Capitolul 10_Sudarea in Mediu Protector de Gaze

SUDAREA METALELOR SI ALIAJELOR

TANAVIOSOFT 2011

1

Autor : profesor Tănase Viorel

C10

Capitolul 10

SUDAREA IN MEDIU PROTECTOR DE GAZE

10.1.CONSIDERENTE GENERALE

Sudarea în mediu de gaze poate fi clasificată după mai multe criterii: După tipul electrodului:

sudare cu electrod fuzibil; sudare cu electrod nefuzibil.

După natura gazului de protecţie, sudarea se poate desfăşura: în gaz inert; în gaz activ; în amestecuri de gaze.

După forma arcului: sudare cu arc electric liber; sudare cu arc electric constrâns (plasma).

După felul aportului materialului de adaos: sudare fără material de adaos; sudare cu material de adaos.

Sudarea cu material de adaos poate fi realizata prin: introducerea acestuia din exterior; introducerea acestuia prin arc (electrod al arcului).

După felul sârmei electrod folosită la sudare distingem: sudare cu sârma plină; sudare cu sârma tubulară; sudare cu sârma plină şi flux magnetizabil.

Clasificarea procedeelor de sudare


TANAVIOSOFT 2011

2


C10

O clasificare sintetică a acestor procedee de sudare este prezentată şi în tabe-lul 10.1.

tabelul 10.1

Sub aspect tehnic posibil şi economic aceste variante se grupează în patru procedee principale de sudare în gaze:

o WIG - wolfram inert gaz; o MIG - metal inert gaz; o MAG - metal activ gaz; o PL - cu plasmă.

În figura 10.1. se prezintă schemele principalelor procedee de sudare enu-merate anterior.

Fig.10.1


TANAVIOSOFT 2011

3


C10

Fig.10.1.a

Procedeul W.I.G.(T.I.G.)

Procedeul WIG (fig. 10.1.a) realizează arcul electric între electrodul de wol-fram şi materialul de bază, materialul de adaos fiind introdus sub formă de verge-le în coloana arcului. Acest procedeu poate fi materializat şi prin două capete, cu doi electrozi de wolfram între care se realizează arcul electric. Aceasta variantă


TANAVIOSOFT 2011

4


C10

poate fi utilizată în condiţiile gazului inert sau a gazelor active mai des întâlnită fiind varianta cu hidrogen atomic.

Sudarea cu electrozi de wolfram în alte medii active nu se utilizează datorită uzurii pronunţate a electrozilor de W. Varianta din fig.10.1.b dă posibilitatea ma-nevrării uşoare a arcului fără a fi nevoie de amorsarea lui periodică. Acest proce-deu de sudare cu hidrogen atomic este folosit de obicei la grosimi mici ale com-ponentelor şi fără metal de adaos.

Sudarea MIG-MAG (fig. 10.1.c) realizează arcul electric între sârma electrod şi materialul de bază, sârma electrod trecând prin piesa de contact, împinsă de un mecanism de avans cu role. Gazul inert sau gazul activ asigură protecţia arcului.

Fig.10.1.c

La sudarea cu plasma (fig. 10.1.d) arcul electric este constrâns printr-o duza intermediară, duza puternic răcită, care reduce secţiunea arcului. Reducând secţi-unea arcului creşte densitatea de energie astfel încât temperatura în coloana arcu-lui ajunge pana la 50000°C. Strangularea arcului o realizează gazul plasmogen trimis prin duza centrală - duza de strangulare a arcului. Acesta asigură nu numai micşorarea secţiunii arcului ci şi răcirea duzei de strangulare. Protecţia arcului o realizează gazul inert trimis în jurul arcului prin duza exterioară.

Sudarea cu plasmă cuprinde două circuite electrice principale: circuitul tensiunii de amorsare a arcului; circuitul tensiunii de sudare.

Circuitul tensiunii de amorsare, U0, este realizat între electrodul de wolfram şi duza intermediară, caz în care arcul ce se formează la amorsare se numeşte arc pilot. La punerea sub tensiune şi a materialului de bază prin circuitul tensiunii U,


TANAVIOSOFT 2011

5


C10

arcul pilot se transferă la materialul de bază sub forma arcului transferat. Uneori, tensiunea U0, tensiunea de producere a arcului este realizată direct între materia-lul de bază şi electrodul de wolfram, caz în care sudarea se realizează fără arc pi-lot.

10.2. GAZELE FOLOSITE LA SUDARE Sudarea S.G. se poate realiza în mediu de gaze inerte sau active. În tabelul

10.2 sunt date o serie din gazele participante în procesul de sudare S.G. tabelul 10.2

Dintre gazele inerte cele mai folosite sunt argonul şi heliul. Dintre gazele ac-tive cele mai folosite sunt dioxidul de carbon, hidrogenul şi uneori acestea în combinaţii cu azotul şi oxigenul. Densitatea faţă de aer şi potenţialul de ionizare sunt date în acelaşi tabel. Se constată ca heliul este cel mai uşor gaz folosit la suda-re. Din acest motiv asigurarea protecţiei băii cu ajutorul heliului trebuie făcută cu un debit de heliu aproape dublu decât debitul necesar protecţiei cu argon, întrucât acesta are tendinţa de a se ridica de la locul sudării în condiţiile în care sudura se execută în plan orizontal.

Potenţialul de ionizare al heliului fiind mai mare decât al argonului, acesta necesită o tensiune mai mare a arcului pentru asigurarea stabilităţii procesului. Tensiunea mai mare a arcului atrage până la urma o putere a arcului electric mai mare. Arcul arde mai liniştit în argon decât în heliu. Hidrogenul nu se foloseşte la sudarea aliajelor de aluminiu, cupru, magneziu fiindcă se dizolvă în cantităţi mari în baia de sudură formând pori şi fisuri în îmbinare.

De asemenea, hidrogenul nu se foloseşte nici în amestecuri cu alte gaze la sudarea acestor materiale. El poate fi folosit la sudarea tuturor materialelor meta-lice, în afara celor enumerate, prin procedeul atom arc sau cu hidrogen atomic. Dioxidul de carbon este un gaz activ având efect oxidant asupra unor materiale din baia de sudură. În cazul oţelurilor este afectat de procesul oxidării în special Si, Mn, Ti, Al, C şi H2. Oxigenul nu este folosit sub formă de gaz pur pentru pro-


TANAVIOSOFT 2011

6


C10

tecţie datorită caracterului lui puternic oxidant. El este introdus în amestecuri de gaze cu scopul creşterii temperaturii băii ca urmare a reacţiilor exoterme de oxidare pe care le produce.

Este cunoscut faptul că gazele de protecţie asigură şi ionizarea mediului din-tre electrod şi metalul de bază, respectiv aceste gaze se descompun în ioni pozitivi şi electroni. Dacă sudarea se realizează în curent continuu DC- atunci electronii bombardează materialul de bază, iar ionii pozitivi sârma electrod.

În cazul sudării cu electrod nefuzibil este preferată polaritatea DC- întrucât sârma electrod nu este bombardată de electronii rapizi şi ca atare durabilitatea electrodului este mărită. Excepţie face sudarea aluminiului. La sudarea aluminiu-lui în mediu de argon atunci se foloseşte polaritatea DC+ sau AC pentru ca ionii pozitivi grei ai argonului să bombardeze baia de sudură producând îndepărtarea peliculei de oxid de aluminiu creată pe suprafaţa ei. Acest fenomen poartă denu-mirea de microsablarea băii de sudură.

Electronii, însă la sudarea aluminiului, vor bombarda electrodul de W încălzindu-l şi având tendinţa de a-l degrada. În aceste condiţii intensitatea curen-tului de sudare se micşorează pentru a reduce efectul de uzare termică a electro-dului de wolfram. Sudarea aluminiului, dacă se realizează în mediu protector de heliu, atunci efectul de microsablare dispare întrucât ionii de heliu pozitivi au ma-să mică şi ca atare impactul cu baia de metal topit este scăzut. Trebuie avut în ve-dere că la sudarea în mediu de gaze active şi uneori şi în mediu de gaze inerte trebuie asigurată o ventilaţie corespunzătoare a zonei procesului pentru a nu afecta operatorul uman. Se are în vedere că dioxidul de carbon devine toxic la concentraţii mai mari. Azotul, de asemenea, la concentraţii de peste 32% devine toxic. Argonul, heliul şi hidrogenul sunt netoxice, dar sunt asfixiante, motiv pentru care în cantităţi mari trebuie evacuate din zona procesu-lui. Oxigenul la o concentraţie peste 25% devine dăunător sănătăţii operatorului uman.

Tehnica sudării S.G. în momentul de faţă foloseşte şi tinde să folosească tot mai mult amestecurile de gaze datorită combinării avantajelor pe care le realizea-ză fiecare gaz component în parte. Astfel în cazul când folosim amestecuri de gaze putem realiza un potenţial de ionizare corespunzător asigurării unei anumite ten-siuni a arcului.

Prin amestecuri de gaze se poate realiza un efect de oxidare a materialului topit în limite impuse, ca atare nivelul de aliere al cusăturii devine cel dorit. Se asigură totodată o pătrundere corespunzătoare, precum şi o rezistenţă şi o rezili-enţă impusă cusăturii.


TANAVIOSOFT 2011

7


C10

Transferul masic prin arcul electric la procedeele MIG şi MAG este influen-ţat esenţial de conductibilitatea termică a gazelor de protecţie. În figura 10.2. este prezentată conductibilitatea termică a principalelor gaze de protecţie în funcţie de temperatura din arc. Se observă că argonul are conductibilitatea cea mai mică, pe când dioxidul de carbon, hidrogenul şi heliu la temperatura arcului normal (nu a celui de plasmă) au conductibilităţi termice mari.

Ca atare, argonul creează un câmp termic concentrat ce acţionează pe o suprafaţă restrânsă a materialului de bază conducând la creşterea pătrunderii şi mărirea supraînălţării. Miezul arcului electric de argon este însă mai mare decât la celelalte gaze, electronii şi ionii din coloana arcului sunt disipaţi pe o suprafaţă mai mare. Liniile de câmp electric înconjoară sârma electrod (fig.10.3). Forţele electrodinamice F din capătul sârmei electrod au o componentă orizontala FH ca-re strangulează picătura de metal topit (efect Pinch) şi o componenta verticală FV care expulzează picătura în baie. Ca atare, datorită componentei FV se desprind picăturile lichide mai repede de pe capătul sârmei electrod, transferul masic facându-se prin picaturi mici.

Fig.10.3

La sudarea în dioxid de carbon, conductibilitatea mare a gazului la tempera-tura arcului normal atrage un câmp termic împrăştiat pe o suprafaţa mare a mate-rialului de bază. Baia metalică are o pătrundere mai mică şi o lăţime mai mare. În-să arcul electric are o suprafaţa transversală redusă, aceasta fiind produsă şi de potenţialul de ionizare mai mic al CO2 faţă de Ar (fig.10.4).

Fig.10.4

Forţele electrodinamice au un efect de susţinere a picăturii


TANAVIOSOFT 2011

8


C10

lichide, prin componenta FV ce se opune transferului masic de material topit dispre sârma electrod spre materialul de bază. Aşa se explică transferul prin picaturi mari al materialului de adaos la sudarea în CO2. Picătura topită poate „rătăci”, împreună cu arcul electric ce-i asigură susten-taţia, lateral faţă de direcţia de avans a sârmei electrod (fig. 10.5). Picătura se des-prinde când forţa de greutate şi forţa gazelor depăşesc componentele verticale ale forţelor electrodinamice şi de tensiune superficială.

Fig.10.5

Sudarea de poziţie şi mai ales de plafon la procedeul MAG-CO2 se desfă-şoară, ca atare, mult mai greu, cu o cantitate de stropi mult mai mare. Se ştie fap-tul că transferul masic la sudarea MIG-MAG se poate realiza prin arc electric scurt sau lung.

Transferul short-arc se caracterizează prin producerea periodică a unor punţi lichide între electrod şi materialul de bază. Tensiunea superficială atrage materialul topit din vârful electrodului spre baia de sudare, se stinge arcul, creşte intensivtatea curentului electric şi se evaporă brusc materialul din puntea rămasă. Arcul electric se reaprinde datorită mediului deja ionizat.

Tehnica sudării cu arc scurt se aplică la straturile de rădăcina sau la sudarea de poziţie. Sudarea MAG-CO2 de poziţie în varianta short-arc reduce efectul de „rătăcire” a picăturii metalice pe vârful sârmei electrod, concentrează. transferului masic şi reduce stropirile.

Transferul prin arc lung se produce la intensităţi mai mari ale curentului de sudare. Trebuie făcută distincţie între sudarea cu arc lung în general, posibil de aplicat la toate gazele de protecţie şi sudarea cu arc pulverizat (spray-arc) care se produce la anumite gaze sau amestecuri de gaze, la valori mari ale intensităţii cu-rentului de sudare.

În figura 10.6 sunt prezentate domeniile de lucru cu tehnica short-arc, res-pectiv spray-arc. Sudarea spray-arc este posibi lă numai dacă gazul de protecţie conţine peste 8% argon. Sudarea cu 100% CO2 nu asigură transfer prin arc pulve-rizat, datorită celor prezentate anterior (cu referite la fig.10.4), chiar la intensităţi


TANAVIOSOFT 2011

9


C10

mari ale curentului de sudare, întrucât nu se asigură „mărunţirea picăturii”, trans-formarea ei în „pulbere”, ca urmare a forţelor electrodinamice de sustentaţie.

Fig.10.6

Arcul electric pulverizat, datorită energiei mari, este folosit în special la stra-turile de completare şi de încărcare, la care se impune o rată mare a depunerii. De o deosebită importanţă în ordonarea transferului masic are utilizarea arcului pulsant. El se obţine variind cu frecvenţa dorită intensitatea curentului de sudare între o valoare de bază, subcritică, fără transfer masic şi o valoare de puls, supra-critică la care se desprinde picătura de metal topit.

La sudarea cu arc pulsant se poate produce o creştere a efectului de stropire la valori mari ale intensităţii supracritice (fig. 10.7). Reducerea acestui dezavantaj poate fi obţinută prin micşorarea vârfului de puls al intensităţii curentului de su-dare. Sursa poate fi prevăzută cu bobină de şoc care face ca procesul de transfer să se desfăşoare mai lin, lipsit de stropi.

Fig.10.7

La alegerea gazelor sau amestecurilor de gaze se are în vedere şi aspectul


TANAVIOSOFT 2011

10


C10

economic. Cel mai scump gaz inert folosit la sudare este heliul, cel mai ieftin gaz inert folosit la sudare este argonul. Cel mai ieftin gaz folosit în procesele de sudare este bioxidul de carbon. În tabelul 10.3 se dau principalele gaze sau amestecuri de gaze pentru sudare şi domeniul lor de folosire .

tabelul 10.3.

10.3. ELECTROZI NEFUZIBILI Electrozii nefuzibili sunt folosiţi la procedeele de sudare WIG (TIG) şi PL.

Electrozii nefuzibili sunt realizaţi din wolfram, un metal cu punct de fuziune ridi-cat (3410°C). Electrozii din wolfram aliaţi cu thoriu (1...2%Th) şi zirconiu (0,5% Zr) îşi măresc refractaritatea şi emisia termoelectronică prezentând avantajele: scade uzura termică a electrodului; la acelaşi diametru al electrodului se poate folosi o intensitate mai mare a

curentului de sudare; stabilitatea arcului electric este îmbunătăţită prin creşterea emisiei

termoelectronice. Electrozii de wolfram trebuiesc bine protejaţi mai ales la temperatura ridicată a


TANAVIOSOFT 2011

11


C10

arcului electric. De aceea, după stingerea arcului electric jetul de gaz inert trebuie să mai acopere („spele”) electrodul pentru evitarea oxidarii acestuia. O importanţă deosebită o are pregătirea vârfului electrodului la sudarea cu diferite polarităţi ale curentului electric (fig. 10.8).

Fig.10.8

În cazul în care electrodul este conectat la sursa de curent continuu, la borna pozitivă, atunci el primeşte impactul energetic al electronilor. Cantitatea de căldu-ră administrată acestuia fiind circa două treimi din cantitatea de căldură a proce-sului. Pentru acest motiv şi diametrul de vârf al electrodului se alege la valori mai mari, circa 0,8 de, în care de este diametrul electrodului. În cazul în care electrodul se leagă la borna negativă a sursei de curent continuu atunci cantitatea de căldură administrată acestuia este o treime din cantitatea de căldură a procesului, bombardamentul electronic manifestânduse asupra materialului de bază la care se asigură o pă-trundere mai mare. Din acest motiv diametrul electrodului poate fi redus la circa 0,2 .

La sudarea în curent alternativ diametrul vârfului electrodului se alege 0,75 de, cantitatea de căldură distribuindu-se în mod egal între electrod şi materialul de bază. Un diametru de vârf al electrodului mic asigură o stabilitate mai bună a arcului şi o concentrare a acestuia asupra cusăturii. Un diametru de vârf prea ma-re face ca arcul să se mişte pe suprafaţa electrodului (să „rătăcească” pe suprafaţa terminală a electrodului) de wolfram, stabilitatea sa fiind diminuată. Însă un dia-metru prea mic, în condiţiile în care temperatura procesului este mare, cantitatea de căldură este importantă, duce la uzura electrodului, în sensul că se desprind periodic picături din electrod, care ajung în baie de metal topit, din materialul de bază, impurificând-o.

De o mare importanţă este polaritatea curentului de sudare. Densitatea emi-siei de electroni este mare când suprafaţa catodică este mai redusă. Ca atare, când


TANAVIOSOFT 2011

12


C10

electrodul este legat la catod atunci se produce o concentrare mai mare a electroni-lor ce vor bombarda materialul de bază. Prin urmare, suprafaţa de emisie fiind mică se asigură o stabilitate mai bună a arcului electric .La sudarea în curent al-ternativ stabilitatea arcului este mai redusă. De aceea de multe ori se suprapune peste curentul alternativ un curent de înaltă frecvenţă, sau se adoptă o tensiune de mers în gol de valori mai ridicate 100- 200 V (pentru îmbunătăţirea stabilităţii ar-cului).

10.4. SÂRME DE SUDURĂ. TRANSFERUL MATERIALULUI DE ADAOS PRIN ARC.

Sârmele folosite la procedeul SG au diametrele: 0,6; 0,8; 1,2; 1,6; 2,5 şi 3 mm. Prim procedeul SG, după cum s-a arătat, se poate suda prin varianta spray-arc şi shortarc. Valorile intensităţii curentului care face trecerea de la o variantă de sudare la alta sunt date în tabelul 10.4.

tabelul 10.4

Procedeul MIG/MAG-Sarma electrod

Valoarea minimă a curentului de sudare pentru care se asigură sudarea sprayarc este cuprinsă între 150 şi 380 A funcţie de diametrul sârmei electrod. Va-


TANAVIOSOFT 2011

13


C10

loarea maximă a curentului sub care se asigură sudarea short-arc este cuprinsă între 50 şi 330 A. Varianta spray-arc este de obicei de preferat întrucât se asigură sudarea tuturor componentelor cu grosini mai mari decât 5 mm, în mediu de Ar sau amestecuri de gaze, realizându-se şi o productivitate mare a procedeului de sudare, respectiv o cantitate mare de metal depus. Când, însă, componentele sunt de grosimi mici, sau când este nevoie de o pătrundere mică, atunci se apelează la procedeul short-arc. La sudarea cu electrozi fuzibili îmbunătăţirea stabilităţii arcu-lui, prin organizarea transferului picăturilor de metal de adaos, se face sudând cu curent pulsant.

10.5. SUDAREA WIG (TIG) 10.5.1. PERFORMANŢELE PROCEDEULUI WIG

Prin procedeul WIG teoretic se sudează toate metalele. Datorită aspectelor economice este îndeosebi destinat sudării oţelurilor inoxidabile, a oţelurilor bogat aliate, a aliajelor de Al, Mg şi Cu etc, a oţelurilor active şi refractare, sudării com-ponentelor subţiri a unor metale şi aliaje de tipul celor arătate mai sus. Este în ge-neral un procedeu destinat sudărilor dificile din toate punctele de vedere. Grosi-mile componentelor putând fi 0,1...3,5 mm, la sudarea dintr-o singură trecere, cu rost „I”, fără metal de adaos. Dacă componentele sunt mai groase se sudează cu rost în „V” sau cu alte tipuri de rosturi şi metal de adaos. Gama parametrilor re-gimului de lucru este foarte variată, astfel: intensitatea curentului de sudare IS= 3...1000 A; tensiunea arcului Ua = 8...30 V; viteza de sudare vS = 5...50 cm/min; se sudează în curemt continuu şi alternativ; la sudarea în curent alternativ

se aplică peste carentul de sudare un curent de înaltă frecvenţă, pentru asigurarea stabilităţii arderii arcului. Procedeul WIG are însă şi o serie de dezavantaje cum ar fi: mecanizarea procedeului este destul de dificilă; motiv pentru care se

apelează de obicei la sudarea manuală, ca atare, calitatea sudurii depinde mult de operator; productivitatea procedeului este redusă, echipamentele pentru sudare sunt

mai scumpe şi cu întreţinere pretenţioasă. În concluzie, procedeul WIG se caracterizează printr-o protecţie foarte bună a arcului şi a metalului depus împotriva aerului atmosferic, evitând astfel folosirea unor electrozi speciali, a unor fluxuri speciale sau curăţirea de zgură a cusăturii. Lipsesc de asemenea, incluziunile de zgură din cordon, proprietăţile mecanice şi de rezistenţă ale cordonului şi ale îmbinării fiind foarte bune.


TANAVIOSOFT 2011

14


C10

10.5.2. PARAMETRII TEHNOLOGICI DE SUDARE

Elaborarea tehnologiei de sudare WIG începe cu stabilirea gazului de pro-

tecţie precum şi a diametrului vergelei electrod. Se reaminteşte faptul că grosimile componentelor sub 3,5 mm se sudează dintr-o singură trecere, cu rost în „I”, fără metal de adaos. Celelalte tipuri de cordoane cap la cap funcţie de grosimea S a componentelor se sudează cu rost în „I” sau „V” conform figurii 10.9. Diametrul electrodului nefuzibil se alege în funcţie de grosimea componentelor de sudat. Corespondenta intre diametre este data in tabelul de mai jos.

În cazul folosirii heliului drept gaz de protecţie debitul acestuia se dublează faţă de debitul necesar de argon. Uneori diametrul materialului de adaos şi debi-tul de argon se calculează calculează cu relaţiile informative.

Următorul parametru tehnologic ce trebuie determimat îl constituie natura şi polaritatea curentului. În acest sens în tabelul 10.6 sunt date indicaţii privind alegerea curentului de sudare şi a polarităţii curentului continuu la sudarea diferi-telor materiale după procedeul WIG.

tabelul 10.6

10.5.3. TEHNICA SUDĂRII WIG

Sudarea WIG se realizează; manual cuprinzând mai multe etape. În primul rând se amorsează arcul electric, care topeşte componentele de sudat formând o baie comună (fig. 10.10). Amorsarea se face cu sârma electrod perpendiculară pe materialul de bază.


TANAVIOSOFT 2011

15


C10

Când baia de metal topit are un volum acceptabil, atunci pistoletul se înclină la 75...80°, moment în care în coloana arcului se iatroduce vergeaua materialului de adaos. Vergeaua este înclinată cu 15...20° faţă de materialul de bază. Vergeaua se topeşte, căzând în baia de metal topit 1...3 picături. Apoi vergeaua se retrage, arcul electric revime în poziţia verticală, se trece la topirea unei noi băi de sudură alăturate celei precedente şi puţin suprapusă cu aceasta şi apoi fenomenul se repetă. Este de re-marcat că în timpul procesului de sudare vergeaua materialului de adaos nu tre-buie să se atingă de electrodul de wolfram adus la e temperatură foarte mare. În caz contrar electrodul de wolfram se impurifică şi se deformează. Se preferă, sub aspectul tehnicii sudării, realizarea operaţiei de la stângă la dreapta fiind mai co-modă pentru operator.

În cazul când materialul de adaos, respectiv materialul vergelei are o tendin-ţă mare spre oxidare, aceasta nu se extrage din conul gazului de protecţie, asigurându-se astfel protecţia şi a vergelei materialului de adaos. În concluzie sudarea WIG este o sudare cu un spectru larg de aplicare dar ea se va utiliza numai atunci când procesul tehnologic o reclamă datorită costurilor ri-dicate ale aparaturii, gazului de protecţie şi a electrodului nefuzibil. La aceasta se mai adaugă şi faptul că randamentul termic al procedeului este relativ scăzut. Cir-ca 50% din cantitatea de căldură produsă în arcul electric al procedeului WIG este folosită la topirea marginilor îmbinării materialului de bază, iar restul se pierde prin conducţie în masa piesei şi prin radiaţie şi convecţie.


TANAVIOSOFT 2011

16


C10

Procedeul T.I.G.-Echipament de sudare(ESAB)

Procedeul de sudare T.I.G.-Arzatoare(ESAB)


TANAVIOSOFT 2011

17


C10


TANAVIOSOFT 2011

18


C10

10.6.ECHIPAMENTE DE SUDARE IN MEDIU PROTECTOR DE GAZE

Fig.10.6.1.Procedeul MIG-schema de principiu


TANAVIOSOFT 2011

19


C10

Părţi componente:

1.Derulator;

2.Role de împingere;

3.Sârma electrod;

4.Arzător;

5.Gaz de protecţie;

6.Metal de bază;

7,8.Conductoare

10.6.1.SUDAREA ÎN MEDIU PROTECTOR DE GAZ (CO2)

Fig.10.6.1.1.Sudarea în mediu de CO2

Arcul electric se stabileşte între electrodul 1 care avansează cu o viteză con-stantă şi piesa de sudat 3.

Printr-un ajutaj este proiectat gazul de protecţie protejează arcul electric şi baia de metal topit.


TANAVIOSOFT 2011

20


C10

Datorită căldurii dezvoltate în arcul electric ,are loc topirea electrodului şi a marginilor îmbinării.

Sunt două procedee de sudare:

1. Sudarea cu arc scurt-transferul de metal se face cu picături mari.Desprinderea picăturii este urmată de o uşoară pocnitură.

2. Sudarea cu transfer fin-transferul de metal topit se face cu picături fi-ne.Electrodul nu atinge baia de metal topit.

Fig.10.6.1.2.Instalaţia de sudare în mediu de argon -(ESAB)


TANAVIOSOFT 2011

21


C10

PĂRŢI COMPONENTE

1. Derulator(pupitrul); 2. Regulator de presiune; 3. Manometru; 4. Cofret; 5. Comutator pentru reglajul fin al tensiunii; 6. Comutator pentru reglajul fin al inductanţei; 7. Întreruptorul general; 8. Comutator pentru reglajul brut al tensiunii; 9. Comutator pentru reglajul brut al inductanţei; 10. Pistolet(arzător); 11. Legătura la masă; 12. Butelie de gaz; 13. Reductor de presiune; 14. Cablu multiplu.

UTILAJUL FOLOSIT

Se utilizează instalaţia A9/PP/275,produsă de firma ESAB(Suedia).

În pupitrul 1 se găseşte aparatura de comandă a instalaţiei şi bobina cu sârma electrod. Pe capacul pupitrului se află regulatorul de presiune 2 şi un manometru care servesc la reglarea vitezei de avans a sârmei. În cofretul 4 se află sursa de curent( redresor) alimentată de un transformator.În circuitul de sudare este şi o inductanţă pentru a mări stabilitatea arcului electric.

Pe capacul frontal al pupitrului sunt:

întreruptorul general 7;

comutator pentru reglajul fin al tensiunii (5);

comutator pentru reglajul fin al inductanţei (6);

comutator pentru reglajul brut al tensiunii (8);

comutator pentru reglajul brut al inductanţei (9);


TANAVIOSOFT 2011

22


C10

Mai sunt:două aparate de control,prize de alimentare,borne de conectare la ieşire. Instalaţia mai cuprinde pistoletul de sudare 10,clema de contact 11,butelia de gaz 12 cu reductorul de presiune 13.

SURSA DE CURENT

Fig.10.6.1.3.Sursa de curent

Debitează curent continuu.Reglarea curentului de sudare se face în 3 trepte de re-glare brută şi printr-o reglare fină (300 A).

PUPITRUL DE COMANDĂ

Fig.10.6.1.4.Pupitru


TANAVIOSOFT 2011

23


C10

Asigură următoarele funcţii:

Alimentează arcul electric cu sârma;

Permite reglarea vitezei de avans a sârmei;

Comandă trimiterea gazului de protecţie la locul de sudare;

Pune sub tensiune circuitul de sudare.

PISTOLETUL DE SUDARE

Permite conducerea sârmei şi a arcului electric pentru a realiza cusătura su-dată şi asigură protecţia arcului electric şi a băii de metal topit,cu gaz de protecţie.

Pistoletul este cuplat de pupitru printr-un cablu multiplu.cablul multiplu asigură:

conducerea sârmei;

conducerea curentului electric;

transportul gazului de protecţie;

transportul aerului comprimat necesar antrenării turbinei pistoletului.

Fig.10.6.1.5.Pistoletul

Pistoletul este constituit din mâner 3,ajutaj 1,turbină 5,apărătoare de protec-ţie 2, pârghie de comandă 4.


TANAVIOSOFT 2011

24


C10

CABLUL MULTIPLU

Fig.10.6.1.6.Cablu multiplu

Este alcătuit dintr-un furtun de cauciuc 1,în interiorul căruia se află mantaua împletită din sârmă 2,având la rândul ei,în interior o conductă din plastic 3 prin care trece sârma 4. Aerul comprimat şi gazul de protecţie circulă prin interiorul cablului multiplu.

Sârma electrod este trimisă la locul de sudare printr-un sistem cu dublă an-trenare ( PUSH-PULL).Sârma derulată este împinsă de către două role,antrenate de un motor electric aflate în pupitru.La ieşirea din cablul multiplu,sârma este tra-să de două role acţio-nate de turbină.Turbina este acţionată de aerul compri-mat,care are rol şi de răcire.

BUTELIILE DE GAZ

Butelia de gaz este constituită din:


TANAVIOSOFT 2011

25


C10

Tub de oţel;

Inele de cauciuc;

Suport;

Robinet cu ventil;

Reductor de presiune.

BRITISH OXYGEN COMPANY

Procedeul de sudare MIG (Metal Inert Gas) este o metodă bine cunoscută azi care oferă numeroase avantaje faţă de alte metode de sudare, unul din acestea fiind economisirea timpului.

In sudarea MIG o sîrmă fuzibilă- electrod este alimentată în mod automat în baia de sudură cu o viteză prealeasă şi care determină curentul de sudare. In acest procedeu învelişul de zgură protectoare care la sudare cu electrozi înveliţi asigură stabilitatea arcului, e înlocuit de o pătură de gaz inert, care e dirijat către arc printr-un bec. Sudarea MIG produce îmbinări uniforme în orice metale în uzul comun în ateliere de producţie în orice grosimi de tolă. Cu utilajul descris ulterior se pot obţine două moduri de transfer al metalului.

1.Transfer în arc-scurtcircuitat

Numit astfel deoarece capătul electrodului-sîrmă atinge baia de sudură cauzînd un scurtcircuit destu de lung în durata sa pentru a stinge arcul. Acest scurtcircuit produce o creştere rapidă a curentului de sudare, aducînd cu sine în-călzirea capătului sîrmei şopirea acesteia, ulterior cauzînd reamorsarea arcului. Acest fenomen se repetă de circa 100 ori pe secundă. Baia de sudură e extrem de mică şi se solidifică repede, deci ideal la sudarea în poziţie a tolelor fine.

Gazul protector poate fi C02 sau un amestec de argon şi CO2.

Folosind curenţi şi tensiuni mai înalte, în acest procedeu metalul e transferat către baia de sudură sub formă de picături mici, libere şi fără scurtcircuitări. Baia de sudură e foarte fluidă, ceeace limitează acest procedeu doar la sudarea în pozi-ţie jgheab sau în îmbinări colţ în orizontal. Avînd un aport de căldură mai mare şi fiind mai rapid, acest procedeu e ideal la sudarea tolelor groase. Gazul recoman-dat e amestecul brevetat "Argoshield 5". dar C02 sau amestecuri de CO, şi argon


TANAVIOSOFT 2011

26


C10

pot fi folosite. Agregatul tip "Autolynx" şi SMR 200" au caracteristica adecvată la sudarea prin arcul scurtcircuitat, pe cînd agregatul "SMR 300" e indicat la sudarea prin ambele moduri de transfer.

2.Arcul pulsat

Arcul pulsat e o metodă de a controla transferul metalului topit în proce-deul descris mai sus şi numit 'transfer fin', în care picăturile de metal sînt proiec-tate dela capătul sîrmei. prin arc, către baia de sudare.

Metalul e purtat spre baia sudurii în timpul scurtcircuitării, arcul pulsat controlează desprinderea picăturilor de metal, proiectîndu-le prin arc la intervale regulate şi la o frecvenţă determinată de o sursă de curent specială. Această frec-venţă poate fii variată după diverse aplicaţii sa.Arcul pulsat înlesneşte sudarea oţelului inoxidabil de grosime mică fără a sacrifica rezistenţa la coroziune.

Aluminiul şi aliaje uşoare pot fi sudate fără suport, iar sudarea în poziţie e mult îmbunătăţită.Sudarea recipientelor de oţel moale avind radiografie integrală poate esăvîrşită fără reparaţii numeroase şi avînd o suprafaţă de sudură excepţio-nală.

AUTOLYNX este o maşină de sudare MIG semiautomată proiectată cu maxi-mul de simplicitate a operaţiei în ateliere de reparaţii de şasiuri şi caroserii de au-tomobile.


TANAVIOSOFT 2011

27


C10

ARZATOARE B.O.C.

Răcire cu aer. Menit a fi folosit împreună cu agregatul "Autolynx". acest ar-zător poate alimenta sîrmă de 0.6mm de oţel moale pentru sudare de cordoane sau electronituire. Lungimea cablului e de 3metri.

Răcire prin aer. Poate alimenta sirme de 0,6 sau 0,8mm oţel moale exclusiv. Aplicaţii: sudare in arc scurt a tablelor subţiri cu curenţi pînă la 150 amperi. Lun-gimea cablului e de 3.8metri.

Răcire prin aer. Poate alimenta sîrme tari de diamentrii pînă la 1,2mm. Apli-caţii: sudare MIG în orice mod de transfer pînă la 200amperi. Becuri de 45 sau 60 grade pot fi obţinute, ambele fiind pivotate la 3600. O gamă de ajutaje speciale de electronituire cu răcire prin aer sau apă pot fi folosite. Lungimea cablului e de 3.8metri.

Răcire prin aer. Poate alimenta sîrme tari sau moi de diametru pînă la 1,6mm la sudări MIG în orice mod de transfer pînă la 300amperi. Becuri de 450 sau drepte se pot obţine. O gamă de ajutaje speciale de electronituire cu răcire prin aer sau apă pot fi folosite. Lungimea cablului e de 3.8metri.

Un arzător de lucrări grele pentru sudări MIG în transfer fin cu sîrme tari pînă la 400 amperi. şi sirme tubulare pînă la 550 amperi. Lungimea cablului e de 3.8metri

Un arzător tip pistolet cu răcire prin aer pentru sudarea MIG în orice mod de transfer pînă la 400 amp. Lungimea cablului e de 4,6 metri.

Folosit mai ales în industrii grele acest arzător e răcit prin apă şi poate alimenta sîrme tari sau moi în sudări pînă la 500 amperi sau cu sîrme tubulare pînă la 550 amperi. Lungimea cablului e de 3.8 metri.

Bec 60 -3.8m cablu 1400338 Răcire prin aer. Poate alimenta sîrme tari sau moi de grosimi pînă la 1,6mm. Bun pentru sudări MIG în orice mod de transfer pînă la 400 amperi.


TANAVIOSOFT 2011

28


C10

ARCUL PULSAT

Arcul pulsat e o metodă de a controla modul de transfer fin al metalului in suda-rea MIG.

In acest mod de transfer, picături mici de metal sunt despinse de capătul slrmei şi aruncate prin arc către baia de sudare, la un curent constant. In modul de transfer numit „arc scurt” metalul e transmis in timpul scurtcircuitării sîrmei, in mod neregulat. Spre deosebire de aceste două cazuri, în arcul pulsat transferul de metal are loc la momente controlate de pulsuri de curent livrate la o de metal are loc la momente controlate de pulsuri de curent livrate la o frecvenţă reglată de o sursă specială de curent de sudare. Această frecvenţă poate fi reglată după apli-caţie sau tipul şi diametrul sîrmei.

Transferul de metal dela capătul sîrmei către baia de sudare are loc doar în timpul valorii de „vîrf” al curentului. In intervalul dintre pulsuri, un curent bază menţine un mediu ionizat între capătul sîrmei şi baia de sudare asigurînd sîrma în stare de topire, dar netrasferînd metal. Astfel, controlînd transferul de metal doar în timpul pulsului de curent înalt, valoarea medie a curentului de sudare rămîne relativ joasă.

Avantajele astfel obţinute sînt de mare importanţă. Mai întîi, deoarece sudo-rul poate controla separat valorile de curent puls şi bază, se poate obţine controlul desăvîrşit al aportului de căldură şi cel al metalului depus, mult mai uşor decît în cazul sudării cu „arcul scurt”. In al doilea rînd, se poate suda aliaj e mai înaltă (la oţeluri) decît in cazul sudării cu C02, iar procentajul de carbon absorbit e mult mai jos. Raportul intre metalul depus şi aportul de căldură fiind mai înalt cu arcul pul-sat, se pot obţine sudări in poziţie de calitate superioară celor sudate cu arcul scurt, iar riscul defectelor de fuziune laterală e eliminat. Prin arcul pulsat gama de curenţi de sudare a fiecărei grosimi de sîrmă e lărgită cu mult, se poate suda cu o grosime de sîrmă. cel mult două. o gamă întreagă de aplicaţii, economisind şi timp şi bani.

Procedeul de sudare în arc pulsat e recomandat la:

Oţel moale tablă subţire 1,6-38 mm.

Oţel inoxidabil tablă subţire 1,6 - 38mm.


TANAVIOSOFT 2011

29


C10

Aluminiu şi aliajele sale tablă subţire 2,4 – 6,4 mm.

Oţel moale

Sudare în verticală a tolei de 1 2,5 mm şi mai groasă prin arcul scurt poate introduce defecte de funziune laterală. Arcul pulsat elimină acest lucru deşi vite-za sudării nu e redusă, ci din contră e superioară sudării manuale cu electrozi. Deasemenea e excelentă la sudarea cordonului de rădăcină în îmbinări cap la cap, acolo unde sudura e accesibilă doar dintr-o singură parte, - ca de exemplu la su-darea ţevilor, unde execuţia cere o pătrundere uniformă. Uşurinţa cu care se poa-te suda cu curenţi de nivel jos folosind arcul pulsat de de mare folos la sudarea tablelor subţiri avînd forme de mare variate şi nefiind suportate în timpul sudă-rii. Arcul pulsat e special indicat la grosimi de tablă de 2-6,3 mm., care deobicei sînt sudate fie cu arcul scurt fie în transfer fin. Gazul recomandat e un amestec de Argon si 5%C02.

Oţeluri slab aliate

Arcul pulsat oferă o recuperare superioară a elementelor de aliaj decît în cazul sudării cu C02 deşi nivelul de carbon rămîne acceptabil. Acest lucru e esenţial la sudarea metalelor destinate temperaturilor joase, ca de exemplu oţe-lurile călite şi revenite. Gazul recomandat e un amestec de argon + 5% C02. Oţeluri inoxidabile

Arcul pulsat oferă şi aici rezultate fără precedent. Folosind un amestec de argon 1% oxigen se evită uşor ridicarea nivelului de carbon în metal, care poate avea loc cînd se foloseşte C02 în arc scurt.

Aluminiul şi aliajele sale

Deoarece cu arcul pulsat se poate uşor controla aportul de căldură, se poate suda cu sîrme relativ groase, table subţiri. Riscul porozităţilor e şi el în mare mă-sura redus, mai ales In poziţiile verticală, plafon şi orizontală, în îmbinări cap la cap. In plus, grosimea minimă de tablă sudabilă cu sistemul de slrmă împinsă e redusă la valori joase. Un avantaj special al sudării în arc pulsat e posibilitatea de a produce suduri excepţional de frumoase In îmbinări colţ exterior în aluminiu, chiar fără suport. Gazul folosit e argon.

Gaze recomandate

Oţel moale sau slab aliat – argon cu 5% C02.


TANAVIOSOFT 2011

30


C10

Oţel inoxidabil - argon+1 sau 2% oxigen.

Aluminiu - argon.

Sîrme de adaos MIG fabricate de BOC BOC fabrică o gamă variată de sîrme de adaos pentru sudura MIG incepind

cu sîrma. cel mai des folosită, de oţel moale, şi culminînd cu sîrme tubulare cu miez din aliaj. Vă prezentăm o selecţie a cîtorva sîrme folosite în mod curent.

Aluminiu pur Bostrand 0,3 Si. 0.4 Fe. 0.05 Cu, 0,05 Mn

290

Aluminiu aliat Bostrand 0.6 Si. 0.7 Fe. 0.1 Cu. 1.0 Mn.

cu 5% Mg 286 4.5‐5.5 Mg

Aluminiu aliat Bostrand 4.5‐6.0 Si. 0.6 Fe. 0.1 Cu.

cu 5% Si - Fonte 281 0.5 Mn. 0.25 Mg

Aluminiu aliat Bostrand Si+Fe=0.4. 0.1 Cu. 0.5‐1.0 Mn.

cu 2‐% Mg 5554 2.4‐3.0 Mg, 0.25 Zn

Bostrand 0.10 C. 1.4 Mn. 1.2 Cr. 0.5 Mo.

Oţeluri de 41 0.7 Si

înaltă Bostrand 0.12 C. 1,45 Mn, 2,25 Cr.

rezistenţă 42 1.0 Mo. 0.7 Si

Bostrand 0.1 2 C. 1.45 Mn. 5.5 Cr, 0,55 Mo.

43 0.7 Si

GAZE UTILIZATE

In mod normal folosind argon sau C02 este posibil a se obţine o sudură de calitate, bineînţeles depinzînd de aplicaţie. Totuşi, pentru o sudură de calitate su-perioară, BOC recomandă folosirea unor amestecuri de gaze pe bază de argon. Amestecurile cel mai des întrebuinţate sînt următoarele


TANAVIOSOFT 2011

31


C10

1. "Argoshield 20"

(20% CO2 - 80% Argon): folosit la oţeluri moi şi slab aliate.

2. "Argoshield 5" (5% CO2,-95% Argon): folosit la oţeluri moi şi slab aliate, şi oţel inoxidabil cu mai mult de 0.06% carbon.

3. "Argonox 1" (1% 0,-99% Argon) : folosit la oţel inoxidabil cu mai puţin de 0,06% carbon.

Amestecatoare de gaze

In cazul că întrebuinţaţi amestecuri de gaze pe care nu le obţineţi gata amestecate în butelii, le puteţi amesteca singuri folosind un amestecător de gaze.

MIG

Noul extractor de fum BOC poate elimina fumul oricărui arzător MIG fără a avea nevoe de vreun sistem complicat şi scump de introdus în arzător, familiar în multe alte sisteme pe piaţă. Extractorul BOC a fost proiectat să lucreze în armonie cu arzătorul MIG. Ataşat de arzător, cu profil aerodinamic şi nestingherind vede-rea sudorului, acest extractor e extrem de uşor şi nu îngreunează manipularea ar-zătorului, nu oboseşte sudorul.

Marele avantaj al extractoruiui e că fiind ataşat de arzător, el va elimina fu-mul in mod continuu în timpul traversării arzătorului peste zona sudată. Un mic ajutaj de extragere e montat pe ajutajul de gaz protector, situat în arzător. Acesta poate fi reglat la orice loc, în aşa fel ca unghiul vizual să nu fie blocat. In operaţia sa, extractorul suge fumul prin joasa presiune ce s-a format între ajutajul gazului protector şi cel al extracţiei, fără a influenţa debitul de gaz de deasupra arcului. Ajutajul însăşi e cromat, astfel evitînd aderenţa.

Sistemul de extragere a fumului e pe bază de motor şi e capabil de a deplasa 4500 lit/minut. Gazele extrase pot fi descărcate într-un sistem de canalizare exis-tent în atelier, sau în aerul de afară, printr-o gaură în perete. In mod alternativ ae-rul extras, poate fi filtrat prin filtrul prevăzut în această maşină, caz in care aerul va putea fi recirculat în atelierul respectiv, filtrînd toate particulele nocive din fu-mul extras. Acest filtru va putea filtra cantităţi mari de fum.


TANAVIOSOFT 2011

32


C10

Masca de sudare cu aer condiţionat

Măştile de sudare covenţionale apără ochii şi faţa contra efectului razelor ar-cului şi stropirilor. Masca "Starcrest Airchief" în afară de aceste meniri, protejază sănătatea sudorului prin aprovizionarea cu aer proaspăt şi curat, pe care sudorul îl respiră in timpul sudării. Şi totuşi măştile "Starcrest Airchief" de faţă sau de mi-nă se prezintă la fel cu cele convenţionale. Trebue examinate de aproape pentru a descoperi construcţia de dublu perete, cu cel interior prevăzut cu sute de mici ori-ficii prin care un curent uşor de aer e pompat spre obrazul sudorului. Masca "Starcrest Airchief" menţine capul şi faţa în aer răcoros, izolînd sudorul de atmos-fera ambiantă în care el lucrează.

PROCEDEUL TIG

Un arc este amorsat între un electrod nefuzibil din Tungsten (sau Wolfram) şi metalul de bază, cu sau fără metal de adaos.

Protecţia contra aerului se obţine printr-un gaz inert, argon sau heliu sau un amestec al acestora, în Europa în general argonul este folosit în toate cazurile. Ma-joritatea metalelor sînt sudate cu un curent continuu, electrodul fiind conectat la borna negativă; în cazuri excepţionale, table foarte subţiri de aluminiu, magneziu şi aliajele respective sînt sudate cu o polaritate inversă, electrodul fiind conectat la borna pozitivă. Aluminiul, magneziul şi aliajele respective în grosimi mai sus de 1 mm sînt sudate cu curent alternativ.


TANAVIOSOFT 2011

33


C10

O sursă de curent cu o caracteristică externă căzătoare e necesară, iar pentru amorsarea arcului fără atingerea electrodului se întrebuinţează un generator de tensiune înaltă (circa 3000volţi) la înaltă frecvenţă (circa 0,5 MHz) aplicat la borne-le arcului. In sudarea cu curent alternativ tensiunea înaltă e necesară tot timpul pentru a stabiliza arcul. In sudarea cu curent continuu, e necesară tensiunea înaltă doar pentru amorsare, după care în mod automat aceasta este întreruptă. In mod teoretic orice metal poate fi sudat prin acest procedeu, obţinînduse o sudară de o calitate extrem de bună. Căldura arcului e distribuită cam o treime la borna nega-tivă şi două treimi la cea pozitivă. Din aceasta cauză majoritatea metalelor sînt sudate cu curent continuu, electrod negativ, obţinîndu-se o fuziune bună şi un arc stabil.

In sudarea aluminiului, şi magneziului subţire, căldura e repartizată in mod invers, folosind polaritate inversă. Iar în cazul aceloraşi metale dar mai groase de 1mm, următoarea explicaţie e dată utilizării unui curent alternati/: în semi-ciclul cu electrod pozitiv, electronii emişi din metalul de bază „curăţă” coaja de oxid (in-destructibilă în alt mod). In semiciclul cu electrod negativ, electronii emişi din electrodul de Wolfram lovesc metalul de bază producînd topirea optimă. Aceste cicluri se repetă frecvenţa de 50Hz, iar perioadele de reamorsare dintre semicicli de curent sînt asistate de curentul de înaltă tensiune suscitat. In sudura cu curent alternativ a aluminiului şi magneziului semi-cicli pozitivi sînt mai mici în ampli-tudine decît cei negativi. Aceasta cauzează o componentă de curent continuu. In lucrări de extremă importanţă se corectează acest inconvenient prin branşarea unei bănci de condensatori înseriat cu arcul, aşa zisul condensator de supresie.

Procedeul TIG poate fi folosit in mod manual sau automat.

Aplicaţii

Oţeluri slab-aliate cu crom-molibden, oţeluri de înaltă rezistenţă, oţeluri feritice şi martensitice, oţeluri inoxidabile, metale uşoare (aluminiu şi magneziu), metale refractare (tantal, Wolfram, vanadiu, molibden, zirconiu, etc.) şi exotice, metale preţioase, toate acestea şi încă alte nenumărate aliaje sînt sudabile prin TIG (WIG) iar domeniul aplicaţiilor creşte chiar şi în acest moment. Se poate spune că acest procedeu este „Regele Procedeelor” în cea ce priveşte supremaţia sudabilităţii. In laboratoare, sau în uzine, sau în aproape orice industrie, TIG îşi are domeniul său stabilit, iar după cum pe vremuri consumul de acid sulfuric era socotit ca un indice de desvoltare a unei ţări, azi se susţine că consumul de gaz inert în sudări poate deţine acest rol-cheie.


TANAVIOSOFT 2011

34


C10

Utilaj şi accesorii

Utilajul de bază constă in următoarele secţiuni care pot fi (în majoritatea ca-zurilor) livrate sub formă compactă:

1. Sursa de curent - curent continuu sau alternativ, sau ambele. 2. Generatorul de inaltă frecvenţă. 3. întrerupătorul de curent de sudare - comandă de mînă sau picior. 4. Butelia de Argon. 5. Regulator/Debitmetru de Argon. 6. Suflaiul de Sudare cu sau fără răcire prin apă, cu cabluri de inter-conectare,

furtunuri de Argon şi eventual apă (intrare şi ieşire) şi la comandă manua-lă, cablul de comandă.

7. Cablul de conectare la piesa de sudat (pămînt). 8. Electrozi Wolfram. 9. Dispozitiv de temporizare a a Argonului şi apei. 10. Dispozitiv de reducere a curentului la concluderea sudării. 11. Ataşament pentru sudarea prin puncte (Electronituire).


TANAVIOSOFT 2011

35


C10

Fig.10.6.9.Autolynx Fig.10.6.10.Pistolet

Fig.10.6.11.Arzătoare Fig.10.6.12.Sârma electrod


TANAVIOSOFT 2011

36


C10

Fig.10.6.13.Sursa de curent

Fig.10.6.14.Derulator

Fig.10.6.15.Aparat de sudură


TANAVIOSOFT 2011

37


C10

Protecţia contra aerului se obţine printr-un gaz inert,argon sau he-liu.Majoritatea metalelor se sudează cu curent continuu,electrodul fiind conectat la borna negativă.În cazul tablelor foarte subţiri din aluminiu se poate suda cu po-laritate inversă.Aluminiul, magneziul cu grosimi > 1 mm se poate suda în curent alternativ.

Sursa de curent este un generator de tensiune înaltă (3000 V) la o frecvenţă de 0,5 MHz,pentru amorsarea arcului electric.La sudarea cu curent alterna-tiv,tensiunea de 3000 V este necesară şi în timpul sudării.Căldura arcului electric este distribuită 1/3 la borna negativă şi 2/3 la borna pozitivă.

Metoda se aplică la sudarea oţelurilor slab aliate cu Cr-Mo,oţeluri feritice şi martensitice,oţeluri inoxidabile,metale uşoare,metale refractare.

Instalaţia realizată de BOC este constituită din:

Fig.10.6.16.Instalaţia de sudare Fig.10.6.17.Arzătoare

Fig.10.6.18.Arzătoare Fig.10.6.19.Electrozi


TANAVIOSOFT 2011

38


C10

Regim de sudare

Material

Tipul

îmbinăre

Rostul

Gaz

protectie

Pozitie

Electrod

I

(A)

U(V) Induc. ten.

Oţel

6

12

6

12

6

1

1,5

1,5

2

‐

CO2

H

0,8

1

0,8

1

0,8

130

160

130

130

200

22

23

23

24

25

II

Oţel

2

3

5

1

1,5

2,5

CO2

H

0,8

1

1,2

110

160

200

20

25

26

II

O

ţel

2

3

5

12

CO2

H

V

0,8

1

1,2

130

160

160

160

23

25

28

28

II


TANAVIOSOFT 2011

39


C10

Inox

2

‐

1

‐

1

CO2

H

0,8

0,8

1

1

130

130

160

160

23

22

25

24

III

Inox

2

2

3

3

5

5

CO2

Ar

H

V

0,8

0,8

1

1

1

1,2

130

130

160

150

150

190

21

22

24

22

23

25

II

aluminiu

2

3

5

‐

1

‐

1

0,5

Ar

H

V

0,8

1

1,2

100

160

200

22

23

24

II

aluminiu

2

2

3

3

3

5

5

Ar

H

V

0,8

0,8

0,8

1

1,2

1,2

1,2

100

120

120

120

120

160

200

22

24

23

20

22

24

25

II


TANAVIOSOFT 2011

40


C10

Compact, uşor şi răcit cu apă. acest arzător poate fi folosit în sudări pînă la 450A curent continuu, sau pînă la 350A curent alternativ, la DA 100%. sau chiar pînă la 500A la o DA mai redusă.

Proiectat în mod bine balansat, acest arzător e uşor de mînuit şi asigură un uz fără probleme, ideal la sudări WIG îndelungate. Un microşalter pentru montat pe arzător poate fi obţinut în mod facultativ, oferind astfel comandă pornirii chi-ar de pe arzător. în loc de pedală.

Avînd forma unui pistolet, el are un mic şalter de comandă şi e prevăzut cu un sistem foarte ingenios de strîngere rapidă a electrodului de wolfram.

Arzătorul SW 300 e ideal în lucrări în poziţie. Se schimbă foarte uşor ajutajul respectiv în vertical sau orizontal sau chiar în colţuri de 90°. Calculat pentru su-dări pînă la 300A curent continuu, acest arzător e indicat în caroserii auto, fuselaje, şi dulapuri, precum şi multe alte aplicaţii.

Şasiu roţi. Acesta cuprinde două roţi de cîrmit. iar alte două fixe. la o distan-ţa de 204 şi 305mm respectiv. Suport butelii. Acesta e adăogat şasiului cu roţi şi poate susţine două butelii de argon în spatele redresorului. Set corecţie a factoru-lui de putere. Patru condensatori sînt montaţi în interiorul redresorului fiind echi-valent cu 5,8kVAr.

Cele trei redresoare sint de construcţie asemănătoare, pe bază de un grup transformator/redresor răcit prin ventilator. îndreptînd aerul spre podea, şi avînd reglajul curentului bazat pe un amplificator magnetic.


TANAVIOSOFT 2011

41


C10

Temporizator WIG electronituire . . pentru reglajul duratei sudurei de electronituire între 0.1 şi 10 secunde printr-un buton giratoriu, încheiînd fiecare sudură cu o reducere a curentului sudare la un nivel de 1 5A

Pedală telecomandă pornire/ oprire şi reglaj curent... în cazul unde se prefe-ră acest sistem, apasînd pedala se va urca curentul, şi vice-versa. Nota : redresoa-rele AMR pot fi folosite şi la sudarea manuală cu electrozi inveliti

AMR 150 AMR 250 AMR 400

kVA la DA 100% 8.0 14.3 21.8

kVA la DA 75% 11,5 16.0 25.6

kVA maxim 11,5 16.0 25.6

Gamă curenţi sudare 10‐150A 15‐250A 25‐400A

Tensiuni de arc 10‐13V 10‐16V 10‐20V

Tensiune în gol 64V 64V 64V

Curent maxim DA 100% 115A 21 5A 345A

Curent maxim DA 75%‐

ciclu de 1 2 minute 150A 2 50A 400A

Tensiuni intrare, trifazat, 50Hz 380/440V 380/440V 380/440V

Curent intrare maxim 17A 22A 36A

Tensiune auxiliară (c.a.) 25V 25V 25V

Izolaţie tip E E E

Greutatea 342kg 385kg 508kg

Dimensiuni 1340x 760x 1340 x 760 x 1450x 760x

(înalţi mea‐lăţimea‐lungi mea) 760mm 760mm 760mm


TANAVIOSOFT 2011

42


C10

Arzătorul tip Mark 5 (lucrări grele) şi avind un ajutaj de gaz răcit prin circu-it de apă . . . capabil de a suda în curenţi pînă la 500A c.c. sau c.a. la DA 100%. sau chiar pîna lă 600A. la un regim de muncă mai redus. Lungimea cablului e de 6.4m. Special indicat în sudări grele de aluminiu şi cupru şi cea a aliajelor acestora.

Arzătorul tip SW 300 special pentru electronituire WIG. cu o capacitate de curenţi sudare pînă la 300A c.c.. producînd îmbinări electronituite doar printr-o parte ... în oţel moale . .. oţel slab aliat. . . oţel inoxidabil, nichel şi aliajele sale şi titaniu. Grosimea tolei de deasupra max. 1.6mm. min. 0.56mm, iar grosimea tolei de dedesubt nu e limitată. Lungimea cablului e de 6,1m.

Arzătorul tip Mark 4A special construit pentru sudarea WIG în mod auto-matizat în curenţi pînă 600A c.a. sau 700A c.c. . . . atunci cînd e prevăzut cu un ajutai suplimentar răcit cu apă.

Arzătorul e livrat cu un bloc de conectie pentru legarea sursei de curent, apei şi gazului . . . Unitatea de alimentare automată cu sîrmă de adaos tip RF1 e un supliment ideal al acestui arzător tip Mark 4A iar întregul ansamblu poate su-da . . . oteluri moi. slab aliate sau inoxidabile, aluminiu şi aliajele sale. nichel şi ali-ajele sale, şi cupru cu aliaje, tole cuprinse între 1 mm şi 9,5mm grosime.


TANAVIOSOFT 2011

43


C10

Electrod wolfram standard 1,6mm diam. 3.2mm diam.

Electrod wolfram lungimea 76mm 178mm

Ajutaj gaz standard, orificiu 6,5mm 1 3.0mm

Debitul apei de răcire 0.86 lit/min la 1.4 atm. 1.1 lit/min la 3,5 atm.

Lungimea cablului arzătorului 4.6m 4.6m

Accesorii generale

Ajutaje ceramică

TW 200

Diam. orificiu Lungimea Nr. Cat. Curent maxim

mm mm (pachet de 5) c.a. c.c.

6,36 25.4 889912 100 150

6.36 51 889815 100 150

7.94 17.5 889814 100 150

7.94* 22.9 889826 50 90

9.5 25,4 889813 150 200

9.5* 22.9 889827 100 150

11.1 * 22,9 889828 150 200

TW 450

3.97t 89 889709 NR 75

6.36t 70 889705 100 120

6.36f 44,4 889707 100 120

9.5t 70 889706 120 140

9.5 + 44,4 889708 120 140

9,5 38.1 889688 150 240

9.5* 39.7 889699 140 240

12.7 38.1 889689 210 380

12.7* 39,7 889700 195 300

16,0 38.1 889690 350 450

16.0* 39.7 889701 350 450

t Set adaptator Nr. Cat. 606193 necesar


TANAVIOSOFT 2011

44


C10

* Cu lentilă de gaz

NR nerecomandat

Pachete de manşoane‐wolfram

0 0.8mm 1,2mm 1,6mm 2.4mm

TW 200 (pachet de 1) 0 605184 605185 605186 605187

TW 450 (pachet de 3) 0 — 889796 889797 889683

0 3.2mm 4,0mm 4,9mm 6,4mm

TW 200 (pachet de 1) 0 605188 — — —

TW 450 (pachet de 3) 0 889684 889685 889686 889687

Arzător tip HW 24 - Nr. 604976 cuprinzînd manşon wolfram de 1.6mm 0. bucşă manşon de 1.6mm, electrod wolfram de 1.6mm 0 tip toriat 152mm lungime, ajutaj ceramică Nr. 5. cheie manşon piesă de izolaţie şi adaptator.

Set de accesorii HW 24-conţine wolfram de 1,2mm 0. bucşă manşon 1.2mm, şi şa-se electrozi wolfram toriat de 1,2 x 1 52mm - Nr. Cat. 604820.

Conector putere, cu verigă cablu Nr. 605180

Conector putere, cu priză Nr. 6051 82

Ajutaje ceramice (pachete de 5) Orificiu de 4,2mm 889835

Orificiu de 6.36mm 889836

Orificiu de 7.94mm 889837


TANAVIOSOFT 2011

45


C10

Orificiu 9,5mm(28.5mm lung) 889838 Orificiu 9.5mm (16mm lung) 889839 Orificiu 6,36mm (28,5mm lung)889840 .

Arzător tip Mark 2A - Complet cu conector cu verigă Nr. 11 2621 Complet cu co-nector cu priză Nr. 6071 34. ambele cuprinzînd manşon wolfram şi electrod de 1,6mm 0 şi un ajutaj ceramice de 6,4mm orificiu.

Set de accesorii Mark 2A Nr. 600282 cuprinde un cap manşon scurt, trei manşoa-ne wolfram, şi trei electrozi de 1,2 - 2,4 - şi 3.2mm respectiv, şi trei ajutaje cerami-că de 9,5mm scurt, 9.5mm lung şi 6.4mm lung.

Set piese diverse cuprinde o piuliţă, o şaibă, zece garnituri: Nr. 889897.

Set lentile de gaz Mark 2A- Nr. 607818 - înlesneşte scoaterea electrodului mai în afară decît e posibil în mod normal, înbunătăţind astfel vederea locului de sudat şi reducerea consumului de gaz.

Ajutaje ceramice (pachete de 5) Orificiu de 6.4mmx70mm 889705 Orificiu de 9,5mmx70mm 889706 Orificiu de 6,4mmx44mm 889707 Orificiu de 9,5mmx44mm 889708 Orificiu de 4.0mmx89mm 889709 Ajutaje ceramice - lentilă de gaz - (pa-chete de 5) 9.5mm - 889755 ; 12.7mm- 889756.

Adaptator ajutaje tip Mark 2A – Nr. 606193

Arzător tip TA 150 – cablu 5.3m şi conector putere cu verigă – Nr. 607653

cablu 9,8m şi conector putere cu verigă – Nr. 607654

Gama de electrozi

Electrozii de wolfram livraţi de societatea BOC sînt garantaţi în operaţie fă-ră a căpăta fisuri în extremitatea expusă arcului: acest avantaj asigură că arcul e stabil şi nu se mişcă în mod lateral. Vîrful electrodului rămine intact în decursul orelor de sudare.

In afară de gama oferită întotdeauna, adică wolfram toriat cu 1% adaos, pen-tru sudarea în curent continuu, şi wolfram zirconiat cu 1% adaos, pentru sudare în curent alternativ. BOC a lansat nu de mult şi o gama de electrozi toriaţi cu 2% adaos, care oferă o stabilitate a arcului de neîetrecut în special la curenţi de nivel jos.


TANAVIOSOFT 2011

46


C10

Sarme de adaos

Aplicaţii Marca sîrmei Compoziţia chimică a sîrmei, %

ER 308L 19‐22 Cr. 9‐11 Ni. 0.03 C.

1.0‐2.5 Mn 0.25‐0.6 Si

ER 316L 18‐20 Cr. 11‐14 Ni. 2.0‐3,0 Mo.

Oţeluri 0.03 C, 1,0‐2,5 Mn. 0.25‐0.6 Si

inoxidabile Bostrand 17.5‐20 Cr. 8‐10 Ni. 0.10 C,

60 2,0 Mn, 1.2 Nb. 0.2‐1,2 Si

Bostrand 24‐26 Cr. 20‐22 Ni. 0,15 C,

71 2,0 Mn, 1.3 Nb. 1.0‐2.0 Si

Cupru pur. Argofil 0.1 Ni. 1.0 Sn. 0.2‐0,35 Si,

şi dezoxidat 0.03 Al. 98.5 Cu

Alămuri şi Crotorite V 1.0 Ni. 1,5 Fe. 1.0 Mn. 9‐11 Al.

bronzuri 86 Cu

Bronzuri Bostrand 0.25 Fe. 0.75‐1.25 Mn. 0.03 Al

de siliciu 231 0.5 Zn. 2,75‐3,25 Si. 94.6 Cu

Aluminiu pur B1A (BS 2901) 0.3 Si. 0,4 Fe. 0.05 Cu, 0,05 Mn

Aluminiu aliat NG6 (BS 2901) 0,6 Si. 0.7 Fe. 0,1 Cu. 1,0 Mn.

cu 5% Mg 4,5‐5,5 Mg

Aluminiu aliat NG21 (BS 3901) 4.5‐6,0 Si. 0.6 Fe. 0.1 Cu.

cu 5% Si ‐ Fonte 0.5 Mn. 0.25 Mg

Bostrand 0,10 C. 1.4 Mn, 1.2 Cr. 0.5 Mo.

Oţeluri de 41 0.7 Si

înaltă Bostrand 0.12 C. 1.45 Mn. 2.25 Cr,

rezistenţă 42 1.0 Mo. 0.7 Si

Bostrand 0.12 C. 1.45 Mn. 5,5 Cr. 0,55 Mo.

Capitolul 10_Sudarea in Mediu Protector de Gaze

Documents

Transcript of Capitolul 10_Sudarea in Mediu Protector de Gaze