ECHIPAMENTE
PENTRU SUDARE CU ARC ELECTRIC
ACOPERIT SUB STRAT DE FLUX
10.1. Scopul lucrarii
În cadrul lucrarii de laborator, conform celor prezentate mai jos, se vor cunoaste procedeul sudarii cu arc electric sub strat de flux si echipamentele folosite.
10.2. Consideratii teoretice
10.2.1. Principiul si avantajele procedeului
Principiul acestui procedeu consta în arderea arcului electric sub un strat de flux pulverulent 1(fig.10.1).
Spre deosebire de sudarea manuala, unde metalul de baza 4 participa relativ putin la formarea cusaturii 5, la sudarea sub strat de flux, arcul 2 care se formeaza între sârma 18118f524s electrod 6 si metalul de baza, patrunde adânc în metalul de baza topind puternic marginile acestuia. Datorita deplasarii, arcul este deviat înapoi, topind metalul din zona 3 si împingându-l si pe acesta înapoi. Arcul arde atât într-un mediu lichid, format de fluxul topit, cât si într-un mediu gazos, format din vaporii de metal si gazele ce se degaja din flux. Cea mai mare parte din coloana arcului se gaseste în metalul de baza, pe care-l topeste intens, formându-se un crater adânc. Coloana arcului cât si zona de zgura sunt izolate de fluxul topit, care se presara initial sub forma de pulbere într-un strat de 50 - 60 mm.
Fig.10.1 Sudarea cu arc acoperit sub strat de flux
1-fluxul pulverulent; 2- arcul electric; 3 -baia de metal
lichid; 4- metalul de baza;
5- cordon de sudura; 6- electrod; 7- strat de zgura solida; 8-
cavitate cu gaze.
Avantajele procedeului sunt: datorita celor aratate mai sus, solidificarea baii metalice se face mai încet, gazele se elimina din cusatura, oxigenul, hidrogenul si azotul din aer nu patrund în baia metalica, iar ca urmare calitatea sudurii este superioara; în flux se pot introduce elemente de aliere, putându-se obtine astfel cusaturi aliate, cu proprietati ridicate; viteza de sudare mai mare si implicit productivitate marita; consumul mai mic de materiale de adaos; conditii bune de munca; nu necesita sudori cu o calificare deosebita.
Electrodul executa doua miscari principale: miscare de avans spre baie si miscarea în lungul cusaturii.
Miscarea de avans a electrodului spre baia metalica topita se face întotdeauna automat cu ajutorul unor mecanisme speciale, care îi asigura arcului o lungime constanta.
În functie de modul cum se realizeaza miscarea în lungul cusaturii, sudarea sub strat de flux poate fi semiautomata si automata.
10.2.2. Sudura semiautomata sub strat de flux
În acest caz, din cele doua miscari este automatizata numai miscarea de avans a sârmei spre baia topita (fig.10.2).
Fig.10.2. Instalatie de sudura semiautomata sub strat de flux
1- mâner cu rezervor de flux; 2- tub flexibil; 3- mecanismul
de avans a sârmei;
4- capul de sudare; 5- dulap de
comanda; 6- sursa de alimentare;
Rezervorul cu mâner 1, în care se gaseste fluxul dar si capatul sârmei electrod (deci arcul electric), se misca cu mâna în lungul marginilor pregatite pentru sudura, realizând cusatura. Pe masura consumarii sârmei, mecanismul de avans al sârmei 3, antreneaza sârma prin cablul flexibil 2. Reglarea mecanismului de avans se face prin schimbarea rotilor dintate. Problema cea mai grea care revine sudorului este sa conduca capul de sudura cu o viteza constanta. Sursa de alimentare cu energie electrica 6, poate fi un transformator sau un convertizor de sudura.
Sudarea semiautomata sub strat de flux se foloseste în cazurile când sudarea automata este nerentabila: cusaturi cu forme complicate; cusaturi scurte; piese unicate; cusaturi în locuri greu accesibile; cusaturi curbilinii; încarcarea cu aliaje dure si pentru reparatii de piese turnate.
10.2.3. Sudarea automata sub strat de flux
În comparatie cu sudarea manuala cu arc, productivitatea prelucrarii creste, de 3 - 4 ori în cazul sudarii semiautomate si de peste 10 - 15 ori în cazul sudarii automate sub strat de flux.
Cusatura în cazul sudurii automate, este uniforma pe toata lungimea.
Datorita avantajelor sale, sudura automata cu arc electric se aplica din ce în ce mai mult în sectoare importante industriale cum ar fi în constructiile navale, în constructia de autovehicule, de cazane, de vagoane, etc.
În principiu, în cazul sudarii automate, trebuie sa se asigure avansarea uniforma a materialului de adaos spre baia metalica si avansul uniform al electrodului de-a lungul cusaturii cu mentinerea corecta a arcului de sudura. De asemenea, trebuie sa fie asigurata continuu protectia baii metalice si a cordonului de sudura împotriva actiunii azotului si a oxigenului din aer.
Instalatiile pentru sudarea automata cuprind urmatoarele parti principale: capul automat pentru avansul electrodului (care poate fi fuzibil din sârma de otel ce se desfasoara de pe o bobina, si nefuzibil din wolfram sau carbune când se desfasoara mult mai lent); mecanismul pentru deplasarea relativa între capul automat si piesa de sudat; sursa de curent pentru alimentarea arcului.
Fig.10.3 Sudarea automata cu arc electric
sub strat de flux
1-metalul de baza; 2-electrodul metalic (sârma);
3-strat de flux; 4-rezervor cu
flux; 5-cap de sudura; 6-crusta; 7-tub de aspiratie;
8-cusatura sudata.
Tractoarele de sudura sunt automate de sudura la care capul se fixeaza pe un carucior ce se misca de-a lungul piesei ce se sudeaza. În figura 10.4 se arata un tractor de sudura frecvent folosit, adaptat pentru sudarea în capete, fara prelucrarea rosturilor: cu ajutorul mecanismului 1 pentru înaintarea sârmei, aceasta se desfasoara de pe tamburul din caseta pentru sârma 2. Tabloul de comanda 3, serveste pentru pornirea, oprirea si mersul înapoi al tractorului. Din rezervorul 4 se primeste fluxul. Tractorul are un singur motor electric 5 care realizeaza atât avansul sârmei cât si deplasarea tractorului.
Fig. 10.4. Tractor de sudura
1- mecanism pentru înaintarea sârmei; 2- caseta pentru sârma; 3- tabloul cu butoane de comanda; 4- rezervor pentru flux; 5 - electromotor; 6 - mecanism de deplasare.
Prin aplicarea procedeului de sudare automata sub strat de flux se sudeaza cu adâncimea de patrundere de la 1 - 140 mm si cu viteze de sudare cuprinse între 20 si 350 m/h.
În cadrul lucrarii se folosesc echipamentele existente în laborator. De asemenea, se vor utiliza pentru studiu mostre sudate în conditii bine precizate.
10.4. Modul de lucru
Se vor identifica partile componente, se va cunoaste modul de functionare si de reglare a tractorului de sudura. Se vor realiza cusaturi cu acesta. Se va studia setul de mostre existent.
10.5. Prelucrarea si interpretarea rezultatelor. Concluzii
Se vor clasifica si schita echipamentele studiate. Se vor analiza cusaturile realizate si se vor compara cu cele obtinute prin alte procedee. Se vor trage concluzii referitoare la: calitatea sudurii (rezistenta mecanica, defectoscopie cu ultrasunete, aspect, etc.), productivitate, consum de materiale si conditii de munca.
|
