PRINCIPIUL SUDARII

PRINCIPIUL SUDĂRII

Sudarea este o tehnologie de îmbinare nedemontabila a unor com­ponente metalice si nemetalice.

Îmbinarea ce rezulta se numeste sudura, iar ansamblul operatiilor necesare realizarii ei este procedeul de sudare.

Istoricii ne spun ca sudarea în focul de forja a fost primul procedeu cunoscut si aplicat înca din antichitate. Componentele se încalzeau în zona unde trebuiau îmbinate, dupa care se ciocaneau pentru apropiere si îmbi­nare.

Mecanismul intuit de înaintasii nostri, este fundamentul tuturor pro­cedeelor de sudare. El consta din introducerea localizata de energie în zo­na sudurii, pentru a scoate atomii din starea lor de echilibru stabil si apropierea atomilor marginasi la distante egale sau mai mici decât parametrul retelei cristaline, pentru ca ei sa recristalizeze într-o retea comuna, corespunzatoare unei noi stari de echilibru stabil. În figura 1.1. este prezentata realizarea sudurii prin introducere de energie termica si mecanica.

Figura 1.1. Realizarea sudurii prin introducere de energie termica si mecanica

Fiecare metal si aliaj metalic are nevoie de o anumita cantitate de ener­gie si de o anumita apropiere a atomilor marginasi pentru a se suda. Daca aceste marimi se estimeaza cu ajutorul temperaturii la locul de con­tact al componentelor "Θ", respectiv cu presiunea "p" în acelasi loc, atunci pentru fiecare metal si aliaj metalic se poate trasa o curba "p = f(Θ)" (vezi figura 1.2.)

Daca:

Θ_co ≥ Θ_t si p=0 (1.1.)

Procedeul este de sudare prin topire. Sudura rezulta prin solidificarea baii.

procedeul este de sudare prin presiune. Sudura rezulta prin încalzirea com­ponentelor si presarea lor cu o anumita forta

3. Θ_co ≥ Θ_ma p ≥ p_cr (1.3.)

sudura se realizeaza fara încalzire daca presiunea la locul de contact depa­seste valoarea p_cr (presiunea critica), procedeul se numeste procedeul de sudare la rece. Nu toate metalele si aliajele metalice suporta acest regim de sudare. Majoritatea acestora nu au o capacitate de deformare suficienta si când Θ_co ≤ Θ_ma si p > p_cr apare ruperea componentelor. Acestor metale le lipseste portiunea din planul "Θ, p " asezata în dreapta liniei întrerupte. Aluminiul, cuprul si unele aliaje ale lor sunt de exemplu metale ce se sudeaza la rece la nivel industrial.

Figura.1.2. Curba de sudabilitate în functie de presiune si temperatura

_co - temperatura componentelor; _t - temperatura de topire; _ma - temperatura mediului ambiant; p_cr - presiune critica

Sudura ca îmbinare nedemontabila înlocuieste deseori nituirea. În con­tinuare se arata avantajele si dezavantajele sudarii privitoare fata de nituire.

Avantaje:

• economie de metal prin eliminarea nervurilor, guseelor si capetele niturilor;
• economie de manopera prin eliminarea gauririi si alezarii, respectiv a încalzirii niturilor în cazul diametrelor mai mari;
• rezistenta la nituire este (0,6-0,8)R pe când la sudura este (0,7-0,9)R si chiar egal cu R; (R este rezistenta admisibila a meta­lului de baza, a metalului de îmbinat)

• pregatirea componentelor necesita manopera mai putina.

Dezavantaje:

• pretentii ridicate la verificarea îmbinarii;
• înlocuirea unor componente se realizeaza cu pierdere mare de ma­terial;
• apar tensiuni si deformatii din cauza încalzirii locale a compo­nen­telor;

• preturi mai ridicate datorata necesitatii materialelor de adaos.