Capitolul 1 Stadiul Actual Al Cercetăriilor Privind Evaluarea Calității Îmbinărilor Sudate [613202]
1
CAPITOLUL I. STADIUL ACTUAL AL EVALUĂRII CALITĂȚII
ÎMBINĂRILOR SUDATE
1.1.TERMINOLOGIE UTILIZATĂ FRECVENT ÎN EVALUAREA CALITĂȚII ÎMBINĂRILOR
SUDATE
1.1.1. Terminologie (fac glosar de termeni la final)
Sudarea – reprezintă operația de realizare a unei îmbinări nedemontabile între două sau mai multepiese
metalice, utilizând încălzirea locală și/sau presiunea, cu sau fără folosirea unui material de
adaos,corespunzător materialelor de îmbinat [6].
Îmbinarea sudată – reprezintă ansamblul nedemontabil format în urma sudării componentelor supuse
asamblării [6].
Defectoscopie – știința care se ocupă cu definirea, caracterizarea, măsurarea și detectarea defectelor
(discontinuităților) materialelor [2]..
Defectoscopie n edistructivă – știința care se ocupă cu descrierea, caracterizarea, detectarea și măsurarea
defectelor materialelor , prin folosirea unor metode de examinarea nedistructivă [2].
Metodă de examinare – totalitatea mijloacelor și procedeelor folosite pentru atingerea unui scop [2].
Tehnică de examinare – mijloacele și procedeele folosite pentru aplicarea practică a unei metode de
examinare [2]..
Metodă de examinare nedistructivă – metodă de examinare și/sau încercare, care permite obținerea unor
informații ci frice sau de altă natură asupra defectelor , anomaliilor, deformațiilor geometrice sau a stării
fizice ale obiectului controlat prin mijloace care nu afectează integritatea obiectului controlat [2]..
Neconformitate – neîndeplinirea unei cerințe [2].
Defect – neîndeplinirea unei cerințe referitoare la o utilizare intenționată sau specificată. (SR EN ISO
9000).
Discontinuitate – perturbare a ordinii, continuității, omogenității sau valorii presupuse sau impuse unei
caracteristici a materialului obiectului controlat.(STAS 10042 – 90 ).
Criteriu de acceptare/respingere (A/R) – normă sau standard la care se fac referiri pentru luarea deciziei
de acceptare sau respingere a produselor cu neconformități [2].
Aptitudine de utilizare – un produs este considerat ap t pentru utilizare dacă funcționează satisfăcător în
timpul duratei de viață stabilite [2].
Grosimea sudurii în colț, a ;grosimea sudurii – înălțimea celui mai mare triunghi isoscel înscris în
secțiunea sudurii [2].
Grosimea sudurii cap la cap, s – distan ța minimă de la suprafața tablei la rădăcina sudurii, care nu poate
fi în nici un caz mai mare decât grosimea celei mai subțirii dintre table.
Defect scurt – ansamblu de unul sau mai multe defecte având lungimea totală de maximum 25 mm la 100
mm lungime a sudurii sau maximum 25 % din lungimea sudurii, pentru o sudurămai scurtă de 100 mm
[2].
Defect lung – ansamblu de unul sau mai multe defecte având lungimea totală mai mare de 25 mm la 100
mm lungime a sudurii sau mai mare de 25 % din lungimea sudurii, pe ntru o sudurămai scurtă de 100 mm
[2].
Aria proiecției – produsul între lungimea sudurii examinate și lățimea maximă.
Aria suprafeței de rupere – aria care trebuie luată în considerare după rupere.
2
Examinarea vizuală, VT (visual testing) – examinare bazată pe capacitatea ochiului omenesc de a capta
lumina reflectată de către detaliile unui obiect și de a recunoaște diferențele de luminozitate, formă și
culoare [2].
Acuitate vizuală – capacitatea ochiului omenesc de a distinge detalii fine ale unei piese s au obiect [2].
Microscop – instrument optic de laborator cu un sistem de lentile, pentru observarea și cercetarea
obiectelor și formațiunilor extrem de mici, care nu pot fi văzute cu ochiul liber [2].
Boroscop – aparat optic cu lentilă și oglindă pentru ex aminarea optico vizuală în locuri greu accesibile
[2].
Endoscop – aparat optic cu fibre optice pentru examinarea în locuri greu accesibile, de obicei la distanță
[2].
Control nedistructiv magnetic, MT – metodă de control nedistructiv care constă în detect area
discontinuitățiilor unui material pe baza efectelor produse de acestea asupra unor caracteristici ale
câmpului magnetic produs în obiectul controlat [2].
Examinarea cu pulberi magnetice – metoda de control magnetic, constând în detectarea
discontinuit ățiilor materialelor feromagneticecu ajutorul pulberilor magnetice ce se acumulează în dreptul
acestora, ca urmare a atragerii lor de către câmpurile de scăpări [2].
Pulbere magnetică – pulbere cu o anumită granulație , din materiale cu permeabilitate magn etică mare și
remanență mică. În mod obisnuit sunt folosiți oxizi de fier feromagnetici [2].
Materiale feromagnetice – materiale metalice cu permeabilitatea magnetică relativă µ𝑟 mult mai mare
decât 1. Aceste materiale sunt atrase foarte puternic de un câmp magnetic [2].
Câmp magnetic de dispersie – câmp magnetic produs în mediul înconjurător în dreptul unei disconuități
ca urmare a magnetizării marginilor sale [2].
Pulbere magnetică fluorescentă – pulbere magnetică ale cărei granule sunt acoperite cu o peliculă
fluorescentă. Contrastul față de fond se obține prin diferența de strălucire la iluminarea cu radiații
ultraviolete (UV) [2].
Pulbere magnetică colorată – pulbere magnetică ale cărei granule sunt colorate prin depunere de pelicule
sau prin atac are chimică. Contrastul față de fond se obține prin diferența de culoare [2].
Suspensie magnetică – suspensie de pulbere magnetică într – un mediu de dispersie (aer, apă, petrol, ulei
) [2].
Examinarea cu lichide penetrante – succesiune de operatii in care se foloseste un set de lichide
penetrante, intr -o anumita ordine, in vederea detectarii discontinuitatilor superficiale deschise [2].
Examinarea cu lichide penetrante – succesiune de operatii in care se foloseste un set de lichide
penetrante, intr -o anumita ordine, in vederea detectarii discontinuitatilor superficiale deschise [2].
Capilaritatea – este capacitatea unor lichide de a patrunde în cavități mici sau în fis uri [2].
Metode capilare – metode de examinare bayate pe fenomenul de capilaritate [2].
Penetrant – lichid avind proprietatea de a patrunde in cavitatile, fisurile, de [e suparafata unui material si
de a ramine in ele in timpul indepartarii excesului de pe netrant. Cantitatea si viteza cu care penetrantul
patrunde in discontinuitati depinde de tensiunea superficiala, coeziunea, adeziunea si viscozitatea sa,
precum si de temperatura si starea suprafetei materialului si a interiorului discontinuitatii. Penetra ntii pot
fi: colorati, fluorescenti si micsti( coloranti+ fluorescenti) [2].
Developant – material absorbant, aplicat pe suprafata controlata, dupa indepartarea excesului de penetrant,
in scopul extragerii pentrantului din discontinuitati si a formarii unu i fond constant cu penetrantul.
Principalele substante folosite ca developanti: caolinul, talcul, zeolitul, oxidul de magneziu, creta, au toate
culoarea alba. Developanti pot fi: uscati (pulbere uscata) si umezi ( pulbere in suspensie pe baza de apa,
alcoo l, acetona) [2].
3
Set de lichide penetr ante – totalitatea substantelor care permit efectuarea unei examinari cu lichide
penetrante, livrate unitar de catre producator. El se compune din cel putin doua elemente: penetrantul si
developantul, carora, de obice i li se adauga un degresant [2].
Examinarea cu curenți turbionari – metodă nedistructivă de control bazată pe inducerea unor curenți
turbionari în materialul controlat. Modificări ale câmpului magnetic generat de acești curenți datorate unor
neomogenități sau discontinuități ale materialului examinat prelucrate de aparatura adecvată permit
evidențierea defectelor [2].
Curenți turbiona ri– curenți locali de inducție care apar în piese metalice când acestea sunt supuse
acțiunii unor fluxuri magnetice variab ile [2].
Adâncimea de penetrare este adâncimea la care intensitatea unui câmp magnetic sau intensitatea unor
curenți turbionari induși, scade la l/e din valoarea lor de la suprafață, unde e = 2,718, este baza
logaritmului natural [2].
Adâncimea de penetr are efectivă este limita adâncimii la care pot fi descoperite defecte și este de
aproximativ trei ori adâncimea standard de penetrare [2].
Efectul pelicular ("SKIN") reprezintă distribuția ne uniformă a densității de curent pe normala la
suprafața conductoarelor parcurse de curenți în regim periodic [2].
Sonda este bobina cu care se executa inspecția piesei [2].
Bobina absolută este bobina care testează numai zona de sub ea, fără referință la un câmp magnetic
standard [2].
Sonda sau bobina diferenț ială este un aranjament de doua bobine, unde una sau două zone ale
specimenului sunt comparate cu una a unui standard de referința [2].
Radiați penetrante – radiații electromagnetice cu lungime de undă mică capabile să străbată materia [2].
Radiații X – radiații penetrante , obținute prin frânarea electronilor acceletați ca urmare a lovirii lor de o
țintă (anticatod) într – un tub Röntgen [2].
Generatorul Rönt gen – aparatul folosit pentru generarea radiațiilor X, conținând un tub Röntgen și
accesoriile ne cesare: sursă de înaltă tensiune, sistemul de comandă de la distanță, sistemul de răcire ,
cabluri [2].
Film radiografic – peliculă fotosensibilă , constituită dintr – un suport transparent de poliester , acoperit
pe ambele fețe cu o emulsie de săruri de a rgint, sensibile deopotrivă la lumina obișnuită și la radiațiile
penetrante [2].
Grosime nominală , t– grosimea nominală a materialului în zona examinată [2].
Grosime penetrantă, w – grosimea materialului străbătut de radiații , măsurată pe direcția fascic ulului de
radiații, calculată pe baza grosimii nominale [2].
Distanța piesă – film, b – distanța dintre suprafața iradiată a piesei și suprafața filmului, măsurată de – a
lungul axei centrale a fasciculului de radiații [2].
Dimensiunea sursei , d – dimensiunea sursei de radiații [2].
Distanța sursă – film, SDF – distanța dintre sursa de radiații și film, măsurată de – a lungul axei centrale
a fasciculului de radiații [2].
Sistem de film – conbinația între film și prelucrarea lui conform recomandăr ilor fabricantului de filme și
produse chimice [2].
Ultrasunete – vibrații mecanice care se transmit într – un mediu, sub formă de unde elastice, cu frecvența
de 16 kHz…. 104MHz [2].
Defectoscop ultrasonic – instalația care permite evidențierea și local izarea unui defect într -o piesă, cu
ajutorul impulsurilor ultrasonore [2].
Amplificare – modificarea controlată a înălțimii semnalelor vizualizate de defectoscopul ultrasonic [2].
Indicație – semnal pe ecranul defectoscopului, care indică recepția unui e cou [2].
4
Traductor sinonim palpator – unitate constructivă cuprinzând unul sau mai multe piezoelemente care emit
și/sau recepționează energia acustică [2].
Traductor normal – traductor care emite unde sub un unghi de zero grade față de normala la suprafa ța de
contact [2].
Traductor înclinat sinonim traductor unghiular – traductor care emite unde transversale sau longitudinale
în intervalul dintre unghiurile critice corespunzătoare materialului [2].
Transparență ultrasonică – proprietatea unui material de a permite trecerea undelor ultrasonore cu o
anumită atenuare [2].
Unghi de incidență – unghiul din traductor dintre axa fasciculului și normala la talpa traductorului [2].
Unghi de pătrundere al traductorului – unghiul în p iesă format între axa fasciculului și talpa traductorului
corespunzător unui anumit material [2].
Zona moartă – zona din materialul controlat, măsurată de la traductor spre interiorul piesei, în care nu pot
fi obținute indicații defectoscopice [2].
1.1.2 . Criterii de evaluare a calității
Evaluarea calității poate fi pusă în practică prin cunoașterea caracteristicilor de calitate cărora li se
atașează un sistem de indici, indicatori și coeficienți. Evaluarea este impusă de complexitatea produselor,
proceselor, fiind capabilă să exprime sintetic o serie de aspecte referitoare la calitate.
Pentru a evalua calitatea structurilor sudate se aplică metode de inspecție, încadrate în 3 categori,
și anume:
În raport cu procesul de producție:
o Inspecție de rec epție a materiilor prime și materialelor, precum și a produselor finite la
sfârșitul procesului de producție;
o Inspecție pe flux de fabricație, desfășurată pe toate fazele procesului tehnologic;
În raport cu integritatea produsului examinat:
o Examinări nedis tructive;
o Examinări distructive;
În raport cu numărul produselor verificate:
o Inspecția integrală sau 100%;
o Inspecția prin sondaj sau prin eșantionare empirică sau statistică.
Atunci când în cazul unei îmbinării sudate este identificată o neconformitate pen tru a evalua ca litatea
îmbinării respective se parcurg următorii pași:
Se caracterizează neconformitate a;
Se stabileste referențialul în raport cu care se va analiza neconformitatea;
Se analizează și se ia decizia ADMIS/RESPINS.
Criteriile conform cărora analizăm o neconformitate și luam o decizie cu privire la aceasta în
cazul structurilor sudate sunt numeroase . Pentru toate metodele aplicabile fie ele examinari distructive sau
nedistructive exista normative privind limitările în care se pot încadra neco nformitățiile detectate.
În ceea ce privește imperfecțiunile îmbinărilor sudate acestea se evaluază în funcție de cerințele
clientului și de încadrarea acestora în limitele de acceptabilitate date de normativele în vig oare, tinându -se
cont de nivelul de c alitate in care se încadrează produsul analizat .
DE COMPLETAT
5
1.2.ANALIZA CAUZELOR CARE DETERMINĂ APARIȚIA IMPERFECȚIUNILOR DIN
ÎMBINĂRILE SUDATE
În urma unui proces de realizare pot apărea neconformități în produsul final, de cele mai multe ori
în cadrul structurilor sudate acestea sunt cauzate de variații minore sau majore ale parametrilor procesului
dar si de condițile de mediu existente la postu l de lucru. Aceste neconformități sunt denumite
imperfecțiuni atunci când facem referire la structuri sudate. Atunci când imperfecțiunile nu afectează
produsul și scopul proiectării lui, acestea sunt acceptabile, în cazul contrar sunt inacceptabile , ace stea
sunt tratate ca defecte.
Împerfecțiunile îmbinărilor sudate reprezintă orice abatere de la formă, dimensiuni, continuitate,
structură, aspect, compoziție sau proprietăți, prescrise, pentru o anumită cusătură în documentația
tehnologică . Acestea au ca efect reducerea rezistenței și înrăutățirea comportării în exploatare a
construcțiilor sudate.[6].
Împerfecțiunile pot fi [6]:
de pregătire – asambalare;
de formă geometrică;
exterioare;
interioare;
de structură ;
de compoziție chimică;
de proprietăți mecanice.
1.2.1. Descrierea imperfecțiunilor
Principalele imperfecțiuni ale îmbinărilor sudate conform standardului ISO 6520 sunt [6],[4] :
fisuri;
cavități (sufluri);
incluziuni solide;
lipsă de topire și de pătrundere;
imperfecțiuni ale formei și imp erfecțiuni dimensionale;
alte defecte.
Fisurile sunt considerate defect periculos și nu sunt admise. Ele se pot defini ca discontinuități în
material, având o formă alungită, o rază de curbură foarte mică în zona vârfului și o deschizătură între
flancurile sale [4], [3], [7].
În funcție de mărimea lor fisurile pot fi clasificate astfel [4], [3]:
macrofisuri sau crăpături, pot fi observate cu ochiul liber sau cu lupa ;
microfisuri, pot fi observate cu microscopul la puteri de mărire 10 – 1500 x;
fisuri sub microscopice , pot fi observate la puteri de mărire superioare microscopului
optic.
Porii și suflurile sunt cavități umplute cu gaze, având suprafața lucie, de cele mai multe ori de
formă sferică. Mecanismul formării porilor și suflurilor este determinat de condițiile de lucru. Dacă viteza
de evacuare a bulelor de gaz este mai mică decât viteza de înaintare a frontului de cristalizare, bulele de
gaz rămân prinse și metalul solidifică în jurul lor. În îmbinările la care gazele reușesc să se evacueze la
solidificarea băii topite, nu se înregistrează pori. Gazele aflate în pori și fisuri sunt: bioxidul de carbon,
oxidul de carbon, metanul, hidrogenul sulfurat etc.[4], [3] [7]
Dupa modul de repartiție porii pot fi uniform distribuiți, localizați în anumite zo ne, dispuși în sir
etc. [3].
Incluziunile sunt defecte de compoziție chimică diferită de a metalului din cusătură. Ele pot fi
metalice sau nemetalice, iar din punct de vedere chimic pot fi oxizi, silicati, sulfuri, nitruri etc. În îmbinări
sudate mai frecv ente sunt incluziunile nemetalice ca cele de zgură, oxizi, nitruri și sulfuri.[7], [3].
Lipsa de topire este rezultatul amestecului necorespunzator dintre metalul de bază și cel de adaos
sau între straturile metalului depus. Locurile unde poate apărea lips a de topire: laterala, între straturi si la
radacina.[3].
6
Lipsa de pătrundere caracterizează defectul la care materialul topit nu acoperă toată secțiunea
necesară sudurii, astfel încât rămâne un interstițiu între metalul depus și metalul de baza. Lipsa de
pătrundere micsorează rezistența mecanică statică, datorită modificarii secțiunii active a îmbinării.
Cercetările experimentale au arătat că nepătrunderile care micșorează sectiunea cu mai putin de 10 -15%
nu influențează o scădere semnificativă, asupra re zistenței statice, dar reduc în schimb mult rezistența la
oboseală și plasticitatea. La solicitari dinamice, chiar la nepătrunderi mici apar vârfuri importante de
eforturi unitare care creează pericolul de rupere[3][7].
Defectele de formă și de suprafață i nfluențează fie rezistența îmbinării, fie condițiile de montare.
Acestea produc concentrări de tensiuni locale , contribuind astfel la micșorarea rezistenței la solicitări
dinamice a îmbinării sudate , de asemenea , măresc și tendința de fragilizare a ace steia.[3]
Acestea sunt reprezentate prin următoarele tipuri de defecte [3] :
crestătura – adâncitură dispusă longitudinal de -a lungul cusăturii sau între rânduri,
aceasta poate fi continuă sau intermitentă, loclizată la suprafață, uneori la rădăcină;
retasura – cavitate produsă în interiorul sau la suprafața cusăturii în urma contracției
metalului ;
supraînălțarea – exces de metal depus în ultimul strat ;
convexitatea excesivă – exces de metal depus în ultimul strat la sudarea de colț ;
inegalitatea catet elor – abatere de la forma de triunghi isoscel a sudurii ;
excesul de pătrundere – surplus de metal la rădăcina îmbinării produs podus prin
scurgerea metalului topit prin rost ;
supratopirea – scurgere de metal datorită gravitației, se caracterizează prin abatere de la
grosimea nominală ;
străpungerea – perforarea cusăturii și cufundarea completă a băii de metal topit;
dezaxarea sau denivelarea – constă în deplasarea transversale a unei piese în raport cu
cealaltă;
rotirea – deplasarea unghiulare a unei piese în raport cu cealaltă;
lățime neregulată – variații de la lățimea prescrisă în lungul lconrdonului depus;
sudură asimetrică – dezaxarea cusăturii față de axa de simetrie a îmbinării;
suprafață neregulată – neuniformitatea suprafeței secțiunii cordon ului depus , sub formă
de relief pronunțat ;
reluarea defectuasă – neregularitate locală a suprafeței în locul întreruperii arcului
electric;
stropii – picături de metal topit, aderente la metalul de bază care pot provoca modificări
locale superficiale de structură;
arsura – urmă de decarburare superficială.
1.2.2. Cauzele apariției inperfectiunilor (de facut referire la figuri in text+completari)
Fisuri
7
Fig.1. 1 Tipuri de fisuri [17]: 1 – fisură radială , 2,8 – fisură frontală,
3– fisură în zona influențată termic, 4 – grup de fisuri separate , 5,9 – fisură longitudinală, 6 – fisură la
rădăcină, 7 – fisură pe suprafața rădăcinii, 10 – fisură transversală, 11 – fisură produsă la rece
12 – fisură la interfata material de bază – material de adaos, 13 – fisură in materialul de adaos
Principalele cauzele care produc apariția fisurilor în îmbinări sudate sunt [3], [17],[1,3,1]:
incompabilitatea chimico – mecanică dintre materialul de adaos și materialul de bază;
utilizarea unui curent de sudare prea mic ;
folosirea unei viteze de răcire mari ;
lipsa preîncălzirii sau temperatură de preîncălzire insuficientă ;
materialul de bază contine o catitate mare de C (peste 0,45 %) ;
metale care conțin procentaje mari de sulf și fosfor au tendința de fisurare ;
electrozi uzi sau umiditate ridicată ;
participarea în exces a metalului de bază la formarea cusăturii atunci cand acesta are tendința de
a se fragiliza;
sudarea într -un singur strat a cordoanel or înalte cu secțiune mică.
Cavități (sufluri sau pori )
Fig.1. 2 Sufluri (pori) [17]
Principalele cauze care determină apariția suflurilor în îmbinări sudate sunt [3], [17][7]::
excesul de sulf din marterialul de bază sau din materialul de adaos ;
conținutul ridicat de hidrogen din baia de metal topit sau din impuritățile gazelor de protecție ;
curentul de sudare prea mic ;
viteză de răcire prea mare
depunerea unui strat prea gros
arc de sudare prea lung la sudarea cu electrozi bazici ;
arcul prea lung și viteza de înaintare prea mare la sudare sub flux, produc scăderea înălțimii baii
și deci răcirea ei rapidă fără timp de eliminare a gazelor ;
8
conținutul ridicat de carbon prin ardere, duce la formarea unei cantități mari de gaz e sub formă
de oxid sau bioxid de carbon.
oțelurile care au sub 0,3% siliciu, prezintă tendința de formare a porilor datorita gazelor existente
in oțel .
oțelurile aliate cu crom sunt mai sensibile la formarea porilor în prezența umidității.
curentul de su dare prea mare față de cel necesar intensifică reacțiile chimice și mărește
solubilitatea gazelor , în consecință ceste probabilitatea de formare a porilor.
Incluziuni solide
Fig.1. 3 Incluziuni solide [17]
Principalele cauze prin care se favorizează apariția incluziunilor în îmbinările sudate sunt [3], [17][7]:
vâscozitatea rodicată a materialului de adaos ;
temperatura scăzută a băii de metal topit ;
suprafața materialului de bază în rost acoperită cu rugină, zgură, vopsea, ulei etc. ;
rizuri adânci după debitarea materialelor cu flacară ;
îndepartarea insuficientă a zgurii de pe fiecare strat și de la radacină, mai ales acolo unde
aderența este puternică și cordonul are denivelări ;
viteza mare de solidificare, posibilitate redus ă de eliminare a incluziunilor în zgura ;
micșorarea solubilității anumitor elemente în metalul de bază, odată cu scăderea temperaturii,
ceea ce duce la formarea unor incluziuni metalice ;
număr prea mare de straturi ;
poziție prea înclinată a electrodului ;
sudarea la temperaturi joase ;
utilizarea flăcării oxidate la sudarea oxiacetilenică ;
utilizarea unui arc scurt și a unui curent de valuare mare.
Lipsa de topire
Fig.1 4 Lipsa de topire : laterală, între straturi, la rădăcină [17]
Principalele cauze care determină apariția acestui defect sunt următoarele [3], [17][7]:
folosirea unui curent prea mic de sudare ;
viteza de avans prea mare ;
9
curățirea neîngrijită a materialelor : oxizii, rugina, vopselele și alte aderențe împiedică realizarea
unei fuziuni perfecte a materialului topit cu materialul de baza. Este necesară o curățire atentă
înainte de sudare ;
geometria necorespunzătoare a rostului cu unghi insuficient ;
folosirea unui electrod cu diametrul prea mare ;
pozit ia necorespunzătoare și manevrarea incorectă a electrodului.
Lipsa de pătrundere
Fig.1. 5 Lipsa de pătrundere [17] : lipsă de pătrundre la o îmbinare sudată în colț,
lipsă de pătrundre la o îmbinare sudată pregătită în V,lipsă de pătrundere la o
îmbinare sudată cap la cap fără pregătirea rosturilor cu sau fără dezaxare;
Principalele cauze care duc la apariția acestui defect sunt [3], [17][7] :
prag prea înalt ;
rost prea mic ;
unghiul de teșire prea mic ceea ce nu permite pătrunde rea suficientă a electrodului
geometria șanfrenului aleasă incorect ;
diametru prea mare sau prea mic al electrodului sau sârmei la sudarea stratului de radacină ;
încălziri incorecte ale electrodului sau metalului de bază ;
sudarea dezaxată – electrodul sau capul de sudură nu sunt conduse exact deasupra rostului sau
mijlocului cordonului de sudură realizat pe partea opusă ;
înclinarea electrodului – electrodul înclinat spre înainte suflă metalul topit de sub arc și produce
descreșterea adâncimii de patrundere și creșterea lățimii. La înclinarea spre înapoi crește
adăncimea de pătrundere ;
intensitate prea mica a curentului ;
lungimea prea mare a arcului;
viteza de sudare prea mare.
Defectele de formă și de suprafață
Principalele cauze ale apariți ei defectelor din acesta gamă sunt prezentate pentru fiecare defect în parte,
după cum urmează [3] :
crestătura – curent de sudare prea mare, folosirea unui arc prea lung, viteză mare de sudare, număr
insuficient de straturi, sudarea în plan vertical ;
retasura – variații mari de curent – inclusiv întreruperea acestuia, scăderea temperaturii băii,
conținut ridicat de azot și fosfor a materialului de adaos, dezoxidarea necorespunzătoare a băii de
metal topit ;
supraînălțarea – viteza de înaintare și curent ul de sudare mici, calitatea fluxurilor;
convexitatea excesivă – valoarea prea mică a curentului, avansul electrodului nesincronizat cu
viteza de sudare ;
10
excesul de pătrundere – electrod de sudare prea subțire, rost cu lățime prea mare, topirea prea
adânc ă ;
supratopirea – temperatura prea ridicată a băii de sudare;
dezaxarea sau denivelarea – prinderea provizorie, asamblarea necorespunzătoare, contracția
neuniformă la solidificare ;
rotirea – poziționare și prindere necorespunzătoare, ordine de sudare ne favorabilă, diferențe de
grosime între cordoanele bilaterale, număr prea mare și inegal de straturi ;
lățime neregulată – prelucrarea neuniformă a rostului, manipularea greșită a electrodului, poziția
defectuasă de sudare ;
suprafață neregulată – poziție inconstantă a electrodului, variația lungimii arcului;
stropii – curent de sudare prea mare, arcul prea lung ;
arsura – se datorează amorsării greșite a arcului sau încercărilor de amorsare și verificare a
formării arcului.
1.3.STUDIUL CRITERIILOR DE ACCEPTABILITATE A IMPERFECȚIUNILOR ÎN
ÎMNINĂRILE SUDATE
Deoarece neconformitățiile pot afecta performanța și longevitatea îmbinărilor sudate, detectarea
timpurie și corectarea acestora este esențială pentru a se asigura că structurile sudate îndeplinesc scopul
proiectării lor. După detectarea neconformitățil or din îmbinările sudate , trebuie realizată o evaluare
pentru a se determina severitatea acestora și măsurile adecvate care trebuie întreprinse. Chiar și cel mai
greu de remarcat defect poate face o structură sudată necorespunzătoare pentru a -și realiz a scopul prevăzut
[7] .
Tehnicile de detectare trebuie să fie îndeajuns de sensibile pentru a detecta discontinuitățiile
periculoase. Este necesar să reparăm defectele care sunt prejudiciază integritatea structurală a structurii
sudate. [7]
Sudurile n u trebuie să fie perfecte , ele trebuie să fie în limitele admise de lucru prevăzute în
standardele de calitate folosite în timpul inspecției structurii sudate. [7]
Standarde :
SR EN ISO 5817:2008 Sudare. Îmbinări sudate prin topire din oțel, nichel, ti tan și aliajele acestora
(cu excepția sudării cu fascicul de electroni). Niveluri de calitate pentru imperfecțiuni.
SR EN ISO 10042:2006 Sudare. Îmbinări de aluminiu și aliaje de aluminiu sudate cu arc electric.
Niveluri de calitate pentru imperfecțiuni
SR EN ISO 17635:2010 Examinări nedistructive ale sudurilor. Reguli generale pentru materiale
metalice
SR EN ISO 13919 -2:1999. Sudare. Îmbinări sudate cu fascicul de electroni și laser. Ghid pentru
nivelurile de acceptare a imperfecțiunilor. Partea 1: Oțel
SR EN ISO 13919 -2:2002 : Sudare. Îmbinări sudate cu fascicul de electroni și laser. Ghid pentru
nivelurile de acceptare a imperfecțiunilor. Partea 2: Aluminiu și aliaje de aluminiu sudabile.
SR EN ISO 13919 -2:2002/A1:2004 ver.en : Sudare. Îmbinări sudate cu fascicul de electroni și
laser. Ghid pentru nivelurile de acceptare a imperfecțiunilor. Partea 2: Aluminiu și aliaje de
aluminiu sudabile.
SR EN ISO 9013:2003. Tăiere termică. Clasificarea tăieturilor termice. Specificație geometrică de
produs și toleranțe referitoare la calitate
Evaluarea sudurilor
O îmbinare sudată trebuie să fie evaluată , în mod normal , separat pentru fiecare tip de
neconformitate, dacă într – o secțiune dată există mai multe tipuri de neconformității , acestea pot face
obiectul unei examinări speciale [2].
La alegerea nivelului de acceptare, al unei imperfecțiuni , dat trebuie să se țină cont de factori ca :
proiectarea, tratamentul ulterior, modul de solicitare, condiții de lucru, consecințele unei avarii.
11
Imperfecțiunile sunt indicate în dimensiuni reale. Depistarea și apoi evaluarea lor poate necesita utilizarea
uneia sau mai multor metode de examinare nedistructivă [2].
Tabel 1 1 Niveluri de acceptare a defectelor sudurilor [2]
Simbolizare Nivel de acceptare
D Moderat
C Intermediar
B Sever
Simbolurile D, C, B sunt atribuite arbitrar și acoperă teoretic majoritatea aplicațiilor practice..
1.4.STUDIUL METODEL OR DE EXAMINARE UTILIZATE ÎN EVALUAREA CALITĂȚII
ÎMBINĂRILOR SUDATE
Examinarea îmbinărilor sudate începe cu examinarea materialelor ce se utilizează în procesul de
sudare și se termină cu examinarea finală a îmbinării rezultate. Examinarea finală constă în verificarea
sudurii prin diferite metode , ce sunt c lasific ate în doua mari grupe [1,2,1] :
examinări distructive ;
examinari nedistructive .
1.4.1. Examinari le distructive
Examinarea distructiv ă se face pe epruvete plane (îndreptarea nu este admisă) prelevate din
îmbinarea sudată . Acestea sunt prelucrate prin așchiere , întotdeauna perpendicular pe direcția de
depunere a materialului de adaos .
Examinările distructive la care pot fi supuse e pruvetele realizate sunt următoarele [6] :
încercarea la tracțiune – determină rezistența la rupere a sudurilor cap la cap ;
încercarea la îndoire – determină capacitatea de deformare plastică a îmbinărilor sudate cu o
grosime de cel putin 3 mm , prin găsirea unghiului de îndoire până la apariția fisurilor în
cordon ;
încercarea la reziliență – oferă date care permit aprecierea tenacității diferitelor zone ale
îmbinării ;
încercarea la duritate – constă în determinarea durității metalului depus după metoda Vickers,
precum și în metalul de bază în zona influențată termic. Epruvetele se prelucrează până cand
suprafețele lor devin plan paralele, apoi se face atacul chimic pentru evidențierea zonei
sudate și se măsoară duritatea propriu – zisă. Se utili zează un durimetru prevăzut cu un cap
mobil ce poartă penetratorul , piramida de diamant, și obiectivul
încercarea la aplatisare – urmărește determinarea capacității de deformare a îmbinărilor
sudate din țevi longitudinale.
1.4.2. Metode nedistructive
Metodele de examinare nedistructivă utilizate pentru a examina o structură sudată sunt alese
ținând cont de configurația geometrică a piesei, de starea suprafeței și de accesabilitatea la piesa de
examinat.
Metodele utilizate pentru verificarea stru cturilor sudate se înpart în 2 cateogrii, și anume :
metode pentru punerea în evidență a imperfecțiunilor de suprafață și din apropierea suprafeței,
care sunt dependente de starea suprafeței și de accesabilitatea la examinare. Dintre acestea
enumerăm : exa minarea vizuală(VT), examinarea cu lichide penetrante (PT), examinarea cu
pulberi magnetice(MT) și examinarea cu curenți turbionali (ET);
12
metode utilizate pentru identificarea imperfecțiunilor de interior, acestea sunt dependente de
configurația geometric ă a piesei de examinat. Cele mai des utilizate sunt examinarea cu
ultrasunete (UT) și examinarea cu radiații penetrante (RT).
Pe lângă metodele menționate pentru a evalua calitatea îmbinării sudate regasim și următoarele
metode: verificarea etanseității ( LT), examinarea prin termografiere în infraroșu (TT) și emisia acustică
(AT).
Examinarea vizuală – VT (visual testing)
Examinarea optico – vizuală este cea mai simplă modalitatea de examinare nedistructivă. Acest
tip de examinare se poate realiza cu och iul sau cu ajutorul unor aparate optice. Prin intermediul examinări
visuale se pot pune în evidență numai defectele de suprafață. Orice tip de investigare trebuie să fie
precedată de o examinare vizuală a supafeței.[2]
Examinarea vizuală poate fi directă , atunci când parcursul optic între ochiul operatorului și zona
examnată nu este întrerupt, sau indirectă , când această condiție nu este îndeplinită. .[2]
Examinarea vizuală se poate realiza la apropiere , adică la o distanță mai mică decât o lungime de
braț, sau la distanță , adică la o distanță mai mare. .[2]
Modalitati de examinare vizuală .[2] :
cu ochiul liber :
• ochiul este mai sensibil la lumina galben -verde;
• intensitate luminoasa adecvata: 500 -1000 lux;
• tehnicianul poate lucra maxim 2 ore;
• se pot de tecta: coroziuni, fisuri (forma si orientare), porozitati, defecte in cordoane de
sudura;
• rezultatele pot fi de real ajutor pentru alte controale de tip NDT (non -destructive
testings
cu instrumente optice, și anume :
• lupa;
• microscopul ;
• boroscopul : pent ru inspecția cilindrilor de diametre mici, a incintelor din
structuri complexe;
• endoscopul ;
• flexiscopul : permite examinarea zonelor de colt sau a structurilor cu schimbari de
direcție; lungimi de lucru = 600 – 3650 mm, diametre = 3 – 12.5mm;
• telescop: permite mărirea imaginii obiectelor aflate la distanțe mari de ochi.
Examinarea cu pulberi magnetice – MT (magnetic testing)
Examinarea cu pulberi magnetice constă detectarea discontinuitățiilor de suprafață sau aflate în
imediata apropiere din materialel e fero magnetice. Pentru a obține indicații cu privire la defectele existente
în piesa de examinat trebuie parcurse următoarele etape: curățirea suprafeței controlate, magnetizarea,
aplicarea pulberii magnetice, examinarea, interpretarea, demagnetizarea, curățirea finală. [2], [5].
Curățirea suprafeței controlate – zonele de examinat se curăță mecanic îndepărțându – se murdăria,
șpanul, rugina, arsura, produsele de coroziune. Substanțele grase se îndepărtează prin degresare, mai ales,
atunci când se utilizează suspensii magnetice pe bază de apă. Curățirea se aplică zonei de examinat si unei
zone adiacente pe o distanță de min. 25 mm [2], [5] .
Magnetizarea – modul în care se realizează magnetizarea piesei este esențial pentru reușita
controlului cu pulberi magnetice. Magnetizarea trebuie astfel realizată încât liniile de forță ale câmpului
magnetic să cadă perpendicular pe discontinuitățile căutate. Câmpul magnetic poate fi longitudinal sau
transversal. Magnetizarea poate fi [2], :
magnetizare lon gitudinală, când direcția câmpului magnetic este paralelă cu axa
longitudinală a piesei;
magnetizare transversală , când direcția câmpului magnetic este perpendiculară pe axa
longitudinala a piesei;
13
magnetizare circulară, când liniile de câmp urmăresc con turul periferic al obiectului
controlat , ea poate fi considerată o vatiantă a magnetizării transversale.
Aplicarea pulberii magnetice :
la metodele uscate pulberea se poate aplica pe suprafața piesei examinate sub formă de
suspensie A1 sau B1, prin pulve rizare sau prin sitare. Pentru suprafețele rugoase se poate
folosi un recipient din plastic cu pereți subțiri (doză magnetică). [2],
la metodele umede , suspensiile de tip A2, A3, A4, B2, B3 și B4, se aplică prin turnare,
pulverizare, pensulare, stropire sau imersie [2],.
Examinarea – examinarea suprafeței se execută după fiecare magnetizare, astfel [2],:
suprafețele controlate cu suspensie de tipul A1….A4 se examinează în incinte întunecate
sau slab iluminate, folosind lumină ultravioletă.
suprafețel e controlate cu suspensie de tipul B1….B3 se examinează în lumină naturală sau
atificială,
Interpretarea – prezența unei aglomerări de pulbere într -o zonă a piesei (indicație) indică
posibilitatea existenței unei discontinuități. Interpretarea indicațiilo r se va face după configurația lor,
amplasarea pe piesă, tehnologia folosită la obținerea piesei și condițiile în care a fost exploatată (dacă e
cazul) [2],.
Demagnetizarea – scopul demagnetizării constă în readucerea stării magnetice a materialului la
punctul zero al buclei de histerezis. [2],
Curățirea finală – urmele de suspensie magnetică se îndepărtează prin ștergere cu ajutorul unei
pânze curate. Se poate folosi și un tampon textil îmbibat într -un solvent adecvat pentru îndepărtarea
lichidului purtăt or [2].
Examinare cu lichide penetrante – PT (penetrant testing)
Examinarea cu lichide penetrante evidențiază discontinuitățile de suprafați și pe cele care
comunică cu exteriorul prezente în materiale neporoase.
În principiu examinarea cu lichide penetra nte comportă mai multe etape comune diferitelor tipuri
de penetranți. Etapa premergătoare începerii procedurii de testare este operația de pregătire a suprafeței.
Aceasta are drept scop îndepartarea murdăriei, oxizilor și substanțelor grase de pe suprafață , astfel încât să
se asigure accesul penetrantului la cavitățile discontinuităților.
În cadrul examinării cu lichide penetrante se parcurg următori pași [2], [5] :
aplicarea penetrantului pe suprafata de studiat;
acordarea unui timp necesar penetrantului pentru a patrunde în cavități;
înlăturarea excesului de penetrant;
uscarea suprafeței de examinat ;
aplicarea unui strat de developant, capabil să extragă penetrantul din cavități;
examinarea suprafeței ;
interpretarea rezultatelor obținute ;
curatirea fi nala a suprafetei.
Examinarea suprafețelor se realizează la lumină sau în incinte întunecate, funcție de tipul de penetranți
utilizați, astfel [2]:
suprafețele controlate cu penetranți colorați se examinează la lumină naturală sau artificială
(lampă cu inc andescență de 100W, tub fluorescent de 80 W) ;
suprafețele examinate cu penetranți fluorescenți se examinează în incinte întunecate folosind
lămpi ce emit radiații ultraviolete.
Examinarea cu curenți turbionali – ET (eddy curent testing)
În baza legii inducției,într – o piesă bună conductoare de electricitate se introduc curenți
turbionari prin campuri magnetice variabile sau in miscare realizate cu ajutorul unei bobine de excitatie.
(figura 26.) Potrivit legii lui Lentz campul magnetic primar produs d e bobina Hp, și cel secundar indus în
piesă de către curenții turbionari Hs, se află în interdependența și în opoziție.
Curenții turbionari ocolesc discontinuitățile din piesă, astfel încât modifică fie impedanța bobinei,
dacă traductorul este format dint r-o singură bobină de excitație, fie amplitudinea și faza curentului din
bobina secundară, atunci cand traductorul este format din doua bobine[5].
Principalii factori care influenteaza metoda de control cu curenti turbionari sunt [5]:
14
efectul pelicular;
frecvența;
permeabilitatea magnetică;
conductivitatea electrică;
distanța conductor – piesă;
efectul de magine.
Aparatul folosit pentru detectarea discontinuitățiilor, pentru inspecția coroziunii sau pentru
testarea conductivității prin examinarea cu curenți turbionali se folosesc [5] :
defectoscop analogic;
defectoscop digital
Curentii turbionari sunt generați de sisteme de frecvență sinosoidala constantă, de sisteme de
frecvențe multiple, de sisteme de impulsuri și de sisteme în mișcare de rotație.
Cuplarea electrica a bobinelor poate fi[5]:
parametrică – unde excitarea campului magnetic și măsurarea se fac cu un a și aceeasi
bobina; (fig 1.6.a)
de tip transformator – excitarea și măsurarea se realizează cu două bobine separate; (fig
1.6. b)
de tip punte – excitarea și măsurarea se face cu două bobine care fac parte dintr -o
punte. (fig 1.6. c)
Componentele schemelo r din figura 1.6 sunt [5]:
1 – modulul de generare, care furnizează curentul de amplitudine constantă,
2 – treapta de intrare a aparatului de măsură,
E – bobina de inducere a curentului turbionar,
M – bobina de măsurare
K – bobina de compensare.
Traductoarele (bobinele) ofera o mare varietate de forme în funcție de configurația piesei.
Examinarea cu radiații penetrante – RT (radiographic testing)
Cu ajutorul examinării cu radiații pentrante putem pune în evidență majoritatea tipurilor de
defecte. De asemenea, ele pot furniza informații suplimentare cu privire la integritatea pieselor asamblate
și asupra variațiilor de grosime.
Examinarea radiografică se bazează pe următoarele fenomene [5][2]:
radiațiile X strabat materia și se atenuează diferit în funcție de natura medoului străbatut , după
legea 𝐼= 𝐼0𝑒−𝜇𝑥 unde , 𝐼0 este intensitatea radiațiilor la intrerea în material, I este intensitatea
radiației după străbaterea materialului cu grosimea 𝑥 și coeficientul de atenuare µ;
radiațiile ionizante împresionează filmele fotosensibile.
Stabilirea parametriilor de radiografiere a unei piese
1. Alegerea tehnicii radiografice
Tehnicile radiografice , utilizate în practică, se împart în două clase :
• Clasa A – tehnici de bază
• Clasa B – tehnici îmbun ătățite.
Diferența dintre cele două clase se manifestă în sensibilitate, clasa B asigură o sensibilitate mai buna.
Pentru radiografierea sudurilor în mod obișnuit se utilizează clasa B. [2]
2. Stabilirea schemei de iradiere
Poziția piesei examinate în rapo rt cu axa fasciculului de radiații se alege în asa fel încât să se obțină pe
film o proiecție a piesei , cât mai utilă pentru depistarea defectelor. [2]
3. Alegerea distanței sursă – film
Distanța sursă – film este un parametru important al geometriei de expunere, intrucât de ea depinde
mărimea neclarității geometrice, (neclaritate a contururilor cauzată de efectul de penumbră, ca urmare a
faptului că sursa de radiații nu este punctiformă). [2]
4. Alegerea distanței sursă – piesă
Distanța minimă sursă – film 𝑓𝑚𝑖𝑛 depinde de dimensiunea sursei d și de distanța piesă film b.
5. Alegerea tensiunii tubului de radiații X
La alegerea tensiuni se ține cont de următoarele [2]:
15
pentru obținerea unei bune vizibilități a detaliilor tensiunea tubului trebuie să fie cât mai mică
posibil;
folosirea unei tensiuni mici protejează tubul împotriva uzurii premature
un material cu grosime mai mare necesită o tensiune mai mare.
6. Alegerea sistemului de film
La alegerea filmului se ține cont de faptul că [2] :
sensibilitate radiogr afiei este cu atât mai bună cu cât granulația este mai fină;
timpul de expunere este cu atât mai mic (filmul este mai rapid) cu cât granulația este mai
grosolană.
7. Stabilirea densității de înnegrire
Condițiile de expunere trebuie să fie astfel stabilite în cât densitatea de înnegrire a radiografiei în zona
examinată să corespundă următoarelor valori[2]:
• Clasa A densitatea ≥ 2,0
• Clasa B densitatea ≥ 2,3
8. Stabilirea timpului de expunere
Pentru obținerea densității de înnegrire propusă, este necesară corelarea tuturor factorilor care
influențează această mărime. [2]
9. Alegerea indicatorului de calitate a imaginii(ICI)
Indicatorul de calitate a imaginii este un mic dispozitiv sub forma unei truse de 7 fire cu diametre
diferite sau sub formă de plăcuță cu trepte și găuri de dimensiuni diferite , este confecționat din același
material cu cel al piesei radiografiate. Radiografiat concomitent cu piesa examinată , el își lasă imaginea
sa pe film permițând , prin analiza acestei imagini, validarea radiografie i ca instrument de control. [2]
Examinarea cu ultrasunete – UT ( ultrasonic testing)
Defectoscopia cu ultrasunete este concepută pe baza legilor de propagare , reflexie și refracție, în
discontinuități a ultrasunetelor. Se pot pune în evidență mai toate t ipusile de defecte volumice și plane. De
asemenea, metoda se poate aplica la o gamă largă de materiale, limitările fiinf determinate, în cazul
metalelor, de mărimea granulației. [5]
Oscilațiile mecanice într -un mediu material format dintr -o mulțime de pu ncte legate între ele prin
forțe elastice se propagă sub formă unde elastice . În funcție de modul în care mișcarea oscilatorie se
transmite de la o particulă la alta și de direcție de propagare a mișcării, undele elastice pot fi [21 ] [2 ][5]:
a. Unde longi tudinale sau de compresiune, când direcția de oscilație a particulelor este paralelă
cu direcția de propagare. Acolo unde particulele sunt aglomerate, zonă de comprimare,
presiunea va fi mai mare ;
b. Unde transversale sau de forfecare, când direcția de osci lație a particulelor este perpendiculară
pe direcția de propagare. Undele transversale se propagă doar în medii solide deoarece gazele
și lichidele nu opun nici un fel de rezistență față de solicitări de forfecare ;
c. Unde de placă sau unde Lamb (sau de bară ) când undele elastice sunt generate în plăci sau în
bare subțiri, apar vibrații complexe care depind de grosimea materialului, de lungimea de undă
și de tipul materialului solid ;
d. Unde Rayleigh sau unde de suprafață – unde care afectează numai un strat subțire, la suprafața
materialului, pe o adâncime de câteva lungimi de undă. Undele Rayleigh sunt unde
bidimensionale cu o atenuare mai mică decât cea a undelor longitudinale sau transversale și, la
fel ca și undele Lamb, se propagă numai în medii solide.
Dispozitivele folosite pentru producerea undelor ultrasonore poartă denumirea de traductoare
ultrasonore, acestea se bazează pe efectul piezoelectric: modificarea dimensiunilor unui cristal ( cuart) în
funcție de polaritatea curentului electric aplicat pe fețe opuse [21 ] [2 ][5].
Zona din imediata vecinatate a traductorului (“near field of the sound beam”) prezintă fluctuații
mari ale intensității semnalului emis, ceea ce face ca eventuale discontinuități din structură să producă
semnale multiple, dificil de interpretat [21 ] [2 ][5].
La trecerea undelor prin materiale, se produce o atenuare a intensitățiilor datorită [21][2][5] :
dispersiei cauzate de discontinuitățiile întâlnite ;
absorbției datorită conversiei energiei undelor în caldură.
16
Aparatul electronic care permite evidențierea și localizarea unui defect într – o piesă, cu ajutorul
ultrasunetelor se numește defectoscop ultrasonic. Deși defectoscoapele prezintă o mare varietate
constructivă , ele se aseamănă și au o schemă de principiu asemanat oare.[2]
Fig.1 6 Defectoscop ultrasonic analogis – schemă de principiu[2]
a) b)
Fig.1 7 Defectoscop ultrasonic: a) – analogic[24]; b) – digital[23]
Verificarea etanșeității – LT (leak testing)
În practica industrială se folosesc numeroase metode de control al etanșeității, mai mult sau mai
putin precise, fără însă să existe o metodă absolută, care să poată pune în evidență cele mai mici scăpări de
fluid.
Metodele de control se aleg în funcție de co ndițiile impuse instalației și de gradul de periculozitate
al fluidelor ce vor circula prin ea.
Fig.1 8 Schema de principiu a verificării etanșeității (Sc – scăpări).[2]
Detectorul poate evidenția prezența scăpărilor prin [2] :
simțurile omului (miros, auz, pipăit);
17
variația presiunii;
formarea bulelor;
o reacție chimică;
detectarea ionilor;
detectarea radițiilor;
detectarea ultrasunetelor etc.
Metodele pentru verificarea etanșeității se pot grupa dupa cum urmează:
a. metode pentr u controlul etanșeității prin determinarea variatiei presiunii. Din aceasta grupa fac
parte:
proba hidraulica;
proba de presiune cu aer comprimat;
metodele de control cu vas compensator
b. metode pentru controlul etanseitatii cu gaze
c. metode de control cu bu le de gaz in lichid.
d. controlul etanseitatii cu ultrasunete.
e. metode de verificare a scaparilor cu indicatori chimici.
Examinarea print termografie in inflaroșu – TT (inflared thermographic testing)
Metoda de examinare prin termografiere în infraroșu a pătruns recent în practica examinărilor
nedistructive, fiind încadrată încă în categoria metodelor speciale. Progresul tehnic general și evoluția
exponențială a echipamentelor informatice au condus la e voluția spectaculoasă a camerelor de luat vederi
în infraroșu, componente de baza ale echipamentelor de investigare termografică [26].
Termografia (termoviziunea) este masurarea campului termic prin înregistrarea radiațiilor
infraroșii și vizualizarea di stribuției de temperatură pe suprafețele observate. Termoviziunea este o metodă
nedistructivă și non -contact, utilă pentru depistarea defectelor în timpul operării sistemelor industriale,
fără întreruperea procesului tehnologic [26].
Informațiile sunt o bținute prin realizarea unor bilanțuri sau analize energetice cu suport științific
și tehnic, pe baza datelor culese la inspectarea obiectivelor respective. Sistemele astfel optimizate pot
obține un certificat energetic ce atestă funcționarea eficientă. [26]
Termografierea în infraroșu se realizează utilizănd o cameră de luat vederi în infraroșu
Examinarea prin emisie acustică – AT (acoustic emission testing)
Examinarea prin emisie acustică AET (Acousting Emission Testing) se realizează prin înregistrarea
emisiei acustice produsă într – un material, ca urmare a stimulării acestuia într -un anumit mod (presare,
îndoire, încălzire, răcire, rupere ) [21], [8].
Exemple de fenomene care generează EA [21]:
mișcări structurale de dislocare , în domeniul deformațiilo r elastice;
transformări de fază;
apariția și propagarea fisurilor;
scurgerea fluidelor prin interstiții;
spargerea peliculelor de oxizi, zgură, acoperiri de protecție;
desprinderea așchiilor și ruperea muchiilor sculelor așchietoare;
fenomenul ce cavitați e etc. .
EA diferă față de alte metode de control prin următoarele două particularități [21]:
energia detectată provine din interiorul materialului, nu este introdusă din afară, prin
echipamentul de control (ca la controlul cu ultrasunete sau radiații pene trante)
metoda permite analiza proceselor în dinamica lor, asociată cu degradarea integrității
structurale.
1.4.3. Detectabilitatea imperfecțiunilor din îmbinările sudate
Metodele de examinare nedistructivă , fiecare în parte , sunt aplicabile pe un anumit domeniu, ele
prezintă limite. Nu putem detecta cu o metoda de examinare nedistructivă ,aleasă aleator, orice tip de
defect, indiferent de poziționarea acestuia în piesă.
18
O parte din tipurile de defecte întâlnite la sudură împreună cu metodele prin c are acestea pot fi
detectate sunt prezentate în tbelul următor
Tabel 1 2 Tipuri de defecte determinate prin diferite metode de examinare dedistructivă [25]
Tipuri de defecte Metode Comentarii
Fisuri de suprafață VT, PT,
MT, ET PT–pentru toate tipurile de metale
MT–pentru materiale feromagnetice
ET–materile bune conductoare
Incluziuni UT, RT,
MT UT, RT –pentru defecte de interior
MT–defecte de interior aflate în imediata apropiere a
suprafeței
Lipsa de pătrundere
Lipsa de topire la rădăcină
Cavități
RT, UT,
PT, MT,
ET PT & RT –pentru toate tipurile de metale
MT–materiale feromagnetice
ET–materiale conductoare
UT–dacă partea din spate a suduri nu este vizibilă
Lipsa de topire laterală
Lipsa de topire între straturi RT, UT RT–prezintă o sensibilitate pentru defectele verticale
sau înclinate
UT–prezintă o sensibilitate pentru defectele orizontale
sau înclinate
Pori de suprafață VT, MT,
PT PT–este mai eficient
Pori interiori RT, UT RT–este mai eficient
În cele ce urmează sunt prezentate domeniul de aplicabilitate al metodelelor de control nedistructiv
detaliate în subcapitolul 1.4.2.
Examinarea optico vizuală ( VT –visual testing) – cu ajutorul ei putem detecta defectele de
suprafață din materiale.
Examinarea cu pulberi m agnetice ( MT –magnetic testing) – cu ajutorul ei putem evidenția
defectele de suprafață cat și defectele aflate în imediata vecinătate a suprafeței. Este aplicabilă doar în
cazul materialelor feromagnetice.
Examinare cu lichide penetrante (PT –penetrant t esting) – pune în evidență defectele de suprafață
și defectele care au legătură cu suprafața în materiale neporoase.
Examinarea cu curenți turbionali ( ET –eddy curent testing) – detectarea defectelor de suprafață și a
celor de lângă suprafață în material e conductoare.
Examinarea cu radiații penetrante (RT –radiographic testing) – evidențiază defectele de interior
si de suprafață ale unei piese.
Examinarea cu ultrasunete ( UT –ultrasonic testing) – cu ajutorul ei putem evidenția atât
defectele de suprafață cat si defectele de interior din piese
Verificarea etanșeității (LT –leak testing) – pune în evidență scăpările de fluid.
Examinarea prin termografie in inflaroșu ( TT ,inflared thermographic testing) – permite
detectarea defectelor în materiale stratificate, acoperite, lipite, compozite ; măsurarea grosimilor
straturilor de acoperire sau a învelișurilor; caracterizarea materialelor din punct de vedere al
comportamentului termic; evaluarea st ructurii materialelor compozite polimerice, analiza sau măsurarea
fluxului termic furnizat de produsul examinat (căldura există sau este produsă independent de procesul de
examinare) [26].
Examinarea prin emisie acustică ( AT,acoustic emission testing) – permite monitorizarea
integrității structurilor, semnalarea pierderilor prin neetanșeități, detectarea fisurilor incipiente sau chiar în
momentul apariției acestora, caracterizarea comportarii materialelor [8].
19
1.4.4. Criterii de alegere a metodelor de încer care
Atunci când dorim să realizăm controlul nedistructiv al unei îmbinări sudate trebuie să alegem
metodele de examinare nedistructivă astfel încât să putem evidenția toate tipurile de imperfecțiuni din
structură.
Alegerea metodei de control nedistructiv utilizată se face în funcție de diferite criterii legate de
utilitatea piesei de controlat, materialul din care este fabricată piesa, amplasament, tipul de structură,
costuri etc..
Orice tip de investigare trebuie să fie precedată de o examinare vizuală a supafeței. Examinarea
vizuală presupune respectarea condițiilor de claritate satisfăcătoare a suprafețelor materialelor,
echipamentelor și sudurilor luând în considerare caracteristicile și proprietățile acestora.
După realizarea examinării vizuale putem să continuam ,dacă piesa este acceptată, examinare
piesei prin una sau mai multe metode de control nedistructiv.
Metodele de examinare sunt alease prin corelarea corectă a cerințelor documentației tehnice cu
performanțele echipamentelor disponibile aferen te. Acestea sunt analizate pentru a se stabili grupul optim
de metode necesare pentru identificarea defectelor[27].
1.5.CONLUZII
Defectele îmbinărilor sudate reprezintă orice abatere de la formă, dimensiuni, continuitate,
structură, aspect, compoziție s au proprietăți, prescrise, pentru o anumită cusătură în documentația
tehnologică . Acestea au ca efect reducerea rezistenței și înrăutățirea comportării în exploatare a
construcțiilor sudate.
Principalele defecte ale îmbinărilor sudate sunt : fisuri, cavi tăți (sufluri), incluziuni solide, lipsă de
topire și de pătrundere, imperfecțiuni ale formei și imperfecțiuni dimensionale, alte defecte.
Producerea defectelor se datoreaza unor greseli de proiectare, tehnologie sau alegerea materialului
de adaos, iar a lteori greselilor de executie.
Pentru a putea obține o îmbinare sudată de calitate trebuie în primul rând să cunoaștem foarte bine
ce tipuri de neconformității pot apărea si ce le -ar putea cauza. Având aceste cunostiințe putem stabili
ulterior metodele pr in care se va analiza produsul finit.
După ce se realizează identificarea neconformitățiilor, fie printr -o metodă nedistructivă sau
distructivă, este necasară identificarea limitelor de acceptabilitate.
Este foarte important ca atunci când analizăm o nec onformitate, indiferent de tipul acesteia sau de
etapa in care a fost identificată, să o caracterizăm corespunzător, astfel încât atunci cand luam decizia
ADMIS/RESPINS să luam în considerare toate normativele in viguare dar și cerințele specifice cerute de
client.
În concluzie este foarte important să cunoastem tipurile de imperfecțiunii si cauzele producerii
acestora, dar și modul în care acestea pot fii puse în evidență și analizate.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Capitolul 1 Stadiul Actual Al Cercetăriilor Privind Evaluarea Calității Îmbinărilor Sudate [613202] (ID: 613202)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
