Tanaviosoft-2006

!

Lucrarea de laborator nr. 1

Tanaviosoft-2006

!

1.1.Noiuni introductive. 1.2.Utilajul folosit. 1.3.Tehnologia sudrii manuale cu arc electric. 1.4.Determinarea parametrilor regimului de sudare. 1.5.Aplicaii. 1.1.Noiuni introductive.udarea manual cu arc electric este un procedeu tehnologic de asamblare nedemontabil a dou piese prin topirea local a marginilor lor,datorit cldurii dezvoltate de un arc electric format ntre piesele de sudat i electrod.n cazul acestei metode se utilizeaz electrod metalic,fuzibil,care reprezint i metalul de adaos, necesar formrii cordonului de sudur n rostul de sudare.

S

Fig.1.1.1.Sudarea manual cu arc electric. 1.-electrodul; 2.-arcul electric; 3.-piesele; 4.-clema de contact; 5.-sursa de curent; 6.-cletele portelectrod.

Tanaviosoft-2006

!

1.2.Utilajul folosit. 1.2.1.Surse de curent. 1.2.2.Convertizoare de sudare. 1.2.3.Transformatoare de sudare. 1.2.4.Scule i dispozitive. 1.2.5.Echipamentul de protecie a muncii. 1.2.1.Surse de curent.

alternativ. Sursele de curent electric de sudare trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:

A

morsarea arcului electric i stabilitatea sa ntre electrod i metalul de baz se datoreaz diferenei de potenial electric generat de o surs de curent electric de sudare.Sursele de curent de sudare furnizeaz curent electric continuu,sau

Variaia curentului de sudare s fie ct mai mic atunci cnd tensiunea arcului electric crete datorit lungirii sale (cauze: topirea,ridicarea electrodului); Tensiunea la bornele sursei de curent s permit amorsarea arcului electric; Curentul de scurtcircuit s nu depeasc mult curentul de sudare, pentru ca n cazul lipirii electrodului de pies,s nu se produc deteriorarea sursei de curent; ntre tensiunea i curentul electric de sudare este o legtur dat de caracteristica extern a sursei de curent de sudare; Condiiile de mai sus sunt ndeplinite de sursele de curent care au caracteristica extern cobortoare.

Tanaviosoft-2006

!CS-350; CS-500; GES-350A.

L

a sudarea manual cu arc electric se utilizeaz urmtoarele surse de curent:

surse de curent continuu; surse de curent alternativ.

Sursele de curent continuu sunt: co n v ert i zo are d e s u d are co n v ert i zo are d e s u d are co n v ert i zo are d e s u d are Sursele de curent alternativ sunt: transformatoare de sudare TASM-300.

1.2.2.Covertizoare de sudare.

Convertizorul de sudare CS-350

Fig.1.2.2.1.Convertizorul de sudare CS-350

Tanaviosoft-2006

!Tabelul 1.2.2.1.

Caracteristicile tehnice constructive ale convertizorului de sudare CS-350

C

onvertizorul de sudare este format din urmtoarele pri componente: motor electric asincron trifazat care acioneaz un generator de curent continuu; tren cu roi (4); tablou de comand (1); carcas (2); prghie (3); ampermetru; voltmetru; comutator stea-triunghi (CST); comutator pentru inversarea polaritii (CIP); contactor pentru introducerea n circuit a ampermetrului i a voltmetrului; butoane i prize pentru comanda i reglarea de la distan; cruce portperii.

Generatorul de curent continuu este constituit din dou categorii de nfurri: 1. nfurarea de excitaie separat (de magnetizare); 2. nfurarea de excitaie n serie cu indusul (de demagnetizare).

Tanaviosoft-2006Explicaii suplimentare

!

CST-comutatorul stea-triunghi pentru pornirea i oprirea funcionrii convertizorului; CIP-comutatorul pentru inversarea polaritii.Polaritatea direct este cu conectarea electrodului la (-) i a piesei la (+).Polaritatea invers este cu conectarea electrodului la (+) i a piesei la (-); Cm-comutatorul pentru reglajul fin al intensitii curentului de sudare (10 trepte de reglaj printr-un reostat); Cdm-comutatorul pentru reglajul brut al curentului de sudare (4 trepte de reglaj); placa cu borne a motorului; placa cu borne a generatorului. ! ! ! !

Fig.1.2.2.2.Tabloul de comand

!

Tanaviosoft-2006

!

Punerea n funciune i exploatarea convertizorului CS-350nainte de pornirea convertizorului de sudare se verific obligatoriu urmtoarele:

comutatorul CST trebuie s fie pe poziia 0; cablurile de legtur nu trebuie s prezinte defecte de izolaie sau de contact ; existena legturii la pmnt a convertizorului de sudare; s nu existe scurtcircuit ntre port electrod i cablul de ntoarcere.Este interzis conectarea convertizorului de sudare n circuitul de alimentare,dac nu s-au fcut aceste verificri. Se execut urmtoarele operaii:

se conecteaz ntreruptorul automatului de protecie; se trece comutatorul CST de pe poziia 0 pe poziia , i dup uniformizarea turaiei,se trece de pe poziia pe poziia se stabilete polaritatea circuitului de sudare cu ajutorul comutatorului CIP; se determin domeniul de reglare cu comutatorul Cm ; se determin valoarea curentului de sudare cu comutatorul Cdm; Este interzis manevrarea comutatorului Cdm n timpul sudrii sau n cazul existenei unui scurtcircuit ntre cablurile de sudare.Timpul total de sudare,Tt este utilizat n dou moduri:

pentru sudarea efectiv-Ts; pentru mersul n gol-Tg. Tt=Ts+TgDurata activ DA este dat de raportul:

Ts DA = 100% Tt

Tanaviosoft-2006

!Tabelul 1.2.2.2.

Regimul nominal de lucru pentru sudarea manual este calculat la DA= 55 % pentru un ciclu de lucru de 2 minute.

Convertizorul de sudare GES-350A

Fig.1.2.2.3.Convertizorul de sudare GES-350A Generatorul are dou perechi de poli.,decalai ntre ei cu 780.Se mai numete generator cu poli divizai. Reostatul Rh permite reglarea curentului de excitaie.Comutatorul CST are rolul de pornire-oprire a convertizorului de sudare.Reglarea brut a curentului de sudare se face n 3 trepte,prin poziionarea periilor colectoare. Poziionarea periilor colectoare se face cu mnerul M.Prin rotirea sa n acelai sens cu sgeata,valoarea curentului de sudare scade. Reglajul fin al curentului de sudare se face cu ajutorul reostatului Rh.

Tanaviosoft-2006Caracteristicile tehnice ale convertizorului de sudare GES-350 A

!Tabelul 1.2.2.3.

1.2.3.Transformatoare de sudare.Transformatorul de sudare TASM-300

Fig.1.2.3.1.Transformatorul de sudare TASM-300

Tanaviosoft-2006Pri componente

!

1.carcas; 2.cadru magnetic; 3.miez magnetic mobil; 4.nfurare primar; 5.nfurare secundar de baz; 6. nfurare secundar de reacie; 7.plcu de reglaj; 8.urub; a,b-coloane. nfurarea primar este dispus pe coloana a.Pe coloana b este dispus nfurarea secundar de reacie prin care se obine curba caracteristic cobortoare.Reglarea brut a curentului de sudare se face cu ajutorul plcuei 7.Prin poziia sa asigur asigur domeniul de reglaj 75-230 A,sau 210-480 A. Curentul de sudare poate fi reglat fin cu ajutorul miezului magnetic mobil (unt magnetic) printr-un mecanism urub-piuli.

nainte de conectarea la reeaua electric se fac urmtoarele verificri:

Punerea n funciune i exploatarea transformatorului de sudare TASM-300 legtura la pmnt a transformatorului; cablurile utilizate s nu prezinte defecte de izolaie; s nu existe scurtcircuit ntre portelectrod i cablul de ntoarcere; piuliele de fixare a cablurilor la borne s fie fixate corespunztor; plcua de reglaj s fie bine fixat.

Este interzis comutarea plcuei de reglaj dup conectarea automatului de protecie.Caracteristicile tehnice ale transformatorului TASM-300 Tabelul 1.2.3.1

Tanaviosoft-2006

!

Fig.1.2.3.2.Transformatorul de sudare CEN 151

1.2.4.Scule i dispozitive utilizate.La sudarea manual cu arc electric se utilizeaz urmtoarele:

Cablurile de legtur; Cletele portelectrod; Clema de contact; Scule; Echipamentul de protecie.Cablurile de legtur sunt multifilare i se execut din cupru.Ele asigur circuitul de sudare. Cletele portelectrod permite fixarea electrodului.Trebuie s asigure o suprafa de contact mare cu electrodul.Mnerul trebuie s fie izolat.

Tanaviosoft-2006

!

Fig.1.2.4.1.Clete portelectrod 1-clete portelectrod;2-electrod Clema de contact are rolul de a nchide,prin cablul de ntoarcere,circuitul de sudare.

Fig.1.2.4.2.Clema de contact Sculele utilizate n procesul de sudare sunt urmtoarele: ciocanul pentru zgur; ciocanul pentru ciocnit cordonul de sudur; perii de srm; dli.

Fig.1.2.4.3.Ciocan pentru zgur Echipamentul de protecie: masca de protecie; or,mnui,ghetre; ochelari de protecie.

Tanaviosoft-2006

!

1.3.Tehnologia sudrii manuale cu arc electric.

Fig.1.3.1.Procesul de sudare manual cu arc electric

1.3.1.Pregtirea pieselor .Pregtirea pieselor n vederea sudrii const n urmtoarele operaii: prelucrarea marginilor pieselor destinate sudrii; curirea suprafeelor de oxizi i grsimi; asamblarea pieselor n poziie corespunztoare; asigurarea rostului de sudare (pasuirea); deformarea prealabil a pieselor pentru a elimina influena deformaiilor termice (dac este cazul). Marginile elementelor de mbinare se prelucreaz asigurnd forma i dimensiunile rosturilor de sudare.

Tanaviosoft-2006Tabelul 1.3.1.1Denumirea custurii Grosimea metal de baz

!Forma mbinriiDimensiuni

Forma rostului de sudare

Observaii

I

s 1-3 mm 2-5 mm

b 1-2 mm 1-3 mm

Se recomand suport

Y

320 mm

0-3 mm

Prelucrare mecanic a marginilor

X

1240 mm

1-3 mm

Sudur nesimetric

1/2V

420 mm

0-3 mm

Se completeaz la rdcin

K

1240 mm

0-3 mm

Tanaviosoft-2006

!

1.3.2.Amorsarea arcului electric.Dup aezarea tablelor n poziie de asamblare,sudorul echipat corespunztor,atinge piesa uor cu captul liber al electrodului.Dup amorsare,se ridic captul electrodului la o distan egal sau mai mic dect diametrul electrodului i se menine aceast distan n timpul sudrii. Micrile necesare realizrii cordonului de sudur sunt: micarea de avans a electrodului n lungul custurii-permite realizarea cordonului de sudur pe toat lungimea sa; micarea de avans a electrodului n lungul su-menine distana optim ntre electrod i metalul de baz; micarea pendular transversal-realizeaz limea cordonului de sudur.

Fig.1.3.2.1.Micrile necesare procesului de sudare Micarea pendular transversal cunoate variante aplicate n funcie de forma rostului de sudare,de grosimea elementelor mbinrii,de poziia elementelor de mbinare.

Micrile necesare procesului de sudare

Tanaviosoft-2006Clasificarea mbinrilor sudatedup forma rostului de sudur: rost I , Y , V , X , K , U , V , H , Y , H

!

Fig.1.3.2.2.Rosturi de sudare

Fig.1.3.2.3.Rosturi de sudare dup poziia elementelor mbinrii: cap la cap; cu margini suprapuse; mbinare de col; mbinare n T , n X ; dup poziia custurii: orizontal; orizontal n plan vertical; n jgheab; n corni; de plafon.

Tanaviosoft-2006

!A-mbinare cap la cap; B-mbinare cu margini rsfrnte; C-mbinare de col; D-mbinare cu margini suprapuse

Fig.1.3.2.4.Tipuri de mbinri

A- mbinare cap la cap; B- mbinare cu margini suprapuse C- mbinare de col; D- mbinare de col;

Fig.1.3.2.5. Tipuri de mbinri Sudarea tablelor subiri

Recomandria.table cu grosimea sub 1 mm-se sudeaz prin suprapunere; b.table cu grosimea 1-2 mm-se sudeaz fr rost de sudare; c.table cu margini rsfrnte; Cazurile a,b,c utilizeaz garnitur de cupru. Tablele cu grosimea 2-3 mm se sudeaz cap la cap cu rost de sudare; Tablele cu grosimi 3-6 mm se sudeaz n I,V,Y; Tablele cu grosimi peste 6 mm se sudeaz cu margini prelucrate n straturi.

Fig.1.3.2.6. Tipuri de mbinri

Tanaviosoft-2006

!

Fig.1.3.2.7.Sudur de plafon

Fig.1.3.2.8.Sudur n corni

Fig.1.3.2.9.Sudur n jgheab

Fig.1.3.2.10.Sudur n straturi

Fig.1.3.2.11.Sudur de col

Fig.1.3.2.12.Sudur orizontal

Tanaviosoft-2006

!Sudura n poziie vertical se poate executa de jos n sus,electrodul fcnd un unghi de 40-450 cu verticala. La sudarea custurilor orizontale n plan vertical trebuie prenclzit piesa superioar.Arcul se amorseaz pe piesa inferioar iar apoi este condus pe piesa superioar. La sudarea pe plafon arcul se menine foarte scurt electrodul se mnuiete foarte rapid pentru amorsare i susinerea bii de metal. Pentru custurile lungi,se recomand fixarea la capete a tablelor cu plcue sudate. Pentru micorarea deformaiilor termice se recomand sudarea n pas de pelerin sau n salturi.

Fig.1.3.2.13.Sudur orizontal Sudarea n pas de pelerin Sudarea n salturi

1.4.Determinarea parametrilor regimului regimului de sudare. 1.4.1.Alegerea electrozilor.ElectroziClasificarea electrozilor !" dup prezena nveliului: #" nvelii; #" nenvelii. nveliul prezint urmtoarele funcii: 1. mrete stabilitatea arcului electric; 2. creaz perdea protectoare de gaze,evitnd formarea oxizilor;

Tanaviosoft-2006

!

3. separ zgura din baia de metal topit; 4. asigur rcire lent cordonului de sudur. 5. introduce elemente de aliere n baia de metal topit. !" dup diametru: #" 1,6 2 2,5

3,15 3,25 4

5

6

!" dup grosimea nveliului: #" nveli subire; cu #" nveli mediu; cu #" nveli gros; cu !" dup natura nveliului: #" acid(A);bazic(B);celulozic(C);oxidant(O);rutilic(R);titanic(T). Tabelul 1.4.1.1. Dimensiuni i abateri limit

Tanaviosoft-2006Materiale utilizate la nveliul electrozilor Tabelul 1.4.1.2. Funcia materialelor Ionizani Denumirea materialelor

!Carbonat de calciu(creta,marmura); Dioxid de titan(rutil); Carbonat de potasiu(potas,cenu); Oxizi i sruri ale metalelor alcalinopmntoase. Minereuri de titan,mangan i fier(hematit,magnetit); Silice i silicai naturali(cuar,feldspat mic); Carbonai naturali(dolomit,magnetit). Feroaliaje(feromangan,ferocrom,ferosiliciu); Feroaliaje i oxizi de metale. Dioxid de titan,fluorin,sruri i oxizi ai metalelor alcalino-pmntoase. Substane organice(amidon,dextrina, rumeguul); Substane minerale(carbonai de calciu magneziu,bariu). Silicai lichizi de potasiu i sodiu. Bentonita,dextrina,amidonul,cimentul. Pulbere de fier,pulbere de nichel.

Zgurifiani

Dezoxidani Componeni de aliere Fluidifiani Gazeifiani Liani Plastifiani Componente de adaos

Tipuri de nveliuriAcid (A): Zgura se desprinde uor.Are vitez mare de topire i se utilizeaz la curent de mare intensitate.Ptrunderea este bun.Se recomand pentru sudare la orizontal,dar i pentru alte poziii.Se utilizeaz n curent continuu sau alternativ.Metalul de baz trebuie s prezinte o bun sudabilitate.Se recomand pentru suduri care se supun controlului radiografic foarte sever.

Tanaviosoft-2006Bazic (B):

!

Zgura este compact i puin abundent.Are culoarea maron-maron nchis cu aspect lucios.Ea se desprinde uor i se ridic repede la suprafaa metalului topit. D un arc cu ptrundere medie i este aplicabil pentru sudare n toate poziiile.Se utilizeaz pentru seciuni groase i rigide din oel moale.Este preferabil curentul continuu cu polaritate invers.Sunt recomandabili pentru i pentru oelurile mediu aliate.pentru a evita porozitatea nveliul electrozilor trebuie s fie foarte bine uscai. Celulozic (C): Grosimea nveliului este medie.Se produce un volum mare de gaze protectoare.Zgura este puin abundent i se desprinde uor.Arcul are o ptrundere mare i o vitez de topire foarte mare.Pierderile prin stropire sunt mari,iar suprafaa custurii are aspect neregulat.Se recomand pentru sudare n toate poziiile,sudare n curent continuu cu polaritate invers sau alternativ. Oxidant (O): nveliul este gros.Zgura este grea,compact i se desprinde de la sine. Are ptrundere medie.Se recomand pentru grosimi mici.Utilizarea lor este limitat pentru poziiile orizontal i n jgheab(curent continuu sau alternativ). Rutilic (R): Zgura este dens i suficient de vscoas.La sudare se produc puini stropi.Se recomand pentru sudare n toate poziiile,la curent continuu sau alternativ.Au tendin de fisurare la cald(sudarea n poziie vertical).Se utilizeaz n construcii. Titanic (T): Zgura este mai puin fluid i dens.Se utilizeaz pentru sudare n poziiile vertical i de plafon.Se sudeaz n curent continuu sau alternativ.Au tendina de fisurare la cald.

1.4.2.Alegerea curentului de sudare.Se face n funcie de: diametrul electrodului; grosimea metalului de baz; natura materialului.

Tanaviosoft-2006La sudarea oelului carbon(poziia orizontal) se utilizeaz relaia:

!

I s = 40 d (1 + C )Is-curentul de sudare; d-diametrul srmei electrod. C=0 1,5d"s"3d; C=+(0,1...0,15) s>3d; C=-(0,1...0,5) s