STUDIUL ASAMBLARILOR PRIN SUDARE
1. Procedee de sudare
În construcţiile metalice se deosebesc două procedee de sudare:
- sudarea prin topire;
- sudarea prin presiune.
Sudarea prin topire este procedeul de îmbinare a două sau mai multe piese prin topirea locală a acestora, cu sau fără material de adaos. Metoda se poate realiza ce gaze ( sudura oxiacetilenică ), cu arc electric, cu hidrogen atomic, şi aluminotermic.
Sudarea prin presiune este metoda de sudare realizată fără adaos de material, când materialele ce urmează a fi îmbinate se aduc în stare plastică şi apoi sunt presate prin procedee mecanice.
Sudarea prin presiune se poate realiza:
electric, prin rezistenţă;
prin forjare;
cu gaze;
aluminotermic prin presare.
În construcţiile metalice se folosesc cel mai adesea sudarea cu arc electric, sudarea prin presiune şi sudarea oxiacetilenică.
Alegerea procedeului de sudare se face ţinând seama de următoarele criterii:
materialele sudate;
utilajul folosit;
condiţiile de funcţionare ale organului de maşină.
Sudarea constituie unul din cele mai sigure si expeditive procedee de asamblare, fiind aplicată pe larg la realizarea ansamblurilor din tabla groasa sau subţire, profile, bare, sârmă etc. Răspândirea acestui procedeu de asamblare se explică şi prin faptul că preţul de cost al îmbinării este sensibil mai scăzut decât cel al îmbinărilor obţinute pe alte căi.
Mai departe sunt prezentate principalele procedee de sudare:
- sudarea manuala cu electrozi metalici înveliţi;
- sudarea electrică prin rezistenţă, prin puncte,
- sudarea manuala prin topire cu arc electric,
- sudarea automată sub strat de flux,
- sudarea în mediu de gaz protector,
- sudarea în mediu de abur,
- sudarea în baie de zgură,
- sudarea prin topire cu gaz,
- sudarea electrica prin presiune,
- sudarea in linie,
- sudarea prin frecare,
- sudarea prin explozie.
1. Sudarea manuală cu electrozi metalici înveliţireprezintă unul dintre cele mai răspândite procedee de asamblare prin sudare, datorită simplităţii sale şi răspândirii utilajelor de sudare.
Electrozii metalici înveliţi sunt vergele metalice, confecţionate din materiale cu compoziţia chimică identica sau apropiată de cea a metalului de bază ( materialul pieselor ce se sudează ). Vergelele metalice sunt acoperite cu un înveliş alcătuit din pulberi care au rolul de a uşura amorsarea şi întreţinerea arcului electric, precum şi protecţia băii de sudură împotriva oxigenului din atmosferă.
Conducerea electrodului în timpul sudării ( Fig.1) se realizează prin imprimarea simultană a trei mişcări:
- o mişcare de deplasare axială 1, pe măsură ce electrodul se consumă, astfel încît lungimea arcului să se menţină constantă ( variaţiile lungimii arcului electric conduc la variaţii de tensiune, variaţii de intensitate şi, deci, la depuneri neuniforme );
- o mişcare de deplasare în lungul cusăturii, 2;
- o mişcare de deplasare transversala 3 în vederea obţinerii lăţimii cusăturii şi depunerii uniforme a metalului ( formării “solzilor” cusăturilor )
Îmbinările se pot obţine prin cusături continue, fragmentate sau prin puncte de sudură. Ansamblurile obţinute cu cusături continue pot rezista unor solicitări importante şi au asigurată etanşeitatea.
Un mare dezavantaj al sudării cu electrozi metalici înveliţi îl constituie faptul că oxigenul din spaţiul înconjurător pătrunde în baia de metal topit şi provoacă oxidarea acesteia. Acest neajuns este deosebit de accentuat în cazul sudării unor materiale deosebite cum sunt oţelurile aliate şi metalele, aliajele ne feroase. Pentru a se înlătura acest neajuns au fost puse la punct procedee de sudare la care arcul electric arde protejat de un gaz protector. Aceste procedee sunt cunoscute sub denumirea generală de sudare cu arc electric în mediul protector de gaze. Gazele folosite în acest scop sunt de obicei argonul, bioxidul de carbon sau amestecul lor.
2. Sudarea electrică prin rezistenţă, prin puncte constituie unul dintre cele mai răspândite procedee de sudare în lucrările de asamblare. Acest procedeu este folosit frecvent la îmbinarea tablelor, profilului şi sârmelor subţiri.
Sudarea se realizează prin strângerea pieselor între doi electrozi din cupru şi trimiterea în circuit a unui curent electric cu intensitate foarte mare.
Datorită rezistenţei electrice de contact dintre piesele sudate, se dezvoltă o mare cantitate de căldură care produce topirea locala a materialului pieselor şi prin solidificarea nucleului topit astfel format se obţine un punct de sudură ( Fig.2 ).
Fig.2. Schema sudării electrice prin rezistenţă, prin puncte
2.1 Sudarea prin puncte se utilizează pentru table subţiri până la 10mm şi se folosesc electrozi metalici fixaţi în cleştii maşinii de sudat prin puncte. Productivitatea este destul de bună, prin acest procedeu putându-se realiza în jur de 2000 de puncte/minut.
Metoda se foloseşte în general pentru sudarea platbandelor sau a profilurilor matriţate şi a casetelor de protecţie a mecanismelor podurilor rulante.
Sudarea se execută cu ajutorul unor maşini stabile sau cu dispozitive de sudat (cleşti, pistolete) portative. Acestea din urmă permit sudarea în poziţii dificile, ca de exemplu, direct pe piesele asamblate de dimensiuni mari cum sunt şasiurile autovehiculelor. Prin alegerea corespunzătoare a formei electrozilor şi a braţelor care îi susţin, se pot realiza cele mai variate lucrări de asamblare ( Fig.3).
Fig.3. Exemple de realizare a diverselor îmbinări sudate prin puncte
3. Sudarea manuală prin topire cu arc electric (Fig. 4)
Fig.4. Sudarea cu arc electric
În acest caz, calitatea sudurii este influenţată de pregătirea şi de disponibilitatea sudorului. Productivitatea este scăzută. Metoda se aplică pentru toate tipurile de cusături, indiferent de poziţia acestora.
4. Sudarea automată sub strat de flux (Fig.5)
Fig.5. Sudura automată sub strat de flux
La acest tip de sudare calitatea sudării este mult superioară sudării manuale, consumul de energie electrică este mult redus, iar productivitatea este superioară. În cazul sudurilor scurte sau pe contururi curbate şi greu accesibile se utilizează sudura semiautomată. Sub flux cu tub flexibil, caz în care conducerea arcului electric se face manual.
Prin acest procedeu de sudare se realizează cusături drepte, de lungime relativ mare, sau cusături circulare, orizontale, puţin înclinate.
5. Sudarea în mediu de gaz protector (Fig.6)
Fig.6. Sudarea în mediu cu gaz protector
În acest caz, arcul electric poate fi supravegheat, productivitatea este mai mare şi costul mai redus.
La sudarea tablelor subţiri, mai ales dacă acestea sunt realizate din oţeluri inoxidabile termorezistente, această metodă este destul de eficientă. Drept gaz protector se utilizează bioxidul de carbon la sudarea oţelurilor, iar pentru sudarea cuprului se foloseşte argon sau azot.
6. Sudarea în mediu de abur (Fig.7)
Faţă de procesul anterior, acesta prezintă avantajele consumului redus de energie electrică şi o productivitate superioară. Procedeul este folosit la remedierea pieselor cu conţinut redus de carbon.
Fig.7. Sudarea în mediu de abur
7. Sudarea în baie de zgură (Fig.8)
Fig.8. Sudura în baie de zgură
Curentul electric trece cu ajutorul electrozilor prin baia de zgură şi prin metalul topit la piesele de sudat.
Metoda este folosită la sudarea pieselor de grosime mari. Procedeul permite realizarea unor piese complexe alcătuite din elemente forjate, turnate-forjate sau matriţate.
8. Sudarea prin topire cu gaz (Fig.9)
Fig.9. Sudura prin topire cu gaze
La acest procedeu, drept combustibil este folosită de obicei acetilena, iar ca material de adaos folosesc sârme care au compoziţia chimică apropiată de a materialului de bază.
Procedeul este folosit la sudarea tablelor subţiri cu grosimea sub 4mm, precum şi sudarea neferoase.
9. Sudarea prin presiune (Fig.10)
Sudarea prin acest procedeu se face fără adaos de material şi se poate realiza două variante:
- sudarea prin refulare;
- sudarea prin topire intermediară.
Procedeul are o mare productivitate şi este indicat în cazul producţiei de serie. Este folosit la sudarea pieselor în formă de bare, ţevi, şine de cale ferată, armături pentru beton armat care au secţiuni variate ca formă şi mărime.
Fig.10. Sudarea prin presiune
10. Sudarea în linie este un procedeu asemănător sudării prin puncte cu deosebirea ca în locul electrozilor se folosesc role apăsate pe piesele care se sudează.(Fig.11).
Fig.11. Schema sudării în linie.
Circuitul de sudare, compus din piesele sudate şi role, este alimentat cu curent electric de mare intensitate, la fel ca în cazul sudării prin puncte. Prin deplasarea relativa a rolelor faţa de piese se obţine o linie de sudură, alcătuită de fapt, din punct de sudură parţial suprapusă.
Ca şi electrozii folosiţi la sudarea prin puncte, rolele sunt confecţionate din materiale de bază de cupru, bune conducătoare de electricitate şi căldură, şi sunt răcite forţat cu apa.
Sudarea in linie are un domeniu de răspândire mai restrâns decât sudarea prin puncte din cauza unor dificultăţi legate de aplicarea rolelor pe piesă, din cauza uzării accentuate a rolelor şi datorită costului mai mare al utilajului. Totuşi sudarea in linie prezintă o serie de avantaje dintre care doua sunt importante :
- rezistenţa mecanică a îmbinării este mai mare decât cea a unei suduri prin puncte;
- sudura în linie poate asigura etanşeitatea.
Maşinile de sudat în linie sunt acţionate mecanic, forţa de apăsare obţinându-se cu dispozitive pneumatice sau hidraulice. Sudarea în linie se aplică la asamblarea rezervoarelor de combustibil, tobelor de eşapament şi caroseriilor autovehiculelor, a radiatoarelor din tablă, a cuvelor maşinilor de spălat, a carcaselor de diferite tipuri.
11. Sudarea prin frecare (Fig.12)
Fig.12. sudarea prin frecare
Prin acest procedeu se obţin asamblări cu caracteristici mecanice superioare. Spre deosebire de sudarea prin rezistenţă, la acest procedeu puterea specifică utilizată este de 8-10 ori mai mică. Este utilizat la sudarea oţelurilor cu aceeaşi compoziţie chimică sau cu compoziţii diferite, precum şi la sudarea oţelurilor de scule cu alamă sau cu aluminiu.
12. Sudarea prin explozie (Fig.13)
Fig.13. Sudarea prin explozie
Procedeul are o productivitate ridicată şi consum de energie redusă. Este folosit la sudarea pieselor din materiale diferite şi la placarea şi sudarea ţevilor de plăcile tubulare.
1.1. Sudarea manuală cu arc electric
Este un procedeu foarte utilizat în construcţiile sudate. Amorsarea arcului electric se realizează prin apropierea electrodului de piesă. Operaţia se poate executa folosind curent continuu sau curent alternativ. Când se foloseşte curent alternativ se foloseşte numai electrozi înveliţi, pentru o mai bună protecţie împotriva acţiunii azotului şi oxigenului atmosferic.
La arcul de curent continuu se dezvoltă la anod o mai mare cantitate de căldură, datorită emisiei puternice de electroni de la catod.
La sudare este necesar o mare cantitate de căldură pentru topirea materialului piesei. De aceea, piesa se leagă la polul pozitiv şi electrodul la cel negativ.
Tensiunea necesară amorsării arcului este de 60-80V, iar tensiunea de menţinere a arcului este 40-50V, pentru electrozi de cărbune, şi de 25V pentru electrozi metalici.
Trecerea materialului de adaos se face totdeauna în sensul electrod-piesă, indiferent de polaritatea electrozilor. Acest lucru se realizează prin scurgerea metalului electrozilor sub formă de picături în zona de asamblare. Datorită temperaturilor foarte înalte la care are loc operaţia, metalul devine foarte activ din punct de vedere chimic şi reacţionează intens cu oxigenul şi azotul din aer. De aceea, se recomandă să fie folosiţi electrozii înveliţi.
Utilaje de sudare
Se pot folosi surse de curent continuu şi curent alternativ. Surse de curent trebuie să fie reglabilă şi să poată produce o tensiune de amorsare a arcului electric de 50-60V.
- Surse de curent continuu pot fi:
- surse rotative-convertizoare şi agregate de sudare;
- surse statice-redresoare de sudare.
Generatorul de curent electric este antrenat de un motor electric de curent alternativ.
- Sursele de curent alternativ.
Pentru a obţine curentul alternativ necesar este folosit un transformator pentru sudare. El este un transformator de putere monofazat care are o tensiune secundară şi poate asigura aprinderea şi arderea stabilă a arcului electric.
Transformatorul de sudare are caracteristicile exterioare coborâtoare, ceea ce poate asigura variaţiile regimurilor de sudare în limitele necesare.
Conductoarele electrice care alimentează electrodul şi piesa au o secţiune mare şi se numesc cabluri de sudare.
Are forma constructivă de cleşte şi este folosit pentru prinderea electrodului de sudare. El are greutate mică, suprafaţă de prindere mare, şi mânerul izolat pentru a evita electrocutarea lucrătorului.
Asigură legătura electrică a piesei cu sursa de curent electric. Ele nu trebuie să se încălzească şi trebuie să asigure un contact bun cu piesa.
Are rolul de a proteja faţa şi ochii lucrătorului de efectele radiaţiilor arcului electric. Sticla montată în locaşul ce permite vizualizarea sudurii are culoarea verzui-închis.
1.2. Sudarea manuală cu arc înecat (cu arc scurt)
Este executată cu electrozi cu înveliş gros, greu fuzibil. La acest procedeu productivitatea este mai mare.
Electrodul are învelişul mai gros metalul se topeşte mai uşor, iar în vârful electrodului se formează o scobitură în interiorul căreia se dezvoltă arcul electric.
În această situaţie, căldura arcului este transmisă direct şi astfel, mai profund, şi se realizează şi topirea metalului piesei. De aceea consumul de electrozi este mai mic.
Un alt procedeu de sudare este sudarea cu fascicul de electrozi. Operaţia se execută prin legarea împreună a mai multor electrozi, iar după prinderea lor în portelectrod sudarea se execută la fel ca la sudarea cu un electrod. Fasciculul de electrozi poate arăta ca în (Fig.14).
Fig.14. Fascicule de electrozi: a- cu electrozi înveliţi;
b- cu electrozi înveliţi şi ne înveliţi.
Electrozii sunt legaţi în fascicul prin punct de sudură la capătul ne-învelit. După ce primul electrod se topeşte parţial, arcul trece la cel de-al doilea electrod din fascicul. Deoarece electrozii sunt pe rând străbătuţi de curent electric, creşte şi productivitatea operaţiei de sudare.
1.3. Sudarea automată
Prezintă avantajul realizării unei suduri uniforme şi de mai bună calitate, adâncimea de sudură fiind mult mai mare (Fig.15).
Fig.15. Comparaţia între sudura manuală şi automată: a- sudură manuală;
b- sudură automată
Aparatul de sudură automată se compune din:
- tractorul de sudură;
- cofretul instalaţiei de distribuţie;
- transformator de sudură;
- şine de ghidare;
- dispozitive de fixare a pieselor.
Metoda automată de sudare se aplică pentru lungimi mari de sudură, atunci când accesul la locul de sudare este uşor, pentru lucrări de cazangerie şi pentru sudarea grinzilor cu inimă plină.
Productivitatea este de 10-20 de ori mai mari decât la sudarea manuală.
1.4. Sudarea oxiacetilenică
Căldura necesară pentru sudare este obţinută prin arderea acetilenei în oxigen.
Aparatul de sudură este format din:
- cap de sudură;
- generator de acetilenă;
- butelie de oxigen.
La sudarea oxiacetilenică se produc modificări structurale în zona sudurii şi de aceea procedeul este folosit numai pentru construcţii metalice secundare sau pentru construcţii din elemente subţiri care nu pot fi sudate electric.
2. Procedee de reducere a deformaţiilor
Exista diferite procedee practice care limiteaza la minimum deformatiile finale ale pieselor sudate si anume:
- încălzirea uniforma a pieselor de sudat;
- sudarea in trepte intoarse pe portiuni de cate 200-400mm din cordonul de sudura; daca sunt mai multe straturi, acestea se decaleaza si se sudeaza fiecare in sens invers stratului anterior;
- ordinea rationala de aplicare a cusaturilor, astfel la sudarea unui profil I cu talpi late (Fig.16.), daca se executa intai ambele suduri 1 si apoi ambele suduri 2, piesa se inconvoaie; daca sudurile 1 si 2 se sudeaza alternativ, piesa ramane dreapta;
- sudarea in mai multe straturi. Se va evita extinderea zonei deformatiilor plastice la depunerea straturilor ulterioare, deoarece in acest caz cresc deformatiile remanente;
- ciocanirea cusaturilor la rece si mai ales la cald;
- utilizarea sudurilor discontinue atunci cand intervalele dintre cusaturi sunt mai mari;
- aplicarea unei forte exterioare care produce deformatii de sens contrar celor care se asteapta in timpul sudarii.
Fig.16.Sudarea unui profil cu tălpi late
3. Formarea fisurilor
In timpul sudării apar uneori fisuri in sudura sau in zonele învecinate. Unele fisuri apar in timpul când metalul trece prin zona de temperatura corespunzătoare fragilităţii la cald (1300 grade); acestea se numesc fisuri la cald; ele apar in general spre rădăcina sudurii sau in locurile unde sudura nu este suficient pătrunsa. Sulful si unele elemente de aliere, ca nichelul, favorizeaza aparitia fisurilor la cald.
Fisurile care apar in timpul racirii, dupa terminarea cristalizarii, se numesc fisuri la rece. Acestea se produc indeosebi in metalul de baza, langa cordonul de sudura, datorita modificarilor structurale, cu schimbari de volum.
Fisurile sunt provocate de calitatea necorespunzatoare a otelurilor ce se sudeaza in special cand se utilizeaza electrozi care nu corespund otelului respectiv, cand materialul de baza contine impuritati sau cand procesul de sudare nu este bine condus. Controlul in privinta fisurilor trebuie facut cu mare atentie, deoarece fisurile la cald se observa greu cu ochiul liber; acestea apar abia in timpul exploatarii si pot provoca accidente.
4. Controlul calităţii sudurilor
La constructiile metalice sudate se fac urmatoarele operatii de verificare si de control:
- verficarea dimensiunilor fiecarei piese sudate si a pozitiei ei relative in ansamblul imbinarii;
- examinarea si verificarea cordoanelor de sudura;
- verificarea calitatii sudurii.
Dimensiunile si pozitia relativa se verifica prin masurari, verificari cu sabloane si examinarea exterioara.
Cordoanele de sudura se verifica prin masurari cu sabloane de control si se examineaza la exterior cu ochiul liber si cu lupa.
Calitatea sudurii se verifica prin incercarea epruvetelor prin guri de control si prin examinarea cu raze Roentgen, raze gama sau cu unde ultrasonice.
Controlul aplicat in scopul detectări defectelor unor piese sau a unor asamblări este cunoscut sub denumirea generală de control defectoscopic el se poate efectua, prin distrugerea piesei sau îmbinări controlate denumindu-se control distructiv, sau fără distrugerea acestora denumindu-se control nedistructiv.
Controlul defectoscopc distructiv se aplica prin sondaj şi are dezavantajul că obiectele controlate îşi pierd utilitatea. O răspândire mult mai largă o are controlul defectoscopic ne-distructiv. El se poate efectua prin simpla observare cu ochiul liber sau cu o lupă, sau cu ajutorul unei aparaturi specializate.
Prin examinare vizuală se pot constata:
- uniformitatea sudurii;
- existenţa unor defecte de dimensiuni mari la suprafaţa sudurii sau în vecinătatea ei : crăpături, stropi, cratere, crestături etc.
Controlul efectuat cu aparatură de control defectoscopic nedistructiv are un domeniu de aplicabilitate mult mai larg deoarece poate pune în evidenţă cu o mare precizie defectele situate atât la suprafaţa cât şi in interiorul pieselor.
Alegerea metodei optime de control se face pe baza tipului de defecte urmărite şi în special pe baza locului unde sunt amplasate defectele astfel :
- pentru punerea in evidenţă a defectelor de suprafaţă se folosesc: controlul cu substanţe penetrante şi controlul cu pulberi magnetice;
- pentru punerea în evidenţă a defectelor interioare se folosesc: controlul cu ultrasunete şi controlul cu radiaţi penetrante (tabelul 1).
Tabelul.1
Domeniul de aplicare a metodelor de control defectoscopie ne-distructiv
1 – metodă foarte indicată;
2 – metodă cu rezultate mai puţin bune.
Controlul defectoscopic cu pulberi magnetice se face prin introducerea piesei cercetate într-un câmp magnetic, produs de o bobină sau de un jug magnetic, sau prin trecerea unui curent electric de intensitate mate prin piesă. (Fig.17).
Fig.17.
Fig.17. Magnetizarea pieselor în vederea controlului defectoscopic cu pulbere magnetic:
- cu jug magnetic;
- cu bobină;
- prin trecerea curentului electricprin piesă;
1 – piesă examinată;
2 – jug magnetic;
3 – bobină;
4 – manşon de contact;
5 – transformator electric.
Pe suprafaţa piesei examinate se presară pulbere magnetice (oxid feroferic) au mai bine se lasă să se scurgă o suspensie de pulbere magnetică în petrol lampant cu adaos de ulei de transformator. În locurile în care se găsesc defecte de suprafaţă sau situate în imediata ei vecinătate se vor produce acumulări de pulbere magnetică (Fig. 18). Pentru uşurarea efectuării controlului se utilizează pulberi fluorescente, acumulări, punându-se foarte uşor în evidenţă prin iluminarea suprafeţei cu raze ultraviolete.
Fig.18. Punerea în evidenţă a defectelor cu ajutorul pulberilor magnetice:
1 şi 2 – defecte care pot fi puse în evidenţă; 3 şi 4- defecte care nu pot fi evidenţiate.
Controlul defectoscopic cu lichide penetrate decurge în felul următor:
- suprafaţa piesei, degresată şi curăţită în mod special înainte se acoperă cu un strat subţire şi uniform de vopsea foarte fluidă de obicei de culoare roşie;
- vopseaua se depune prin pensulare, pulverizare sau imersare;
- datorită fluidităţii ei ridicate, vopseaua pătrunde în cele mai mici defecte de suprafaţă (Fig.19a);
- după scurgerea unui anumit timp 10-15minute suprafaţa se curăţă de vopsea prin ştergere sau prin spălare şi uscare (Fig.19b);
- în felul acesta vopseaua va rămâne numai în interiorul defectelor (Fig.19c);
- pe suprafaţa piesei se depune apoi un strat subţire de suspensie de caolină într-un lichid foarte volatil (Fig.19d);
- după uscare caolina absoarbe din interiorul defectelor vopseaua (Fig.19e) astfel încât acestea vor fi puse în evidenţă prin pete de culoare roşie pe un fond alb al caolinei.
Metoda descrisă este cunoscută sub numele de metoda colorării. În practică, mai este întâlnită însă şi o altă variantă metoda fluorescenţei la care în locul vopselei se foloseşte un lichid fluorescent, defectele punându-se în final în evidenţă iluminare cu raze ultraviolete (pe fondul alb, apar pete galbene-verzui, strălucitoare). Prin acţiune îngrijită din partea operatorului prin metodele descrise pot fi puse în evidenţă şi fisuri cu deschideri de ordinul micronilor.
Fig.19. Schema controlului defectoscopic cu lichide penetrante.
Controlul defectoscopic cu ultrasunete constituie una dintre cele mai răspândite metode de control ne-distructive. Această metodă se bazează pe proprietatea lor de a se reflecta atunci când întâlnesc în cale un obstacol. Undele ultrasonore se produc prin efecte piezoelectric în transductoare cu plăcuţe de cuarţ sau de titanat de bariu, denumite palpatoare (Fig.19.b)
Fig.20. Controlul cu ultrasunete al îmbinărilor sudate.
Undele produse pot fi longitudinale când mişcarea particulelor mediului se efectuează pe direcţia de deplasare a undelor sau transversale când mişcarea particulelor est perpendiculară pe direcţia de deplasare a undelor.
Controlul se efectuează prin deplasarea palpatorului pe suprafaţa piesei controlate (Fig.20a).
Undele ultrasonore pătrund în corpul cercetat şi se reflectă atunci când întâlnesc un defect sau fundul piesei. Datorită faptului că efectul piezoelectric este reversibil acelaşi palpator va reacţiona semnalele reflectate şi le va transmite sub formă de impulsuri electrice la un amplificator şi la un osciloscop. Pe ecranul osciloscopului apar semnale care indică nu numai existenţa defectului dar şi adâncimea la care se află.
Pe ecranul osciloscopului se obţin de regulă două semnale:
- I care arată intrarea ultrasunetelor în piesă (semnal de intrare);
- F provenind de la ecoul produs prin reflectarea ultrasunetelor când întâlnesc fundul piesei (semnal de fund);
- existenţa unui defect este marcată de apariţia unui alt semnal D amplasat între semnalele I şi F la o distanţă kd proporţională cu distanţa d la care se găseşte defectul în piesă.
Dispariţia semnalului de fund de pe ecranul osciloscopului arată existenţa unui defect de dimensiuni mari, care reflectă în totalitate undele ultrasonore. Pentru controlul îmbinărilor sudate se folosesc de obicei undele transversale.
Defectoscopia Roentgen
Defectoscopia Roentgen se bazează pe faptul ca razele Roentgen, având o lungime de unda foarte mica si o frecventa foarte mare trec prin metale fiind mai puţin sau mai mult absorbite pe drum după cum metalul prezintă sau nu defecte interioare. Razele Roentgen sunt produse intr-un tub Roentgen imbracat intr-o camasa de plumb, pentru a proteja personalul de deservire contra radiatiilor periculoase sanatatii. Tubul este prevazut cu un orificiu prin care este dirijat fasciculul de sudura ce trebuie examinat, iar in spatele cusaturii se aseaza o placa fotografica (radiografie) sau un ecran fluorescent (radioscopie) pe care apar defectele cautate sub forma de pete
Defectoscopia cu raze gama
Defectoscopia cu raze gama este asemanatoare cu aceea cu raze Roentgen, cu deosebirea ca sursa de radiatie este o substanta radioactiva naturala sau artificiala. Razele gama au aceleasi proprietati ca si razele Roentgen. Instalatia pentru defectoscopia gama consta dintr-un mic vas sferic sau cilindric,de plumb, avand inauntru o fiola cu substanta radioactiva. Vasul de plumb are rol protector contra radiatiei; el este prevazut cu un orificiu care atunci cand aparatul nu este folosit este astupat cu u dop de plumb. Substanta radioactiva emite razele gama prin orificiul recipientului care este indreptat spre cordonul de sudura; in spatele cusaturii se aseaza placa fotografica pe care apar defectele sub forma de pete.
Verificarea cu raze gama prezinta urmatoarele avantaje fata de roentgenografie:
- razele gama au o putere de patrundere mai mare, permitand astfel controlul pieselor mai groase;
- nu necesita instalatii anexe si nici sursa de energie;
- este o metoda mai putin costisitoare;
Ea prezinta insa si unele dezavantaje:
- cere un timp de expunere mai mare ;
-la piesele mai subtiri de 60 mm are o sensibilitate mai redusa fata de roentgenografie.
Defectoscopia ultrasonica
Aceasta consta in examinarea cordoanelor de sudura prin impulsuri de oscilatii ultrasonice care patrund prin metal si in receptionarea impulsurilor reflectate de defectele interioare ale cordoanelor. Undele ultrasonice sunt emise de un cristal emitator si sunt receptionate de un al doilea cristal receptor.
Defectoscopul ultrasonic se compune dintr-un generator de inalta frecventa, un amplificator, un sincronizator, doua placute de cuart (placuta emitatoare si placuta receptoare) si un oscilograf catodic.
Fazele verificarii unei suduri cu ajutorul defectoscopului ultrasonic sunt urmatoarele:
-semnalizarea impulsului de inalta frecventa de catre sincronizator;
-transmiterea impulsului la amplificator, care-l comunica oscilografului catodicpe al carui ecran apare un punct;
-transmiterea concomitenta si cristalului cuart-emitator a unui impuls, care va patrunde in piesa, va intanli defectul, va fi reflectat de acesta si apoi receptionat de cristalul receptor, care-l va comunica amplificatorului, insa cu o oarecare intarziere fata de impulsul direct, deoarece a trebuit sa parcurga in plus distanta pana la defect si invers:pe ecranul oscilografului catodic va aparea deci un al doilea punct.
-suprafata de fund a piesei de controlat va reflecta si ea unda care, pe ecranul oscilografului, va face sa apara un al treilea punct.
In functie de diferentele distantelor dintre aceste puncte se poate aprecia adancimea la care se afla defectul, citindu-se direct pe ecran cu ajutorul unei scari de masurat. Prin acest sistem de detectare a defectelor se obtin rezultate remarcabile, cu singurul inconvenient ca nu se pot determina cu toata precizia forma, caracterul si marimea defectului, ceea ce urmeaza sa se faca prin roentgenografie sau gamagrafie.
5.CONCLUZIE
Asamblările nedemontabile sunt cele pentru a căror desfacere este necesară distrugerea parţială sau totală a organului de asamblare sau a pieselor componente.
Sudarea este procedeul de asamblare a două sau mai multe piese prin topirea locală a acestora cu sau fără material de adaos. Procedeul de sudare sunt: sudarea prin topire cu gaze (oxiacetilenică), cu arc electric, cu hidrogen atomic, alumino-termic.
Utilaje folosite la aplicarea procedeului de sudare sunt: surse de curent electric continuu, alternativ, portelectrodul, cleme de contact, masca de sudare.
6. NORME DE TEHNICA SECURTĂŢII MUNCII LA EFECTUAREA LUCRĂRILOR DE ASAMBLĂRI NEDEMONTABILE
Fiecare lucrător trebuie să îşi desfăşoare activitatea în conformitate cu pregătirea şi
instruirea sa, precum şi cu instrucţiunile primite din partea angajatorului, astfel încât să nu
expună la pericol de accidentare sau îmbolnăvire profesională atât propria persoană, cât şi alte
persoane care pot fi afectate de acţiunile sau omisiunile sale în timpul procesului de muncă.
1) În mod deosebit, în scopul realizării obiectivelor prezentate, lucrătorii au
următoarele obligaţii:
a) să utilizeze corect maşinile, aparatura, uneltele, substanţele periculoase,
echipamentele de transport şi alte mijloace de producţie;
b) să utilizeze corect echipamentul individual de protecţie acordat şi, după utilizare, să îl înapoieze sau să îl pună la locul destinat pentru păstrare;
c) să nu procedeze la scoaterea din funcţiune, la modificarea, schimbarea sau
înlăturarea arbitrară a dispozitivelor de securitate proprii, în special ale maşinilor, aparaturii,
uneltelor, instalaţiilor tehnice şi clădirilor, şi să utilizeze corect aceste dispozitive;
d) să comunice imediat angajatorului şi/sau lucrătorilor desemnaţi orice situaţie de
muncă despre care au motive întemeiate să o considere un pericol pentru securitatea şi sănătatea lucrătorilor, precum şi orice deficienţă a sistemelor de protecţie;
e) să aducă la cunoştinţă conducătorului locului de muncă şi/sau angajatorului
accidentele suferite de propria persoană;
f) să coopereze cu angajatorul şi/sau cu lucrătorii desemnaţi, atât timp cât este
necesar, pentru a face posibilă realizarea oricăror măsuri sau cerinţe dispuse de către
inspectorii de muncă şi inspectorii sanitari, pentru protecţia sănătăţii şi securităţii lucrătorilor;
g) să coopereze, atât timp cât este necesar, cu angajatorul şi/sau cu lucrătorii
desemnaţi, pentru a permite angajatorului să se asigure că mediul de muncă şi condiţiile de
lucru sunt sigure şi fără riscuri pentru securitate şi sănătate, în domeniul său de activitate;
h) să îşi însuşească şi să respecte prevederile legislaţiei din domeniul securităţii şi sănătăţii în muncă şi măsurile de aplicare a acestora;
i) să dea relaţiile solicitate de către inspectorii de muncă şi inspectorii sanitari.
2) Obligaţiile prevăzute la alin. (1) se aplică, după caz, şi celorlalţi participanţi la
procesul de muncă, potrivit activităţilor pe care aceştia le desfăşoară.
Pentru a evita apariţia accidentărilor în timpul lucrului şi pentru realizarea operaţilor în condiţii optime de precizie şi siguranţă trebuie respectate următoarele norme:
-sudorii trebuie să cunoască modul de manipulare al utilajului de sudare, procesul tehnologic si normele de protecţia munci;
- pentru a evita electrocutarea tensiunile de mers in gol ale surselor de curent pentru sudare nu trebuie să depăşească 80 V;
- carcasele aparatelor, dispozitivelor şi construcţiilor ca re se sudează trebuie să fie legate la pământ;
- nu se vor folosi conductori improvizaţi, cu contacte şi legături slăbite şi necorespunzătoare intensităţii curentului electric;
- port electrodul va fi izolat iar resturile de electrozi îndepărtate imediat ce operaţia a fost încheiată;
- surele de curent electric se scot de sub tensiune chiar în pauzele de lucru;
- în timpul lucrului se vor purta mănuşi izolante iar daca se lucrează pe sol umed se vor folosi covoare din cauciuc;
- în zona de lucru vor fi îndepărtate materialele inflamabile pentru a îndepărta pericolul izbucnirii incendiilor;
- pentru ca emisia de raze ultraviolete este periculoasă pentru ochi si pentru piele se va folosi echipament de protecţie format din măşti şi ecrane, mănuşi, şorţuri şi jambiere din piele sau azbest;
- pentru protecţia împotriva gazelor nocive şi a fumului emis în timpul procesului tehnologic atelierul trebuie prevăzut cu o bună ventilaţie şi aspiraţie locală;
- carbidul se depozitează în încăperi uscate, iluminate şi încălzite din afară evitându-se ori ce sursă de apa, umiditate sau foc pentru a evita pericolul de explozie;
- buteliile de oxigen se manipulează cu grijă, evitându-se lovirea, trântirea sau încălzirea lor peste 50 C precum şi evitarea contactului lor cu orice urmă de grăsime pentru a nu apărea pericolul de exploziei;
- la terminarea lucrului acetilena care este formată va fi evacuată în atmosfera;
- nu este permisă deplasarea, urcarea sau coborârea cu arzător aprins şi cu tuburile de cauciuc purtate sub braţ sau pe umeri;
- nu este permisă sudarea pieselor cu grăsimi si vopsele pe linia de sudare, curăţirea, de fiecare parte a rostului, trebuie făcută pe o lăţime de cel puţin 100 mm. Pentru sudarea rezervoarelor în care au fost depozitate substanţe inflamabile, acestea vor fi curăţate cu abur suflat.
Bibliografia
1. Organe de maşini………………………………………..Gh. Manea…1970.
2. Asamblarea întreţinerea şi repararea maşinilor şi instalaţiilor……………….
………………………….Aurel Ciocîrlea – Vasilescu Mariana Constantin……. 2002.
3. Asamblarea maşinilor……………………………St. Păcintescu, P. Vrteli…….1966.
Cuprins
Capitolul Nr. Pag
1. Procedee de sudare……………………………………………………………………………………1-12
1.1. Sudarea manuală cu arc electric…………………………………………………………………..12-13
1.2. Sudarea manuală cu arc înecat (cu arc scurt)………………………………………………..13-14
1.3. Sudarea automată………………………………………………………………………………………14-15
1.4. Sudarea oxiacetilenică…………………………………………………………………………………….15
2. Procedee de reducere a deformaţiilor…………………………………………………….15-16
3. Formarea fisurilor………………………………………………………………………………………..16
4. Controlul calităţii sudurilor……………………………………………………………………16-22
5. Concluzie……………………………………………………………………………………………………….22
6. Norme de tehnica securităţii muncii la efectuarea lucrărilor de
asamblări nedemontabil………………………………………………………………………………23
Bibliografia……………………………………………………………………………………………………….24
|
Varianta Printabila 
Free Download Referat PDF
