Studiul Privind Reabilitarea Pieselor Prin Încărcare CU Sudură

=== Proiect dzxcxzcisertatie ===

Cuprins

1. Necesitatea reabilitării structurilor mecanice…………………………….pag.1

2. Asigurarea fiabiliății pieselor reabilitate…………………………………….pag.2

3. Aspecte teoretice ce condiționează fiabilitatea

pieselor reabilitate………………………………………………………………….pag.6

4.Tipuri de uzări………………………………………………………………………..pag.8

4.1. Uzarea prin adeziune………………………………………………………pag.8

4.2. Uzarea prin abraziune……………………………………………………..pag.10

4.3 Uzarea prin oboseală……………………………………………………….pag.11

4.4 Uzarea prin impact…………………………………………………………..pag.12

4.5 Uzarea prin coroziune………………………………………………………pag.12

4.6 Alte tipuri de uzări……………………………………………………………pag.16

5. Metode de apreciere a uzării…………………………………………………..pag.18

5.1 Metode discontinue de determinare a uzării pieselor…………….pag.19

5.2 Metode continue de determinare a uzării pieselor…………………pag.20

5.3 Stabilirea limitelor admisibile ale uzărilor …………………………….pag.21

6. Reabilitarea pieselor prin sudare……………………………………………..pag.24

6.1 Pregătirea pieselor în vederea reabilităriilor prin sudare………..pag. 26

6.2 Procedee de reabilitare prin sudare și încarcare

a pieselor prin topire cu arc electric…………………………………….pag. 29

6.3 Încarcarea prin sudare electrică sub strat de flux………………pag.33

6.4 Încărcarea prin sudare cu arc electric vibrator…………………..pag. 35

6.5 Încărcarea prin sudare în baia de zgură…………………………pag.36

6.6 Încarcarea prin sudare cu plasmă………………………………..pag.37

6.7 Sudarea și încărcarea cu flacără oxigaz……………………… pag. 38

7.Tehnologii de reabilitare

7.1 Reabilitarea pieselor cu fisuri, crăpături și spărturi………………….pag.40

7.2 Tehnologiede remediere a defectelor de material

apărute la o turbina…………………………………………………pag.42

7.3 Tehnologie de remediere pentru tirant ramforsare

suport „I” de dilatare carcasă lagăr nr.5……………………………….pag 44

Anexe:

Proceduri

1.Controlul materialelor de sudare

2.Procedura generala de sudare a otelurilor carbon si slab aliate

3.Omologarea procedeelor de sudare

1. Necesitatea reabilitării structurilor mecanice.

În condițiile producției industriale moderne, mașinile, utilajele și instalațiile trebuie să funcționeze la parametrii optimi,fără întreruperi sau opriri accidentale, condiție esențială pentru obținerea unei calități superioare a produselor și a unei eficiențe economice ridicate.

Prin întreținere se urmărește ca mașinile, utilajele și instalațiile să fie menținute în condiții normale de exploatare între două reparații consecutive planificate, evitându-se în acest fel reparațiile accidentale. Accentuarea crizei energetice, de materii prime și materiale a făcut ca amplificarea acțiunilor de recuperare, reabilitare și refolosire a pieselor să constitue o preocupare importantă în industrie, deoarece, în acest fel, se realizează costuri mici de producție rezultate din importantele economii de manoperă, materiale și consumuri de energie.De aceea, procedeeele de reabilitare a pieselor trebuie extinse în toate domeniile de activitate din industria noastră.

În anumite sectoare industriale, operațiile de întreținere și reabilitare a organelor de mașini au un caracter repetitiv, în sensul că nomenclatorul acestor organe și al operațiilor de executat este relativ restrâns, dar numărul anual de piese similare care trebuie reabilitat este suficient de mare pentru a constitui loturi, care se succed intermitent. Un asemenea mod de organizare este aplicabil și pentru reabilitarea pieseor de schimb, atunci când cantitățile anuale de piese se împart în loturi care pot fi alternate cu loturi de alte piese având similitudini tehnologice și dimensionale. La fiecare schimbare a tipului de piesă introdus în lucru pe linia de reabilitare, se adaptează și linia, prin schimbarea dispozitivelor de lucru și a numărului de muncitori.Această organizare flexibilă este recomandabilă pentru centrele de reabilitare cu programe variate ( în sensul alternării loturilor de piese introduse la reabilitare) dar care deservesc parcuri de utilaje, mașini și instalații relativ omogene. Astfel de situații sunt întîlnite mai cu seamă în reabilitările de piese de schimb pentru construcții de mașini, mașini agricole, mașini de construcții, autovehicole etc. De îndată însă ce programele anuale de lucru asigură o încărcare uniformă a liniei de reabilitare, pe întregul an, la nivelul de aproximativ 2 schimburi pe / zi, liniile de reabilitare devin linii cu programe stabile, flexibilitatea lor constînd numai în posibilitatea de a se reabilita tipuri variate ale aceluiași reper, în anumite limite de dimensiuni și variante constructive.

În țara noastră este legiferată activitatea pentru recuperarea și utilizarea integrală a tuturor materialelor refolosibile, crearea industriei de reabilitare a pieselor și produselor, perfecționarea și introducerea de noi tehnologii pentru pentru valorificarea la maximum a resurselor materiale recuperabile, organizarea unitară, pe baze ecomice acestei activități.

2. Asigurarea fiabilității pieselor reabilitate

Funcționarea în bune condiții a pieselor a fost, este și va fi o problemă vitală pentru eficiența activității.

În acest context apare necesitatea perfecționării întregului sistem tehnic, care reprezintă un domeniu interdisciplinar cu implicații în : proiectarea, construirea, exploatarea, întreținerea și reabilitarea pieselor și organelor de mașini în scopul rentabilității lor optime.

În sistemul tehnic un loc aparte îi revine reabilitării pieselor uzate. Prin reabilitare se urmarește readucerea formei piesei uzate în starea de utilizare inițială.
Calitatea reabilitării se apreciează printr-un ansamblu de caracteristici care îi conferă piesei reabilitate aptitudinea de a satisface cerințele necesare funcționării în condiții normale.

Calitatea reabilitării depinde de urmatoarele caracteristici:

tehnice (destinație, fiabilitate, tehnologicitate, standardizare și unificare, interschimbabilitate) ;

psiho-senzoriale ( aspecte de tip estetic, ergonomic) ;

economice ( cost de producție, termen de recuperare) ;

de ordin social general ( siguranța în exploatare, influența asupra mediului înconjurător etc) .

Din caracteristicile nominalizate, fiabilitatea are un loc deosebit în aprecierea calitativă a unui produs, reprezentînd proprietatea obiectului de a-și menține, de-a lungul unei anumite durate de timp și în anumite limite toți parametrii care caracterizează capacitatea de funcționare într-un sistem de condiții specifice de utilizare.

În mentenața pieselor utilizate în industrie, fiabilitatea a apărut ca efect al importanței deosebite a siguranței în funcționare a obiectelor reabilitate.

Astfel studiul fiabilității tehnicii reabilitării a devenit o problemă de interes major în toate stadiile sistemului tehnic .

Condiții de lucru moderne:

regimuri intense de funcționare;

exploatarea utilajelor respective pe o durată cât mai mare la performanțele prescrise;

reducerea cheltuielilor legate de exploatarea și mentenanța instalațiilor și echipamentelor antrenate în procesul de producție.

În concepția modernă a teoriei reparațiilor de mașini, problemele fiabilității pieselor reabilitate reprezintă unul dintre cele mai importante aspecte ale progresului în ramura respectivă. Literatura de specialitate din ultimii ani apreciază fiabilitatea obiectelor reabilitate drept cel mai important element în sistemul unic de asigurare a calității utilajelor supuse mentenanței corective.

Timpul de funcționare fără defecțiuni a unei piese reabilitate trebuie să constituie cel puțin 70 … 80% din durata de funcționare a unei piese noi.

Nivelul de fiabilitate al utilajelor mecanice este asigurat prin conducerea calității în următoarele etape:

etapa de concepție-proiectare;

etapa de fabricație;

etapa de exploatare;

etapa de mentenanță.

În cadrul etapei de concepție – proiectare :

se efectuează un studiu de marketing și prognoze referitor la nivelul de fiabilitate al produselor similare;

se stabilește astfel un nivel de fiabilitate, pentru produsul preconizat, cerut de piață;

se elaborează și proiectează produsul;

se estimează prin calcule sau experimental nivelul fiabilității produsului prin elemente constitutive.

Nivelul de fiabilitate în etapa de concepție-proiectare este asigurat

de nivelul de documentare referitor la produsul proiectat, pe plan național și internațional;

de nivelul de standardizare și unificare a produsului;

de calitatea soluțiilor constructive adoptate;

de alegerea argumentată a itinerarului operațiilor procesului tehnologic;

de gradul de automatizare și mecanizare a procesului tehnologic de fabricație și mentenanță;

de alegerea corectă a regimurilor tehnologice;

calitatea tehnologiei de fabricație;

calitatea măsurilor de exploatare și mentenanță;

gradul tehnologicității produsului proiectat;

raționalitatea și progresivitatea soluțiilor tehnice adoptate;

argumentarea condițiilor tehnice referitoare la părțile componente ale produsului finit și referitoare la parametrii calitativi ai acestuia;

nivelul de pregătire și experiență a specialistului care lucrează în concepție-proiectare;

optimizarea prețului de producție și a celui suportat de către beneficiar.

În etapa de fabricație, nivelul de fiabilitate este determinat de faptul cum este pregătit și cum se realizează procesul de fabricație.

Această etapă este numită fiabilitate tehnologică și au perfectă dreptate, deoarece de calitatea realizării procesului tehnologic în măsură hotărâtoare depinde fiabilitatea produsului respectiv.

Reabilitarea de calitate a pieselor poate fi obținută numai prin rezultatul cooperării proiectantului cu tehnologul și prin satisfacerea următoarelor condiții:

utilizarea materialelor de calitate corespunzătoare cerințelor tehnice,

respectarea minuțioasă a cerințelor proceselor tehnologice,

asigurarea tehnologică a realizării preciziei dimensionale, de formă și

de poziție, precum și a stării suprafețelor pieselor,

alegerea celor mai raționale metode de prelucrare a suprafețelor de lucru

gradul de acoperire cu utilaje și SDV-uri;

La etapa de exploatare fiabilitatea pieselor reabilitate este evaluată în baza rezultatelor privind comportarea în exploatare a produsului. Această fiabilitate se modifică în timp și se menține la un anumit nivel prin intervenții de mentenanță corectivă și preventivă. In reabilitarea pieselor, s-au cristalizat și au obținut răspândire mai largă următoarele metode:

readucerea la dimensiuni de reparație;

readucerea la dimensiuni inițiale;

înlocuirea părții uzate;

recondiționarea prin deformare plastică;

reabilitarea cu ajutorul compensatoarelor de uzură.

Privind evoluția și importanta fiabilității pieselor reabilitate s-au definit următoarele direcții:

dezvoltarea bazelor teoretice privind fiabilitatea pieselor reabilitate cu materiale dure sau semidure și folosirea unor metode noi de cercetare experimentală privind reabilitările pentru alegerea materialului de adaos

căutarea și elaborarea unor noi materiale dure și semidure, capabile să asigure buna funcționare a pieselor reabilitate în condițiile de exploatare specifice

căutarea și elaborarea unor noi concepții științifice privind asigurarea fiabilității tehnologice a pieselor reabilitate cu materiale dure

efectuarea unei inventarieri a pieselor specifice utilajului cu analiza condițiilor de funcționare și a parametrilor constructivi, stabilirea posibilității și eficienței de reabilitare și estimarea acestora în sistemul de modelare a fiabilității

efectuarea cercetărilor teoretico-experimentale privind fiabilitatea pieselor reabilitate și a sistemului tribologic în ansamblu în faza de exploatare prin stabilirea dimensiunilor admise până la intervențiile de mentenanță corectivă.

3.Aspecte teoretice ce condiționează fiabilitatea pieselor reabilitate

Acest capitol este consacrat aspectelor teoretice ce condiționează fiabilitatea pieselor reabilitate.

Prin fiabilitate se înțelege probabilitatea ca un produs să îndeplinească, fără întrerupere în funcționare , o funcție precizată , în condiții date.Astfel spus fiabilitatea este șansa ca un produs să funcționeze, cel puțin, o perioadă de timp t0 dată.

Definiția este relativ nouă (1957), deși conceptual este mult mai veche. De exemplu pe o tăbliță din argilă provenind din anul 425 î.e.n. a fost descoperită o inscripție cu următorul conținut: ,, în ceea ce privește inelul de aur bătut cu smarald, garantăm că timp de 20 de ani smaraldul nu va cădea din inelul de aur. Dacă totuși va cădea din inel , înainte de trecerea celor 20 de ani , vom plăti numitului Bel-nadinshun o despăgubire de 10 mana de argint.”

Este arătat ca stabilirea preciziei de execuție în faza de concepție-proiectare pentru piesele reabilitate este destul de dificilă datorită condițiilor specifice pentru fiecare piesă și a numărului mare de factori ce intervin în exploatare.

Asigurarea durabilității stratului depus în fază de concepție proiectare necesită parcurgerea unor etape obligatorii, dintre care mai importante sunt următoarele:

etapa de analiză a condițiilor impuse obiectului reabilitat

etapa de stabilire a proprietăților fizico-mecanice ale obiectului reabilitat

stabilirea variantelor posibile de reabilitare

alegerea formei, dimensiunilor, preciziei și stării suprafețelor supuse reabilitării

alegerea componenței materialului de adaos, folosit pentru compensarea uzări suprafeței reabilitate

elaborarea și proiectarea procesului tehnologic de aplicare a stratului compensator de uzură;

calculul exact și analiza teoretică a soluției alese

testarea prototipului în condiții complexe de funcționare

analiza prototipului și calculul final al fiabilității previzionale, al prețului de producție și al celui suportat de către beneficiar

Ponderea suprafețelor reabilitate ale pieselor este următoarea:

suprafețe de revoluție exterioare și interioare – 53,3 %,

filetate – 12,7 %

caneluri – 10,4 %

danturi -10,2%

plane – 6,5%

restul 6,9%

Fiabilitaea elementelor reparabile se încadrează în teoria fiabilității cu timp finit de restabilire. Un element simlu reparabil este caracterizat de o succesiune de perioade de funcționare neîmtreruptă alternate cu perioade finite de reparare.Aceste perioade reprezintă variabile aleatoare care se notează cu t1, respectiv cu trep .

Deci, timpul de exploatare se compune dintr-un timp de bună funcționare și anumite pauze pentru reparare.

Funcția de repartiție a timpului de reparare [ Frep(t)] se exprimă prin probabilitatea ca fondul fix să fie reparat într-un interval de timp de mărime t.

Frep =P( Trep ≤ t ).

Rapiditatea de restabilire (durata) a unei mașini depinde de adaptarea acesteia pentru reparații , care, la rândul său, depinde de concepția sistemului , de calitatea componentelor, de calitatea de execuție a mașinii.

Timpul de restabilire se compune dintr-o sumă de timpi efectivi și pasivi, în funcție de cum este organizat procesul de reparare ( de ex. timp de așteptare, timp pentru constatare, demontare, sortare, transport, de reparare, probe etc. ) Acești timpi sunt aleatorii și depind de baza materială(stoc de piese sau agregate de schimb, dotarea unității, calificarea personalului etc.).

Densitatea de probabilitate a timpului de reparare frep(t) se exprimă prin limita raportului dintre probabilitatea ca durata de reparare (Trep) a fondului fix să fie cuprinsă în intervalul (t,t+Δt) și mărimea intervalului , când Δt→0.

Timpul total de reparații

Timpul total de reparații se compune din timpul necesar pentru constatarea defecțiunii , demontarea, reabilitarea,sau înlocuirea piesei defecte, montarea, reglarea și eventual rodajul, reprezentând suma timpilor necesari, pe perioada unui ciclu de reparații, pentru înlăturarea defecțiunilor apărute în procesul de exploatare.

Media timpului de reparare (MTR) mrep reprezintă valoarea medie aritmetică a timpului de reparare.

[h].

Numărul mediu de defectări în intervalul (0,t), H1 este valoarea medie a numărului de defectări în acest interval

H1(t)=M(N1t),

unde N1t este numărul de defectări în intervalul (0,t).

4. Tipuri de uzări

Uzarea fizică este un proces progresiv, complex, distructiv, de natură fizico-chimică care are ca efect principal producerea uzurii.

În raport cu procesele care se desfăsoară în timpul frecării suprafețelor în contact, cu formele de interacțiune ale suprafețelor, fenomenele și cu legile care guvernează procesul de uzare care apare atât la frecarea uscată cât și în prezența lubrifiantului, uzarea poate fi: prin adeziune, prin abraziune, prin oboseală, prin coroziune și prin impact.

În practică, la funcționarea cuplelor de frecare se întâlnesc combinații ale acestor tipuri principale de uzări și separat numai în cazuri speciale.

4.1 Uzarea prin adeziune

Uzarea prin adeziune(de contact) apare în toate formele de frecare atunci cînd suprafețele conjugate nu mai sunt separate complet de lubrifiant, adică în momentul cînd lubrifierea este întreruptă ca urmare a unor defecțiuni ale instalației de lubrifiere, utilizarea unui lubrifiant necorespunzător în raport cu jocul, viteza și încărcarea cuplei sau a unei cantități de lubrifiant insuficient între suprafețele de contact.

Uzarea prin adeziune se produce prin sudarea și ruperea punților de sudură între microzonele de contact, caracterizându-se printr-un coeficient de frecare ridicat,și o valoare mare a intensității uzării.

Microcontactele apar ca urmare a faptului că suprafețele metalice, chiar și cele mai fin prelucrate, prezintă numeroase asperități , care la contactul direct dintre suprafețe suportă pe vîrful lor sarcini foarte mari.Sub efectul acestor forțe excesive, asperitățile suferă o deformare plastică, care încetează atunci când suprafața reală de contact devine suficient de mare ca să suporte sarcina respetivă.

De cele ma multe ori, deformarea plastică este însoțită de formarea microsudărilor punctiforme între vîrfurile asperităților opuse.

Când microsudările au aceeași rezistență la rupere cu materialele cuplei de frecare sau mai mică, atunci ruperea se va produce chiar la nivelul sudurii ( fig. 4.1 b). Dacă rezistența lor este mai mare decît a materialelor cuplei, atunci ruperea se va produce fie la suprafața mai moale cu transfer de material de pe o suprafață pe cealaltă, fie în ambele suprafețe cu eliberarea particulelor de uzură ( fig. 4.1 c) care pot provoca rizuri pe suprafața mai moale.

O consecință a uzării prin adeziune este griparea , care apare la sarcini mari, în lipsa lubrifiantului sau la străpungerea peliculei în urma unor încălziri locale ridicate pînă la temperatura de topire a materialului . Sub acțiunea sarcinii, suprafețele se apropie la o distanță de interacțiune atomică.Adeziunile sau microcontactele puternice ce se uzează nu mai pot fi forfecate și deplasarea relativă între suprafețe încetează, cupla de freacre fiind astfel blocată.

În funcție de temperatura la care se produce, griparea poate avea două forme:

griparea la temperaturi joase (griparea atermică), care apare la viteze reduse de deplasare ale suprafețelor de frecare și se carecterizează prin valori mari ale coeficientului de frecare și evoluție rapidă a fenomenului;

griparea la temperaturi înalte , care se caracterizează unor viteze mari și apare ca urmare a energiei termice acumulate în zona de contact: coeficientul de frecare este mai mic, iar viteza uzării mai redusă.

Apariția gripajului este înlesnită de un rodaj necorespunzător; jocuri prea mici între suprafețe sau de suprafețe superfinisate, lipsite de posibilitatea creării micropungilor de ulei; utilizarea unui lubrifiant neindicat; depășirea unor parametrii funcționali(sarcină, viteză etc.); prezența unei perechi de materiale antagoniste etc.

4.2 Uzarea prin abraziune

Uzarea prin abraziune este provocată de prezența pariculelor dure ale unuia din materialele pieselor de contact. Această uzură este de natură pur mecanică și este ușor de recunoscut,prin urmele lăsate prin microașchire de către părțile ascuțite ale particulei dure sau asperităților pe direcția de mișcare, sau prin deformare plastică, dacă asperitățile sunt rotunjite, iar sarcina este mare. Uzarea prin abraziune accelerează uzarea prin coroziune.

Particulele dure pot proveni de la forfecarea prealabilă a unor contacte(uzare prin adeziune), desprinderi de porțiuni din stratul de suprafață mai dur, prin desprinderea și evacuarea materialului unor ciupituri etc. , precum și prin produsele metalice ale altor uzări. Caracterul uzării nu se schimbă, indiferent dacă particulele abrazive provin din afară sau sunt conținute într-unul din corpurile de frecare(cazul pieselor reabilitate prin cromare, metalizare, sudare etc.)

Acest tip de uzare se manifestă prin deformații plastice locale, microzgârierea și microașchierea suprafețelor în contact( fig. 4.2).

Rezultatele cantitative ale uzării abrazive sunt dependente de : natura cuplului de materiale, în sensul că o duritate mai mare a suprafeței opune o rezistență sporită acțiunii de uzare și, dimpotrivă, materialele plastice permit împlîntarea particulelor dure în ele; de natura abrazivului, dimensiunile și forma lor, presiunea specifică și viteza de alunecare.

Brăzdarea este o formă severă de abraziune, cu rizuri late și adânci, care poate fi produsă direct de cotrapiesă(la angrenaje, capul dintelui ) , de piese metalice și alte materiale dure ( la organele active de lucru al solului ).

Zgârierea reprezintă forma cea mai ușoară de abraziune și se manifestă prin rizuri liniare, paralele, izolate etc. ; poate apărea pe diferite piese (flancurile dinților unui angrenaj, cuzinetul unui lagăr, cămașa unui cilindru etc. ) fiind produsă tot de interpunerea unor particule mai dure, acțiunea unor rugoztăți etc.

4.3 Uzarea prin oboseală

Uzarea de oboseală este rezultatul unor solicitări ciclice a suprafețelor în contact, urmată de deformații plastice în rețeaua atomică a stratului superficial, de fisuri,ciupituri sau exfolieri. Factorii care influențează acest tip de uzare sunt: structura materialelor pieselor în frecare, temperatura, tipul solicitării, concentrarea eforturilor, frecvența solicitărilor, frecvența solicitărilor variabile, dimensiunile pieselor etc.

În general, aceste uzări apar sub formă de desprinderi de particule din material, lăsând urme caracteristice fiecărui gen de uzare. Uzările de oboseală sunt: pittingul, uzarea prin exfoliere și uzarea prin cavitație.

Pittingul este o formă a uzării de oboseală a suprafețelor cu contacte punctiforme ( de exemlu, căile de rulare ale lagărelor cu rostogolire) sau liniare ( de exemplu: flancurile roților dințate) și se recunoaște sub formă caracteristică de cratere sau ciupituri ( diferite de cele de adeziune provocate prin smulgeri). În aceste situații, însuși modul de funcționare dă naștere unor eforturi unitare, în punctele de contact, cu caracter pulsator. Oboseala stratului se caracterizează prin fisuri foarte fine în locurile slăbite dintre cristale, și anume: la suprafață , în punctele de concentrare a tensiunilor, sau la o anumită adâncime, în stricta apropiere a suprafeței , în locul în care există efortul unitar maxim de forfecare. Sub acțiunea unor presiuni mari de contact, în prezența unui lubrifiant cu o vâscozitate insuficientă, acesta pătrunde în cele mai fine fisuri, contribuind la dislocarea unor particule de material printr-o puternică acțiune de pană. Astfel, la început apar mici ciupituri, care, prin cumulare, se transformă în mici cratere.

4.3.1 Uzarea prin exfoliere (cojire) este caracterizată prin desprinderea de mici particule metalice, de ordinul 1 µm, sau de oxizi,de ordinul 0,01 µm, care se produc la materiale metalice plastice, când este depășită rezistența la forfecare, în zonele de contact cu frecări concentrate.

Exfolierea este activată de tensiunile interne rămase în urma tratamentelor defectoase de călire,, cementare sau nitrurare prin micșorarea mobilității atomilor din rețea. Condițiile inițiale care provoacă această uzare sunt diferite de cele din cazul pittingului.

4.3.2 Uzarea prin cavitație este definită ca fiind un proces de distrugere a suprafeței ( și deplasarea de material sub formă de mici particule) , produsă de mediul lichid sau gazos în contact cu metalul, fără prezența celei de-a doua suprafețe de frecare, ca în celelalte forme de uzare. Se mai numește și eroziune de cavitație sau coroziune de cavitație și se produce, de regulă, pe suprafețele paletelor, rotoarelor de pompă, cilindrii motoarelor Diesel etc.,care sunt în contact cu fluide la viteze mari.

Uzarea prin cavitație se explică astfel: la mișcările relative mari sau la schimbări de viteză dintre un lichid și metal, presiunile locale devin reduse, în fluid se produce transformarea de energie, temperatura lichidului depășește punctul de fierbere și se formează mici pungi de vapori și gaze( bule de cavitație) . Când presiunea revine la normal (sau crește) se produce o implozie(spargerea bulelor) cu forțe mari de impact pe microzonele suprafeței metalice, producându-se oboseala stratului și apariția de ciupituri de cavitație.

4.4 Uzarea prin impact

Uzarea prin impact se datorește unor lovituri locale repetate și apare atunci când împreună cu alunecarea sau rostogolirea are loc un impact compus (componentele normale și tangențiale ) . Acest tip de uzare se întâlnește la unele tipuri de mașini, utilaje și instalații, ca de exemplu: concasorul cu ciocane, moara cu bile, mașina de scris sau de perforat etc.

Uzarea prin impact se poate produce și în timpul funcționării unor organe de mașini: came, roți dințate etc., când, împreună cu alunecarea sau rostogolirea) de exemplu, pe flancurile roților dințate) , are loc și un impact compus.

Uzarea prin impact poate fi clasificată în două categorii: uzare prin percuție și uzare prin eroziune . În general, uzarea prin impact conține mecanismele de bază ale uzării prin: adeziune, abraziune, oboseală de suprafață, uzare chimică și termică.

4.5 Uzarea prin coroziune

Uzarea de coroziune constitue deteriorarea suprafeței de frecare și deci pierdere de material, de greutate, datorită acțiunii simultane sau succesive a factorilor chimici agresivi din componența mediului respectiv și a solicitărilor mecanice.Mecanismul uzării de coroziune presupune corelarea efectelor de coroziune:chimică, electrochimică și mecanochimică.

De fapt, uzarea de coroziune se produce prin înlăturarea produșilor de coroziune care au luat naștere pe suprafața de frecare, atât în perioada de repaus, cât și în timpul funcționării . Așadar, procesul uzării de coroziune se desfășoară în două faze:

formarea produșilor de reacție pe cale chimică, electrochimică și mecanochimică;

înlăturarea acestor produși de pe suprafața de frecare prin intermediul lubrfianților.

Coroziunea chimică este o acțiune chimică continuă a mediului ambiant asupra suprafețelor elementelor componente ale fondului fix.Coroziunea chimică poate evolua diferit , în funcție de parametrii fizicochimici ai materialului respectiv. În perioada de repaus această coroziune acționează ca proces pur chimic numai asupra suprafețelor deschise, care nu trec prin zona de contact.

Dacă coroziunea are loc în gaze, la temperaturi obișnuite, produsul coroziunii este volatil ( de exempu, recția fierului cu clorul ) , iar la oxigen, la temperaturi ridicate, se formează pelicule aderente de oxizi, care micșorează secțiunea piesei. În lichid neelectrolitic se produce o dizolvare a metalului fără formare de pelicule protectoare ( de exemplu, aluminiu în clorură de amoniu, plumb în clorură de plumb etc.)

La piesele din oțel, încăzite în cuptoare, pentru a fi prelucrate sau reabilitate prin deformare plastică sau tratamente termice, coroziunea este însoțită de o decarburare a cementitei, cu formare de straturi de oxizi, care la prelucrări se desprind, formând însemnate pierderi de metal. Fenomenul este favorizat de temperatura ridicată din cuptoare, de peste 973 K , unde hidrogenul difuzează în rețeaua metalică, producând decarburarea și formarea de hidruri.

La piesele de fontă , o încălzire de lungă durată sau cu alternanțe face ca pătrumderea agentului oxidant la limita dintre cristale să dea produși de coroziune voluminoși. Fenomenul ,,de creștere’’ limitează folosirea fontelor cenușii la temperature mai mici de 673 K.

Coroziunea electrochimică presupune, pe lângă reacțiile chimice, și un transfer de sarcini electrice la suprafața de separare între metal și mediul coroziv.

În cazul contactului metal-mediu corosiv, metalele au tendința să treacă sub formă de ioni în mediul corosiv, lăsând pe metal o sarcină electrică , formată din electronii corespunzători atomului metalic ionizat ( fig. 4.3) . Sarcina negativă a suprafeței metalice atrage o cantitate egală de ioni pozitivi , aflați în imediata vecinătate a suprafeței, cantitate echivalentă cu numărul sarcinilor suprafeței. În același timp , la suprafața metelului imersat în mediul corosiv are loc absorbția de constituenți ai mediului , dipolii apei și moleculele polarizabile, prezente în mediul corosiv, orientându-se sub influența sarcinii suprafeței.

Între metalul încărcat cu sarcini de un anumit semn și soluția ce conține sarcina de semn contrar ia naștere o diferență de potențial, denumită potențial de electrod, a cărui mărime în stratul dublu depinde de tendința ionului metalic de a părăsii rețeaua.

Această reacție de ionizare a metalului constitue reacția anodică a procesului de coroziune. Atomii cei mai expuși ionozării sunt cei aflați în muchiile, nodurile sau dislocațiile rețelei cristaline, ca având energia cea mai mare. Ionii formați pot trece sub formă de combinații , aflate în stare solidă, (oxizi, compuși insolubili) sau sub formă de combinații solubile.

Electronii eliberați în procesul în procesul de oxidare trebuie să fie acceptați de un component al mediului corosiv, a doua reacție constituind-o reducerea mediului corosiv, ea fiind reacția catodică a procesului de coroziune.

Reacția catodică prezintă mare importanță, de multe ori putând da naștere coroziunii.Prin depistarea reacției catodice și eliminarea ei sau cel puțin prin reducerea vitezei acesteia , se ajunge deseori la soluționarea unor probleme importante de coroziune.

Metalul și mediul corosiv vor fi deci străbătute de un curent electric propriu, generat de procesele electrochimice, care se defășoară la limita celor două faze.

Diferența de potențial o pot crea și aerosolii, praful, impuritățile atmosferice, care cad pe suprafețele pieselor, se așează în microneregularitățile suprafețelor, absorb umiditatea din atmosferă, creînd asfel transferul de electroni. Așa se explică de ce suprafețele cu rugozități mai mari și atmosferele mai poluate favorizează fenomenul.

Ca forme ale coroziunii electrochimice se menționează:

Oxidarea , coroziunea electrochimică a fierului, datorată acțiunii combinate a oxigenului și a apei la temperatura normală;

Coroziunea în mediu lubrifiant, de natură electrochimică apare în cazul prezenței în lubrifiant a unor mici cantități de apă, care, în contact cu suprafața, formează microcelule electrolitice. Corozivitatea lubrifianților se poate datora și sulfului provenit din uleiul de bază sau din combustibil, precum și alterării lubrifianților , care pot căpăta proprietăți corosive, din cauza temperaturii exagerate de lucru. În scopul evitării alterării lubrifianților, se va respecta graficul de înlocuire a lubrifiantului în băile respective.

Coroziunea mecanochimică(tribochimică) se referă la modificările suferite de suprafața de frecare în timpul funcționării. După natura solicitărilor mecanice, sunt acceptate următoarele subclase:

coroziunea de tensionare, care apare datorită solicitărilor mecanice statice, prin care se distruge stratul protector, producându-se o intesificare a efectului corosiv;

coroziunea de oboseală, care apare datorită solicitărilor periodice, fenomenul de oboseală propriu-zis, fiind activat de prezența unui anumit mediu ambiant; prin acțiunea combinată a factorului mecanic și chimic are loc creșterea uzării și scăderea accentuată a rezistenței la oboseală;

coroziunea tribochimică propriu-zisă , consecință a solicitărilior de frecare. Solicitările mecanice nu declanșează reacții chimice. Ele provoacă, în prealabil, modificări în starea suprafeței sau în structura internă, degajări mari de energie termică, acumulări de potențial electrostatic etc., care fac posibile sau accelerează reacțiile chimice ale materialelor suprafețeii de frecare cu mediul ambiant respectiv.

4.6 Alte tipuri de uzări

Din această categorie, se menționează:

Suprasarcinile care provoacă solicitări ale organelor mașinii , putând depășii limitele de rezistență. Chiar dacă se respectă întocmai prescripțiile de lucru(de exemplu, regimurile de așchiere) se pot ivi suprasarcini când mașina, utilajul sau instalația sunt uzate. În această situație frecările cresc atât de mult, încât, prin aceasta, se depășeste încărcarea admisă. Suprasarcinile, prin acțiunea lor bruscă, ,măresc bătăile, măresc uzarea și pot duce chiar la distrugerea unora dintre organele mașinii sau ale motorului.

Uzarea provocată de folosirea unei anumite zone din cursa mașinii, utilajului sau intalației se datorește faptului ca la producția în serie mare și în masă se execută aceleași operații. Din această cauză , se vor uza numai anumite zone din suprafețele pe care se fac deplasările. O mărire a duratei de exploatare se obține prin schimbarea cât mai deasă a zonelor de deplasare, prin așezarea diferită a sculelor, prin modificarea poziției opritoarelor etc.

Imprimarea sferică (brinellara), specifică lagărelor cu bile, supuse unor sarcini mari, unde apare deformarea căilor de rulare în perioadele îndelungate de repaus.

În funcționarea mașinilor, uzările nu apar singulare ci asociate(abraziune-coroziune, adeziune-abraziune etc.) sau multiple, cum este cazul uzării prin ciocnire.

Pe suprafețele prelucrate mecanic ramân micro si macronergularițăti, astfel ca la începutul funcționării suprafața reală în contact va fi foarte mică, iar presiunea va fi foarte mare. În aceste condiții, în perioada inițială de funcționare, uzarea pieselor va crește rapid, intensitatea uzării fiind foarte mare. După uzarea inițială, când se produce tocirea proeminențelor, cele două piese în frecare vor avea în contact suprafețe mai mari, presiunea specifică devenind mai mică.

Curba uzării, ca lege generală, în funcție de timp are trei perioade distincte:

prima perioadă I (fig. 2.9), denumită perioada de rodaj sau perioada de uzare inițială, în care uzarea crește cu viteză relativ mare; spre sfârșitul perioadei de rodaj viteza de uzare devine constantă.

a doua perioadă II, denumită perioada de functionare normală, în care piesele se uzează lent , uzarea crescând aproape proporțional cu timpul de funcționare;

a treia perioadă III, cu panta foarte mare, pe care uzarea crește aproape instantaneu, corespunzând perioadei uzări totale sau distructive; abaterile de la dimensiuni de forma si jocurile devin atât de mari, încât cuplul de piese este pus în pericol.

5.Metode de apreciere a uzării

La determinarea uzării trebuie ținut seama de modul cum s-a format. De exemplu, când pierderea de material s-a făcut pe direcția forței, se poate admite că uzarea, a fost provocată de lubrifiant insuficient sau prea fluid, când uzura este foarte mică, de prezența unui agent abraziv în lubrifiant, când uzarea este mai pronunțată și are un aspect mat și rizat, și de prezența unui agent corosiv în lubrifiant dacă uzarea este apreciabilă, și suprafața uzată are un aspect neted și lucios.

Metodele de măsurare ale uzării pieselor, în funcție de scopul urmărit, de mijloacele de măsurare utilizate și de modul de efectuare a măsurătorilor se clasifică în : metode discontinue și metode continue.

5.1 Metode discontinue de determinare a uzării pieselor

Aceste metode permit determinarea directă a uzări pieselor după demontarea lor din ansamblul din care fac parte.Deci, pe durata masurării, funcționarea fondului fix este întreruptă. Din această categorie fac parte:

Metode micrometrice, care constau în determinarea dimesiunilor efective inițiale și finale ale pieselor, într-un anumit stadiu de funcționare al mașinii, folosindu-se în acest scop micrometre, aparate comparatoare mecanice, optice și pneumatice etc.

Prin metodele micrometrice se determină suma uzărilor și a modificărilor dimensionale datorate și altor cauze cum ar fi: deformațiile pieselor, conicitățile, ovalitătile etc.

Metodele de amprente, care oferă posibilitatea cunoașterii evoluției uzării, prin măsurarea variației dimensiunilor unor amprente, imprimate inițial pe suprafața de frecare, care se micșoreaza odata cu crșterea uzării. Amprentele sunt executate cu ajutorul unor poansoane cu diamant, sub formă de piramidă, prin presare (fig. 5.1 ) sau prin executarea unei cavități cu ajutorul unui cuțit cu vârf de diamant, sub forma unei piramide cu trei laturi.

Uneori, metoda are dezavantajul că la executarea amprentei se înregistrează, totodată, deformări plastice ale stratului imediat vecin, ceea ce impune ca, înaintea măsurărilor inițiale, suprafața vecină cu amprenta sa fie slefuită; în caz contrar măsurările nu vor corespunde întrutotul uzării piesei. Acest dezavantaj poate fi înlăturat prin executarea unei amprente în formă de semilună, prin rotirea unui cuțit cu vârful în formă de piramidă triunghiulară(fig.5.2) perpendicular pe suprafața piesei.

Pentru determinarea variației adâncimii h a urmei amprentei prin măsurarea diagonalei d trebuie cunoscut raportul dintre aceste mărimi. În cazul amprentelor executate cu vârf de diamant acest raport variază în limitele 1/50….1/80, față de 1/7…1/7,7 la amprentele executate cu ajutorul poansoanelor, ceea ce face ca precizia masurărilor să fie mult mai mare decât în primul caz. Aceasta are avantajul că nu necesită aparatură complicată și se pretează pentru determinarea uzării pieselor de dimensiuni mici.

Metodele gravimetrice de determinare a uzării globale, care constau în stabilirea diferenței dintre masa initială mi și masa masurată după o anumită perioadă de funcționare a piesei respective mf .

Uzura absolută normală rezultă din relația :

mu = mi –mf [g].

Metoda se recomandă pentru determinarea uzării pieselor mici, a căror configurație nu permite utilizarea altei metode de măsurare.Înainte de cântărire piesele trebuie sa fie bine spălate si uscate.

Această metodă nu oferă posibilitatea determinării uzării liniare locale și a distribuției acestora.

Metodele poligrafice, care presupun ridicarea profilogramei suprafeței de frecare înainte și după o anumită perioadă de funcționare, în același loc, uzura fiind determinată de distanța dintre cele două profilograme.

Pentru ridicarea profilogramelor este necesara aparatură specială, ceea ce constitue dezavantajul acestor metode.

5.2 Metode continue de determinare a uzării pieselor

Metodele continue permit determinarea uzării pieselor în timpul funcționării lor, înlăturându-se necesitatea opririi mașinii, în scopul demontării lor. Prin aceste metode se obțin indicații rapide asupra comportării la uzură și a evoluției proceselor de uzură în condiții reale de exploatare a suprafețelor de frecare.

Dintre aceste metode se mentionează:

Metodele chimice, care constau în determinarea masei particulelor metalice, provenite din uzarea suprafețelor de frecare și antrenate de lubrifiant în suspensie sau depuse în cratere. În funcție de cantitatea de lubrifiant care participă la lubrifiere, se i-au probe care se supun analizei chimice și spectroscopice pentru identificarea materialului respectiv.

Cu toate că aceste metode sunt foarte precise și nu necesită demontarea pieselor de frecare, se recomandă să fie folosite pentru aprecieri comparative, deoarece nu permit determinarea repartiției uzării pe suprafețele de frecare ale pieselor. În același timp, determinările necesită un timp relativ mare și reclamă aparatură adecvată.

Metoda izotopilor radioactivi pentru determinarea uzării se bazeaza pe introducerea de substanță radioactivă în piesele cercetate și în înregistrarea , cu ajutorul unui contor , a numărului de impulsuri produs de particulele de substanță radioactivă, antrenate odată cu produsele uzării de către lubrifiant. Creșterea uzării este proporțională cu mărimea radioactivității lubrifiantului, convertirea făcându-se prin folosirea unei unități etalon .

Cu ajutorul metodei izotopilor radioactivi se pot crea diferite sisteme pentru semnalizarea automată a uzurii maxime admisibile a agregatelor. În acest caz, la o anumită adâncime de la suprafața piesei în frecare, se introduce o substanță radioactivă. Când piesa se uzează până la adâncimea marcată cu substanță radioactivă, începe să antreneze și din substanța radioactivă. În lubrifiant, vor apărea, în acest caz, particule radioactive, a căror prezență va fi imediat înregistrată în sistemul de înregistrare.

5.3 Stabilirea limitelor admisibile ale uzărilor

Caracteristicele de bază ale unei piese sau ansablu(dimensiuni, calitatea suprafețelor, jocuri, strângeri etc.) pot fi : normale, admisibile sau limită.

Caracteisticile normale sunt acelea care se încadrează în condițiile prescrise în documentația tehnică.

Caracteisticile admisibile sunt acelea la care piesele pot fi reutilizate fără nici o reablitare, urmând a funcționa în condiții satisfacătoare până la reparația capitală.

Uzările sau jocurile limită denumite și maxime admise, nu mai corespund unei bune funcționări. Pe măsură ce fondurile fixe sunt utilizate, un număr tot mai mare de piese ajung la limita de uzare, urmând a fi înlocuite sau reabilitate, reparațiile devenind din ce în ce mai complexe.

Determinarea corectă a uzărilor și a jocurilor limită ale diferitelor piese sau ansambluri are o importanță deosebită din punct de vedere tehnico-economic , deoarece reformarea înainte de timp a pieselor duce la creșterea consumului de piese de schimb, iar folosirea pieselor peste limita de uzare admisă determină creșterea consumului de energie, imposibilitatea reabilitării, la apariția avariilor și chiar la producerea de accidente în procesul de producție.

Tehnologiile de reparații, normativele privind consumul de piese și normativele de întreținere și reparații ale fondurilor fixe, nu pot fi concepute fără cunoașterea limitelor de uzare ale pieselor active sau jocurile maxime ale asamblărilor.

Limitele de uzare se stabilesc pe baza unor criterii, și anume: criteriul funcțional sau tehnologic, criteriul reabilității, criteriul economic și criteriul tehnic.

Criteriul funcțional, denumit și criteriu tehnologic, se aplică la piese sau ansambluri care, după o anumită perioadă de funcționare, cu toate că ritmul de funcționare se menține același sau scade, nu mai realizează indicii funcționali de lucru. De exemplu, la injectoare, diuzele uzându-se nu mai asigură pulverizarea corespunzătoare a combustibilului , arderea este incopmletă și ca urmare crește consumul și scade puterea motorului; la pompele hidraulice uzarea elementelor de antrenare a fluidului peste limită determină o creștere a timpului de acționare a organelor de lucru.

Acest criteriu poate fi completat și verificat de criteriul economic în sensul că, la uzarea acestor organe, crește necesarul de putere, se mărește consumul de combustibil. Toate acestea duc la mărirea cheltuielilor de producție peste anumite limite.

Criteriul reabilității se explică prin faptul că unele organe de lucru pot fi utilizate până la un anumit grad de uzare, a cărui intensitate se menține constantă, fără a apărea uzarea prin avarie, înrăutățindu-se indicii calitativi în așa fel încât piesele respective nu mai pot fi reabilitate, impunându-se înlocuirea lor.

Criteriul economic consideră uzarea limită momentul în care consumul de energie, consumul de ulei la motoare etc. depășesc anumite valori, ceea ce duce la creșterea exagerată a cheltuielilor de producție. Toate aceste pierderi și consumuri suplimentare se datoresc uzării peste o anumită valoare a unor piese care influențeaza direct funcționarea mașinilor, utilajelor și instalațiilor. Rezultă că, o dată cu prelungirea duratei de funcționare a mașinii , cresc cheltuielile de exploatare, însă se reduc cheltuielile specifice pentru procurarea și repararea fondului fix.

Criteriul tehnic permite stabiirea limitelor de uzare, având la bază rezistența materialului piesei, sarcinile care solicită piesa, condițiile de frecare ale suprafețelor în contact, solicitările termice etc. Acest criteriu este caracteristic pieselor și ansamblurilor a căror folosire peste limita de funcționare duce la apariția uzurilor de avarie, adică la creșterea bruscă a ritmului de uzură, la apariția bătăilor anormale și la înrăutățirea condițiilor de exploatare.

Cunoscând curbele de variație a uzărilor unui cuplu, de piese (fig.5.3) jocul limită maxim jmax în funcție de jocul inițial ji și de uzările limită ale pieselor de frecare, rezultă din relația:

jmax=ji+u1max+u2max [mm].

Starea limită de uzare atât pentru arbore cât și pentru alezaj este caracterizată de schimbarea intensității uzării în punctele de inflexiune A1 și A2, unde > si >. Această situație este specifică la lagărele paliere și manetoane ale arborilor cotiți, la îmbinările bolț-piston sau bucșă, la articulațiile sferice și în general la toate îmbinările supuse unor solicitări dinamice accentuate.

Mărirea jocului datorat uzării, peste o anumită limită, determină o creștere rapidă a lucrului mecanic de lovire încât duce la distrugerea îmbinării.

Când uzarea celor două piese îmbinate este diferită (situația specifică lagărelor cu alunecare) jocul maxim va fi determinat de uzarea maximă sau readucerea dimensiunii la valoarea inițială prin reabilitare.

6.Reabilitarea pieselor prin sudare

Procedeele de reabilitare a pieselor prin sudare se folosesc în scopul depunerilor de metal pentru compensarea uzărilor, a recuperării pieselor cu fisuri, crapături sau spărturi, pentru îmbinarea unor piese rupte sau a elementelor componente ale unor dispozitive sau construcții sudate.

Aceste procedee au urmatoarele avantaje: nu necesită utilaje complexe, costisitoare și complicate; straturile depuse prin sudare pot avea grosimi variabile; operațiile pregătitoare ale suprafețelor nu sunt complicate, reducîndu-se, de cele mai multe ori, la simple spălări sau degresări; sunt productive,eficiente și au un cost redus, putîndu-se mecaniza sau automatiza,pot fi reabilitate piese care înglobează o mare valoare de manoperă și material.

În comparație cu alte procede de reabilitare, procedeele prin sudare reprezintă urmatoarele dezavantaje: stratul depus pe suprafețele uzate este neuniform, prezintă denivelări și din aceasta cauză volumul prelucrărilor mecanice ulterior crește; temperaturile ridicate realizate în cusături în timpul sudării modifică structura materialului de bază al piesei, ceea ce conduce la diminuarea caracteristicilor mecanice, mai ales plasticitatea și rezistența la șocuri , temperaturile ridicate la care se efectuează sudarea afectează și proprietățile piesei obținute prin tratamente termice; de aceea, după reabilitare, acestea vor fi supuse unor noi tratamente termice, ceea ce impune noi cheltuieli de energie și forță de muncă. Aceste dezavantaje limitează, într-o oarecare masură, gama pieselor ce pot fi reabilitate prin sudare.

Procedeele de reabilitare prin sudură și încărcare a pieselor se clasifică în două mari categorii: prin topire și prin presiune, conform schemei de mai jos:

6.1 Pregătirea pieselor în vederea reabilitării lor prin sudare

Pentru obținerea unei suduri și încărcări de bună calitate, este necesar ca, atît înainte cît și în timpul procesului de sudare, să fie îndeplinite următoarele condiții:

Suprafețele ce urmează a se suda sau încărca trebuie curățate de rugină, arsuri, lubrifianți și vopsele. Rugina și arsurile se înlatură cu peria de sîrmă, iar grăsimile și vopselele se ard și apoi se curăța tot cu peria de sîrmă pînă la obținerea luciului metalic. Piesele mai mici se pot degresa în soluții care conțin 6% sodă caustică la temperaturi de 353…363 K.

Marginile care se sudează sau se încarcă trebuie pregătite în mod corespunzător prin dăltuire, polizare sau prin prelucrare pe mașini unelte.

La piesele fisurate sau crăpate se vor executa teșituri pe traseul fisurii, în vederea sudării, iar capetele fisurilor vor fi delimitate prin orificii cu diametrul de 3…..8 mm, în funcție de grosimea piesei, pentru a împiedica continuarea fisurării (fig. 6.2).

Capetele pieselor rupte care urmează a fi sudate cap la cap trebuie îndreptate.

În funcție de solicitările din zona în care se execută sudarea și de forma piesei, se aleg electrozii și se pregătesc suprafetele de sudat, pentru a rezulta o sudură în forma de X, prevăzându-se un rost de la vîrful conurilor de minimum 5 mm (fig. 6.2). La arborii cu diametrul mai mare este necesar ca în capetele de îmbinare să se monteze un cep de centrare cu diametrul de aproximativ 50% din diametrul arborelui ( fig 6.3).

Osiile și arborii de formă tubulară se reabilitează prin sudare, aplicîndu-se pe locul unde s-a produs ruptura ( în exterior sau în interior), un manșon din țeava. În cazul aplicării în exterior, în manșonul 2 ( fig 6.4) se execută orificiile de consolidare 3 care se umplu cu material de sudare.

Piesele ce urmează a fi sudate sau încărcate trebuie preîncălzite, iar în timpul sudării trebuie evitată răcirea bruscă ( piesele din oțel nealiat cu grosimea mai mică de 30 mm la temperaturi de 373…423 K ; piesele din oțeluri slab aliate, din oțeluri cu conținut ridicat de carbon, precum și cele din oțeluri înalt aliate la 423 …723 k, iar piesele din fontă la 873…973 K)

Piesele trebuie încarcate cu material de adaos cu caracteristici mecanice, fizice și chimice cît mai apropiate de cele ale materialului de baza sau cu materiale corespunzătoare scopului urmărit la încărcare. Dacă se urmărește, de exemplu, să se obțină suprafețe cu rezistență mare la uzare, încarcarea se va executa cu materiale foarte dure, care confera suprafeței respective o duritate mai mare decît restul piesei.

Alegerea celui mai adecvat tip de îmbinare( în V , în U, în X, în Y, etc.) corespunzător piesei care se reabilitaeză.

Stabilirea corectă a parametrilor de lucru, ai regimului de sudare, în funcție de caracteristicile cordonului de sudare, respectiv lațimea și înalțimea cusăturii, zona de întrerupere etc. Acești parametrii sunt: tensiunea și intensitatea curentului, viteza de sudare, compoziția materialului de adaos a învelisului electrodului, diametrul electrodului, unghiurile de înclinare ale electrodului față de piesa(în plan longitudinal și transversal), temperatura piesei care se reabilitează ( cu preîncălzire sau fără etc).

Productivitatea sudării este direct proporțională cu diametrul electrodului, care trebuie însă corelat cu grosimea pieselor de sudat, deoarece utilizarea unui electrod cu diametrul prea mare conduce la arderea pieselor cu pereți subțiri.

In tabelul 4.6 sunt date diametrele electrozilor și intensitatea curentului în funcție de grosimea piesei.

Alegerea diametrului electrodului

Cantitatea de material depus prin sudare se poate determina cu relația:

Gd=αdIt [g],

în care:I este intensitatea curentului, în A

t este timpul efectiv cît durează arderea arcului, în h:

αd este coeficientul de depunere în g/Ah.

Pentru electrozii neînveliți sau cu înveliș subțire αd = 8,2 g/Ah, iar pentru cei cu înveliș gros αd = 10…12 g/Ah.

Acest coeficient se poate determina și cu ajutorul relației

[g/ah],

Unde d este diametrul electrodului, în mm, iar I- intensitatea curentului, în A. Cantitatea de electrod consumată prin depunere rezultă din relația:

unde φ este un coeficient de pierderi cu valori de 0,06…0,020.

Viteza de depunere a materialului se determină cu relația

unde L este lungimea cordonului de sudare, în mm.

Viteza de înaintare a electodului se calculează cu relația

unde ρ este densitatea materialului electrodului, în g/cm3.

Când piesa supusă reabilitării are secțiune circulară și se rotește, turația ei se obține cu relația:

unde D reprezintă diametrul piesei în mm.

6.2 Procedee de reabilitare prin sudare și încarcare a pieselor prin topire cu arc electric

Sudarea și încarcarea cu arc electric descoperit cu electrod de cărbune sau metalic sunt procedeele cele mai răspândite.Arcul electric topește marginile pieselor sau stratul de suprfață pe care se depune metal, din care se formează baia de sudare, la care se adaugă metalul topit din electrod. Sudarea cu electrod de metal poate fi realizată manual, semiautomat sau automat.

O bună sudabilitatea se realizeaza la reabilitarea pieselor din oțeluri nealiate sau slab aliate care au conținut de carbon sub 2%. Pentru valori mai mari se presupune preîncalzirea pieselor și răcirea lor lentă, utilizarea unor electrozi cu fluiditate mare și o tehnică specială de sudare.

Metalele și aliajele neferoase ( aluminiul, cuprul și aliajele lor) sunt mai greu sudabile cu arc electric descoperit.Se recomandă ca sudarea lor să se realizeze în mediu de gaz inert.( Ar, He sau amestecuri în diverse proporții).

Calitatea electrodului utilizat influențeaza în mod hotărîtor durabilitatea pieselor sudate sau încărcate prin arc electric descoperit.

6.2.1 Reabilitarea prin sudare electrică cu arc deschis a pieselor din oțel este frecvent întalnită întrucât piesele din oțel ocupă un volum important.

Piesele din oțel cu sudabilitate bună sunt cele cu Ce<0,25%, cu sudabilitate satisfacătoare Ce<0,35%, cu sudabilitate limitată, Ce<0,45% și cu sudabilitate rea Ce>0,45%,în care Ce reprezintă conținutul de carbon echivalent conform STAS ce se determină cu relația

unde conținutul elementelor componente se exprimă în procente.

Pentru piese cu sudabilitate rea, la care pot apărea defecte ca : fisuri, incluziuni de zgura,pori etc., se va aplica o preîncălzire a acestora. Sudarea se va realiza cu intensitate minimă, în straturi multiple fig. 6.5 cu răcirea între două straturi, însă nu mai puțin de 473K.

Fig. 6.5. Ordinea de depunerea a rîndurilor de sudare pentru oțeluri supuse în exploatare la temperaturi pozitive

Calitatea electrodului utilizat influențează hotărâtor durabilitatea pieselor reabilitate prin arc electric descoperit.

In cazul reabilitării prin sudare a pieselor cu conținut ridicat de mangan (1,5 ….13% Mn), supuse uzării prin abraziune, procedeul prezintă unele particularități. La aceste oțeluri, încălzite la 1473 K și răcite lent, se separă carburi de mangan, care dau o mare fragilitate oțelului și se produc fisuri. De aceea, trebuie asigurată o zonă redusă de încălzire și o durată cât mai scurtă. Piesele se pot suda pe porțiuni mici, iar între sudarea fiecărei porțiuni se produce o răcire în apă.

Piesele cu pereți subtiri ( mai mici de 5….6 mm) se reabilitează mai greu, deoarece pot apărea arsuri, străpungeri si deformații. Se recomandă ca îmbinarea să se execute prin îndoire(fig 6.6) folosindu-se electrozi de diametre mici și un curent cu o intensitate mai scăzută. Reabilitarea prin sudare cu flacără asigură o calitate mai bună.

Un exemplu de aplicare a tehnologiei de reabilitare a unei piese din oțel, prin sudare electrică manuală cu arc deschis, cu electrozi înveliți se referă la reabilitarea unei matrițe pentru materiale ceramice. Materialul de bază al piesei de reabilitat este C120 , piesa având o masă de 10 Kg. Defecțiunile se datoresc unei uzări prin abraziune provocată de freacarea cu materialele ceramice. Echipamentul folosit este convertizorul de sudare, iar materialul de adaos îl constitue elctrozii pentru încarcare El Cr 9 Si 3. Duritatea nominală a materialului depus este de 45….50 HRC.

Tehnologia de reabilitare este următoarea:

pregătirea piesei pentru încărcare, care constă din îndepartarea oxizilor și a impurităților de pe suprafețele ce urmează a fi încărcate;

uscarea electrozilor,înainte de încarcare, timp de 2 ore la temperatura de 523….573 K;

preîncălzirea piesei la temperatura de673 K;

depunerea materialului de adaos pe suprafețele de reabilitat, folosindu-se electrozi cu diametrul de 4 mm, valoarea curentului de sudare Is=140….170 A, tensiunea arcului Ua=23…24 V, viteza de depunere vd=1,1…1.4 cm/min, temperatura piesei între două depuneri consecutive fiind de 523…573 K.

răcirea lentă a piesei în nisip;

controlul vizual sau cu lichide penetrante al piesei după încărcare;

rectificarea suprafețelor încărcate.

După reabilitare , piesa are o durabilitate similară cu cea a pieselor noi.

Reabilitarea prin sudare electrică cu arc deschis a pieselor din fontă se poate realiza la rece prin încălzire locală și încălzire generală. La reabilitarea pieselor din fontă se va ține seama că ele sunt casante și greu sudabile. Fragilitatea mare a fontelor , îndeosebi a celor cenușii , nealiate, se datorește: separării carbonului sub formă de cementita (Fe3C), la răcire normală; conținutului ridicat de carbon (2….6%); plasticității și rezilienței scăzute, sensibilității ridicate la încălzire și variației volumului prin încălzire. Piesele din fontă albă nu se sudează, ci se lipesc sau se metalizează.

Reabilitarea prin sudare electrică la cald a fontelor presupune preîncălzirea pieselor la o temperatură de 923….1023 K și apoi topirea prin arc electric, în rostul îmbinării pregatită anterior, a unei vergele din fontă cenușie.Vergelele pentru sudare sunt executate din fontă turnată cu conținut ridicat de siliciu (3%).

După sudare, piesa se va răci lent. La viteze de racire mai mari de 4K/h se produce albirea fontei. Piesele mici se preîncălzesc la 420…470 K în instalații de încălzire cu rezistență sau cu inducție sau împachetate în carbune de lemn. Pentru a se evita deformațiile și fisurile, în special la piesele mari cu configurație mai complexă, este necesar încalzire lentă și uniformă pe o durată de cateva ore sau zile.

Reabilitarea prin sudare electrică la rece a fontelor este un procedeu cu o foarte largă răspîndire datorită simplității sale tehnologice.Ca material de adaos se utilizează electrozii MONEL ( EF –MB cu 60% Ni si 25%Cu) sau vergele din oțel cu înveliș bazic.

La sudarea la rece a fontelor este necesar ca sudările să se execute cu un curent redus (I= 100….110 A, pentu diametre de elctrozi de 3,25 mm); depunerile prin sudare pe perimetrul spărturii sau pe lungimea fisurii trebuie alternate în așa fel încât să nu se depășească 50 mm cordon pe etapă, intervalul dintre cordoanele vecine sa fie de minimum 10…15 mm ; pregătirea fisurii , rupturii sa fie executată prin prelucrare mecanică, limita superioara a temperaturilor în zona influențată termic să nu depășească 343 K; să se utilizeze curent continuu cu polaritate directă ( polul minus la electrod).

Reabilitarea prin sudare electrică cu arc deschis a pieselor din aluminiu și a aliajelor sale este mai dificilă, deoarece, la temperaturile ridicate ale arcului , se produc dilatări și deformații mari, oxizi, pori și incluziuni în cusătură. Incluziunile se datoresc peliculei de oxizi de aluminiu, (Al 2O3) , care se formează din cauza afinității mari a aluminiului față de oxigen și care,topindu-se la circa 2323K, împiedică topirea metalului de bază, rămânîd sub formă de imcluziuni metalice în cordon.Oxidul de alumimiu se înlatură cu ajutorul fluxurilor sau prin bombardare în arc cu ioni pozitivi la alimentarea în curent continuu cu polaritate inversă. Dacă pelicula are grosime mare atunci se înlatură pe cale mecanică sau chimică.

Cauza formării porilor în cusăturile sudate din aluminiu se datorește hidrogenului. Pentru înlăturarea porilor suprafețele pieselor supuse sudării trebuie bine curățate de oxizi și grăsimi.

Sudarea pieselor din aluminiu este îngreunată de fenomenul de fisurare la cald , care este în general provocată de conținutul de siliciu(pana la 0,6% Si).Prezența fierului (0,7% Fe) sau a manganului (5….6% Mn) conduce la creșterea rezistenței la fisurare.

Piesele de aluminiu turnat aliat cu magneziu sau siliciu se sudează ușor cu arc electric. Dintre piesele de aluminiu și aliajele lui, supuse reabilitării , se menționează:chiulasele, blocuri motor, carcasele cutiilor de viteză , capacele etc.

Reabilitarea prin sudare electrică cu arc deschis a pieselor din cupru și aliajelor sale se execută în curent continuu cu polaritate inversă. La piesele cu grosimi de 4 mm, îmbinarea prin sudare se execută fără teșirea marginilor. La grosimi de 5….10 mm, este necesară teșirea marginilor și preîncălzirea la 523…573K. Piesele mari se preîncălzesc la temperatură ajungînd pana la 973 K.

Sudarea se execută cu electrozi cu învelis gros din sarmă de cupru de 4…6 mm, folosindu-se un arc scurt.

Prin aceasta formă se reabilitează: lagăre, bucșe, roți melcate, ventile, carcase, elice navale etc .

6.3 Încarcarea prin sudare electrică sub strat de flux a căpătat în ultimul timp o pondere mare, în scopul reabilitării unor piese uzate, al obținerii unor caracteristici de duritate îmbunatățite, al creșterii rezistenței la uzare și al realizării unor straturi cu proprietăți deosebite (rezistența la coroziune,refractaritate). Deoarece suprafețele de încărcat sunt relativ mari se urmărește ca procedeul să fie cât mai productiv.

Încărcarea prin sudare electrică sub strat de flux se caracterizează prin urmatoarele particularitati:

Arcul electric este cuprins de un material fuzibil granular, denumit flux pentru sudare, având compoziție chimică asenanatoare cu cele ale învelișurilor electrozilor folosiți la sudarea manuală cu arc. Fluxurile se livrează în 3 sorturi, având marimea granulelor de 0.3…1,5 mm,pentru sortul 1; de 0,3….2,5 mm pentru sortul 2 si de 1,5…2.5 mm pentru sortul 3.

Electrodul este continuu, fiind practic o sârmă de elctrod, înfășurată sub formă de colac, care este pusă în mișcare de avans de către,un mecanism cu role, ce o obligă să treacă printr-o bucșă de contact electric cu circuitul de sudare.

Deplasarea relativă a arcului față de piesele de sudat se realizează, de regulă, automat și, uneori, manual, astfel ca sudarea se poată executa automat, folosindu-se în acest scop un cap de sudare automată de sudare sub flux.

Nu se utilizează mișcări de pendulare a arcului. Înclinarea electrodului și a piesei de sudat influențează forma secțiunii cusăturii.

Reabilitarea prin sudare și încărcare sub strat de flux a pieselor din aluminiu și aliajelor sale constă în sudarea cu arc electric , folosindu-se un flux special pentru protecție.În compoziția fluxului intră clorură de sodiu și de potasiu, criolit. Fluxul asigură o bună protecție a băii metalice, în special la formarea peliculei de oxid.

Reabilitarea prin sudare și încărcare sub strat de flux a pieselor din cupru și aliajelor sale, în comparație cu sudarea cu arc deschis, prezintă următoarele avantaje: sudarea se execută fără preîncălzire; pierderile de caldură sunt reduse. Sudarea se execută în curent continuu cu polaritate inversă cu electroni din cupru sau bronz, folosindu-se fluxuri silico-manganoase.

Sudarea și încărcarea cu arc electric în mediu bioxid de carbon este un procedeu cunoscut și sub denumirea de procedeul MAG ( Metal Activ Gaz). Arcul electric, cu acțiune directă produs între sârma electrod 1 (fig 6.7) și metalul de bază 2,este protejat de către bioxidul de carbon care iese prin ajutajul 3. Sudarea se execută în curent continuu cu polaritate inversă.

Procedeul MAG prezintă urmatoarele avantaje:

putere ridicată de topire, datorită folosirii unor densități mari de curent(200…230 A/mm²);

productivitate ridicată de 3…4 ori superioară încărcării manuale la un cost cu 35…65% mai redus ca urmare a cantității mari de metal depus(3…4 Kg/h) și prin reducerea timpilor auxiliari pentru curățarea zgurei, comparative cu sudarea manuală;

deformații reduse după sudare, datorită vitezelor de lucru ridicate la densități mari de curent;

zona influențată termic este mai mică și deci calitatea cordonului de sudare sau a stratului de material încărcat este superioara;

sensibilitate mică față de oxizii sub formă de rugină.

Ca dezavantaje ale procedeului se menționează:

pierderi de metal de adaos prin stropi de 7…8%;

arderea în proporție ridicată a elementelor de aliere din sarma-electrod.

Transferul de metal de adaos prin coloana aerului se poate face în trei moduri: în regim de scurt circuit (în arc scurt), în regim de pulverizare (transfer fin) și în regim modulat.

6.4 Încărcarea prin sudare cu arc electric vibrator sau prin vibrocontact constă în depunerea materialului pe piesa de reabilitat de la un electrod vibrator, fenomen care se produce datorită conectării repetate între electrod și piesă , unde se formează un arc electric. În acest caz, sarma-electrod execută o mișcare de avans însoțită de o vibrație cu frecvență și amplitudine determinate.Adaosul de material care se depune pe piesa se datorește fenomenului de întrerupere periodică a curentului. În timpul procesului de depunere ,electrodul atinge piesa, se produce un scurtcircuit, care conduce la sudarea electrodului de piesă. În momentul îndepărtării se rupe legătura, rămînîd particule de material sudate pe piesă.

Deci, procedeul de încărcare constă în cicluri scurte identice, în cadrul cărora se produc conectări și deconectări ale electrodului față de suprafața piesei supusă reabilitării. În cadrul fiecărui ciclu au loc urmatoarele faze: scurtcircuitarea electrodului , descărcarea electrică și mersul în gol.

Procedee de încărcare prin vibrocontact. Depunerea cu arc electric vibrator poate avea loc sub jetul unui lichid de răcire, în mediu protector ( CO2; vapori de apă etc.), în mediu de curent de aer, în mediu gazolichid și sub strat de flux.

6.5 Încărcarea prin sudare în baia de zgură

Încărcarea în baia de zgură reprezintă un procedeu de sudare prin topire la care căldura se obține prin rezistența la trecerea curentului electric printr-o baie de flux topit care acoperă metalul depus. Este un procedeu de sudare prin topire fără arc electric.Pentru începerea procesului de lucru, la partea inferioară a suprafeței de încărcat se așează o piesă de susținere. Inițial, la conectarea avansului sârmei și a curentului de sudare se formează un arc electric între sârma și piesa de susținere. Căldura dezvoltată de arcul electric produce topirea fluxului, realizând o baie de zgura fluidă, care îneacă arcul electric, iar acesta se stinge. Curentul electic trece în continuare prin baia de zgura topită și cea de metal. Procesul decurge în continuare, fără arc electric, căldura se dezvoltă prin efect joule-lenz, la trecerea curentului prin baia de zgură care reprezintă o rezistență electrică mare. Straturile imediate ale suprafeței de încărcat se topesc și împreună cu electrodul topit formează baia metalică.

Electrozii pot fi sub formă de sârme, plăci turnate sau laminate din oțeluri aliate sau aliaje cu proprietăți speciale care conferă pieselor duritate, rezistență la coroziune, refractaritate. Adâncimea de pătrundere are valori de 3…4 mm, în acest fel nu se produce o diluare prea mare a metalului depus cu cel de bază. Pentru obținerea unor adâncimi mai mici de pătrundere se micșorează tensiunea și intensitatea curentului de sudare și se mărește viteza de depunere.

Fluxul are un rol important în desfășurarea proceselor metalurgice și de topire. Zgura obținută prin topirea fluxului trebuie să fie bună conductoare de electricitate, facilitând în prima fază amorsarea arcului electric, iar ulterior stabilitatea procesului de sudare. Pentru a mări conductivitatea electrică a zgurei se folosesc diverse adaosuri: oxizi de aluminiu, oxizi de titan, fluorura de calciu.

Parametrii regimului de sudare se vor alege astfel încât să se obțină o îmbinare și o încărcare de bună calitate.

În cazul utilizării electrozilor de sârmă, diametrul acestora va fi de 3 și 3,25 mm. Lungimea liberă a capătului electrodului este de 60….80 mm. Electrozii lamelari se obțin prin tăierea unei table de oțel cu grosimea de 10…12 mm și cu conținut redus de carbon.

Încărcarea suprafețelor plane se face prin poziționarea verticală a acestora și prin delimitarea băii de zgură și de metal topit cu ajutorul unor patine de cupru cu formă corespunzătoare suprafeței de încărcat. La încarcarea supreafeței plane, patinele delimitează trei fețe. Patinele sunt presate cu un dispozitiv special și se deplasează concomitent cu baia de metal topit.

Încărcarea suprafețelor cilindrice la piesele cu generatoarea scurtă folosește prin delimitarea băi de zgură și de metal topit o cochilie din cupru,racită cu apă. În cazul pieselor cu generatoarea lungă, cochilia se înlocuiește cu o patină circulară de cupru care se așează concentric cu piesele de încărcat.

6.6 Încarcarea prin sudare cu plasmă

Plasma este un amestec de gaze, puternic ionizat, care se obține cu un arc electric într-un mediu gazos (argon, hidrogen, azot etc.), strangulate printr-un orificiu foarte îngust. Densitatea mare de energie (până la 107 W/cm²) permite operații de sudare, tăiere și încărcare a metalelor și aliajelor, având conductivitate termică ridicată sau temperaturi mari de topire ca: aluminiu, cupru, oțeluri înalt aliate etc. Temperatura plasmei este de de 10000…50000K.

Plasma se produce cu generatoare de diferite tipuri denumite plasmatoane. Plasmatoanele folosite la sudare , tăiere și încărcare a pieselor pot fi :cu arc de plasmă, cu jet de plasmă sau cu arc dublu.

La încarcarea prin sudare cu plasmă se folosesc materiale de adaos care prin depunere realizează un strat cu rezistența mare la coroziune, uzură și la temperaturi ridicate. Materialul de adaos este sub formă de pulbere sau sîrmă. Arcul de plasmă topește simultan atît materialul de adaos cât și metalul de bază, topirea acestora fiind ușor reglabilă și foarte bine controlată.

Încarcarea cu sarmă este asemanatoare cu sudarea cu jet de plasmă cu material de adaos.

Arcul electric se formează între electrodul fuzibil și piesă ca la procesul MIG (Metal Inert Gaz). El este înconjurat de un curent fierbinte de gaz, puternic ionizat care este plasma. Arcul de plasmă este stabil , iar plasma este protejată de un gaz de protecție. El se contractă în jurul sârmei-elctrod alimentarea făcându-se de la două surse de current continuu: pentru arcul MIG cu polaritate inversă, iar pentru arcul de plasmă cu polaritate directă.

În funcție de valoarea curentului , arcul are două forme pentru care corespunde un anumit mod de transfer al metalului de adaos prin coloana arcului:

arc staționar, corespunzător curenților mici, având forma cilindrică și dispus în capătul sârmei-electrod. Densitatea energetică este ridicată, transferul metalului de adaos are formă globulară iar adâncimea de patrundere este mare;

arc rotitor, la care curentul are valori superioare unui curent de tranziție. Densitatea energetică este mai scazută. Capătul sârmei electrod se topește pe o distanță relativ mare și se rotește după o suprafață conică.

Ca materiale de adaos se folosesc aliaje pe bază de nichel și cobalt, având rezistență la oxidare, coroziune și temperaturi ridicate.

Deși echipamentul de lucru are un cost ridicat, totuși prezintă unele avantaje ca: productivitate ridicată,calitatea straturilor depuse, posibilitatea utilizării unei game largi de materiale de adaos îl fac util pentru tehnologii de reabilitare prin încărcare a unor piese importante ca : scule așchietoare, matrițe, supape pentru motoare și turbine, cuzineți, inele de etanșare, armaturi, șape de foraj etc.

6.7 Sudarea și încărcarea cu flacără oxigaz

Procedeul este folosit atât pentru reabilitarea pieselor uzate pentru încarcarea suprafețelor, cît și pentru reabilitarea pieselor cu fisuri, rupturi, spărturi etc.

Avantajele acestui procedeu constau în: posibilitatea reglării temperaturii în funcție de piesa de reabilitat; folosirea ca material de adaos a sârmei fără strat acoperitor; reglarea flăcării la diferite regimuri de sudare în funcție de gazele folosite și de unghiul de înclinare al flăcării.

Ca dezavantaje se pot menționa: flacăra generează o zonă de influență termică mare (până la adâncimi de 20…30 mm) , cea ce face ca încărcarea pieselor sa fie mai rar folosită, are o productivitate scazută față de celelalte procedee.

Gazul cel mai frecvent folosit este acetilena, datorită temperaturii ridicate realizate de flacăra și simplității procesului de generare a acestui gaz. Flacăra acetilenică este compusă din trei zone. Prima zona este de culoare albă orbitoare în exterior și ceva mai închisă la interior. Zona a doua înconjoară miezul flăcării și este puternic reducătoare deoarece absoarbe oxigenul din metal. În zona a treia se produce o ardere completă cu ajutorul oxigenului din atmosferă.

Reabilitarea prin sudare cu gaze a pieselor din oțel se aplică la piesele cu pereți subțiri (sub 3 mm), iar la cele cu pereți mai groși în lipsa utilajului pentru sudare elctrică.

În general piesele cu conținut redus sau mediu de carbon se sudează fără dificultăți. Dacă pereții piesei sunt subțiri, sudarea se execută fără preîncălzire, cu flacără neutră, fără a fi necesar fluxul, deoarece dezoxidarea băii topite se execută cu ajutorul flăcării.

Sudarea pieselor cu conținut ridicat de carbon este mai dificilă, din cauza tendinței de supraîncălzire, datorită temperaturii scăzute de topire, cât și ca urmare a arderii carbonului și degajării unor cantităti mari de gaz.În astfel de cazuri, piesele se preîncălzec la temperaturi de 873 K…923K. iar adaos se folosește sârma cu conținut de carbon sub 0.3%. Pentru protejarea băii de sudare se folosește un flux format din carbonat și bicarbonat de sodiu, în părți egale.

După sudare, depunerea sau cusătura se ciocănește la temperaturi de 1073 K, iar piesa reabilitată se supune unui tratament de recoacere la temperatura de 1023…1073 K.

La piese din oțeluri aliate nu se recomndă sudarea cu gaze, preferându-se sudarea electrică.

7.Tehnologii de reabilitare

7.1 Reabilitarea pieselor cu fisuri, crăpături și spărturi

În funcție de materialul piesei, de condițiile de exploatare, mărimea defecțiunii și grosimea piesei în zona deteriorată se pot adopta mai multe procedee de reabilitare.

Reabilitarea carcaselor prin sudare cu arc electric se aplică în funcție de tipul materialului din care sunt executate acestea.

Reabilitarea prin sudare cu arc electric se aplică carcaselor din oțel turnat care prezintă fisuri, crăpături, porozități sau cratere.

Operațiile premergătoare acestui procedeu de reabilitare constau în :

curățarea zonelor deteriorate ;

verificarea cu lichide penetrante;

controlul ultrasonic;

delimitarea cu alezaje cu diameterul de 2..3 mm, a capetelor fisurilor.

După efectuarea operațiilor descriese mai sus, se îndepărteaza complet materialul cu defecte, prin dăltuire cu ciocanul pneumatic sau prin prelucrare mecanică. Forma cavităților rezultate arată ca în fig. 7.1. Pereții cavităților se netezesc prin polizare , până la obținerea unui luciu metallic. Se vor prelucra și zonele adiacente pe o distanță de 10….30 mm. Este indicat ca remedierea defecțiunii să se execute cu preîncălzire, iar în timpul sudării piesa sa se mențină la temperatura de încălzire.

Pentru a se impiedica formarea structurilor fragile dupa sudare, viteza de racire va fi cât mai mică.

În funcție de activitatea piesei și de mărimea zonei care se remediază, preîncălzirea poate fi locala sau generală.

Electrozii de sudare se aleg în funcție de calitatea metalului de bază.

Se recomandă a se utiliza electrozi cu diametrul mai mare, în scopul creșterii aportului de caldura și de a permite, în timpul sudării, menținerea temperaturii de preîncălzire. În acest fel, depunându-se o cantitate mai mare de metal, forțele create de tensiunile interne pot fi preluate mai ușor, reducându-se pericolul de fisurare.

Pentru a se evita fenomenul de diluție cu metalul piesei, primele 2…3 straturi se vor depune cu electrozi cu diametrul mai mic, urmând ca straturile următoare să se depună cu electrozi cu diametru mai mare.

Un astfel de procedeu este prezentat în figura 7.2.

7.2 Tehnologie

de remediere a defectelor de material apărute la o turbina

Introducere

În urma controlului vizual efectuat de către personalul secției Turbine la deschiderea turbinei, au fost puse în evidență o serie de defecte de material la V.R. 3 I.P. sector 3 aferent coroanei de ajutaje treapta 1. La data întocmirii prezentei tehnologii turbinei acumulase 70023 ore de funcționare de la PIF -1989. Aceste defecte pot fi vizualizate în figurile 7.3. si 7.4. și pot fi împărțite în două categorii după cum urmează :

eroziune pronunțată a ajutajului –vezi figura 7.3.

2.1 fisura aparută în Z.I.T. –ul îmbinării prin sudare dintre ajutaj și carcasa turbinei –vezi figura 7.5.

Mod de remediere :

Calitățile de oțel utilizate la confecționarea celor două repere ( vezi figura 7.5. ) sunt :

– corpul turbinei : T 17 VMoCr 15 cf. C.S. nr. 20500-407-03

– ajutaj : T 13 VNWMoC 130 cf. C.S. nr. 20.00.401-62

Remedierea acestor defecte se va efectua prin sudare , prin utilizarea următoarelor calități de electrozi :

pentru reconstituirea zonei erodate din ajutaj se va utiliza un electrod cu o structură martensitică de tipul EH 20 sau similar cf. STAS 1125 / 6 .

pentru refacerea cordonului de sudare afectat, se va utiliza un electrod cu o structură austenitică de tipul 19 12 3 Nb sau similar cf. SR EN 1600.

2.1. Indicații de sudare si control :

– procedeul de sudare : 111 cf. SR EN 288-3+A1

înainte de sudare se vor controla în întregime toate zonele afectate cu L.P. –lichide penetrante ;

pentru cele două componente ( ajutaj și corp ) se va efectua analiza chimică spectrală ;

pe ajutaj la o distantă de 20 -30 mm de zona afectată se va testa duritatea materialului de bază ( exclus metodele dinamico-plastice de determinare a durității : ex.Poldi si Baumann-Steinrück ) ;

cordonul de sudare depistat cu defect se va îndepărta în totalitate ;

pentru refacerea geometriei ajutajului se va utiliza un suport din cupru ;

pentru refacerea ambelor zone se va utiliza un electrod cu diametru de 2.5 mm ;

Depunerea se va efectua pe două eșantioane de oțel slab aliat ( Cr, Mo, V ) cu dimensiunile geometrice L · l · g =100 · 50 · 10 mm. ( L –lungime, l – lățime , g – grosime ). Cele două probe martor vor fi marcate și se vor preda secției Turbine cu cele trei buletine de control de la verificările amintite mai sus.

parametrii de sudare utilizați vor fi cei propuși de producătorul de material de adaos ;

remedierea acestor defecte prin sudare nu sunt sub incidența ISCIR ;

pentru materialul de sudare utilizat se va solicita  certificatul de calitate de la furnizor ;

cantitatea totală maximă de electrozi necesară ( remedierea celor două zone + două probe ) este de 0.600 kg .

la finalizarea lucrării vor fi predate secției buletinele de verifcare și control  prezentate în tabelul 2.1. și tehnologia de sudare tip emisă de R.T.S. ( responsabil tehnic cu sudura ) al furnizorului de servicii .

Controale și verificări

Tabelul 2.1.

7.3 TEHNOLOGIE DE REMEDIERE

pentru tirant ramforsare suport „I” de dilatare carcasă lagăr nr.5,

Cu ocazia probei de etanșeitate a sistemului sub vid prin umplerea cu apa a condensatorului nr. 1 s-au constatat pierderi de apă în zona grinzii de susținere a piesei „I” pentru dilatare (fig.7.6) în zona lagărelor 4, 5.

La controlul efectuat s-au constatat urmatoarele:

– în zona inferioară a ramforsării tălpii „I” – ului de dilatare la lagarele 4, 5 s-au gasit suduri rupte si piese deplasate.

Suduri rupte: S1, S2, S3.

Piese deformate: Flansa F1

Concluzii:

Presupunem ca ruperea sudurilor s-a datorat eforturilor superioare apărute la dilatarea termica a CMP ceea ce a dus la apariția unor eforturi suplimentare în „I”-ul de dilatare, implicit în piesele de ramforsare a acestuia.

Localizarea defecțiunilor în îmbinările sudate este prezentată în fig.7.6.

Fig.7.6

În zona cu defect condițiile de lucru sunt următoarele: presiune –0,9 bar ( vid ), temperatura max. 700C, iar indicii chimici pentru apă – abur în condensator sunt prezentați în tabelul de mai jos:

La data constatării defecțiunilor ( 05.07.2002 ) turbina nr. 1 avea un număr de 172.000 ore de funcționare.

În urma celor constatate se propune urmatoarea tehnologie de remediere prin sudare care va parcurge etapele:

Controlul amănunțit al zonelor cu defect:

Polizarea până la materialul de bază a tuturor sudurilor care prezintă fisuri vizibile;

Control vizual și cu LP, US și USG a tuturor zonelor polizate- emitere buletin;

Observație: Dacă în urma controlului vizual și controlului nedistructiv se pun în evidență discontinuități de material vor fi îndepărtate în totalitate, după care se efectuaează un alt control vizual și nedistructiv.

Indicații de sudare. Pentru îmbinările de colț se va folosi procedeul de sudare cu electrod învelit (111 conform CR 9/96) folosind ca material de adaos superbaz (E51.5 conform STAS 1125/2/1981 ) având grosimea de 3,25. Geometria rostului pentru sudare rămîne cea inițială iar numărul de straturi va fi de 3. Imbinarea de față nu necesită tratament termic înainte și după sudare. Înainte de îmbinare, electrozii se vor usca timp de 2 ore la 2500 C. În timpul procesului de sudare, sudorul are datoria să îndepărteze, după fiecare strat, zgura formată și, dacă pune în evidență defecte în stratul depus ele vor fi îndepărtate prin polizare după care urmează depunerea stratului următor. Amorsarea arcului electric se va face numai în rostul de sudare iar curentul de sudare va fi ales între 120 și 140 A. Înainte de începerea sudării RTS are obligația de a instrui sudorul din punct de vedere profesinal și al protecției muncii și de a crea condițiile necesare în vederea realizării îmbinării prin sudare. După finalizarea îmbinării prin sudare se va efectua un control vizual și un control nedistructiv cu LP.

Observație: Îmbinarea de față nu este sub incidența controlului

După finalizarea sudării se vor efectua rigidizări (profil „U” 12 ) care vor fi poziționate conform desenului din figura 2.

Îmbinarea prin sudare va respecta etapele din prima parte a tehnologiei prezente.

Capetele profilului vor fi decupate astfel încât să asigure o suprafață de contact cât mai mare.

Fig.2

Bibliografie:

Cruceru,C. , Maghiar, Th. , Lezeu, A. , Stănilă, V. , Tehnologia reparării și întreținerii utilajelor electromecanice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1982.

Rădoi, M. , Huzum, N. , Rantz,G. , Baciu, E. ,Crivac, Gh. , Dinică, C. , Dragomir, I. , Recondiționarea pieselor,Editura Tehnică,București,1986.

Georgescu,S. , Îndrumător pentru ateliere mecanice, Editura Tehnică,București, 1972.

Sălăgean T. , Tehnologia proceselor de sudare cu arc,Editura Tehnică, București, 1985.

Popovici, V. , Șontea, S. , Popa, N. , Șerlău, C. , Miloș, L. , Nanu,S. , Ghidul lucrărilor de sudare ,tăiere,lipire, Scrisul Românesc, Craiova,1984.

Anexe

p r o c e d u r Ă

CONTROLUL MATERIALELOR DE SUDARE

1. Scop

Procedura prezintă cerințele privind circulația materialelor de sudare de la recepție la primire până la introducerea în operă.

2. Domeniu

Procedura se aplică la lucrările de sudare executate clasic.

3. DefiniȚii Și prescurtari

Conform MAC-IMSAT în vigoare.

4. DocumentaȚia de referinȚĂ

4.1. Manualul de Asigurare a Calității IMSAT.

4.3. AQ-00-44-00 – Centrul proceselor speciale.

5. REsponsabilitĂȚi

Șefii compartimentelor menționate mai jos răspund direct sau prin personal desemnat de îndeplinirea obligațiilor ce le revin asfel:

5.1. INGINER ȘEF

5.1.1. Coordonează activitatea legată de întocmirea și modificarea prezentei proceduri în vederea actualizării ei permanente.

5.1.2. Dispune măsuri de verificare a modului de aplicare a prevederilor prezentei proceduri.

5.1.3. Dispune asigurarea condițiilor corespunzătoare aplicării acestei proceduri.

5.2. Compartiment CTC

5.2.1. Participă prin personal desemnat la recepție, la primirea materialelor pentru sudare.

5.2.2. Execută controlul identificării materialelor de sudare în timpul depozitării, manipulării, circulației, distribuirii și introducerii în operă, prin personal de specialitate sudură.

5.3. Compartiment Depozite

5.3.1. Convoacă comisia de recepție a materialelor pentru sudură și prezintă întreaga documentație însoțitoare (documente de expediere, de calitate și/sau asigurarea calității, fișa tehnică a mărcii de electrod) și documentele contractuale puse la dispoziție de compartiment aprovizionare.

5.3.2. Asigură depozitarea materialelor pentru sudură.

5.4. Responsabilul cu sudur

5.4.1. Face controale la depozițe, secție, ateliere și informează în scris conducerea dacă s-au comis abateri de la prevederile prezentei proceduri.

5.5. Compartimentul mecanizare

Asigură efectuarea transportului materialelor pentru sudare în conformitate cu prevederile din prezenta procedură, în condițiile optime pentru a păstra nealterate calitățile materialelor pentru sudare.

6. condiȚii prealabile

6.1. Existența tuturor documentelor de calitate în conformitate cu prevederile prezentei proceduri.

7. procedura

Sintetic, circulația materialelor pentru sudare este prezentată în diagrama din figura 1.

7.1. IMSAT va impune furnizorilor ca certificatul de calitate al materialelor pentru sudare sa conțină minimum urmatoarele date:

– numărul sarjei pentru sârmă (heat number);

– numărul de rețetă al învelisului (batch number);

– numărul de fabricație (let number);

– rezultatele încercărilor mecanice;

compoziția chimică.

7.2. Recepția materialelor pentru sudare

7.2.1. La recepția materialelor pentru sudare se vor respecta prevederile procedurii TH-05-47-01 “Recepția la primirea materialelor”.

7.3. Depozitarea materialelor pentru sudare.

7.3.1. Materialele pentru sudare sosite se vor aseza în depozit într-o zonă specială numită “zona de recepție”.

7.3.2. Dacă materialele sosite au toate actele însoțitoare (conf. pct. 7.1.) atunci se poate trece la fazele următoare: identificare, urmărire, recepție, regăsire (pct. 7.3.4.).

7.3.3. Dacă nu au sosit documentele de calitate, materialele se depozitează în spațiul destinat produselor neconforme cu eticheta “Respins”.

7.3.4. Identificarea.

10. CTC-receptie împreună cu gestionarul au urmatoarele

obligatii:

– pentru materialele însoțite de toate actele de calitate se

va copleta:N.I.R

-se va întocmi N.I.R pentru fiecare transport de materiale de sudare și pentru fiecare lot cand sunt mai multe loturi în acelasi transport.

– N.I.R se va înregistra în registrul unic aflat la CTC- recepție. Pe raport se vor înscrie suplimentar datele de identificare ale materialului de sudare (lot, sarja, numărul certificatului de calitate de la furnizor), date care se vor regăsi și în registrul unic de la CTC recepție.

20. Fiecare pachet se verifică în sensul că datele înscrise pe el sa fie în concordanță cu actele însotitoare și ambalajul sa nu fie deteriorat.

30. Pe fiecare pachet/cutie se va lipi o hartie adeziva pe care se va înscrie numarul N.I.R_lui

40. Fiecare pachet/cutie acceptat se introduce în depozitul propriu-zis numai în prezența CTC receptie.

Receptia materialelor

de sudare primite

Verificarea

documentelor

insotitoare

Primirea

documentelor

lipsa

7.3.5. Depozitare

10. Se va face depozitarea și utilizarea numai a electrozilor și sârmelor pentru sudare acceptate la recepție.

20. Depozitarea se va face conform clasa 5(A) de depozitare, pe rafturi la o distanță de minim 300 de mm de sol .

30. Depozitarea se va face pe tipodimensiuni și pe loturi de electrozi.

40. Fiecare raft va avea o etichetă pe care vor fi înscrise toate datele de identificare.

7.3.6. Se interzice desfacerea pachetelor în depozit.

7.3.7. Se interzice depozitarea pachetlor de electrozi cu folie de plastic ruptă.

7.4. Eliberarea materialelor pentru sudare catre depozitul intermediar.

7.4.1. Eliberarea materialelor pentru sudare, se face pe bază de bon de consum vizat și de responsabilul cu sudura. Pe bon se va specifica:

– tip;

– dimensiune;

– număr raport privind NIR (la rubrica “Nr. c.c.” conform anexa 3).

7.4.2. Eliberarea materialelor pentru sudare se face numai în prezenta CTC receptie din depozit care va supraveghea manipularea corectă a materialelor și starea ambalajelor.

7.5. Transportul materialelor pentru sudare de la depozitul central la depozitul intermediar.

7.5.1. Transportul materialelor pentru sudare, se va face protejând cutiile continând electrozi cu pungi PVC.

7.5.2. Descarcarea și încarcarea în mijloace de transport se va face de catre personalul instruit în acest scop.

7.6. depozitul intermediar.

7.6.1. depozitul intermediar va fi încărcat cu materiale pentru sudare pentru maxim o saptamană de lucru.

7.6.2. În depozitul intermediar vor exista cuptoare pentru uscat electrozi și incinte încălzite pentru pastrarea electrozilor, în cuptoarele de pastrat electrozi, acestia vor fi uscati la temperatura de 250 – 3000C timp de 3 ore. Evidența timpului de menținere a electrozilor la uscat se face conform anexa 4. Electrozii introdusi în cuptor vor fi separati în funcție de numărul certificatului de calitate. Pe fiecare raft al cuptorului, unde sunt așezati electrozii din lotul corespunzător aceluiași număr de certificat de calitate , se va atașa o etichetă de identificare care va purta numărul de certificat de calitate corespunzător, data și ora introducerii în cuptor. Dupa uscare electrozii se vor păstra în incinte încălzite la temperatura de 80 – 1000C. Termenul maxim de păstrare este de 5 zile după care elctrozii vor fi din nou uscați la 250 – 3000C, timp de 3 ore. Pastrarea în incinte incălzite se va face pe rafturi etichetate cu etichete ce poartă scrise pe ele numărul de certificat de calitate corespunzator lotului de electrozi depozitați. Evidența timpului de menținere a electrozilor se face conform Anexa 4.

7.6.3 Evidența materialelor pentru sudare intrate în depozitul intermediar se va ține pe baza bonului de consum.

7.6.4. Orice pachet de electrozi transportat și primit în depozitul intermediar, deschis, se respinge imediat. După deschiderea pachetului, electrozii vor fi introdusi obligatoriu în cuptorul de uscare.

7.6.5. Sudorii vor primi electrozi atât direct din cuptorul de uscat cât și din incinta de păstrare. La primirea electrozilor sudorul îi va depune imediat în cutia termoizolantă portabilă. Fiecare sudor va poseda cutia sa personală pe care pe o etichetă metalica va fi trecut numele sudorului și numărul sau de poanson. Cutia termoizolantă va avea un suport etichetă unde se vor introduce cartonașe cu numărul de certificat de calitate corespunzator lotului de electrozi pe care sudorul i-a primit si îi are în cutie.

Electrozii returnați la sfârsitul zilei de lucru vor fi introdusi în cuptorul de uscare, unde vor urma ciclul amintit mai sus.

7.6.6. Depozitul intermediar va fi amplasat în interiorul zonelor de lucru.

7.7. Eliberarea materialelor pentru sudare la sudori.

7.7.1. Responsabilul de lucrare din cadrul compartimentului de sudura va înmâna sudorului un “tichet “ în care se va specifica:

– tip;

– dimensiune;

– cantitate;

– nr. certificat de calitate.

7.7.2. Sudorul se prezintă la depozitul brigăzii pentru a prelua materialele având etuva portabilă încalzită.

7.7.3. Responsabilul cu distribuirea materialelor de sudare va completa “Registrul de evidentă al materialelor de sudare pentru sudori” (Anexa 2) și va inscrie pe “tichet” numărul de îndosariere al certificatului de calitate al materialului solicitat.

7.7.4. “Tichetul” va introdus în buzunarul etuvei sau legat de manerul etuvei portabile.

7.7.5. După epuizarea cantității de electrozi, sudorul se întoarce la depozitul brigăzii, iar responsabilul cu distribuirea electrozilor rupe “tichetul” și barează coloanele 10 si 11 din registru (Anexa 2). Daca sudorul returnează o cantitate de electrozi se consemnează acest lucru în registru.

8. Criterii de acceptare

– Neaplicabil.

9. INREGISTRARI DE CALITATE

Inregistrari nepermanente.

9.1. Raport privind recepția la primire cod AQ-470.

9.2. Registrul de evidentă certificate de calitate cod XX-R-1.

9.3. Registrul de evidentă al materialelor de sudare pentru sudori cod XX-R-2.

PROCEDURĂ

PROCEDURĂ GENERALĂ DE SUDARE A OȚELURILOR CARBON ȘI

SLAB ALIATE

1.SCOP

Procedura este elaborată în scopul stabilirii cerințelor de execuție,în montajul și repararea structurilor sudate aferente instalațiilor electrice și de automatizare , având în componență , table, profile, țevi din oțel carbon și slab aliate din cadrul IMSAT s.a. filiala SPSI Bucureșți.

1.1.Procedura generală se folosește în combinație cu specificația procedeului de sudare în care sînt definite limitele parametrilor esențiali pentru respectivele procedee de sudare.

1.2.Fiecare specificație a procedeului de sudare (SPS) va fi omologată în concordanță cu cerințele codului ASME secțiunea a IX a conform procedurii PL-PSI-07 probele de omologare executându-se de către un laborator autorizat.

2.DOMENIU

Procedura se utilizează la montajul și în fabricația de structuri sudate aferente instalațiilor electrice și de automatizări din cadrul IMSAT s.a. filiala SPSI Bucureșți, utilizând un procedeu de sudare aprobat și omologat .

3.DOCUMENTE DE REFERINȚĂ ȘI PRESCURTĂRI

– STAS 6662/1990-Forma și dimensiunile rosturilor de sudare

– STAS 1125/2-1990-Electrozi de sudură.

– MSCN 101;102;201 -Electrozi și sîrma de sudură

4.RESPONSABILITĂȚI

Șefii compartimentelor menționate în acest capitol răspund direct sau prin personalul din subordine desemnat în acest scop,de îndeplinirea sarcinilor ce revin compartimentelor conduse după cum urmează:

4.1 Inginer Șef SPSI

4.1.1.Coordonează activitatea legată de întocmirea și modificarea prezetei proceduri în vederea actualizării permanente și avizează acest document.

4.1.2.Dispune măsuri de verificare a modului de aplicare a prezentei proceduri de către personalul prevăzut cu responsabilitați în cadrul acestui capitol.

4.2. Compartimentul AC

4.2.1.Efectuează inspecții și AUDIT-uri pentru verificarea aplicării procedurii si specificațiilor de sudură aferente.

4.3. Compartimentul CTC

4.3.1.Efectuează operații de control prevăzute cu personalul calificat utilizănd mijloacele de control verificate și atestate conform legilor și normativelor în vigoare.

4.3.2.Răspunde de colectarea și păstrarea înregistrărilor de calitate precum și de întocmirea dosarului de istorie.

4.3.3. Controlul sudurilor se face vizual și dimensional.

Semnează planul de calitate , dacă în urma controlului rezultă că operația este executată corepunzător.

4.4. Compartimentul Tehnic SPSI

4.4.1.I Difuzează în secții și compartimente, documentația de execuție și control în vigoare.

4.5. Șeful de Atelier

4.5.1.Urmărește asigurarea la locurile de muncă a documentației de sudură pentru lucrările ce se desfașoară în cadrul atelierului.

4.5.2.Urmărește însușirea și aplicarea de către executant și conducătorii locurilor de muncă, a prevederilor din documentația de execuție ce se aplică.

4.5.3.Răspunde de respectarea prevederilor documentației de execuție aferentă activităților de sudură ce se execută.

4.6. Maistrul

4.6.1.Răspunde de dotarea sudorilor cu:

– echipamentul și aparatura necesară conform cu prescripțiile din procedură și specificațiile aferente ce se aplică.

– echipamentul de protecție necesar

4.6.2.Verifică și se asigură că:

– sudorii sânt într-o stare fizică bună;

– utilajele și aparatura de sudare realizează constant și pe toată durata execuției parametrii de sudură prevazuți în documentația ce o aplică.

– sunt respectate condițiile suplimentare de executie a lucrării cu privire la:TEMPERATURA și UMIDITATEA mediului ambiant, CURENȚII DE AER,VÎNT,etc.

– documentația de execuție.

4.6.3.Verifică lucrările executate, poansonarea acestora de către sudorul care a executat-o și participă ca raspunzător de calitatea lucrărilor, la prezentarea acestora organelor CTC.

4.7. Operatorul Sudor

4.7.1.Răspunde de aplicarea întocmai, a prevederilor din procedură.

4.7.2.Raspunde de respectarea punctelor de staționare obligatorii pentru control prevăzute în planul de calitate și trece la faza următoare numai cu acordul organelor CTC.

5. CERINȚE GENERALE DE SUDARE

Dacă față de parametrii principali nu sunt schimbări esențiale , atunci nu este necesară o nouă specificație de procedură de sudare , este necesar ca acest lucru să fie justificat.

5.1. Pregatirea pentru sudare

5.1.1.Muchiile și suprafețele zonelor ce se îmbină vor fi prelucrate prin așchiere sau polizate. Fiecare muchie și suprafață va fi lipsită de rugină,ulei,grasimi sau alte impurităti. Toate marcajele care se vor face vor fi la distanța de minim 50 mm de zona de îmbinare.

5.1.2.Dacă piesele care se îmbină au fost debitate termic atunci suprafețele tăiate se vor pregatii prin polizare sau așchiere.

5.2. Caracteristici electrice

Tensiunea și curentul pentu fiecare mărime de electrod va fi cea arătată în specificația procedeului de sudare. Pentru procedeul WIG se va utiliza curent continuu cu polaritate directă, iar pentru procedeul electric manual curent continuu cu polaritate inversă.

5.3. Tehnica sudrii

5.3.1.Diametrul electrodului și a sîrmei se va arăta în specificația procedeului de sudare.

5.3.2.Stratul de rădăcină va fi complet executat pe întreaga lungime înainte de depunerea stratului următor.

5.3.3.Toate sudurile cap la cap vor fi executate cu pătrundere completă în secțiune.

5.3.4.Toată zgura de pe un strat de sudură va fi complet curățată înainte de începerea stratului următor.

5.3.5.Defectele care apar pe suprafața stratului de sudură sau în zona influențată termomecanic se vor remedia prin polizare și resudare înainte de depunerea stratului următor.

5.3.6.Trecerea de la straturile de sudură la materialul de bază trebuie să se facă lin.

5.4. Aspectul suprafeței sudurii

Suprafața finală va fi lipsită de adăncituri,(crestături,șanturi marginale), scurgeri de metal.

5.5 Repararea defectelor de sudură

5.5.1. Repararea defectelor de sudură se va face în aceleași condiții în care au fost sudate. Dacă avem în vedere repararea unor defecte locale atunci se vor îndepărta defectele prin polizare, dupa care se va suda în aceleași condiții ca cele inițiale.

5.6. Indentificare

Sudurile se vor identifica prin numărul de poanson.

5.7. Controlul

Tipul și gradul de control vor fi efectuate conform procedurilor specifice de control, acestea fiind precizate în planul de control calitate și a fișei de monitorare.

5.8. INREGISTRĂRI DE CALITATE

1.Fișa de omologare a procesului de sudare

2.Certificat de calitate și/sau buletin de analiză.

PROCEDURĂ

OMOLOGAREA PROCEDEELOR DE SUDARE

1. SCOP

1.1.Prezenta procedură stabilește condițiile de omologare a procedeelor de sudare folosite la lucrările de sudură, în montajul și fabricația de structuri sudate,aferente instalațiilor electrice și de automatizări,având în componență,table,profile,țevi din oțel carbon și slab aliate din cadrul IMSAT-SA București.

1.2. În vederea omologării procedeelor de sudare,sucursalele PSI din IMSAT,vor executa probe de sudură și încercările necesare acolo unde se impune,sau vor face observații vizuale și dimensionale,în conformitate cu fișa de monitorare.

1.3. Probele și încercările distructive sau nedistructive în vederea omologării se vor face de unități autorizate în acest sens

DOMENIU

Procedura se aplică la lucrările de sudură în execuție de structuri sudate,aferente instalațiilor electrice și de automatizare,având în componență table,profile,tevi din otel carbon slab aliat.

3. DOCUMENTE DE REFERINTA

-MANUAL DE CALITATE-cod MC-PSIQ-01 rev.1

-Prescripții tehnice ISCIR CR-7-81

4. RESPONSABILITATI

4.1. Director Fabricatie

4.1.1 Coordonează elaborarea și aplicarea procedurii din documentația de execuție și control.

4.1.2.Răspunde de asigurarea respectării prevederilor prezentei proceduri de omologare a proceselor speciale.

4.1.3.Aprobă comisia de omologare a procesului special,inclusiv nominalizarea presedintelui acesteia;din comisie vor face parte obligatoriu,reprezentantul CTC si AC.

4.2. Responsabil AC

4.2.1.Efectuează inspectii și AUDIT-uri pentru verificarea aplicării prezentei proceduri.

4.2.2.Participă la omologarea procesului special făcănd parte din comisia de omologare.

4.3. Responsabil CTC

4.3.1.Verifică și avizează fișa de monitorare a procesului special

4.3.2.Participă la omologarea procesului special,făcând parte din comisia de omologare.

4.4.Compartimentul Tehnic

4.4.2.Difuzează la ateliere procedura cu revizia la zi și retrage cele ieșite din uz.

4.5.Sefii de Ateliere

4.5.1.Stabilesc sudorii care vor executa probele de sudură în vederea omologării procedeului precum și condițiile prevăzute în procedură/specificatia ce urmează a se omologa.

4.5.2.Urmărește aplicarea prevederilor procedurii de omologare a procedeelor de sudare în vigoare.

4.5.3.Pregătește faza de omologare avănd:

-fișa de omologare cod:IQ-00-02

-certificat de calitate al materialului pe care s-a făcut proba de sudare.

-decizia de numire a comisiei de omologare a procesului special.

4.5.4.Răspund de asigurarea condițiilor necesare executării probelor de omologare,con-form prevederilor din procedură.

4.5.5.Răspund de executarea sudurilor de proba aplicind întocmai prevederile din procedur/specificatia ce urmeaza a se omologa.

4.5.6.Sudorii care execută sudurile de probă în vederea omologării procesului special,vor fi autorizați sau atestați de personal autorizat . Odată cu omologarea procesului special se poate face și atestarea sudorilor respectivi care au executat sudurile.

4.5.7.Utilajele,instalațiile și dispozitivele de sudare se vor utiliza numai după verificarea stării de funcționare a acestora.

5. ASPECTE GENERALE

5.1. Materialele de adaos utilizate(electrozi,vergele,etc)respectiv gazelor de protectie folosite pentru executarea probelor necesare omologării,trebuie sa fie acelasi tip,cu cele executate în procesul de fabricație.

Pentru materialele de adaos produse și nominalizate conform standardelor românești se vor utiliza:

-electrozi de sudură STAS 1125/1-1991;STAS 1125/2-1982

-Sârme plane pentru sudare în mediu de gaze protectoare conform STAS 126/1987

5.2. Orice procedeu de omologare trebuie aplicat ținindu-se seama de urmatoarele:

-materiale de baza

-materiale de adaos

-tipul îmbinării sudate

-poziția de sudare

-tehnologia de sudare

5.3. Omologarea procedeului de sudare

La omologarea unui procedeu de sudare executantul va trebui sa aibă urmatoarele:

-partea scrisă a procedurii de sudare care se omologhează

-parametrii principali și secundari care urmează a fi utilizați

-materiale de bază

-materiale de adaos

-documentul de preîncălzire și postîncălzire.

-tehnica de sudare

-domeniul de grosimi

-fișa de omologare cod: IQ-00-02 cuprinzând rezultatele încercărilor și examinărilor efectuate pe probe de sudură. Pentru a reduce numărul de omologări de procedee de sudare se vor alege materialele de bază cele mai reprezentative. Omologarea unui procedeu de sudare pentru un astfel de oțel reprezentativ,va omologa procedeul pentru toate materialele de baza din grupa respectivă.

5.3.1.Combinații de produse de sudare

Intr-o singură îmbinare se pot aplica unul sau mai multe procedee de sudură, omologarea se poate face fie separat, fie în combinație cu alte procedee.

5.3.2.O procedura de sudare omologată va fi refăcută și reomologată în întregime,când se schimbă unul dintre parametrii principali.

5.3.3.Calitatea probelor practice se consideră corespunzatoare numai după obținerea tuturor rezultatelor,vizuale,dimensionale sau după caz control distructiv și nedistructiv.

6. RAPOARTE ȘI INREGISTRĂRI

6.1. Fișa de omologare

Bibliografie:

1. Cruceru,C. , Maghiar, Th. , Lezeu, A. , Stănilă, V. , Tehnologia reparării și întreținerii utilajelor electromecanice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1982.

2.Rădoi, M. , Huzum, N. , Rantz,G. , Baciu, E. ,Crivac, Gh. , Dinică, C. , Dragomir, I. , Recondiționarea pieselor,Editura Tehnică,București,1986.

3.Georgescu,S. , Îndrumător pentru ateliere mecanice, Editura Tehnică,București, 1972.

4.Sălăgean T. , Tehnologia proceselor de sudare cu arc,Editura Tehnică, București, 1985.

5.Popovici, V. , Șontea, S. , Popa, N. , Șerlău, C. , Miloș, L. , Nanu,S. , Ghidul lucrărilor de sudare ,tăiere,lipire, Scrisul Românesc, Craiova,1984.