COLEGIUL TEHNIC ENERGETIC RM. VÂLCEA ARIA CURICULARĂ TEHNOLOGICĂ Specialitatea: Tehnician mecanic pentru întreţinere şi reparaţii Îndrumător: Prof. PREDA VIOREL Executant: Elev: GHIŢULETE VASILE ALIN Clasa a XII-a E Cuprins Partea scrisă: ARGUMENT..........................................................................................................................................2 CAPITOLUL I: CONSIDERAŢII GENERALE................................................................................3 CAPITOLUL II: SUDAREA CU ARC ELECTRIC..........................................................................7 CAPITOLUL III .................................................................................................................................37 BIBLIOGRAFIE..................................................................................................................................42 1 Argument Operaţia de sudare este o îmbinare nedemontabilă a două sau mai multe piese metalice, executată la cald prin topire locală în porţiunea de îmbinare sau presare, executată cu sau fără adaos de metal, astfel încât piesele sudate să formeze corp comun. Factorii principali care au favorizat introducerea sudării îh diferite domenii industriale sunt următorii: — economia de metal. înlocuirea construcţiilor nituite cu cele sudate duce la o economie de metal până la 30%, iar înlocuirea pieselor de execuţie forjată sau turnată prin piese sudate duce la o economie de 50—60%, asigurându-se în acelaşi timp o rezistenţă cel puţin egală; — reducerea volumului de muncă şi a costurilor. Construcţiile nituite necesită executarea unor eclise, nituri, găuri bine centrate şi prelucrate. La sudare, aceste operaţii şi materiale se economisesc; — sudurile sunt etanşe. La executarea recipientelor, a utilajelor tehnologice, procedee. navelor şi construcţiilor industriale este necesară o îmbinare compactă şi etanşă. Prin sudare, etanşeitatea se obţine mai uşor decât prin alte 2 CAPITOLUL I: CONSIDERAŢII GENERALE 1.1. Noţiuni de bază Sudarea reprezintă procedeul tehnologic prin care se realizează îmbinarea nedemontabilă a două sau mai multor piese metalice, cu sau fără material de adaos prin topire sau prin presiune. Sudura este produsul operaţiei de sudare, mai poartă denumirea de îmbinare sudată. Metal de bază (MB) este materialul supus operaţiei de îmbinare prin sudare. Metal de adaos (MA) este materialul ce se topeşte în procesul de sudare. Metalul depus (MD) este materialul provenit din topirea metalului de adaos şi contribuie la formarea cusăturii. Cusătura de sudură sau cordon de sudare (CS) se obţine prin solidificarea metalului topit ce provine din topirea metalul de adaos şi parţial al celui de bază .Rostul cusăturii îl constituie spaţiul delimitat de marginile pieselor de sudat. Zona de influenţată termică (ZIT) o reprezintă zona din materialul de bază care nu a ajuns în stare de topire, dar care a suferit transformări structurale din cauza încălzirii puternice. Sudabilitatea reprezintă capacitatea unui metal sau aliaj de a forma îmbinări sudate de bună calitate în condiţii economice de realizare. 3 1.2. Clasificarea îmbinărilor sudate Îmbinarea sudată reprezintă porţiunea compusă din sudură, zonele de influenţă termică şi marginile învecinate acestora. Îmbinările sudate pot fi clasificate după : a) grupa procedeului de sudare; - îmbinări obţinute prin topire; - îmbinări obţinute prin presiune. b) secţiunea transversală: - cap la cap; - de colţ (în unghi); - cu margini suprapuse; - cu eclisă; - în T. c) continuitate: - continue; - discontinue (cordoane de sudură date din loc în loc). 1.3. Pregătirea pieselor în vederea sudării Pregătirea pieselor şi semifabricatelor constă în curăţirea de rugină, oxizi, grăsimi etc, care pot provoca apariţia unor defecte în cordonul de sudură. Această operaţie de curăţire este în general greoaie şi dificilă, mai ales în cazul metalelor pretenţioase. 4 Curăţirea se face prin sablare, curăţire cu perii, prin abraziune, pe cale chimică, cu jet de plasmă etc (piesele mărunte sunt supuse curăţirii prin tobare). La anumite piese şi mai ales pentru anumite materiale este necesară curăţirea prin prelucrare mecanică locală, prin aşchiere. Sablarea este operaţia de împroşcare, cu ajutorul aerului comprimat, a unui jet de nisip cuarţos sau granule de fontă albă, pe o suprafaţă metalică, în scopul de a o curăţa de impurităţi. Plasma este un gaz puternic sau total ionizat care are ioni pozitivi şi negativi, în număr egal. Pregătirea pieselor componente ale structurilor sudate se referă la efectuarea unei game largi de operaţii, ca: îndreptarea; trasarea; tăierea; pregătirea marginilor(rostului); aducerea la forma necesară prelucrării prin deformare; tratamente termice etc. Pentru tablele şi piesele grosimi mari, în funcţie de procedeul de sudare aplicat, marginile se prelucrează prin teşirea muchiilor în diferite forme. Apoi, prin alăturarea capetelor, se obţin diferite rosturi sau combinaţii de rosturi cum ar fi: -rosturi în V,Y,X,U,K,1/2U; - combinaţii de rosturi în V/V,2U etc. 5 1.4. Procedee de sudare. Domenii de utilizare Prin procedeu de sudare se înţelege totalitatea operaţiilor tehnologice şi a metodelor folosite, în vederea obţinerii îmbinărilor sudate. Procedeele de sudare pot fi clasificate după: a) modul în care sunt aduse marginile: - sudare prin topire - la care marginile pieselor de îmbinat sunt aduse în stare topită, iar după solidificare se formează cusătura sudată; - sudarea prin presiune - la care marginile pieselor de îmbinat, încălzite local sau nu, sunt presate una contra celeilalte până la obţinerea îmbinării sudate. b) felul încălzirii marginilor; c) sursa de energie folosită. Sudarea prin topire A. Sudarea cu flacără de gaze: Este procedeul de sudare prin topire la care sursa termică o constituie flacăra care rezultă prin arderea unui gaz combustibil în amestec cu oxigenul, la ieşirea din suflatul de sudare. B. Sudarea cu arc electric: Este procedeul de sudare cel mai răspândit şi se realizează pe seama căldurii dezvoltate în arcul electric. C. Sudarea sub strat de flux: Se realizează automat şi mai rar semiautomat. Electrozii folosiţi sunt fuzibili iar protecţia este asigurată de flux. Se sudează în curent alternativ şi curent continuu. Sudarea prin presiune A. Sudarea prin puncte: Se utilizează la sudarea tablelor şi profilelor subţiri din oţel şi metale neferoase (caroserii). B. Sudarea în linie: Se utilizează la sudarea tablelor subţiri din oţel şi metale neferoase (rezervoare de benzină, acoperişuri vagoane). 6 CAPITOLUL II: SUDAREA CU ARC ELECTRIC 2.1. Tehnologia sudării cu arc electric Este procedeul de sudare cel mai răspândit şi se realizează pe seama căldurii dezvoltate în arcul electric. Arcul electric se poate forma între electrod şi piesa de sudat (arc cu acţiune directă), între doi electrozi (arc cu acţiune indirectă) sau între doi electrozi şi piesă (alimentaţi la o sursă trifazată). Alimentarea arcului electric se face în curent continuu cu polaritate directă (piesa la „+", electrodul la „-" ) sau cu polaritate inversă (piesa la „-" ), precum şi In curent alternativ. La sudarea cu arc electric, electrozii utilizaţi pot fi nefuzibili şi fuzibili. Electrozii ilizibili se prezintă sub formă de vergele cu înveliş sau sârme fără înveliş. Electrozii nefuzibili sunt executaţi de regulă din wolfram sau grafit. Intre un electrod fuzibil şi piesa de sudat, arcul electric se formează astfel: la un contact uşor între electrod şi piesa de sudat, arcul formează o descărcare electrică puternică (un scurtcircuit) şi se menţine numai dacă intervalul dintre electrod şi piesă, format din gaze şi vapori supraîncălziţi, este ionizat, adică devine conducător, cu sarcini electrice libere (ioni şi electroni). Clasificarea procedeelor de sudare cu arc electric: a) după modul cum se realizează mişcarea electrodului si mişcarea arcului electric. o sudarea manuală cu arc electric; o sudarea semiautomată cu arc electric; o sudarea automată cu arc electric; b) după participarea electrodului la formarea băii: o sudarea cu arc electric şi electrod fuzibil (metal); o sudarea cu arc electric şi electrod nefuzibil (wolfram). c) după natura curentului ce trece prin arcul electric. 7 o sudarea cu arc electric în curent alternativ; o sudarea cu arc electric în curent continuu. d) după modul în care se asigură protecţia contra aerului a băii metalice si a spaţiului arcului electric: o sudarea cu arc electric şi electrozi înveliţi; o sudarea cu arc electric sub flux; o sudarea cu arc electric în mediu de gaz protector. Arcul electric produce o căldură concentrată şi are o temperatură suficient de mare pentru a topi atât marginile componentelor cât şi electrodul. Se realizează astfel o baie metalică în care se amestecă metalul topit al componentelor şi metalul topit al electrodului Avantajele acestui tip de sudare constau în faptul că: ♦ este cea mai răspândită; ♦ necesită un echipament simplu şi puţin costisitor; ♦ se realizează suduri de bună calitate dacă se execută corect. Dezavantaje constau în faptul că: ♦ productivitatea este redusă; ♦ calitatea sudurii depinde de calificarea şi conştiinciozitatea sudorului; ♦ timpul de sudare este mic. Materialul de adaos necesar îl constituie electrodul învelit. El este format dintr-o sârmă pe care se aplică un înveliş format din substanţe care asigură prin topirea şi gazeificarea lor următoarele: - arderea stabilă a arcului electric (funcţia ionizatoare); - formarea unui mediu gazos protector pentru metalul topit din spaţiul arcului electric (funcţia protectoare); - formarea unei cruste de zgură care reduce vitezele de răcire ale zonelor încălzite şi, prin aceasta îmbunătăţeşte plasticitatea cusăturii; - în unele cazuri învelişul conţine elemente de aliere care dau băii 8 compoziţia chimică dorită; - la electrozii pentru suduri în poziţii dificile (vertical, în cornişă, pe plafon) zgura se întăreşte repede şi împiedică scurgerea metalului topit. Parametrii tehnologici la sudarea cu arcul electric sunt: ♦ curentul de sudare ls(A); ♦tensiunea arcului Ua(V); ♦ viteza de sudare vs(m/s); ♦ lungimea arcului L/mm); ♦ diametrul electrodului d/mm). Utilaje, scule şi dispozitive folosite la sudarea manuală cu arc electric a. Surse de curent După felul curentului, sursele de curent pot fi: de curent continuu; de curent alternativ. Sursele de curent continuu pot fi: ♦ generatoare de sudare antrenate de motoare electrice sau de motoare cu ardere internă, formând grupuri de sudare, ♦ redresoare care nu au organe în mişcare. Generatoarele antrenate de motoare electrice formează convertizoare, care în prezent se execută în construcţie compactă, adică rotoarele motorului electric şi ale generatorului sunt montate pe un arbore comun, cu o carcasă comună, formând blocuri sau monoblocuri de sudare. Ele se numesc şi „agregate de sudare" . Sursele de curent alternativ pot fi: ♦transformatoare, adică aparate statice care transformă curentul de la reţea în curent de sudare, de aceeaşi frecvenţă a reţelei electrice sau ♦ generatoare de frecvenţă ridicată (convertizoare rotative). b. Cabluri pentru sudare Se livrează în colaci cu lungimi de 50-100 m şi au rolul de a conduce curentul la portelectrod şi la clema de contact. c. Cleştele portelectrod Serveşte la prinderea electrodului de sudare, are o greutate mică, dar o 9 suprafaţă de contact suficient de mare . d. Clema de contact Serveşte la conducerea curentului de la sursa de curent la masa sau la piesa de lucru (fig.14.9). e. Ustensilele sudorului - Ciocanul de sudor(pentru curăţirea zgurii); - Ciocanul cu cap rotund (pentru baterea sudurii); - Ciocan obişnuit şi o daltă(pentru îndepărtarea stropilor); - Perii din sârmă. f. Masca şi ecranul de mână Servesc la protecţia ochilor a feţei şi a gâtului. Sunt confecţionate din materiale rezistente la căldură şi sunt prevăzute cu o fereastră pentru filtru din sticlă. Sudarea manuală cu arc electric se foloseşte la sudarea oţelurilor carbon şi aliate, la sudarea fontei, a metalelor neferoase, în toate poziţiile de sudare. 2.2. Materiale de adaos la sudare Sudarea poate fi efectuată fără material de adaos, când cusătura este formată din material provenit exclusiv din piesele de îmbinat, sau cu material de adaos, atunci când în cusătura se introduce metal din afara pieselor de îmbinat. Pentru a fi corespunzător rolului său materialul de adaos trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: — să aibă o compoziţie chimică apropiată de cea a metalului de bază sau compatibilă cu aceasta ; — să dea suduri cu proprietăţi mecanice apropiate de ale metalului de bază, ca o consecinţă a compatibilităţii chimico-metalurgice. Din acest punct de vedere proprietatea care se urmăreşte în primul rînd este tenacitatea, în scopul evitării ruperii fragile se pot folosi materiale cu rezistenţă la rupere mai mică ; — prin solidificare să dea structuri cât mai omogene, cu granulaţie 10 corespunzătoare şi fără constituenţi fragili ; — să corespundă, ca şi materialul de bază, condiţiilor de mediu în care lucrează piesa (presiuni, temperaturi, mediu coroziv etc.) ; — să fie uşor prelucrabil în procesul de sudare (să fie manevrabil în condiţiile de lucru, să se topească uşor la sursa de căldură aleasă etc). În afară de materialul caro intră direct în masa metalică a cusăturii (sârme, electrozi înveliţi) se consideră drept material de adaos şi acele materiale care contribuie la alierea sudurii (învelişuri, fluxuri). Clasificarea materialelor de adaos se prezintă în figura 1. Fig. 1. Clasificarea materialelor de adaos. 11 2..3. Sudarea prin topire cu energie electrică La cele mai multe procedee de sudare prin topire se utilizează energia electrică pentru realizarea surselor de căldură. Cele mai importante surse electrice de căldură utilizate la sudare sunt descărcările electrice în medii gazoase (arcul electric, arcul şi jetul de plasmă) şi efectul Joule dezvoltat în conductori solizi sau lichizi de curenţi electrici. Arcul electric la sudare Arcul pentru sudare este o descărcare electrică stabilă în mediu gazos, la o tensiune relativ mică (de la zece până la câteva sute de volţi), densităţi mari de curent (zeci de A/mm2) şi o lungime mică (de ordinul milimetrilor — până la 1...2 cm). Puterea electrică poate varia de la câţiva zeci de waţi la 200. . .300 kW. Arcul poate fi cu acţiune directă sau cu acţiune indirectă (fig. 13.8). Cel mai frecvent utilizat este arcul electric în curent continuu cu acţiune directă şi cu electrod fuzibil. în funcţionarea lui se succed trei perioade distincte : — perioada tranzitorie de amorsare a descărcării (aprinderea arcului) în care se parcurg stadiile de descărcare în scânteie şi scânteie-arc. Practic aprinderea arcului se face prin realizarea unui contact metalic între electrodul de sudură şi piesă (fig.3, a). Curentul de scurtcircuit încălzeşte puternic prin efect Joule zona rezistenţei de contact provocând o topire locală (fig. 3, b), după care retrăgându-se electrodul are loc amorsarea propriu-zisă a descărcării (fig. 3, c). Amorsarea este uşurată de emisia termo şi autoelectronică care se realizează la temperatura ridicată „şi la intensitatea mare de cîmp electric datorită distanţei iniţiale mici ; 12 Fig. 2. Acţiunea arcului electric : a — arc cu acţiune indirectă ; b — arc cu acţiune directă cu electrod L nefuzibil ; c — arc cu acţiune directă cu electrod fuzibil ; 1 — electrod ; 2 — material de adaos ; 3 — obiectul prelucrării. Fig. 3. Amorsarea arcului electric pentru sudare : 2 — electrod fuzibil ; 2 — metal lichid ; 3 — obiectul prelucrării. — perioada arcului staţionar, în care arcul arde stabil la o tensiune Ua :şi un curent de sudare Is, în urma atingerii unui echilibru cvasistaţionar al fenomenelor de ionizări-recombinări, disocieri-asocieri, excitări-dezexcitări care au loc în partea centrală a spaţiului dintre electrozi (coloana arcului). Gradul înalt de ionizare determină o conductibilitate electrică ridicată a coloanei care permite trecerea unor curenţi mari la căderi de tensiune mici (2...3 V/mm). Repartiţia tensiunii pe arc nu este uniformă (fig. 4). Fig. 4. Repartizarea tensiunii pe lungimea arcului: ZK—Uk, lk — zona catodului, tensiunea şi lungimea ei ; ZA, Uan, la — zona anodului, tensiunea şi lungimea ei ; CA, Uc, lc — coloana arcului, tensiunea şi lungimea ei. 13 Căderile de tensiune mari din zonele electrozilor, unde se consideră că nu mai au loc ciocniri între particule, accelerează spre anod electronii şi spre catod ionii furnizaţi de coloana arcului. Energia cinetică acumulată de aceste particule este cedată la impactul cu reţeaua cristalină a electrozilor formând pe suprafaţa acestor porţiuni calde cu luminozitate şi densitate de curent mari numite pete electrodice. Pata catodică are densitatea de curent j k mare la valori mici ale curentului de sudare (deci dimensiuni mici) ; cu creşterea curentului secţiunea Apk a petei creşte, iar densitatea de curent scade uşor (fig. 5). Fig. 5. Variaţia suprafeţei şi a densităţii de curent la pata catodică Temperatura petei catodice, mult influenţată de natura electrodului, atinge valori de circa 2 500 K la Fe şi 3 700 K la W. În pata anodică densitatea de curent jan rămâne constantă, indiferent de mărimea curentului (la Fe jan = 8,8 A/mm2), iar temperatura este mai ridicată decât la catod (la Fe — 2 600 K, iar la W — 4 250 K). încălzirea mai puternică a anodului se explică, în principal, prin faptul că pentru emisia electronică în zona catodică se cheltuieşte lucru mecanic de ieşire, In contul electrodului, iar prin intrarea electronilor în anod se restituie această energie în favoarea piesei. Arcul electric poate funcţiona stabil la valori diferite ale tensiunii Ua, curentului Is şi lungimii l. Legătura între aceste mărimi se numeşte caracteristica statică a arcului, care de obicei se reprezintă sub forma unei familii de curbe Ua = f(Is), având l drept parametru (fig. 6); 14 Fig. 6. Caracteristici statice ale arcului electric. — perioada tranzitorie a stingerii arcului. Stingerea arcului se face datorită variaţiei lungimii sale l în doua cazuri extreme : — când creşte atât de mult încât caracteristica statică a arcului lui cere tensiuni mai mari decât poate da sursa, corespunzătoare descărcarea nu mai poate fi întreţinută, ionizarea mediului scade până la refacerea proprietăţilor lui dielectrice şi arcul se stinge ; .— când l = 0 (la apropierea până Ia contact a electrodului de piesă sau la stabilirea unei punţi de metal lichid între acestea) mediul gazos este înlăturat şi sursa funcţionează în scurtcircuit. întreruperea contactului direct duce în acest caz automat la reaprinderea arcului. In curent alternativ condiţiile de întreţinere a descărcării în arc sunt mai grele întrucât perioadele de aprindere, ardere şi stingere se succed cu dublul frecvenţei tensiunii, de câte ori curentul este obligat să-şi schimbe sensul. Din această cauză se iau măsuri speciale pentru ca mediul gazos sa aibă un potenţial de ionizare mai scăzut şi să se realizeze prin reglarea corespunzătoare a inductivităţii circuitului un defazaj între tensiunea de alimentare sinusoidală u 2 şi tensiunea pe arc ua (fig. 7), astfel încât la trecerea curentului prin zero u2 > ua. 15 Fig. 7. Dependenţa de timp a tensiunii de alimentare a curentului de sudare a tensiunii arcului de curent alternativ. Tensiunea ua are un vârf corespunzător aprinderii arcului, după care practic rămâne constantă, iar curentul de sudare is în fază cu tensiunea, prezintă o întârziere la aprindere datorită fenomenelor de amorsare. Arcurile alimentate cu curent alternativ sunt asemănătoare ca efect termic cu cele de curent continuu, deosebindu-se prin fenomenele datorate polarităţii (temperaturile petelor electrodice). În funcţie de natura mediului gazos din coloana arcului se deosebesc arcuri în gaze, de exemplu arcul în argon cu electrozi de W şi arcuri în vapori, de exemplu arcul de la sudarea obişnuită a oţelului, la care partea principală a gazului coloanei sale este formată din vapori ai Fe şi ai materialelor din învelişul electrozilor, fapt care permite sudarea chiar sub apa sau în vacuum. Caracteristicile termice ale arcului depind în mare măsură de natura coloanei descărcării şi de presiunea mediului înconjurător. Ridicarea presiunii (arcul poate arde şi Ia presiuni de 1 000 daN/cm 2) măreşte temperatura coloanei, putându-se atinge şi menţine, în condiţii determinate, temperaturi de ordinul sutelor de mii de grade (plasmă termică). Repartizarea temperaturii în arc se face neuniform. În figura 8, a, se prezintă pentru exemplificare câmpul termic al unui arc de curent continuu, în aer, între electrozi de grafit la un curent Is = 200 A. Se vede că în direcţie longitudinală temperatura variază în limite mici 10 000___12 000 K. Perpendicular pe direcţia descărcării însă (fig. 8,b) câmpul termic are un 16 gradient foarte mare. Fig. 8. Repartizarea temperaturilor în arcul de curent continuu: a — în direcţie longitudinală ; b — în direcţie transversală. Concentrarea mare a energiei în timp şi în spaţiu Ia petele electrodice ise ating puteri specifice de ordinul sutelor de k\V/cm2) fac din arcul electric principala sursă de căldură utilizată în prezent la sudarea prin topire. Căldura totală dezvoltată de arcul electric este exprimată de relaţia : Sudarea cu arc electric descoperit. Principiul acestui procedeu este ilustrat în figura 9. Fig. 9. Principiul sudării cu arc electric descoperit. Arcul electric topeşte prin acţiune directă parte din metalul de bază 1 şi din cel de adaos 2, formând baia comună de metal lichid 3 care, odată cu deplasarea electrodului cu viteza vs în direcţia de sudare, se răceşte formând 17 cusătura sudată 4. Concomitent sub acţiunea arcului, învelişul electrodului 5 se topeşte parţial formând o baie de zgură lichidă protectoare 6, din care rezultă prin solidificare crusta de zgură 7. învelişul se vaporizează parţial, formând în jurul descărcării o atmosferă ionizată şi protectoare. Sudarea cu arc electric descoperit este procedeul cel mai des folosit la executarea îmbinărilor prin sudare. Surse de curent pentru sudarea cu arc electric. Funcţionarea stabilă a arcului este condiţionată de legile de variaţie ale tensiunii şi curentului în circuitul reprezentat de sursa de sudare şi rezistenţa neliniară a descărcării. Pentru a fi utilizabilă la sudare, sursei i se impune în primul rând să aibă o caracteristică statică descendentă (prin caracteristica statică a sursei, numită şi caracteristică externă, se înţelege variaţia tensiunii la borne în funcţie de curent, atunci când sursa debitează pe o rezistenţă cunoscută). Sursele pentru sudare trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: — să poată funcţiona timp îndelungat în regim de scurtcircuit cu un curent care să nu depăşească cu mai mult de 40.. .50% curentul de sudare ţ — să asigure trecerea rapidă din regim de scurtcircuit în regim de sarcină şi invers, adică să prezinte o caracteristică dinamică bună. Caracteristica dinamică (variaţia în timp a tensiunii şi a curentului) se consideră-bună dacă timpul de revenire a tensiunii de sudare după scurtcircuit este mai mic de 0,03 s ; — să permită reglarea curentului în limite largi şi în trepte fine ; — să aibă tensiune de mers în gol suficient de mare pentru amorsareaarcului ; — să aibă randament ridicat şi un consum minim la mers în gol ; — să fie durabilă, uşor de manipulat şi de întreţinut. După felul curentului sursele pot fi : de curent continuu (generatoare de curent continuu sau redresoare) sau de curent alternativ (transformatoare)După numărul de posturi alimentare sursele pot fi monopost sau 18 multipost. În scopul satisfacerii condiţiilor impuse surselor pentru sudare au apărut multe variante constructive ale acestora. Cele mai răspândite tipuri de surse utilizate se prezintă principial în tabelul 1. Tabelul 1.Principalele tipuri de surse electrice pentru sudarea cu arc 19 Tehnologia sudării manuale cu arc electric. Pentru obţinerea unei îmbinări de calitate, sudarea manuală cu arc electric se desfăşoară după un proces tehnologic specific, în următoarele faze : — stabilirea condiţiilor şi a regimului de suri a r e. În funcţie de calitatea prescrisă pentru îmbinare, de forma şi dimensiunile pieselor se stabilesc dimensiunile şi felul cusăturilor, poziţia în care trebuie executată, numărul de straturi, ordinea de execuţie a cusăturilor etc. După alegerea electrodului de calitate corespunzătoare (v. 13.4.3) se hotărăşte diametrul d al acestuia, în mm, ţinându-se seama de grosimea 5, în mm, după relaţia : Se aleg după aceea sursa şi parametrii regimului de sudare. Cei mai importanţi parametri sunt curentul de sudare Is, tensiunea arcului Ua şi viteza de sudare vs. Intensitatea curentului de sudare trebuie să fie conformă cu prescripţiile date pentru electrozi. în lipsa acestor prescripţii ea poate fi calculată cu relaţia: 20 în care α,β sunt coeficienţi experimentali care la electrozii obişnuiţi au valoarea : α = 20 şi β = 6. Curentul se măreşte când sudarea se execută în condiţii de pierderi termice mari (suduri de colţ, grosimi mari ale pieselor) şi se micşorează la sudarea în poziţii dificile când metalul lichid trebuie să fie mai păstos. Ceilalţi parametri se determină din condiţii de productivitate şi geometrie a îmbinării. Principalele dimensiuni ale cusăturii sunt influenţate de parametrii regimului de sudare Dacă 2 dintre aceşti parametri se păstrează constanţi şi se variază cel de al treilea se constată că : — — lăţimea cusăturii creşte cu creşterea tensiunii, rămâne practic adâncimea de pătrundere şi supraînălţarea cresc cu intensitatea constantă la creşterea curentului şi scade mult la creşterea vitezei de sudare ; curentului şi scad cu tensiunea şi cu viteza de sudare ; — pregătirea pieselor pentru sudare. Locul unde urmează să fie plasată sudura trebuie pregătit ţinându-se cont de două cerinţe de bază : îndepărtarea impurităţilor (oxizi, vopsea, ulei. zgură etc.) şi asigurarea spaţiului cusăturii în funcţie de cantitatea de material topit din metalul de bază şi din materialul de adaos. în acest scop marginile pieselor se prelucrează (de preferinţă prin tăiere cu flacără şi aşchiere) în funcţie de grosimea piesei şi de forma îmbinării. Piesele pregătite, se prind reciproc printr-un număr de suduri provizorii efectuate cu electrozi cu diametru mic (până la 4 mm) şi plasate din loc în loc de-a lungul cusăturii. Spaţiul creat între piese, numit şi rost, trebuie să aibă după asamblarea provizorie, dimensiunile şi toleranţele de montare prescrise pentru construcţia sudată respectivă. Forma şi dimensiunile rostului, precum şi forma îmbinării rezultate se prezintă în tabelul 2. 21 Tabelul 2 Forme şi dimensiuni la sudarea manuală cu arc electric 22 23 Executarea sudurii. Postul de sudare se consideră pregătit când a fost reglată sursa pentru regimul ales şi conectată prin cabluri şi cleme de legătură la piesă şi prin dispozitivul portelectrod la materialul de adaos. Amorsarea arcului electric se face cu electrodul ţinut perpendicular pe piesă în vecinătatea rostului după care arcul se deplasează în rost încep înd sudarea efectivă. Electrodul se ţine înclinat 24 în raport cu normala la faţa cusăturii la un unghi de 15...30° în direcţia şi în sensul de sudare pentru a evita formarea picăturilor reci în faţa arcului. Prin unghiul de înclinare se poate acţiona asupra adâncimii de pătrundere şi vitezei de răcire a băii. Arcul se menţine scurt, la o lungime aproximativ egală cu diametrul electrodului, care se deplasează de către sudor printr-o mişcare combinată de translaţie în lungul axei electrodului pentru a compensa consumul acestuia, de translaţie în lungul axei sudurii pentru a realiza avansul şi una pendulară,, perpendiculară pe direcţia sudurii pentru încălzirea marginilor rostului. Mişcarea pendulară poate avea diferite traiectorii (fig. 10) în funcţie de grosimea piesei, a electrodului, forma rostului, poziţia sudurii etc. La sudarea în cornişă (fig. 10, d) arcul se menţine mai mult asupra piesei superioare pentru a asigura adîncimea de pătrundere, la sudarea pe plafon (fig. 10, e) arcul se menţine scurt, electrodul sprijină baia păstoasă şi se deplasează rapid pentru a îngheţa repede cordonul sudat. O cusătură Fig. 10. Tipuri de mişcări ale electrodului: a — pentru suduri normale ; b — pentru încălzirea suplimentară a ambelor piese (grosimi mari) ; c — pentru încălzirea suplimentară a unei piese ; d — pentru sudarea în cornişă ; e — la sudarea pe plafon. 25 Lucrări de completare la sudură. În funcţie de locul şi importanţa îmbinam pot fi făcute următoarele lucrări de completare la sudura : — curăţirea cordonului de stropi şi de zgură ; — funcţionale — rectificarea zonei de trecere între metalul de baza şi faţa sudurii la piese supuse la solicitări de oboseală ; — detensionarea pieselor prin tratamente termice sau detensionarea mecanică prin ciocănire uşoară sau vălţuire ; — controlul, de calitate al îmbinărilor Variante ale sudurii electrice cu arc descoperit îndepărtarea supraînălţărilor prin aşchiere din motive estetice sau — sudarea cu flux magnetic. La această variantă se înlocuieşte învelişul electrodului cu un flux metaloceramic care are proprietatea de a se magnetiza şi de a fi atras de sârma neînvelită sub acţiunea câmpului magnetic circular ce ia naştere în jurul acesteia, atunci când ea este parcursă de curentul de sudare. Granulele de flux se lipesc de sârmă folosind un înveliş (fig. 11). Grosimea acestui înveliş este determinată de diametrul orificiului de ieşire clin rezervorul de flux 1. Pentru a împiedica fluxul să cadă liber când sârma nu este parcursă de curent este prevăzut un magnet permanent 2 de reţinere. Datorită pulberii de fier ce se introduce pentru magnetizarea fluxului, cantitatea de metal depus creşte astfel încât productivitatea este mai mare cu 50% faţă de sudarea manuală. Avansul sârmei este realizat cu dispozitive specifice sudării automate ; Fig. 11. Principiul sudării cu flux magnetic 26 — sudarea cu electrozi de cărbune. Se practică această variantă, cu sau fără material de adaos, cu unul sau cu doi electrozi de cărbune. Arcul arde stabil din cauza temperaturii mari a petelor electrodice pe grafit; lungimea se poate atinge 30...50 mm la sudarea cu un electrod de grafit şi 100... 150 mm la sudarea cu doi electrozi. în acest ultim caz. câmpul magnetic al circuitului catod-arcanod suflă arcul înspre piesă. Uneori se prevede între electrozi o bobină specială pentru suflajul magnetic. Sudarea eu electrozi de cărbune se aplică în cazurile în care sudarea normală este dificilă (sudarea metalelor uşor fuzibile cu pereţi subţiri). Exemple de astfel de cusături se dau în figura 12 ; Fig. 12. îmbinări sudate cu electrozi de cărbune : a — fără material de adaos (la grosimi sub 3 mm) ; b — cu material de adaos (la grosimi mai mari de 3 mm). — sudarea cu arc trifazat (fig. 13). Două faze ale secundarului unui transformator trifazat de sudare sunt legate la doi electrozi înveliţi, iar cea de a treia la obiectul prelucrării. La închiderea circuitului apar trei descărcări în arc (1 între electrozi ; 2 şi 3 între fiecare electrod şi piesă). Prin acest procedeu se măreşte randamentul şi stabilitatea descărcărilor, în acelaşi timp încărcânduse simetric reţeaua 27 Fig. 13. Sudarea arc trifazat. — sudarea cu electrod culcat (fig. 14). Electrodul 1 eu înveliş subţire special 2 se aşează culcat în rostul deja pregătit. Peste electrod se aşează o riglă de cupru 3, izolată de aceasta printr-o hârtie 4. La o extremitate se conectează capul electrodului şi piesa la o sursă de sudare, iar în extremitatea opusă se amorsează arcul electric care începe să ardă cu o lungime constantă egală cu grosimea învelişului. Pe măsură ce electrodul se consumă arcul se deplasează în lungul cusăturii. Sudura are secţiunea constantă, este de calitate bună şi foarte aspectuoasă. Fig. 14. Sudarea cu electrod culcat. 2.4. Sudarea cu arc electric acoperit sub strat de flux. La acest procedeu (fig. 15) arcul electric 1, funcţionând sub un strat de flux 2, topeşte materialul de adaos 3 şi o parte din metalul de bază, formând o baie de metal lichid 5. La temperatura înaltă a arcului se formează substanţe gazoase (vapori de metal, substanţe provenite din descompunerea fluxului, resturi de aer din stratul de flux) care formează în jurul arcului o cavitate 7, închisă între un film subţire de zgură lichidă în partea superioară şi baia de metal topit la partea inferioară. Prin deplasarea arcului electric metalul lichid se solidifică formînd cusătura sudată 6, iar zgura lichidă 8 provenită din topirea 28 fluxului şi separată la partea superioară a cusăturii formează la rândul ei un strat de zgură solidă 9. Procesul de sudare se desfăşoară complet acoperit. De aceea procedeul impune prin esenţa sa un grad de automatizare neputându-se realiza manual cele două mişcări principale : avansul materialului de adaos pentru compensarea consumului şi deplasarea relativă între arc şi metalul de bază pentru realizarea cusăturii. Avansul materialului de adaos se face totdeauna automat cu ajutorul unor capete de sudare speciale cu mecanisme de antrenare a sârmei care menţin lungimea arcului la o valoare constantă. Principial aceste mecanisme sunt de două categorii : automate cu avans variabil la care sursele de alimentare ale arcului au caracteristici puternic coborâtoare (fig. 16). Fig. 15. Formarea sudurii sub strat de flux. Fig. 16. Caracteristicile statice ale arcului reglat automat cu avans variabil. 29 Ca urmare la variaţii mici ale lungimii arcului corespund variaţii mari ale tensiunii şi mici ale curentului. Turaţia motorului de antrenare este reglată în acest caz în funcţie de tensiunea Ua. După modul în care se face cea de a doua deplasare (arc faţă de piesă sau piesă faţă de arc) sudarea sub flux poate fi semiautomată (avans manual) sau automată (avans automat). Sudarea semiautomată cea mai frecvent folosită în practică este sudarea cu tub flexibil (fig. 17) Ia care capul de sudat portabil, manevrat manual, are un rezervor de flux 1 legat de un tub flexibil 2 (lung de 3...6 m) prin care este condusă sârma electrod 3 (obişnuit de 1 mm diametru), izolată electric faţă de cap şi conectată la catodul sursei de sudare prin intermediul contactului electric 4. Pentru păstrarea distanţei capul de sudare este prevăzut cu o tijă de conducere 5. Sârma electrod din caseta 6' este avansată prin interiorul tubului flexibil de către mecanismul de avans 7 prevăzut cu role de împingere 8. Alimentarea arcului se face de regulă în curent continuu cu intensităţi mari de curent 500. . . 600 A. Dirijarea capului de sudat creează dificultăţi operatorului, însă prezintă avantajul că sudura se poate face pe o traiectorie oarecare, în colţuri, cu electrod înclinat etc. Fig. 17. Schema de principiu a sudării semiautomate sub strat de flux. 30 Fig. 18. Schema de principiu a sudării automate sub strat de flux : 1 — material de adaos ; 2 — contact electrozi ; 3 — strat de flux ; 4 — metal de bază ; 5 — sudură ; 6 — strat de zgură ; 7 — role pentru avans ; 8 — conductă de aspiraţie ; 9 — aspirator de flux ; 10 — rezervor de flux. Sudarea automată se execută cu instalaţii speciale alimentate de la surse de curent continuu, uneori alternativ, de putere mare (curenţi până la 1 000 ... 1 200 A). Schema de principiu a unei instalaţii automate se prezintă în figura 13.35. Cea mai importantă parte a sa este automatul propriu-zis (denumire curentă tractor) care se deplasează cu ajutorul unui mecanism în lungul sudurii cu viteza vs. Concomitent sârma electrod extrasă din caseta C este avansată de role de împingere în zona de sudare trecând printr-un contact electric. Tot pe automat este plasat un rezervor de flux cu sistem de colectare a fluxului în exces, format dintr-o conductă de aspiraţie şi un aspirator de flux. Procedeul de sudare automată sub strat de flux este foarte răspândit şi perfecţionat aplicânduse la îmbinarea pieselor din oţel carbon slab şi mediu aliate, oţel inoxidabil, cupru, nichel, aluminiu, titan şi aliajele lor. Se sudează în prezent cu adâncimi de pătrundere de la 1... 120 mm cu viteze de sudare variind între 10...300 m/h, utilizându-se sârme cu diametre între 1,2... 14 mm. Tehnologia de lucru prezintă aspecte caracteristice : — pregătirea pieselor se face ţinându-se cont că la acest procedeu 31 cusătura se formează cu o mai mare participare a metalului de bază. Materialul de adaos necontribuind cu mai mult de 50%. Rosturile se pregătesc uniform şi la dimensiuni diferite de sudarea cu arc electric descoperit. Formele şi dimensiunile lor sunt prevăzute pentru fiecare tip de cusătură în STAS 6728-75. în general unghiurile deschiderilor sunt mai mici şi rădăcinile mai mari pentru a evita străpungerile (pătrundere este mai mare sub flux). În multe cazuri se aşează preventiv aşa-numitele garnituri de rădăcină care pot fi fuzibile (din oţel rămânând fixate de rădăcină) sau nefuzibile (din cupru răcite) ; — alegerea regimului de sudare corespunzător este o problemă de cea mai mare importanţă. Intensitatea curentului poate varia în limite mari (180... 5 000 A) la densităţi ridicate (10...200 A/mm2) şi tensiuni între 20 şi 70 V. în funcţie de diametrul sârmei, la rândul lui ales după grosimea piesei se determină viteza sârmei, viteza de sudare şi parametri electrici. Toţi aceşti factori condiţionează dimensiunile cusăturii. Curentul modifică în primul rând adâncimea de pătrundere iar tensiunea acţionează atât asupra pătrunderii cât mai ales asupra lăţimii. Forma cusăturii este influenţată şi de înclinarea electrodului şi de închiderea cusăturii. La cusăturile sudate în sens invers înclinării lăţimea se micşorează şi penetraţia creşte , iar la cusături sudate în sensul înclinării efectul este invers. Avantaje şi dezavantaje. Sudarea sub strat de flux, fată de cea cu arc descoperit, prezintă o serie de avantaje care-i condiţionează aplicarea : — sudându-se cu densităţi de curent ridicate (contactul pe sârma electrod este foarte aproape de arc şi se încălzeşte pe o porţiune mică) procedeul este foarte productiv, lucrând cu coeficienţi de topire până la 30 g/Ah faţă de 7... 12 g/Ah la sudarea manuală. Corespunzător viteza de sudare este mai mare ; — cusătura este de calitate superioară, Metalul rămâne timp mai lung în stare lichidă protejat faţă de atmosferă, fapt care ajută separarea impurităţilor, a incluziunilor de zgură şi de gaze. Zgura care se solidifică mai târziu decât metalul se comportă ca un ecran termic în timpul solidificării (cedează căldura 32 latentă de solidificare) şi apoi prin crusta formată micşorează pierderile de căldură. . — sudura poate fi aliată prin elemente speciale introduse în acest scop în flux ; — condiţiile de muncă sunt bune, radiaţia arcului este absorbită de flux ; — consumul de material de adaos este mic, în cusătură intră mai mult metal de bază ; — rolul îndemânării sudorului este mult diminuat. Procedeul are şi unele dezavantaje : — arcul arzând masat nu poate fi observat şi cele mai mici greşeli de reglare deplasează cusătura din axă ; — rosturile trebuie prelucrate cu precizie mai mare ; — poziţionarea şi susţinerea pieselor este pretenţioasă şi cere dispozitive speciale. Nu pot fi executate automat suduri de poziţie ; — instalaţiile sunt scumpe. Dimensiunile sunt uniforme iar faţa sudurii aspectuoasă ; Fig. 19. Schema sudorii automate cu arce separate : 1, 2 — arc electric ; 3 — flux ; 4, 5 — cordon sudat; 6 — material de 33 adaos ; 7 — role de avans ; 8 — contacte electrice. 34 Variante ale sudării sub strat de flux — sudarea automată cu mai multe arce. Este o perfecţionare cu ajutorul căreia se poate mări mult productivitatea. Ea poate fi realizată în mai multe feluri: — cu arce separate, în cavităţi diferite (fig. 19) la care fiecare arc (două sau mai multe) este alimentat de la sursă proprie printr-un cap de sudare individual. Alimentarea se poate face în curent continuu sau alternativ. Cele mai bune rezultate obţinîndu-se la un sistem combinat: primul arc în curent continuu, al doilea în alternativ; — cu arce separate în aceeaşi cavitate (fig. 20). Primul arc realizează pătrunderea şi încălzeşte metalul de bază, iar cel de-al doilea completează şi îi dă formă definitivă ; — cu arce gemene (fig. 21) în aceeaşi cavitate şi alimentate de la aceeaşi sursă. Prin plasarea corespunzătoare a arcelor se pot obţine cusături de lăţime mai mare decât cele realizate cu un singur arc ; — sudarea automată cu electrod lamelar. Electrodul este înlocuit cu o lamelă groasă de 0,5... 1,6 mm, cu lăţimea 20.. .100 mm, perpendiculară pe direcţia de sudare, fluxul se introduce atît în faţă cît şi în spatele benzii. Varianta se foloseşte în special la suduri de încărcare ; — sudarea semiautomată în pune te topite (electro-nituirea). Se aplică la îmbinarea tablelor subţiri şi se bazează pe amorsarea unui arc acoperit sub strat de flux, electrodul fiind fix (fig. 22). Când electrodul se consumă creşte distanţa faţă de piesă şi arcul se stinge de la sine. La sudarea tablelor de grosimi mari, tabla superioară se găureşte în locul în care se introduce electrodul. La table foarte subţiri (sub 1 mm) la locul de nituire se adaugă o rondelă de întărire. 35 Fig. 20. Sudarea automată cu arce separate în aceeaşi cavitate : I — efectul arcului anterior ; II — efectul arcului posterior ; III — efectul cumulat al celor două arce (b). Fig. 21. Sudarea cu arce gemene: a — principiul metodei ; b — metodă de aşezare a sârmelor. 36 CAPITOLUL III 3.1. Tratamente termice aplicate construcţiilor sudate Tensiunile interne şi deformaţiile care apar la sudare sunt cauzate în special de: repartizarea neuniformă a căldurii în câmpul termic, dilatările inegale, rigiditatea piesei sudate, transformările de ordin structural din material etc, iar mărimea lor poate varia în funcţie de caracteristicile constructive ale piesei, tehnologia sudării, compoziţia oţelului etc. La încălzire, în piesă apar tensiuni de compresiune şi deformaţii elastico-plastice; la răcirea sub punctul de transformare se creează tensiuni de întindere care se măresc cu scăderea temperaturii pereţilor piesei. Tensiunile termice care apar la răcire sunt permanente şi independente de eforturile care solicită piesa în timpul exploatării. Rigiditatea mărită a piesei faţă de dilatări duce la deformări plastice, în urma scăderii limitei de curgere a materialului încălzit la sudare. În anumite condiţii de rigiditate a construcţiei, tensiunile interne pot provoca fisuri şi crăpături în material. Tensiunile interne şi deformaţiile sunt diminuate prin tratamente termice. Principalele tratamente termice aplicate construcţiilor sudate sunt: Recoacerea. Prin recoacere se înţelege tratamentul termic de încălzire a pieselor la temperaturi de 850 ... 900°C şi menţinerea la această temperatură un timp determinat, în funcţie de grosimea pieselor, după care piesa se lasă să se răcească în cuptor până la 350°C. Durata de menţinere la temperatura de recoacere se ia de 1—2 min pentru fiecare milimetru grosime a metalului piesei. 37 La menţinerea în cuptor răcirea nu trebuie să depăşească viteza de 100°C/h. Menţinerea mai îndelungată a piesei la temperatura prescrisă este dăunătoare, deoarece granulaţia care rezultă după răcire este prea mare. Prin recoacere se obţine o structură cu grăunţi mai fini, îmbunătăţindu-se plasticitatea metalului şi, totodată, micşorându-se duritatea. Normalizarea. Normalizarea este un tratament termic asemănător recoacerii, cu deosebirea că viteza de răcire este mult mai mare, răcirea putându-se efectua în aer liber. In general, pentru oţelurile cu conţinut mic de carbon, piesele sunt supuse tratamentului de normalizare. Apreciindu-se tensiunile ce pot apărea, se recomandă o încălzire lentă, urmată de o încălzire mai rapidă până la temperatura necesară, menţinerea la această temperatură un timp determinat în funcţie de grosimea peretelui sudat, răcire rapidă, iar apoi o răcire lentă. Pentru eliminarea tensiunilor interne se recurge la recoacerea de detensionare, a cărei temperatură nu influenţează structura obţinută la normalizare. Recoacerea pentru detensionare. În cazul când piesele nu sunt supuse recoacerii sau normalizării, pentru înlăturarea tensiunilor interne este absolut necesară aplicarea unei recoaceri de detensionare, prin încălzirea piesei la o temperatură de 600 ... 650°C, cu o durată de aproximativ 2 min pentru fiecare milimetru grosime. Acest tratament termic nu modifică structura metalului şi se aplică, în general, la oţelurile cu conţinut mare de carbon sau la oţelurile aliate. Tratamentul termic se execută după sudarea definitivă şi înlăturarea tuturor defectelor. În timpul tratamentului termic în cuptoare trebuie să se asigure o repartiţie uniformă a temperaturii pe vatra cuptorului şi trebuie luate măsuri pentru protejarea piesei împotriva supraîncălzirii locale şi a deformaţiilor 38 ce pot rezulta în urma aşezării greşite sau împotriva acţiunii greutăţii proprii. 3.2. Controlul îmbinărilor sudate Controlul lucrărilor de sudare constă din: — — etc; — controlul construcţiei sudate, care constă din examinarea exterioară (aspect), metalografică, a cusăturilor prin încercări mecanice (la tracţiune, rezilienţă, îndoire), cu radiaţii Roentgen şi încercarea etanşeităţii. Defectele îmbinărilor sudate pot fi împărţite în trei grupe, şi anume: — abateri dimensionale ale cordonului de sudură, care, la rândul lor, pot fi: lăţimea neuniformă a cordonului de sudură, concavitatea cordonului, dezaxarea marginilor. — defecte exterioare ale cordonului de sudură, care pot fi: cratere nesudate, scurgerea materialului de acces la rădăcina sudurii, arderea metalului, fisuri sau pori; — defecte la interiorul cordonului de sudură, care pot fi; incluziuni de gaze şi de zgură, material netopit, fisuri şi defecte de structuri. Examinarea aspectului. Aspectul îmbinărilor sudate se controlează atât în faza finală cât şi în timpul sudării, în scopul verificării respectării condiţiilor impuse prin proiectul de execuţie. Controlul se efectuează numai după curăţirea îmbinărilor de zgură, de scorii, de murdărie etc. Pentru control se folosesc lupa, microscopul portativ, şablonul şi şublerele. Examinarea metalografică. Prin examinarea metalografică macro- şi microstructurală a îmbinărilor sudate se pot pune în evidenţă defectele îmbinării şi se pot determina cauzele care au produs defectul respectiv, influenţa controlul preventiv asupra materialelor de bază, electrozilor, controlul în timpul execuţiei sudării, care constă din controlul fluxurilor, oxigenului, carbidului, S.D.V.-urilor etc; utilajelor de sudare, a aparatelor de măsurat şi control, a regimurilor de sudare 39 procesului de sudare, a tratamentului termic etc. Încercările mecanice de rezistenţă. Aceste încercări se execută în scopul verificării caracteristicilor mecanice şi tehnologice, precum şi a capacităţii de formare a îmbinărilor sudate. Conform STAS 5540-65, aceste încercări se execută pe epruvete luate din îmbinare, din piese apendice sau din piese executate special pentru încercări. Încercarea de rezilienţă se execută pe trei epruvete de rezilienţă. Tablele se sudează în straturi succesive. Încercarea propriu-zisă de rezilienţă se execută prin lovirea piesei sudate cu pendulul la temperatura obişnuită. Încercarea de îndoire la rece se execută pe trei epruvete confecţionate din aceeaşi îmbinare din care s-au executat si epruvetele de tracţiune. Epruvetele se supun îndoirii pe un dorn cu diametrul mai mare de două ori decât grosimea epruvetei. Încercarea durităţii se execută la tipurile de electrozi pentru sudare, sudându-se un cordon de trei straturi suprapuse. Stratul superior se prelucrează paralel cu tabla, determinându-se duritatea Brinell, care trebuie să satisfacă condiţiile prevăzute în STAS 1125-69. Controlul cu radiaţii Roentgen şi gamma a îmbinărilor sudate se bazează pe proprietatea lor de a străbate materia, proprietate asociată cu acţiunea asupra emulsiei fotografice sau a substanţelor fluorescente. 3.3. Masuri de tehnica a securităţii muncii Prin nerespectarea regulilor de tehnică a securităţii muncit se pct produce următoarele accidente: o electrocutări; o îmbolnăvirea ochilor şi arsuri ale pielii provocate de radiaţiile arcului electric; o arsuri şi răniri produse de scântei, picături de metal, de zgură 40 sau de piesele încălzite; o intoxicări provenite de la gaze şi fumul degajat; o incendii cauzate de scânteile împrăştiate de arcul electric. Sursele de curent pentru sudare cât şi masa de lucru trebuie să fie legate la priza de pământ înainte de punerea lor în funcţiune. Legăturile vor fi executate de electricieni. Sudorul trebuie să lucreze numai pe covoare de cauciuc sau pe grătare de lemn şi să fie echipat cu echipament de protecţie: mănuşi, şorţ din piele, bocanci, care să-1 apere atât împotriva stropirilor cât şi împotriva radiaţiilor arcului. Se interzice sudarea pieselor vopsite sau în apropierea substanţelor inflamabile deoarece se pot provoca incendii. Cablurile de sudare trebuie să fie în stare perfectă; nu este admisă legarea pieselor şi apoi izolarea lor cu bandă izolatoare. Ecranele şi măştile trebuie să protejeze complet faţa, gâtul şi urechile sudorului, atât împotriva radiaţiilor, cât şi contra stropilor. Pentru curăţirea zgurii şi a picăturilor de metal, sudorul trebuie să poarte ochelari de protecţie cu vizoare de sticlă necolorată. Cabinele sudorilor vor fi bine iluminate şi înconjurate cu paravane, pentru ca persoanele din jur să fie protejate de radiaţiile arcului electric. La locurile fixe de sudare se vor amenaja guri de aspirare pentru gazele şi fumul ce se degajă în timpul sudării şi se va asigura o bună ventilaţie. La sudarea pe şantiere (de construcţii sau navale) în locuri periculoase sudorii vor purta centuri de siguranţă sau vor lucra pe scaune suspendate. 41 BIBLIOGRAFIE [1]. Nanu, A. V. [2]. Fătăecanu I. Tehnologia materialelor, Bucureşti, Editura şi Didactică şi pedagogică, 1983 Proiectarea sculelor, dispozitivelor 1969. Maşini, verificatoarelor, Editura Didactică şi pedagogică, [3]. Huzum N., Rantz G. utilaje şi instalaţii din Industria Constructoare de Maşini, Editura Didactică şi pedagogică, 1977. 42