Procedee de Sudare în Mediu de Gaz Protector

Cap.I MEMORIU EXPLICATIV

1.1 Procedee de sudare in mediu de gaz protector

Dintre toate procedeele de sudare prin topire,cea mai larga aplicare in ultimele doua decenii au luat-o procedeele cu arc electric in mediu de gaz protector.La aceste procedee,protectia baii de sudura se obtine prin suflul unui gaz inert sau activ sau al unui amestec de doua-trei gaze,dintre care unul este inert in functie de metalul sau aliajul de sudat.

Gazele protectoare folosite nu reactioneaza cu componentii din baia de sudura;in cazul cand unele gaze active intra in reactie cu componentii din baie,procesele care au loc trebuie sa fie reducatoare.Datorita avantajelor pe care le prezinta si a domeniului larg de aplicare,procedeele de sudare in mediu de gaz protector constituie astazi procedeele industriale de baza,prin calitatea superioara a imbinarii sudate,in special la metale si aliaje dificil de sudat.Gazele protectoare folosite sunt:

-inerte:argon,heliu;

-active:bioxid de carbon (CO2 ),hidrogen(H2);

-amestecuri de gaze inerte cu O2,CO2,N2,H2 etc.

Caracteristicile importante ale gazelor folosite la sudare,individual sau sub forma de amestec sunt:

-protectia totala a baii de sudura;

-pot fi sudate metale sau aliaje de orice compozitie chimica;

-operatia de sudare poate fi mecanizata sau automatizata.

In functie de felul electrodului si a gazului folosit,procedeele sunt:

• Procedeul WIG (Wolfram-Inert-Gas) sau TIG (Tungsten-Inert-Gas) este procedeul la care arcul electric se mentine intre un electrod nefuzibil de wolfram(tungsten) si piesa de sudat,peste care se sufla un gaz inert.La fel ca la sudarea cu flacara de gaze,sarma de adaos se introduce in zona arcului.

• Procedeul MIG (Metal-Inert-Gas) este procedeul la care arcul electric se formeaza intre piesa de sudat si o sarma fuzibila,derulata dintr-o bobina care inainteaza permanent in arcul electric protejat de un suflu de gaz inert.

• Procedeul MAG (Metal-Activ-Gas),la care in locul gazului inert este folosit un amestec de gaz inert cu gaz activ sau numai gaz activ,cum este bioxidul de carbon (CO2).

• Sudarea cu plasma este un procedeu care deriva din procedeul WIG;la acest procedeu arcul format la iesirea din ajutaj este strangulat cu ajutorul unui bec de cupru racit cu apa.Plasma poate fi produsa cu un arc direct,indirect sau combinat,constituind astfel o grupa speciala de procedee cu gaze disociate,adica descompuse din stare moleculara in stare atomica si partial ionizate (in ioni si electroni).Este un procedeu cu sursa de energie concentrata.

• Sudarea cu hidrogen atomic este procedeul in mediu de gaz protector cu arcul electric independent de piesa de sudat.arcul produs intre doi electrozi de wolfram,peste care se sufla hidrogen disociaza hidrogenul in hidrogen atomic necesar protectiei baii de sudura.

1.2 Gaze,electrozi si materiale de adaos

Gazele folosite la sudarea in mediu de gaz protector pot fi:

-inerte,pentru sudarea otelurilor aliate sau a metalelor si aliajelor,care nu pot fi inbinate corespunzator la folosirea altor gaze;

-amestecuri de gaze inerte cu gaze active;

-active,dintre care cel mai indicat pentru sudarea otelurilor nealiate si slab aliate este bioxidul de carbon.Azotul (N2) este folosit pe scara larga la sudarea cuprului,deoarece nu formeaza compusi daunatori.Hidrogenul este folosit la sudarea otelului cu hidrogen atomic si la sudarea WIG.

La o folosire normala,atat pentru procedeul WIG,cat si pentru procedeul MIG,argonul,fiind gazul inert cel mai ieftin,este cel mai indicat insa in foarte multe cazuri sunt mai avantajoase amestecurile de gaze.

Electrozii de sudare folositi la procedeul WIG si la procedeul cu hidrogen atomic sunt din wolfram,wolfram toriat sau aliaje de wolfram.

Wolframul (tungstenul) este un metal greu fuzibil,cu temperatura de topire de 34000C.Electrozii de wolfram se fabrica sub forma de vergele cu diametrul de 1-8 mm si lungimea de 175 mm,cu varful ascutit pentru sudarea cu curent continuu si cu varful tronconic pentru sudarea cu curent alternativ.Wolframul,fiind scump,este necesar ca,atat la inceputul sudarii,cat in special la sfarsitul sudarii,gazul protector sa scalde electrodul o durata de cel putin 5 s ,pentru ca sa nu se produca oxidari;in timpul sudarii se vor pastra curentii recomandati,deoarece depasirea lor provoaca de asemenea oxidari,iar oxidarea electrozilor de wolfram conduce la deteriorarea lor.

Materialele de adaos folosite la sudarea cu electrod nefuzibil de wolfram trebuie sa fie de aceeasi calitate cu cea a maaterialului de baza.La sudarea otelurilor inalt aliate sau aliajelor speciale,materialul de adaos se livreaza odata cu materialul de baza sau pentru sudare se decupeaza fasii din acesta.

Pentru sudarea cu sarma-electrod fuzibila,in special la sudarea in mediu de gaz activ,compozitia acesteia trebuie sa fie corespunzatoare,pentru ca dupa arderea elementelor special introduse in sarma-electrod sa se obtina o sudura de calitate.La sudarea cu sarma-electrod fuzibila in mediu de gaz inert,sarma trebuie sa fie de aceeasi calitate cu cea a materialului de baza.

Pentru sudarea in mediu de CO2 a otelurilor carbon sau a otelurilor slab aliate din categoriile OL 42 – OL 50,in tara se fabrica,in comformitate cu STAS 1126-76,sarma S 11 M 2S,aliata cu 1,80-2,10 Mn si 0,70-1,5% Si,elemente special introduse pentru dezoxidarea baii de sudura;aceste elemente impiedica actiunea oxigenului asupra carbonului din baia de sudura care provoaca porozitati.Prin arderea partiala a siliciului si a manganului se obtine o sudura de calitate superioara,foarte tenace,lipsita de porozitati.Pentru alte calitati de oteluri,sarma necesara trebuie elaborata special.De asemenea,in prezent,in tarile dezvoltate industrial,pentru sudarea in mediu de CO2 se fabrica sarme cu miez in care se introduc substante de aliere si de dezoxidare.