Sudarea gi lipirea metalelor
Ing. Florin M. VAlceanu
M.A.S.T.2009
Cuprins
Sudura metalelor
Cap. I. Tenninologie gi simbolistici in tehnica sudurii... 7
Cap. II. Sudarea cu flaciri oxiacetilenici..................... 14Aprinderea fldcdrii oxiacetilenice................ 1,6
Tipuri de sudurd 18Sudura cu sArmi de adaos.... 22Sudura olelurilor moi............. 24Sudura in V simplu 27Sudura de colf ........ 3LSudura ,,h1et"......... 35Sudura olelului inox............ 36Sudura fontei 37Sudura a1uminiu1ui................... 40Sudura in colf ......... 42Sudarea alamei MSudarea cuprului.... 45Tiierea metalelor... 46
Cap.III. Sudarea cu arc electric.......Primii pagi fir sudura cu arcSudura pe o singuri parteSudura in V dublu gi simplu...Sudura in co11.........Sudarea pieselor groaseSudura in T.............imbinarea in trepteSudura fontei gi olelului inox............Suduri pe conducte..................Sudura verticali gi pe plafon
50657071,
72767779
818389
Sudura -peste cap" ...........Suduri orizontali pe suprafefe verticale..lncdrcarea cu sudurdSudura in puncte...Sudura TIG qi MIG............Controlul sudurilor...Defectele imbinirilor sudate
Cap. IV. Lipirea metalelorElemente de fizica soliduluiLeg5tura ionici.........LegStura covalent5...Modalitili de transmitere a cdldurii ..................Tehnologia lipirii metalelorAliaje de lipit.......Aliaje pentru lipirea moale.........Aliaje de lipit pebazl de staniu gi plumb....Aliaje pentru aluminiu qi magneziuTipuri de fondanEiCositorireaLipirea rnetalelor cu cositor...Lipirea moale a tablelorLipirea moale a firelor metalice.....Lipirea moale a levilor
919293959599
105
1181L8119119120128129130131.
1321331361371381.41.
L42
Capitolul ITerminologie gi simbolistici
in tehnologia sudurii
Ca in oricare altd meserie gi in suduri au fost consacratianumili termeni gi au fost standardizate anumite sim-boluri. Toate acestea au menirea de a ugura comunicareaatAt in sfera nemijlociti a execufiei cAt qi in activitatea decontrol, aprovizionare, caractetizare etc.
Tab. 1.L
Terminologia in activitatea de suduri
Termen Descriere
I 2
Bal"urd Ingrogare in zona imbindrii la sudura cap la cap
CusiturS,cordon desuduri
Imbinarea sudatd obfinuti prin solidificareamaterialului debaz6, topit 9i a materialului deadaus obfinutd prin una din metodele de sudare
lJeschiderearostului
Distanfa cea mai mici dintre marginile pieselorde sudat.
Flacdricarburantd
Flacdrd ce confine carbon liber in zona de lucru
Flacird normald Flacird fird oxigen qi carbon liber in zona de lucru
Flacird oxidanti Flaciri ce are oxigen liber in zona de lucru
Ingrogareacusiturii
Grosimea depunerii metalice de suduri pestesuprafala pieselor sudate
lntoarcereafldcdrii Propagarea flicirii in sens invers curgerii gazului
Ldlimeacusiturii Ldtimea maximi a cordonului de suduri
Metal de adaus Metal sau aliaj de metale care se topegte gi sedepune in procesul de sudare
Metal de bazE Metalul sau aliajul care se sudeazi
Metal depus Material provenit din topirea metalului de adauscontribuind la formarea cusdturii
I 2
Nucleu Zona de metal topit la sudarea prin puncteNucleul flScdrii Zona de pomire a fldcdrii oxiacetilenice
Pdtrundere AdAncimea de topire a metalului debazdRddicinacusiturii
Primul rAnd depus pentru realizarea uneiimbindri sudate'
RAnd Forma de metal depus care rezulti in timpul uneisingure parcurgeri a lungimii pentru sudat
Rost Spafiul dintre marginile pieselor pregdtite pentrusuoare
Strat Unul sau mai multe rAnduri sifuate la acelagi nivel
Suduri continul Suduri neintreruptd pe toati lumgimea imbindrii
Sudurd in giuriSuduri la piese supraDuse realizatd orindepunerea'metalului de adaus in gdirri executatern una clm prese
Sudurdintermitentb
SudurS.d^epysi-numai in anumite porfiuni aleIungrmu lmDlnaru
Zond influenfatdtermic
Poltiunea din metalul debazd ale cdrei proprietdf, aufost modificate prin incbJzirea local5 de sudare (ZXI)
Tab.1.2Materiale de adaus gi proteclie
Termen Descriere
AcetileniHidrocarburi (C-rHr) folositd ca gaz combustibil. Esteprodusd la Iocul -deirfil;za's ill gEneratoare pebazdde carbid sau este irnbuteliatd furrecipien$ de ofel
Carbid Carbura de calciu (CaC2) react_ioneazd cu apa cuformare de acetileni.
Electrod Tija metalicd cu secfiune circulard cu aiutorulcdreia se declangeazi arcul electric.
Electrod invelit Elechod de sudare format dintr-o vergea metalici custrahrl de invelig aplicat prin presare sau imersare
Electrodnefuzibil
Electrod de sudare care nu constituie material deadaus la cus;tura sudatd
Electroct cupitrundereact€ulca
Electrod de sudare care permite o pltrundere de4 mm la o sing-urd trecere
SArmd de adaus Metal de adaus sub formd de vergele sau colac
Tab. 1.3
Procedee de sudare gi activitifi conexe
Termen Descriere
Decapare Curdlarea zonei cu reactanfi chimici
Electronituire Imbinarea tablelor suprapuse prin solificarea intreele a metalului topit
Incircare prinsudare
Depunerea de metal de adaus pe suprafala uneiplese
Lipirel-mbinarea a doul piese metalice cu un aliaj topitla o temperaturi mai mici decAt temperatura detopire a metalelor
Lipire moale Lipire cu un aliaj ce se topegte la o temperaturdmai micd de 450"C
Lipire tare Lipire cu un aliaj ce se topeqte la o temperaturd depeste 450'C
Sudare M.I.G. Sudare cu arc electric in mediu de gaz inert cuelectrod fuzibil
Sudare T.I.G. Sudare cu arc electric in mediu de gaz inert cuelectrod nefuzibil de Tungsten
Sudare W.I.G. Idem cu electrod nefuzibil de Wolfram
Sudare cu arcelectric in mediude gaz protector
Procedeu de sudare la care arcul electric Ai zonade formare a cusdturii se gdsesc intr-un mediugazos protector activ sau inert (argon, CO, etc.)
Tdiere cu arc-aerProcedeu de tiiere prin topire, la care sursatermici este arcul electric Ai indepdrtarea topituriise face cu curent de aer
Tiiere cu oxigenProcedeu de tdiere la care metalul este ars incurent de oxigen. Poate fi tiiere oxiacetilenicd,oxihidric5, cu arc electric (oxielectrici) etc.
Pozifii principale de sudareSudarea cusdturilor drepte, unilaterale, la sudurile cap
la cap sau de colf_presupune anumite poziqii principale dLsudare. Pozifl.a db sud-are a unei .usetuii iectiliiii estedefinitd in ipaliu prin unghiul de inclinare qi pii,un ghi u-l .d9 1olire,, p d strate in-momentuI execuf iei zudlrii.
Unghiul de inclinare a poate fi cuprins intre 0o gi 90. gireprezinti unghiul format-de linia m^ediand a rdddtinii cLun plan orizontal de referintd.
. Unghiul de rotire B, cuprins intre 0o gi 180. este cel mai
mic unghi format de partea superioard a unui plan verticalde referintd ce -trece prin linia mediand a'rdddcinii giplanul median al cusdtirrii.
12
Fig.l.2
I - Iini* de reper2 - liria de teferinf{,3 - simbolul sldurii
I
sin*r i---l
if
Sqdur$ eu mar*giac r$slrlntL
Tab.1.4
s : Irlltrirdd*reasudurii
I - lu:rgigrea st-durii
b - dc*hiderc*rostulul
$uduri tu f {cnmagini drepte),
Simboluri principale
Rclwrcrtaftsdctslirtt
Sudur& cu nar-glni d,sfrtnte,{codplet topitc}
sJtrI
Sudur[ fr<urtal6in I (cu marginidrepte)
SutlurfrsuFGrt
Sudurd ln V
w d" : ringhiul ros-tuluih: idltime* psr-fiunii neprelueratea rostului
E:lltimea sudurii
k : tOt(lc triun-ghiulrri ivnccl rra-xim {rscris in scc-fiunta sudnrii
,Suduri lrcttal6iaY
,Sudurd" in \r pcfftrpo{t
Suduritn l/2Y
Tab. 1".4 (continuare)
sxh ilir
Sudurf ia t/21'pc slport
11
Primii pagi in sudura cu arc
Vom vorbi ffr continuare numai despre sudurd flr arcelectric realizald. cu aparate de sudurf alimentate de lareleaua monofazate Q20V). Sunt cele mai recomandatedar gi cele mai des intAlnite aparate in posesia sudoriloramatori. In fotografia de prezentare a aparafului desudurd monofazat, pe panoul frontal este prezentat unbuton de pornire cu doud pozifii: OFF giON iar pe panorrlsuperior un cursor care pe o lafur[ are inscrise mai multevalori de intensitate a curenfului iar pe lafura opusi,corespunzdtor, dimensiunea de electrod potrivitd laamperajul respectiv.
Pentru primii pagi pe care ftrcepem sd-i facem eu propunca pe bancul de lucru si agezim o bucatd de tabld cu ogrosime de peste 5 mm din olel carbon (mai exact, sH nu fieinoxidabil qi nici din aluminiu, rupru, fontd). De unul dincolgurile acestei bucdfi de tabld p^rindem gheara (clegtele)de masd a aparatului de sudurd. Inainte de prindere, vomvizsaliza starea clegtelui gi vom indepdrta cu peria desArmi urmele de rugind. Multe aparate de sudurd oferitede come! au in dotare o perie de sArmd cuplatd cu un vArfmetalic pentru desprinderea zgarei de sudurd.
De asemenea va fi curdlatd de rugini gi zona in care vafi aplicat clegtele de masd. CAnd avem siguranla unuicontact bine ficut, linAnd clegtele de electrod cu mAnadreaptd, avAnd clapeta strAnsd, introducem cu mAnastAngd coada electrodului in licagul potrivit. Eliberdmclapeta de strAngere gi electrodul este fixat. Aqezimclegtele de electrod pe banc Ai ne ocupdm in continuare dereglarea amperajului. Si presupunem cd am ales si lucrdmcu un electrod Supertit de 2,5mm Pe panoul frontal alaparatului de sudurd existd o rozeti destul de solidd deobicei din material izolator. Urmdrind deplasareacursorului de pe panoul superior rdsucim rozetain sensulin care cursorul avanseazd inspre valoarea de 2,5. CAnd s-a ajuns aici se opregte rotirea rozetei. Urmitorul pas esteintroducerea aparatului in prizd dupd ce insi am verificatdacd butonul de pomire se afld in pozilia OFF. Ridicdm cumAna dreaptd clegtele cu electrod fdri si atingem cu acesta
65
suprafata metalicd. Cu mAna strAngd apdsdm butonulaparatului in pozifia ON. Imediat apucdm, cu aceeagimAnd, masca de sudurd gi o ducem in fa{a ochilor.Deocamdati prin geamul negru nu putem vedea nimic.Urmdtorul pas este aducerea vArfului de electrod la otemperaturd ridicatd fdrd. a atinge totugi punctul de topire.hrtr-o astfel de stare, fluiul de electroni poate inchide multmai ugor circuitul prin declangarea arcului electric.,,Scdpdrim" agadar cu electrodul pe suprafala metalicdobfinAnd roiuri de scAntei. Dupi cAteva de astfel de trecerine vom opri rapid intr-un punct de pe placa metaliciapropiind foarte mult electrodul de metal dar fdrd sd-latingem totugi. Dacd arcul electric manifestat printr-oflamd continuX qi un bAzAit uniform nu se declangeazd,ciocdnim foarte ugor metalul cu vArful electrodului. Dupimulte incercdri este imposibil sd nu reugim. P5strAnddistanla dintre electrod qi placi la nivelul susfinerii arculuielectrig deplasdm uniform inainte sau iirapoi (dar nu gi, gi)urmirind prin vizorul m5gtii derularea unui cordonincandescent de topitur5. O indepdrtare involuntard aelectrodului atrage dupd sine stingerea arcului ginecesitatea reinilierii acesfuia iar o apropiere excesivd aelectrodului conduce la lipirea acesfuia de suprafafametalicd. Acesta este un moment ir care sudorul incepdtorintrd de obicei, in panicd. Aparatul bdzdie ,,in draci", arcelectric nu mai existd iar indepdrtarea electrodului opunerezistenfd. TrdgAnd putemic de clegtele pentru electrod, demulte ori acesta se poate desprinde ldsAnd electrodulatagat de sudurd. Corect, tr astfel de situafii se procedeazdaga: se preseazi pArghia clegtelui de electrod gi seindepdrteazi clegtele inchizAnd gi aparatul de sudurd inpozilia OFF. Dupd rdcirea necesari se indepdrteazdelectrodul lipit fie prin migcdri inainte-inapoi fie cu o daltd.Cu potiareli mai multe sau mai pufine, pentru cd lainceput ele vor fi in mod obligatoriu, fircercdm sd aplicdmo dArd de metal topit pe suprafala tablei. Vom avea griji caldfimea acestei dAre sd fie cAt de cAt uniformd pentru cdaceasta ne dd gi mHsura adAncimii de pdtrundere atopiturii in interiorul pldcii.
66