DETERMINAREA TENDINTEI DE FISURARE LA CALD A METALULUI DEPUS PRIN SUDARE

1.    717i81h    Generalitati. Scopul lucrarii.

Fisurile la cald, localizate in cusatura, apar in timpul solidificarii baii de metal topit.

Cauzele ce duc la aparitia acestor defecte pot fi:

a)    717i81h    Cauze tehnologice

-    717i81h     717i81h   Alegerea gresita a materialului de adaos;

-    717i81h     717i81h   Alegerea unui procedeu de sudare necorespunzator;

-    717i81h     717i81h   Cusatura cu pori;

-    717i81h     717i81h   Incluziuni de oxizi si gaze.

b)    717i81h    Cauze metalurgice

-    717i81h     717i81h   Conditii necorespunzatoare de racire;

-    717i81h     717i81h   Transformarile structurale din zona topita.

-    717i81h     717i81h   Proprietati reduse la plasticitate la cald ale metalului depus.

Pentru prevenirea sau reducerea pericolului de fisurare la cald se recomanda:

-    717i81h     717i81h   Evitarea    aparitiei caracterului final al cordonului, deoarece aici apar foarte usor fisuri la cald din cauza contractiei metalului la trecerea din starea lichida in starea solida. Portiunea solidificata a cordonului este solicitata la eforturi de compresiune transversala iar marginile rostului ramase nesudate tind sa se desfaca, deci craterul format va constitui un puternic concentrator de eforturi;

Micsorarea rostului dintre componente;

Preincalzirea cordonului de sudura pentru reducerea eforturilor de compresiune

Dirijarea vitezei de racire, astfel incat sa nu apara in cordon structuri fragile sau grosolane, structuri care pot favoriza aparitia fenomenelor de fisurare.

Proiectarea rationala a structurii sudate.

Inmultirea proprietatilor de plasticitate la cald a structurilor obtinute in cordonul sudat, prin alegerea corecta a materialului de adaos.

Lucrarea are drept scop aprecierea tendintei de fisurare la cald pentru doua marci de electrozi destinati sudarii otelurilor carbon si otelurilor inoxidabile.

Susceptibilitatea otelurilor slab aliate fata de fisurarea la cald poate fi estimata cu indicele de fisurare HCS:

HCS=<4

2.    717i81h    Principiul incercarii

STAS 10221-75, cuprinde metodele de incercare si conditiile tehnice necesar pentru determinarea tendintei de fisurare la cald a metalului depus prin sudare, cu arc electric , in vederea aprecierii calitatii metalelor de adaos, destinat sudarii otelurilor. Tendinta de fisurare la cald a metalului depus se determina prin urmatoarele metode:

-    717i81h     717i81h   Incercare de deformare unghiulara, la deformarea metalului depus prin sudare se datoreaza rigiditatii imbinarii;

-    717i81h     717i81h   Incercarea de deformare transversala, la care deformarea metalului depus se datoreaza unei solicitari exterioare.

Metoda de incercare cu deformare unghiulara.

2.1.a. Sudarea probelor

Incercarea consta in executarea unei probe in T din table avand forma si dimensiunile din fig.1 si tabel.1

Tabel1.

-    717i81h     717i81h     717i81h   Inainte de sudare, tablele se curata cu peria de sarma si prin spalare de solventi.

-    717i81h     717i81h     717i81h   Pentru executarea cusaturii de incercare, placa superioara se fixeaza pe placa de baza prin cusaturi de prindere la un unghi de 90^o 2^o

-    717i81h     717i81h     717i81h   Cusatura de prindere se executa utilizand curentul maxim recomandat de producator pentru metalul de adaos respectiv.

-    717i81h     717i81h     717i81h   Cusatura de prindere si cea de incercare se executa dintr-o singura trecere in pozitie orizontala in jgheab, in directiile de sudare indicate in figura1.

-    717i81h     717i81h     717i81h   Preincalzirea tablelor se aplica numai in cazul in care aceasta este prescrisa in standardul sau documentatia tehnica a produsului.

-    717i81h     717i81h     717i81h   Sudarea cusaturii de incercare trebuie sa inceapa la 4 - 5 sec dupa terminarea cusaturii de prindere

2.1.b. Examinarea probelor

Probele se racesc in aer linistit timp de cel putin 30 min. dupa care se indeparteaza zgura.

Probele astfel obtinute sunt supuse unui examen vizual, folosind lupa cu o marime de 10X, sau lichide penetrante in vederea evidentierii prezentei fisurilor.

Dupa aceasta examinare, placa de baza se taie in planul median si se indoaie pana la ruperea cusaturilor fig.2.

Suprafetele de rupere ale cusaturii se supun unui examen vizual, masurand lungimea fisurilor identificate. Fisurile produse la cald se identifica usor datorita diferentei de culoare fata de restul rupturii.

2.1.c Aprecierea rezultatelor

Tendinta de fisurare la cald se apreciaza prin:

-    717i81h     717i81h   Indicele de fisurare IF, calculat cu relatia:

-    717i81h     717i81h   Indicele de fisurare specific IF_s, calculat cu relatia:

unde: l_c - lungimea cusaturii in mmm

l_fi - lungimea unei fisuri identificate in mm

Numarul probelor si valorilor indicilor de fisurare se identifica in standardul sau documentatia tehnica a produsului.

2.2 Metoda de incercare cu deformare transvversala

2.2.a. Sudarea probelor.

Incercarea consta in depunerea unei suduri pe o proba supusa unei solicitari te intindere normala pe directia de sudare si urmarirea fisurilor in metalul depus. Proba are forma si dimensiunile date in fig.3.

-    717i81h     717i81h   Probele se executa din table de otel din marca pentru care este destinata metalul de adaos respectiv. Prelevarea probelor se face pe directia de laminare a tablelor prin procedee mecanice sau termice.

-    717i81h     717i81h   In vederea depunerii proba se curata cu peria de sarma si prin spalare cu solventi.

-    717i81h     717i81h  

Preancalzirea probei se aplica numai in cazul in care aceasta este prescrisa in standardul sau documentatia tehnica a produsului.

-    717i81h     717i81h   Masina de incercare trebuie sa permita realizarea unei forte de 300N la o viteza constanta de 2 0,3 m/s.

2.2.b. Executarea incercarii.

-    717i81h     717i81h   Pe proba fixata in falcile masinii de intindere se depune, pe fata neprelucrata, in pozitie orizontala o sudura conform fig.3

Sudura se executa dintr-o singura trecere fara intreruperi in timp de 6-8 secunde. Dupa 1-2 de la inceperea sudurii proba se supune solicitarii de intindere cu deformare continua a probei de durata data. Duratele succesive (td) trebuie sa fie 1,2,3,4 si 5 secunde.

-    717i81h     717i81h   Regimul de sudare se alege astfel incat adancimea de patrundere sa fie de minim 3,5 mm.

-    717i81h     717i81h   Sudarea se executa cu ajutorul unui sablon din cupru cu grosimea de 3mm, prevazut cu un canal cu latimea de 10 0,5 mm.

2.2.c. Examinarea probelor si aprecierea rezultatelor.

-    717i81h     717i81h   Probele se examineaza vizual folosind o lupa sau lichide penetrante in vederea evidentierii prezentei fisurilor pe suprafata metalului depus.

-    717i81h     717i81h   Tendinta de fisurare la cald se apreciaza prin indicele IF, care se calculeaza cu relatia :

-    717i81h     717i81h  

Incercarea se efectueaza pe cate cinci probe pentru fiecare valoare a duratei de deformare (td). Ca rezultat se ia media aritmetica a 5 valori determinate pentru o durata de deformare , aceasta reprezentand indicele de fisurare mediu (IF_m).

-    717i81h     717i81h   Tendinta de fisurare la cald a unui material de adaos poate fi apreciata si dupa curba caracteristica de fisurare la cald obtinuta din indicii medii de fisurare pentru cele 5 durate de deformare.

3.    717i81h    Buletinul de incercare

Se intocmesc buletine de incercari care trebuie sa cuprinda urmatoarele date:

-    717i81h     717i81h   Metalul de baza

-    717i81h     717i81h   Marca si diametrul metalului de adaos incercat.

-    717i81h     717i81h   Regimul de sudare

-    717i81h     717i81h   Rezultatele incercarii

4.    717i81h    Modul de lucru

4.1. Se aplica metoda de incercare cu deformare unghiulara. Materialul de baza folosit este otel inoxidabil austenic de tip 18/8 cu grosimea (S = 6mm) si electrozii inveliti similari de Æ=3,25mm.

4.2. Se executa sudarea si prelevarea conform indicatiilor de la punctul 2.1.

4.3. Se completeaza tabelul urmator:

4.4. Se vor interpreta rezultatele obtinuta.