=1.4%, 0.6-1.2% B - tipul de înveliş al electrodului : bazic 5 - randamentul şi tipul de curent : c.a. sau c.c.+ 4 – poziţia poziţia de sudare sudare: orizontală H5 – conţimutul de hidrogen: 5 ml / 100 g metal depus
Rolul învelişului: învelişului:
Reduce tensiunea de amorsare amorsare a arcului îmbunătăţind astfel amorsarea 8
Stabilizează Stabilizează arderea arcului Protejează baia de sudură prin gazele şi zgura create Dezoxidează baia de sudură prin elementele pe care le conţine Aliază metalul depus prin elementele pe care le conţine Reduce viteza de răcire rezultând astfel o structură de echilibru pentru metalul depus Controlează Controlează geometria băii de sudură prin zgura creată la suprafaţă Reduce scurgerea băii la sudarea în poziţii dificile prin zgura creată Tehnologia de sudare manuală cu electrod învelit Alegere electrod: f(%MB, caracteristicile caracteristicile mecanice cerute, risc de fisurare, poziţia de sudare, tipul îmbinării, îmbinării, tipul curentului) %MA ≅ %MB Alegere rost: f(%MB, grosimea piesei de sudat, tipul îmbinării, poziţia de sudare) Alegere diametru electrod, d e: f(tipul electrodului, poziţia de sudare, rost, %MB, grosimea piesei de sudat, curentul de sudare) de-rădăcină < de-umplere Alegere curent de sudare: f(diametrul f(diametrul electrodului, tipul electrodului, poziţia de sudare) I s = 6 ⋅ d e2 + 20 ⋅ d e Alege Alegere re tensi tensiune une arc: arc: f(lun f(lungim gimee arc) arc),, lungim lungimea ea arcul arcului ui este este aproxi aproximat mativ iv egală egală cu diametrul electrodului Viteza de sudare: apreciere prin lungimea depusă la topirea unui electrod Poziţia electrodului determină: Uşurinţa depunerii Uniformitatea Uniformitatea topirii Conturul sudurii Pendularea electrodului - amplitudine: amplitudine: (2,5-3,0)xd e Reamorsarea Reamorsarea arcului: prin întoarcere în vederea topirii craterului final. Variante ale procedeului: Sudarea gravitaţională gravitaţională – productivitate productivitate de 5 ori mai mare Sudare cu electrozi culcaţi – productivitate de 3-5 ori mai mare Echipamente pentru sudare: Caracteristica Caracteristica externă a sursei de sudare este coborâtoare:
Us [V] Uo1 Uo2
Is [A]
Caracteristica Caracteristica statică a arcului Ua [V]
9
Ia [A]
Surse de c.a. pentru sudare: Transformatorul – cu inductanţă separată, cu inductanţă pe miez comun, cu şunt magnetic Generatoare Generatoare de sudare cu frecvenţă mărită – generatorul sincron Surse de c.c. pentru sudare: Surse Surse rotat rotative ive de c.c. c.c. - conve converti rtizoa zoare re pentr pentruu sudar sudare, e, grupu grupuri ri pentr pentruu sudar sudare, e, generatoare generatoare de c.c. (cu excitaţie separată şi serie antagonistă, cu excitaţie derivaţie derivaţie şi serie adiţională) Redresoa Redresoare re pentru pentru sudare sudare – redresor redresor mon monofaz ofazat, at, redresor redresor trifazat trifazat cu amplific amplificator ator magnetic, invertoare invertoare
Eficienţa electrozilor: electrozilor:
LS , unde: mW – masa totală a vergelelor, L S – LW lungimea măsurată totală a capetelor, L W – lungimea măsurată totală a vergelelor. m D ⋅100 , unde mD – masa de metal depus, m CN – masa Randamentul nominal: R N = mCN nominală a vergelelor consumate m D ⋅ 100 , unde mCE – masa efectivă a vergelelor consumate Randamentul efectiv: R E = mCE
Masa efectivă totală: mCE = mW ⋅ 1 −
=
m D
Randamentul global: RG
Coeficientul Coeficientul de depunere: D =
m E − mS
⋅100 , unde mS – masa totală a capetelor
m D
⋅ 100 , unde mD – masa de metal depus în grame, Im – I m ⋅ t curentul de sudare în amperi, t – timpul de topire total în minute.
10
