Teza Varianta 1 Pt Turnitin [613203]

1
EVALUAREA ÎMBINĂRILOR SUDATE ETEROGNE
Cuprins
CAPITOLUL I. STADIUL ACTUAL AL EVALUĂRII CALITĂȚII ÎMBINĂRILOR SUDATE ……….. 3
1.1.TERMINOLOGIE UTILIZATĂ FRECVENT ÎN EVALUAREA CALITĂȚII ÎMBINĂRILOR
SUDATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 3
1.1.1. Terminologie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 3
1.1.2. Criterii de evaluare a calității ………………………….. ………………………….. …………………………. 7
1.2.ANALIZA CAUZELOR CARE DETERMINĂ APARIȚIA IMPERFECȚIUNILOR DIN
ÎMBINĂRILE SUDATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 8
1.2.1. Descrierea imperfecțiunilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 8
1.2.2. Cauzele apariției imperfectiunilor ………………………….. ………………………….. …………………. 11
1.3. STUDIUL CRITERIILOR DE ACCEPTABILITATE A IMPERFECȚIUNILOR ÎN ÎMNINĂRILE
SUDATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 14
1.4.STUDIUL METODELOR DE EXAMINARE UTILIZATE ÎN EVALUAREA CALITĂȚII
ÎMBINĂRILOR SUDATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 15
1.4.1. Examinarile distructive ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 15
1.4.2. Metode nedistructive ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 15
1.4.3. Detectabilitatea imperfecțiunilor din îmbinările sudate ………………………….. …………………. 24
1.4.4. Criterii de alegere a metodelor de examinare ………………………….. ………………………….. …… 25
1.5.CONLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 26
CAPITOLUL IV . CERCETĂRI ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND PROIECTAREA ȘI REALIZAREA UNOR
PROBE SUDATE – OȚEL CARBON (S235JR+ AR) – OȚEL INOXIDABIL AUSTENITIC
(X2CRNIMO17 -12-2) ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 27
4.1.PROIECTAREA SI REALIZAREA PROBELOR ………………………….. ………………………….. ……….. 27
4.1.1. Materialul de bază ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 27
4.1.2. Alegerea rostului de sudare ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 32
4.1.3 . Materialul de adaos ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 32
4.1.4. Alegerea procedeului de sudare ………………………….. ………………………….. ……………………. 43
4.1.5. Proiectarea și realizarea probelor ………………………….. ………………………….. …………………. 43
4.2. EXAMINAREA PROBELOR UTILIZÂND METODE NEDISTRUCTIVE ………………………….. . 47
4.2.1. Examinarea cu lichide penetrante ………………………….. ………………………….. ……………………….. 48
4.2.1. Examinarea cu ultrasunetelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 48
4.3. EXAMINAREA PROBELOR UTILIZÂND METODE DISTRUCTIVE ………………………….. ….. 49

2
4.4. CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 57
CAPITOLUL V. PROIECTAREA ȘI REALIZAREA BAZEI DE DATE ………………………….. …………… 58
5.1. NECESITATEA CREĂRII BAZEI DE DATE ………………………….. ………………………….. …………… 58
5.2. PROIECTAREA STRUCTURII BAZEI DE DATE ………………………….. ………………………….. ……. 58
5.3. REALIZAREA BAZEI DE DATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 60
5.3.1. Design -ul bazei de date ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 60
5.3.2. Interfata baze i de date ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 61
5.4. CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 66
CAPITOLUL VI. CERCETĂRI ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND PROIECTAREA UNUI MODEL DE
ESTIMARE A INCERTITUDINII DE MĂSURARE ………………………….. ………………………….. ……………. 67
6.1. PREZENTAREA NOȚIUNII DE INCERTITUDINE DE MĂSURARE PE BAZA
STANDARDULUI JCGM 100:2008 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 67
6.2. CONTRIBUȚII PRIVIND PROIECTAREA SI REALIZAREA UNUI MODEL DE ESTIMARE A
INCERTITUDINI DE MĂSURARE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 69
6.2.1 .Factorii care influenteaza determinarea incertitudinii de măsurare ………………………….. ……. 70
6.3. STABILIREA MODELULUI MATEMATIC ………………………….. ………………………….. …………….. 72
6.4.CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 74
CAPITOLUL VII. CERCETĂRI PRIVIND ESTIMAREA INCERTITUDINII DE MĂSURARE ……… 75
7.1. MĂSURARII ALE DURITĂȚII ÎN SCARA VICKERS ………………………….. ………………………….. 75
7.1.1 Etimarea incertitudinii de măsurare ………………………….. ………………………….. …………………….. 77

3

CAPITOLUL I. STADIUL ACTUAL AL EVALUĂRII CALITĂȚII
ÎMBINĂRILOR SUDATE

1.1.TERMINOLOGIE UTILIZATĂ FRECVENT ÎN EVALUAREA CALITĂȚII ÎMBINĂRILOR
SUDATE
1.1.1. Terminologie
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

4
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 apt 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 – distanța 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 ma ximum 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, pentru 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.
Examinarea vizuală, VT (vis ual 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 disting e detalii fine ale unei piese sau
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 examinarea 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 ned istructiv care constă în detectarea
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, cons tând în detectarea
discontinuitățiilor 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 m ateriale cu permeabilitate magnetică
mare și remanență mică. În mod obisnuit sunt folosiți oxizi de fier feromagnetici [2].

5
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 magne tică 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 magne tică ale cărei granule sunt colorate prin depunere de
pelicule sau prin atacare 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, u lei ) [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 – succesiun e 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 fisuri [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 penetrant. Cantitatea si viteza cu
care penetrantul patrunde in discontinuitati depinde de tensiun ea superficiala, coeziunea,
adeziunea si viscozitatea sa, precum si de temperatura si starea suprafetei materialului si a
interiorului discontinuitatii. Penetrantii pot fi: colorati, fluorescenti si micsti( coloranti+
fluorescenti) [2].
Developant – materi al absorbant, aplicat pe suprafata controlata, dupa indepartarea excesului de
penetrant, in scopul extragerii pentrantului din discontinuitati si a formarii unui 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, alcool, acetona) [2].
Set de lichide penetr ante – totalitatea substantelor care permit efectuarea une i examinari cu
lichide penetrante, livrate unitar de catre producator. El se compune din cel putin doua elemente:
penetrantul si developantul, carora, de obicei li se adauga un degresant [2].
Examinarea cu curenți turbionari – metodă nedistructivă de cont rol 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 evidențier ea defectelor [2].
Curenți turbiona ri– curenți locali de inducție care apar în piese metalice când acestea sunt
supuse acțiunii unor fluxuri magnetice variabile [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 penetrare efectivă este limita adâncimii la care pot fi descoperite defecte și este
de aproximati v trei ori adâncimea standard de penetrare [2].

6
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 insp ecția piesei [2].
Bobina absolută este bobina care testează numai zona de sub ea, fără referință la un câmp
magnetic standard [2].
Sonda sau bobina diferențială este un aranjament de doua bobine, unde una sau două zone ale
specimenului sunt comparate cu u na 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 ți ntă (anticatod) într – un tub Röntgen [2].
Generatorul Rönt gen – aparatul folosit pentru generarea radiațiilor X, conținând un tub Röntgen
și accesoriile necesare: 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 argint, 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
fasciculului de radiații, calculată pe baza grosimii nominale [2].
Distanța piesă – film, b – distanța di ntre 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 f ilm, măsurată de – a lungul axei
centrale a fasciculului de radiații [2].
Sistem de film – conbinația între film și prelucrarea lui conform recomandărilor 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 localizarea unui defect într -o
piesă, cu ajutorul impulsurilor ultrasonore [2].
Amplificare – modificarea c ontrolată a înălțimii semnalelor vizualizate de defectoscopul
ultrasonic [2].
Indicație – semnal pe ecranul defectoscopului, care indică recepția unui ecou [2].
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
suprafața de contact [2].
Traductor înclinat sinonim traductor unghiular – traductor care emite unde transver sale 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].

7
Unghi de incidență – unghiul din traductor dintre axa fasciculului și normala la talpa
traductorului [2].
Unghi de pătrundere al traductorului – unghiul în piesă 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].
Incertitudine de măsurare – parametru asociat rezultatului unei măsurări, care caracterizează
dispersia valorilor , ce în mod rezonabil pot fi atribuite măsurandului[SR ENV 13005:2003].
Incertitudine standard – incertitudine a rezultatului unei măsurări exprimată printr -o batere
standard [SR ENV 13005:2003].
Incertitudine standard compusă – incertitudine a rezultatului u nei măsurări , atunci când acel
rezultat este obținut pe baza valorilor unor mărimi diferite, egală cu rădăcina pătrată pozitivă a
unei sume de termeni, termenii respectivi fiind varianțele sau covarianțele acelor mărimi,
ponderate în conformitate cu varia ția rezultatului măsurării în funcție de variația mărimilor
respective [SR ENV 13005:2003].
Incertitudine extinsă – mărime care definește un interval în jurul rezultatului unei măsurări ,
interval în care este de aștetat să fie cuprinsă o fracțiune ridica tă a distribuției valorilor ce, în
mod rezonabil, pot fi atribuite măsurandului[SR ENV 13005:2003].

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 recepție a materiilor prime și materialelor, precum și a produselor
finite la sfârșitul procesului de producție;
o Inspecție pe flux de fabricație, desfă șurată pe toate fazele procesului tehnologic;
 În raport cu integritatea produsului examinat:
o Examinări nedistructive;
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 pentru a evalua
calitatea îmbinării respective se parcurg următorii pași:
 Se caracterizează neconformitate a;
 Se stabileste referențialul în r aport 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 apli cabile fie ele examinari

8
distructive sau nedistructive exista normative privind limitările în care se pot încadra
neconformitățiile 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
vigoare, tinându -se cont de nivelul de calitate in care se încadrează produsul analizat .
DE COMPLETAT

1.2.ANALIZA CAUZELOR CARE DETERMINĂ APARIȚIA IMPERFECȚIUNILOR DIN
ÎMBINĂRIL E 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 existen te la postul 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 inaccept abile , acestea 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 fo rmei și imperfecțiuni 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 figura 1.1 sunte prezentate
aspecte macroscopice ale fisuri lor ce pot apărea în îmbinările sudate .

9

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
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 evacu eze 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 zone, dispuși în
sir etc. [3] , după cum se poate observa în figura 1.2 .

Fig.1. 2 Sufluri (pori) [17]

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 le sudate sunt întâlnite frecvent incluziunile nemetalice ca cele de zgură, oxizi,

10
nitruri și sulfuri.[7], [3]. In figura 1.3. sunt prezentate aspecte macroscopice ale incluziuni lor ce
pot apărea în tr-o îmbinarea sudată.

Fig.1. 3 Incluziuni solide [17]
Lipsa de topire este rezultatul amestecului necorespunzator dintre metalul de bază și cel
de adaos sau între straturile metalului depus. Lipsa de topire poate fi : laterala, între straturi și la
radacin ă, după cum se poate observa în figura 1.4 [3].

Fig.1 4 Lipsa de topire : laterală, între straturi, la rădăcină [17]
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, aspecte macroscopice sunt prezentate în figura 1.5 . 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 rezistenței statice, dar redu c 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].

11
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;
Defectele de formă și de suprafață influențează 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 acesteia.[3]
Aces tea 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 – cavitat e 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 catetelor – 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 c u 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 cordonului 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 i mperfectiunilor
Fisuri
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 %) ;

12
 metale care conți n 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 cordoan elor înalte cu secțiune mică.
Cavități (sufluri sau pori )
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 ;
 conținutul ridicat de carbon prin ardere, duce la formarea unei cantități mari de gaze sub
formă de oxid sau bioxid de carbon.
 oțelurile c are 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 sudare prea mare față de cel necesar intensifică reacți ile chimice și mărește
solubilitatea gazelor , în consecință crește probabilitatea de formare a porilor.
Incluziuni solide
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 fiecar e strat și de la radacină, mai ales acolo unde
aderența este puternică și cordonul are denivelări ;
 viteza mare de solidificare, posibilitate redusă de eliminare a incluziunilor în zgura ;
 micșorarea solubilității anumitor elemente în metalul de bază, odat ă 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
Principalele cauze care determină apariția acestui defect sunt următoarele [3], [17][7]:
 folosirea unui curent prea mic de sudare ;
 viteza de avans prea mare ;

13
 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 ;
 pozitia necorespunzătoare și manevrarea incorectă a electrodului.
Lipsa de pătrundere
Principalele cauze care duc la apariția acestui defect sunt [3], [17][7] :
 prag prea înalt ;
 rost prea mic ;
 unghiul de teșire pr ea mic ceea ce nu permite pătrunderea 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 baz ă ;
 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 apariției 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 ;
 supraînă lțarea – viteza de înaintare și curentul de sudare mici, calitatea fluxurilor;
 convexitatea excesivă – valoarea prea mică a curentului, avansul electrodului
nesincronizat cu viteza de sudare ;
 excesul de pătrundere – electrod de sudare prea subțire, rost c u lățime prea mare, topirea
prea adâncă ;
 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 nefavorabilă,
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 su dare ;
 suprafață neregulată – poziție inconstantă a electrodului, variația lungimii arcului;
 stropii – curent de sudare prea mare, arcul prea lung ;

14
 arsura – se datorează amorsării greșite a arcului sau încercărilor de amorsare și verificare
a formării ar cului.
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. [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 nu pot fi perfecte , ele trebuie să fie în limitele admise de lucru prevăzute în
standardele de calitate folosite în timpul insp ecției structurii sudate. [7]
Standarde referitoare la nivelurile de calitate pentru imperfecțiuni :
 SR EN ISO 5817:2008 Sudare. Îmbinări sudate prin topire din oțel, nichel, titan și aliajele
acestora (cu excepția sudării cu fascicul de electroni). Niveluri de calitate pentru
imperfecțiuni.
 SR EN ISO 17635:2010 Examinări nedistructive ale sudurilor. Reguli generale pentru
materiale metalice
 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 în tr – 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 trebuie să se țină cont de factori ca
: proiectarea, tratamentul ulterior, mod ul de solicitare, condiții de lucru, consecințele unei avarii.
Imperfecțiunile sunt indicate în dimensiuni reale. Depistarea și apoi evaluarea lor poate necesita
utilizarea uneia sau mai multor metode de examinare nedistructivă [2].
În tabelul 1.1 sunt prezentate nivelurile de calitate conform SR EN ISO 5817 pentru
structuri sudate. Simbolurile D, C, B sunt atribuite arbitrar și acoperă teoretic majoritatea
aplicațiilor practice.

Tabel 1 1 Niveluri de acceptare a imperfecțiuni lor sudurilor [2]
Simbolizare Nivel de acceptare
D Moderat
C Intermediar
B Sever

15
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 epruvetele realizate sunt următoarele [6] :
 încercarea la tracțiune – determină rezistența la rupere a sudurilor cap la cap ;
 încercarea la îndoire – determină capacitatea d e 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 utilizează
un durimetru prevăzut cu un cap mobil ce poartă penetratorul , piramida de diamant,
și obiectivul
 încercarea la aplatisare – urmărește determinarea capacității de defor mare 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 acces abilitatea la
piesa de examinat.
Metodele utilizate pentru verificarea structurilor 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 star ea suprafeței și de accesabilitatea la examinare.
Dintre acestea enumerăm : examinarea vizuală(VT), examinarea cu lichide penetrante
(PT), examinarea cu pulberi magnetice(MT) și examinarea cu curenți turbionali (ET);
 metode utilizate pentru identificarea imperfecțiunilor de interior, acestea sunt
dependente de configurația geometrică 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 calit atea îmbinării sudate regasim și
următoarele metode: verificarea etanseității (LT), examinarea prin termografiere în infraroșu (TT)
și emisia acustică (AT).

Examinarea vizuală – VT (visual testing)

16
Examinarea optico – vizuală este cea mai simplă modalit atea de examinare nedistructivă.
Acest tip de examinare se poate realiza cu ochiul 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 preceda tă 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]
Examinarea vizuală directă constă în analiza probei cu ochiul liber fără a utiliza
instrumente optice . Pentru ca rez ultatul ca examinarea sa poată avea loc , și rezultatul sa fie unul
corect trebuie să se tină cont de următoarele [2]:
• să se asigure o intensitate luminoasa adecvata: 500 -1000 lux;
• să se evite lumina galben -verde , deoarece ochiul uman este sensibil la acest tip de lumiă;
• tehnicianul poate lucra maxim 2 ore;
Cu ajutorul examinării vizuale directe se pot detecta: coroziuni, fisuri (form ă și orientare),
porozitati, diverse imperfecțiuni î n cordoane e de sudura [2].
Examinare vizuală ind irectă se realizează cu ajutorul instrument elor optice . De obicei,
este utilizată pentru a pune în evidență imperfecțiunile ce nu pot fi detectate cu ochiul liber, sau
pentru examinarea suprafețelor interioare, suprafețe unde operatorul nu are acces direct .
Instrumentele optice ce pot fii utilizate sunt :
• lupa;
• microscopul ;
• boroscopul : pentru 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 în detectarea discontinuitățiilor de suprafață sau
aflate în imediata apropiere din materialele fero magnetice. Pentru a obține indicații cu privire la
defectele existente în piesa de examinat trebuie parcurse următoarele etape: curățirea suprafeței
contr olate, 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 adiac ente 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 s ă cadă perpendicular pe discontinuitățile căutate. Câmpul magnetic poate fi
longitudinal sau transversal. Magnetizarea poate fi [2], :
 magnetizare longitudinală, când direcția câmpului magnetic este paralelă cu axa
longitudinală a piesei;
 magnetizare tr ansversală , când direcția câmpului magnetic este perpendiculară pe
axa longitudinala a piesei;

17
 magnetizare circulară, când liniile de câmp urmăresc conturul 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 pulverizare sau prin sitare. Pentru suprafețele rugoase
se poate folosi un recipient din plastic cu pereți su bțiri (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.
 suprafețele 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 indicațiilor se va face după configurația
lor, amplasarea pe piesă, tehnologia folosită la obținerea piesei și cond ițiile 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 îndepărteaz ă prin ștergere cu ajutorul
unei pânze curate. Se poate folosi și un tampon textil îmbibat într -un solvent adecvat pentru
îndepărtarea lichidului purtător [2].
Examinare cu lichide penetrante – PT (penetrant testing)
Examinarea cu lichide penetrante eviden țiază discontinuitățile de suprafaț ă și pe cele care
comunică cu exteriorul , prezente în materiale neporoase.
În principiu examinarea cu lichide penetrante comportă mai multe etape comune
diferitelor tipuri de penetranți. Etapa premergătoare începerii pro cedurii 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 examinăr ii 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 finala a suprafetei.
Examinarea suprafețelor se realizează la lumină sau în incinte întunecate, funcți e de tipul de
penetranți utilizați, astfel [2]:
 suprafețele controlate cu penetranți colorați se examinează la lumină naturală sau
artificială (lampă cu incandescență de 100W, tub fluorescent de 80 W) ;
 suprafețele examinate cu penetranți fluorescenți se e xaminează în incinte întunecate
folosind lămpi ce emit radiații ultraviolete.
Examinarea cu curenți turbiona ri – ET (eddy curent testing)
În baza legii inducției,într – o piesă bună conductoare de electricitate se introduc curenți

18
turbionari prin campuri magnetice variabile sau în mi șcare realizate cu ajutorul unei bobine de
excita ție. Potrivit legii lui Lentz campul magnetic primar produs de bobina , Hp, și cel secundar
indus în piesă de către curenții turbionari , Hs, se află în int erdependenț ă și în opoziție.
Curenții turbionari ocolesc discontinuitățile din piesă, astfel încât modifică fie impedanța
bobinei, dacă traductorul este format dintr -o singură bobină de excitație, fie amplitudinea și faza
curentului din bobina secundară, atunci cand traductorul este format din doua bobine[5]. Schema
de principiu a examinării cu curenți turbionari este prezentată în figura 1.6.
Principalii factori care influenteaza metoda de control cu curenti turbionari sunt [5]:
 efectul pelicular;
 frecve nța;
 permeabilitatea magnetică a piesei de examinat;
 conductivitatea electrică a piesei de examinat;
 distanța conductor – piesă;
 efectul de ma rgine.

Fig.1.6. Curenți turbionari și
camp magnetic indus în piesa de controlat [5]

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. 7.a)
 de tip transformator – excitarea și măsurarea se realizează cu două bobine
separate; (fig 1. 7. b)
 de tip punte – excitarea și măsurarea se face cu două bobine care fac parte dintr -o
 punte. (fig 1. 7. c)
Componentele schemelor din figura 1. 7 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.

19

Fig.1. 7. Variante ale circuitelor electrice ale bobinelor
a. parametric, b. tip transformator, c. tip punte [5]

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.
Examinare a 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 de grosimea 𝑥 și cu µ coeficientul de
atenuare;
 radiațiile ionizante împresionează filmele fotosensibile.
Schema de principiu a radiografierii îmbinărilor sudate cap la cap este prezentată în figura 1.8

Fig. 1.8. Schema de radiografierea îmbinărilor cap la cap
circulare de diametru mare : S – sursa, P – piesa, F – filmul[5]
Stabilirea parametriilor de radiografiere a unei piese
1. Alegerea tehnicii radiografice
Tehnicile radiografice , utilizate în practi că, se împart în două clase :
• Clasa A – tehnici de bază
• Clasa B – tehnici îmbunătățite.
Diferența dintre cele două clase se manifestă în sensibilitate, clasa B prezintă o sensibilitate mai
buna. Pentru radiografierea sudurilor în mod obișnuit se utilizea ză clasa B. [2]
2. Stabilirea schemei de iradiere

20
Poziția piesei examinate în raport 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 puncti formă). [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]:
 pentru obține rea 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 fi lm
La alegerea filmului se ține cont de faptul că [2] :
 sensibilitate radiografiei 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 dens ității de înnegrire
Condițiile de expunere trebuie să fie astfel stabilite încât densitatea de înnegrire a radiografiei în
zona examinată să corespundă următoarelor valori[2]:
• pentru Clasa A , densitatea de înnegrire trebuie să aibă o valoare ≥ 2,0
• pentru Clasa B, densitatea de înnegrire trebuie să aibă o valoare ≥ 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. Acesta este
confecționat din acela și material cu cel al piesei radiografiate. În momentul în care este
radiografiat concomitent cu piesa examinată , el își lasă imaginea sa pe film , permițând prin
analiza acestei imagini validarea radiografiei 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 tipusile de defecte
volumice și plane. De asemen ea, 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 puncte legate între
ele prin forțe elastice se pr opagă sub formă de 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 longitudinale sau de compresiune, când direcția d e 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 oscilație a particulelor este
perpendiculară pe direcția de propagare. Undele transversale se propagă doar în medii

21
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 plăc i
sau în bare subțiri cînd 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 a dâncime 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 u ndelor ultrasonore poartă denumirea de
traductoare ultrasonore . Acestea se bazează pe efectul piezoelectric adică modificarea
dimensiunilor unui cristal ( cuart) în funcție de polaritatea curentului electric aplicat pe fețe opuse
[21 ] [2 ][5]. Reprezentăr i ale traductoarelor sunt prezentate în figura 1.9.

Fig. 1.9. Construcția palpatorului : a) normal , b) înclinat. [21]
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 discont inuitățiile întâlnite ;
 absorbției datorită conversiei energiei undelor în caldură.
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 asemanatoare , prezentată în
figura 1. 10[2].

22

Fig.1 .10 Defectoscop ultrasonic analogi c – schemă de principiu[2]
a) b)

Fig.1 .11 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 condițiile impuse instalației și de gradul de
periculozitate al fluidelor ce vor circula prin ea. Schema de principiu a verificării etanșeității este
prezentată în figura 1. 12.

Fig.1 .12 Schema de principiu a verificării etanșeității (Sc – scăpări).[2]
Detectorul poate evidenția prezența scăpărilor prin [2] :

23
 simțurile omului (miros, auz, pipăit);
 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 pentru 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 bule 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 , un
model este prezentat în figura 1.13
Camera SC640 este prevăzută cu un detector matriceal alcătuit dintr – un ansamblu de
elemente sensibile (microbolometre) fără sistem de răcire care prezintă sensibilitate în domeniu
spectral cuprins între 7,5 si 13 µm, a treia fereastră atmosferică [2].
Examinarea prin emisie acustică – AT (acoustic emissio n testing) Fig.1.1 3. Camera de luat vederi în infraroșu
ThermaCAM SC 640 [22]

24
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 deformațiilor elastice;
 transformări de fază;
 apariția și propagarea fisurilor;
 scurgerea fluidelor prin interstiții;
 spargerea peliculelor de oxizi, zgură, a coperiri de protecție;
 desprinderea așchiilor și ruperea muchiilor sculelor așchietoare;
 fenomenul ce cavitație 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 penetrante)
 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 imperfecțiuni , indiferent de poziționarea acestuia în piesă.
O parte din tipurile de imperfecțiuni întâlnite la sud are împreună cu metodele prin care
acestea pot fi detectate sunt prezentate în t abelul 1.2.
Tabel 1 2 Tipuri de imperfecțiunile 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 de electricitate
Incluziuni VT, 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
VT, RT, UT,
PT, MT, ET PT & RT –pentru toate tipurile de metale
MT–mater iale feromagnetice
ET–materiale conductoare
UT–dacă partea din spate a suduri nu este vizibilă
Lipsa de topire laterală VT, RT, UT RT–prezintă o sensibilitate pentru defectele
verticale sau înclinate

25
Lipsa de topire între straturi UT–prezintă o sensibilitate pentru defectele
orizontale sau înclinate
Pori de suprafață VT, MT, PT PT–este mai eficient
Pori interiori VT, RT, UT RT–este mai eficient
În cele ce urmează sunt prezentate domen iile de aplicabilitate al e metodelelor de control
nedistructiv detaliate în subcapitolul 1.4.2.
Examinarea optico vizuală ( VT –visual testing) – cu ajutorul ei putem pune în evidență
imperfecțiunile de suprafață din materiale.
Examinarea cu pulberi magnetice ( MT –magnetic testin g) – cu ajutorul ei putem evidenția
imperfecțiunile de suprafață cat și imperfecțiunile aflate în imediata vecinătate a suprafeței. Este
aplicabilă doar în cazul materialelor feromagnetice.
Examinare cu lichide penetrante (PT –penetrant testing) – pune în evidență imperfecțiunile
de suprafață și defectele care au legătură cu suprafața în materiale neporoase.
Examinarea cu curenți turbionali ( ET –eddy curent testing) – detectarea imperfecțiunilor de
suprafață și a celor de lângă suprafață în mat eriale conductoare.
Examinarea cu radiații penetrante (RT –radiographic testing) – evidențiază
imperfecțiunile de interior si de suprafață ale unei piese.
Examinarea cu ultrasunete ( UT –ultrasonic testing) – cu ajutorul ei putem evidenția atât
imperfecțiu nile 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 structurii 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 m onitorizarea
integrității structurilor, semnalarea pierderilor prin neetanșeități, detectarea fisurilor incipiente
sau chiar în momentul apariției acestora, caracterizarea comportarii materialelor [8].
1.4.4. Criterii de alegere a metodelor de examinare
Atunci când dorim să realizăm examinarea nedistructiv ă a 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 uti lizată se face în funcție de diferite criterii
legate de utilitatea piesei de controlat, materialul din care este fabricată piesa, amplasament, t ipul
de structură, costuri etc.
Orice tip de investigare trebuie să fie precedată de o examinare vizuală a supa feței.
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 c ontinuam ,dacă piesa este acceptată,
examinare piesei prin una sau mai multe metode de control nedistructiv.

26
Metodele de examinare sunt alease prin corelarea corectă a cerințelor documentației tehnice cu
performanțele echipamentelor disponibile aferente. A cestea 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 sau pr oprietăți, 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, cavități (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 alteor i 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 prin ca re se va analiza produsul.
După ce se realizează identificarea neconformitățiilor, fie printr -o metodă nedistructivă
sau distructivă, este necasară identificarea limitelor de acceptabilitate ale acestora
Este foarte important ca atunci când analizăm o ne conformitate, indiferent de tipul
acesteia sau de etapa in care a fost identificată, să o caracterizăm corespunzător, astfel încât
atunci c ând lu ăm decizia ADMIS/RESPINS să luam în considerare toate normativele în 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.

27

CAPITOLUL IV . CERCETĂRI ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND PROIECTAREA ȘI
REALIZAREA UNOR PROBE SUDATE – OȚEL CARBON (S235JR+AR) – OȚEL
INOXIDABIL AUSTENITIC (X2CRNIMO17 -12-2)
Pentru desfășurarea experimentelor s -au realizat o serie de probe sudate, care au fost
ulterior examinate nedistructi v ( examinare vizuală, examinare cu lichide penetrante, examinare
cu ultrasunete) și distructiv. Aceste examinări s -au efectuat pentru a evalua calitatea îmbinărilor
sudate realizate.
Datorită faptului că în industrie – de exemplu industria petrochimică, chimică, navală și
alimentară – apare deseori nevoia realizării unor îmbinări sudate între materiale disimilare, s -a
luat decizia de a realiza partea experimentală a tezei de doctorat pe probe sudate din materiale
diferite [22].
4.1.PROIECTAREA SI REALIZAR EA PROBELOR
În prezent, îmbinările dintre două materiale disimilare sunt din ce în ce mai utilizate, iar
din acest motiv, pentru realizarea experimentelor, s -a ales efectuarea unei îmbinări sudate
eterogene între un oțel carbon, S235JR+AR, și un oțel in oxidabil austenitic, X2CrNiMo17 -12-2.
Pentru realizarea probelor s -au utilizat ca materiale un oțel carbon și un oțel inoxidabil
austenitic, cele două oțeluri fiind reprezentative pentru clasele din care fac parte.
Planul experimental constă în parcurgerea următoarelor etape :
– alegerea materialului de bază.
– alegerea rostului de sudare : tip și geometrie;
– alegerea procedeeului de sudare;
– alegerea materialului de adaos ;
– execuția îmbinărilor sudate.
4.1.1. Materialul de bază
Pentru realizarea planului expe rimental s -au ales ca materiale de baza urmatoarele oțeluri :
– oțel inoxidabil austenitic – X2CrNiMo17 -12-2
– oțel carbon – S235JR + AR
Oțel inoxidabil austenitic – X2CrNiMo17 -12-2
Oțelul inoxidabil austenitic X2CrNiMo17 -12-2 este o versiune a tipului X5CrNiMo17 -12-
2 și se deosebește de acesta printr -un conținut mai scăzut de Carbon, dar și printr -o limită de

28
curgere și rezistență la rupere mai mici. Acesta oferă însă o sudabilitate mai bună și, de
asemenea, ameliorează rezistența la coroziune în jurul zonelor sudate.
În tabelul 4.1 este prezentată compoziția chimică a oțelului inoxidabil austenitic
X2CrNiMo17 -12-2 conform standardului de material EN ISO 100088 -3, iar în tabelul 5.2 sunt
prezentate echivalențele oțelului în conformitate cu alte standarde. Proprietățiile mecanice ale
oțelului X2CrNiMo17 -12-2 sunt prezentate în tabelul 4.3.
Tabel 4. 1 Compoziția chimică a oțelului X2CrNiMo17 -12-2 [66]
Material Compoziție chimică
EN ISO 100088 -3 C
[%] Mn
[%] P
[%] S
[%] Si
[%] Cr
[%] Ni
[%] Mo
[%] N
[%] Cu
[%] Alte
elemente
[%]
X2CrNiMo17 -12-2 0,030 2,00 0,045 0,030 0,75 16,0
–
18,0 10
–
14 2,0
–
3,0 0,10 – –
Tabel 4. 2 Echivalențe oțel X2CrNiMo17 -12-2 cu alte mărci de oțel din lume [ 66]
ASME DIN
17440 EN 10088 – 3 UNS AFNOR
316L 1.4404 X2CrNiMo17 -12-2
(1.4404) S31603 Z3CND17 -11-02
Tabel 4. 3 Propritetățiile mecanice ale oțelului inoxidabil austenitic X2CrNiMo17 -12-2 [66]
Material Proprietăți mecanice
EN ISO 100088 -3 Rezistența
la rupere
[Mpa] Limita de
curgere
[Mpa] Alungirea
( % la 50 mm)
[min,%] Duritatea
Brinell Rockwell B
X2CrNiMo17 -12-
2 485 170 40 217 95

Nie= Ni+30C+0,5Mn (4.1)
Cre= Cr+1,4Mo+1,5Si+0,5Nb (4.2)
În urma efectuării calculelor pentru obținerea nichelului echivalent, Ni e, și a cromului
echivalent, Cr e, prin utilizarea ecuațiilor 4.1, respectiv 4.2, s -au obținut următoarele valori
Nie=11,25%, Cr e=20,25%.

29

Fig. 4. 1 Poziționarea pe Diagrama Schaffler a oțelului X2CrNiMo17 -12-2, (pct. a)
După cum se poate observa în diagrama Schaffler (fig 4.1) oțelul inoxidabil austenitic
X2CrNiMo17 -12-2 are o structură austenito – feritică, cu un conținut de aproximativ 20% ferită
(punctul a).
Oțel carbon – S235JR + AR
Compoziția chimică a oțelului carbon S235JR+AR, conform standardului de material EN
10027 -2, este prezentată în tabelul 4.4 , iar în tabelul 4.5 sunt prezentate echivalențele oțelului în
conformitate cu alte standarde din domeniu. Proprietățiile mecanice ale oțelului S235JR+AR sunt
prezentate în tabelul 4.6, respectiv tabelul 4.7.
Tabel 4. 4 Compoziția chimică a oțelului S235JR [ 67]
Material C
[%]
pentru grosimea
nominală a
produsului în mm Si
[%]
max. Mn
[%]
max. P
[%]
max. S
[%]
max. N
[%]
max. Cu
[%]
max. Alte
elemente
EN 10027
și
CR10260 EN10027 -2 ≤ 16 > 16
≤ 40 >
40
S235JR 1.0038 0,17 0,17 0,20 – 1,40 0,035 0,035 0,012 0,55 –
Tabel 4. 5 Echivalențe oțel S235JR+AR cu alte mărci de oțel din lume[ 67]
ISO Germania
DIN,WNr Europa
EN EN10027 -2 Franța
AFNOR China
GB
E235B RSt37 -2 FE360B 1.0038 E24-2 Q235A

30
FE360B St37-2 FE360BFN
S235JR Q235B
Q235D
Tabel 4. 6 Proprietățiile mecanice ale oțelului S235JR [ 67]
Material Limita de curgere R eH
[Mpa]
(funcție de grosimea
nominală în mm)
Val. Max. Rezistența la rupere
Rm
[Mpa]
(funcție de grosimea
nominală în mm) Alungirea după
rupere*
[%]
(funcție de grosimea
nominală în mm)
Val. Max.
EN 10027
și
CR10260 EN10027 -2 ≤ 16 > 16
≤ 40 > 40
≤ 63 < 3 ≥ 3
≤ 100 > 100
≤ 150 ≥ 3
≤ 40 > 40
≤ 63 > 63
≤ 100
S235JR 1.0038 235 225 215 360 –
510 360-
510 350-
500 26 25 24
* Valoarea obținută pe probe supuse încercării la tracțiune pe o direcție paralelă cu direcția de
laminare [1]
Tabel 4. 7 Proprietățiile mecanice ale oțelului S235JR [17]
Material

Temperatura
[șC]
Energia minimă KV
[Mpa]
(funcție de grosimea nominală în mm)
EN 10027
și
CR10260 EN10027 -2 <150 >150
≤ 250 > 250
≤ 400
S235JR 1.0038 20 27 27 –
Estimarea tendinței de fisurare la rece sau a sudabilității pentru oțelurile slab aliate se face
pe baza unei serii de parametri care se calculează în funcție de compoziția chimică a materialului
de bază[1].
În tabelul 4.8 sunt prezentate formule le de de terminare pentru valori ale carbonului
echivalent

31

Tabel 4. 8 Metode de determinare ale carbonului echivalent[1]
Metod de
determinare CE C Si Mn Cu Ni Cr Mo V Nb B
IIW CE 1 – 1/6 1/15 1/15 1/15 1/15 1/5 – –
Ito – Bessyo Pcm 1 1/30 1/20 1/20 1/60 1/20 1/15 1/1
5 – 5
NSC – Y CeqI 1 1/24 1/6 1/15 1/40 1/6 ¼ 1/5 1/5 10
NSC – Y CeqI
I 1 1/30 1/5 1/5 1/20 ¼ 1/6 – – 10
BECKERT Ceq
B 1 1/11 1/5.9 1/3.9 1/17 1/32 1/3.4 – – –
DUEREN CEB 1 1/11 1/8 1/9 1/17 1/5 1/6 1/3 – –
TERASAKI Pv 1 – 1/3 1/5 1/8 1/12 0.5 – – –
TERA (JOM –
2) Pv 1 – 1/3 ¼ 1/8 1/10 1/3 – – 5
TERA (JOM –
2) Pvo 1 0.5 – – – 1/7 0.5 1 1 7
JIS Ceq 1 1/24 1/6 – 1/40 1/5 ¼ ¼ – –
Cen C+f(C) {Si/24+Mn/6*Cu/15+Ni/20+(Cr+Mo+Nb+V)/5},
unde f(C) = 0,75+0,25tanh{20*(C+0.12)}

Valorile obținute după efectuarea calculelor sunt indicate în tabelul 4.9
Tabel 4. 9 Valorile carbonului echivalent
Metoda de
determinare CE Valoare obținută
[%]
Ce IIW CE 0.2931
Ce Ito – Bessyo Pcm 0.2258
Ce NSC – Y CeqI 0.3451
Ce NSC – Y CeqII 0.3894
Ce Beckert CeqB 0.3228
Ce Dueren CEB 0.3328
Ce Terasaki Pv 0.4358
Ce Tera (Jom – 2) Pv 0.4417
Ce Tera (Jom – 2) Pvo 0.3427
Ce Jis Ceq 0.3424
Cen 0.2323
Din analiza valorilor obținute în urma determinării carbonului echivalent se pot trage
următoarele concluzii:
 9 dintre rezultatele obținute depașesc valoarea de 0,25% ceea ce înseamnă ca
oțelul S235JR prezintă o sudabilitate cu precauții;
 Iar in 2 din cazuri oțelul prezintă o sudabilitate buna, valoarea obținută fiind mai
mică de 0,25%.
În conformitate cu normele e uropene vom lua în considerare valoar a carbonului
echivalent Ce IIW= 0,2931%, valoare ce depăsește 0,25% ceea ce înseamnă că oțelul S235JR +AR
prezintă o sudabilitate cu precauții.

32
Tendința de fisurare la cald a oțelului S235JR se apreciază prin determinarea indicelui
HCS, care se calculează cu relația 4.3.
𝐻𝐶𝑆 =𝐶(𝑆+𝑃+𝑆𝑖
25+𝑁𝑖
100)103
3𝑀𝑛+𝐶𝑟+𝑀𝑜+𝑉<4 (4.3)
În urma determinării indicelui s -a obținut valoarea HCS = 2,24 < 4, ceea ce arată că
oțelul S235JR nu este predispus la fisurare la cald.
4.1.2. Alegerea rostului de sudare
Tipul și dimensiunile rostului de sudare depind de caracteristicile materialului, de
grosimea sa, dar ș i de procedeeul de sudare folosit. Pregătirea rostului poate fi realizată mecanic,
prin tăiere cu foarfeca, prin așchiere, sau termic cu flacără, plasmă sau laser.
Pentru realizare îmbinărilor sudate s -a ales un rost în V, iar dimensiunile rostului sunt
prezentate în figura 4.2 .

Fig. 4. 2 Dimensiuni rost[10]
4.1.3. Materialul de adaos
Alegerea materialului de adaos pentru realizarea îmbinării sudate eterogene, din gama de
materiale puse la dispoziție, s -a efectuat cu ajutorul unei analize, analiză realizată cu ajutorul
programului Autodesk Inventor. Aceasta a constat într -o serie de înc ercări la tracțiune și oboseală
pentru tipul de rost ales la punctul anterior .
Materialele de ados utilizate în cadrul analizei au fost : T 19 9 L R C/M3, T 23 12 L R
C/M 3, T 23 12 L P C/M 1, T 19 12 3 L R C/M 3, T 19 12 3 L P C/M 1 , conform SR EN ISO
17633 -A: 2010.
Aceste pot fi folosite pentru sudarea oțelurilor înalt aliate, și se găsesc sub forma de sârmă
tubulară, prezentând următoarele caracteristici : sudabilitate bună, nu se formează stropi,
solidificarea zgurei este lentă a zgurei [16].
Compoz iția chimică si proprietețiile mecanice sunt prezentate în tabelele 4.10, respectiv
4.11.
Tabel 4. 10 Tipul și compoziția chimică a materialelor de adaos [16,18,17]
Material de
adaos Tipul materialului de
adaos Compoziția chimică [%]
C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu
Otel T19 9 L R C/M 3 0,04 0,8 1,5 0,04 0,03 9,5 18,5 0,3 –

33
inoxidabil
înalt aliat T23 12 L R C/M 3 0,04 0,8 2,5 0,04 0,03 13 23 0,5 0,5
T23 12 L R C/M 1 0,04 0,8 2,5 0,04 0,03 13 24 0,5 0,5
Oțel înalt
aliat
rezistent la
coroziune T19 12 3 L R C/M 3 0,04 0,8 2,5 0,04 0,03 13 19 2,5 0,5
T19 12 3 L R C/M 1 0,04 0,8 2,5 0,04 0,03 13 19 2,5 –
Tabel 4. 11 Proprietățiile mecanice ale materialelor de adaos [16,18,17]
Material de
adaos Tipul materialului de
adaos Proprietăți mecanice
Limita de
curgere
Rp0,2[MPa] Limita de
rupere
Rm[MPa] Alungirea
[%] Energia de
impact
J(0ᴼC)
Otel
inoxidabil
înalt aliat T19 9 L R C/M 3 370 520 41 35
T23 12 L R C/M 3 390 520 30 –
T23 12 L R C/M 1 390 520 30 54
Oțel înalt
aliat
rezistent la
coroziune T19 12 3 L R C/M 3 380 485 30 44
T19 12 3 L R C/M 1 370 485 30 54

Fig. 4. 3 Model virtual – 3D[8]
Pentru realizarea simularii încercarilor la tracțiune și oboseala, cu ajutorul programul
Autodesk Inventor, a fost utilizată o îmbinare sudată cap la cap din 2 materiale disimilare(
figura.4.3), și anume S235JR+AR (SR EN 1002 -2:2004) și X2CrNiMo17 -12-2 (SR EN 10028 –
7:2008). Tipul rostului prelucrat a fost ales în conformitate cu standardul SR EN ISO 9692/1
Pentru a putea efectua încercarea la tracțiune sunt necesare următoarele date de intrare:
 Forta normala, Fn;
 Grosimea de material, s;
 Lungimea îmbinări i sudate, L;
 Proprietățiile materialului de adaos;

34
Parametrii utilizați în cazul încercării la tracțiune au fost : Fn=100000 N, s=15mm, L= 120 mm.
Pe lângă acești parametri un factor de siguranță, n s = 1,7, a fost luat în considerare( figura 4.4)

Fig. 4. 4 Dimensiunile structurii sudate și încărcările aplicate[8]
Pentru încercarea la oboseală au fost considerate doua cazuri distincte, si anume :
→ cazul 1 : aplicarea unei forte ciclice constante , Fn = 100000 N, pentru un număr de cicluri, N
= 100000, și un factor de siguranță, nf = 2,5;
→ cazul 2 : aplicarea unei foțe ciclice variabile, Fnmin÷Fnmax = 10000÷100000 N, pentru un
număr de cicluri, N = 100000 și un factor de siguranță, nf = 2,5.
Pentru efectuarea încercării l a oboseală a fost utilizată metoda Soderberg, metodă ce s e
aplică la materialele tenace (oțeluri) unde nu sunt admise deformații plastice (formula 4.4[1,
105], Fig. 4.5).
(𝜎𝑎
𝜎𝑒)+(𝜎𝑚
𝜎𝑦)=1 (4.4)
Unde : 𝜎𝑎 – amplitudinea tensiunii normale [MPa];
𝜎𝑒 – limita de rezistență la tracțiune [MPa];
𝜎𝑚 – tensiunea medie a ciclului[MPa];
𝜎𝑢 – limita la rupere finală [MPa];
𝜎𝑦 – limita de curgere [MPa].

Fig. 4. 5 Diagrama Soderberg[8]
În scopul realizării simulărilor pentru tracțiune și oboseală, au fost parcurși următori pași:
 Crearea ansamblului sudat ;
 Definirea materialelor și atribuirea proprietăților aferente acestora (figura 4.6);
 Activarea modulului de calcul pentru îmbinări sudate si introducerea parametrilor
pentru încercarea la tracțiune, Fn, s, L, (figura 4.7);
 Introducerea parametrilor pentru incercarea la oboseală, pentru fiecare caz în
parte (figura 4.8 și 4.9)
 Definirea materialelor de adaos alese pentru realizarea studiului;

35
 Realizarea calculelor pentr u toate cele 5 materiale de adaos alese.

Fig. 4. 6 Date de intrare – încercarea la treacțiune[ 16]

Fig. 4. 7 Date de intrare – încercarea la oboseala – cazul 1[ 16]

Fig. 4. 8 Date de intrare – încercarea la oboseala – cazul 2[ 16]

36

Fig. 4. 9 Definirea materialului de adaos[ 16]
Rezultatele obținute în urma realizări încercărilor la tracțiune si oboseală au fost
înregistrate și comparate pentru a se a lege materialul de adaos optim pentru realizarea probelor
dorite. Acestea sunt prezentate în tabelul 4.12, iar rezultatele încercarilor la oboseală, petnru cele
două cazuri sunt prezentate în tabelele 4.13 și 4.14.
Tabel 4. 12 Rezultatele obținute în urma încercări la tracțiune[ 16]
T 19 9 L R
C/M3 T 23 12 L R
C/M 3 T 23 12 L P
C/M 1 T 19 12 3 L
R C/M T 19 12 3 L
P C/M 1
Tensiunea admisibilă
σa[MPA] 217,65 229,41 229,41 223,53 217,65
Grosimea minima,s min[mm] 3,84 3,64 3,64 3,74 3,84
Lungimea minima,
Lmin[mm] 30,64 29,07 29,07 29,83 30,64
Tensiunea normal, σ[MPA] 55,56 55,56 55,56 55,56 55,56
Forța maxima, F nmax[N] 391764,7 412941,1 412941,1 402352,9 391764,7
Tabel 4. 13 Rezultatele obținute în urma încercări la oboseala – cazul 1[ 16]
T 19 9 L
R C/M3 T 23 12 L
R C/M 3 T 23 12 L
P C/M 1 T 19 12 3
L R C/M T 19 12 3
L P C/M
1
Limita de anduranță corectată, σ a [MPA] 70,8686 70,868 70,868 68,591 678,591
Solicitarea la oboseală finită, σ f[Mpa] 125,119 125,119 125,119 119,614 119,614
Solicitarea medie la oboseală a îmbinări,
σM[Mpa] 93,501 94,728 94,728 90,977 90,392

37
Amplitudinea silicitări la oboseală a
îmbinări, σ A[Mpa] 93,501 94,728 94,728 90,977 90,392
Tensiunea medie a ciclului, σ m[MPa]; 27,778 27,778 27,778 27,778 27,778
Amplitudinea tensiunii normale, σ a
[MPa]; 27,778 27,778 27,778 27,778 27,778
Coeficientul de siguranță calculat, n c 3,366 3,410 3,410 3,275 3,275

Tabel 4. 14 Rezultatele obținute în urma încercări la oboseala – cazul 2[ 16]
T 19 9 L
R C/M3 T 23 12 L
R C/M 3 T 23 12 L
P C/M 1 T 19 12 3
L R C/M T 19 12 3
L P C/M
1
Limita de anduranță corectată, σ a [MPA] 70,868 70,868 70,868 68,591 68,591
Solicitarea la oboseală finită, σ f[Mpa] 125,119 125,119 125,119 119,614 119,614
Solicitarea medie la oboseală a îmbinări,
σM[Mpa] 108,202 109,850 109,850 105,577 104,790
Amplitudinea silicitări la oboseală a
îmbinări, σ A[Mpa] 88,529 89,877 89,877 86,381 85,737
Tensiunea medie a ciclului, σ m[MPa]; 30,556 30,556 30,556 30,556 30,556
Amplitudinea tensiunii normale, σ a
[MPa]; 25 25 25 25 25
Coeficientul de siguranță calculat, n c 3,541 3,595 3,595 3,455 3,492
Diagramele Soderberg trasate pentru rezultatele obținute în urma încercărilor la oboseală sunt
prezentate în figurile 4.10, 4.11, 4.12, 4.13, 4.14,4.15, 4.16 și 4.17 pentru fiecare tip de material
de adaos utilizat și în figuile 4.18 , respectiv 4.19 se prezintă graficele cumulate pentru ambele
cazuri.

38

Fig. 4. 10 Liniile Soderberg pentru T 19 9 LR C/M 3 – cazul 1

Fig. 4. 11 Liniile Soderberg pentru T 19 9 LR C/M 3 – cazul 2

39

Fig. 4 . 12 Liniile Soderberg pentru T 19 12 3 L P C/M 1 – cazul 1

Fig. 4 . 13 Liniile Soderberg pentru T 19 12 3 L P C/M 1 – cazul 2

40

Fig. 4. 14 Liniile Soderberg pentru T 23 12 L R C/M 1 / T 23 12 L R C/M 3 – cazul 1

Fig. 4 . 15 Liniile Soderberg pentru T 23 12 L R C/M 1 / T 23 12 L R C/M 3 – cazul 2

41

Fig. 4. 16 Liniile Soderberg pentru T 19 12 3 L R C/M 3 – cazul 1

Fig. 4. 17 Liniile Soderberg pentru T 19 12 3 L R C/M 3 – cazul 2

42

Fig. 4. 18 Liniile Soderberg – cazul 1

Fig. 4. 19 Liniile Soderberg – cazul 2
În urma analizei efectuate a rezultat că materialul de adaos T 23 12 L PC/M 1 este cea
mai bună varianta pentru realizarea îmbinărilor sudate eterogene dintre oțelul carbon

43
S235JR+AR și oțelul inoxidabil austenitic X2CrNiMo17 -12-2. Pentru sudarea probelor a fost
ales procedeul MAG utilizând gazul de protectie M21 (Ar+18%CO 2)
Compoziția chimică a sârmei folos ite este prezentată în tabelul 4.15, iar în tabelul 4.16
sunt prezentate proprietățiile mecanice – metal depus.
Tabel 4. 15 Compoziția chimică a sârmei, T 23 12 L PC/M 1
Material
de adaos C
[%] Si
[%] Mn
[%] P
[%] S
[%] Cu
[%] Ni
[%] Cr
[%] Mo
[%] Nb
[%] N
[%] FW
[%]
T 23 12
LPC/M 1 0,040 0,650 0,600 0,019 0,009 0,133 12,540 22,85 0,162 0,025 0,0266 11,2
Tabel 4. 16 Proprietăți mecanice – metal depus
Material de
adaos Temperatura de
testare
[șC] Limita de curgere
ReL
[N/mm2] Rezistența la
rupere R m
[N/mm2] Alungirea
[%]
T 23 12 LPC/M 1 +20 460 610 31
4.1.4. Alegerea procedeului de sudare
După cum a fost menționat în subcapitolul anterior, procedeul se sudare ales este MAG,
iar gazul de protectie M21 (Ar 82%+18%CO2)
Parametrii regimului de sudare utilizați în cadrul experimentelor au fost stabiliți în
conformitate cu recomandările producatorului, iar valorile acestora sunt prezentate în tabelul
4.17.
Tabel 4. 17 Parametrii tehnologici stabiliți pentru realizarea experimentelor
Nr. crt. Parametrul Valoare
1. Curentul de sudare I s [A] 160
2. Tensiunea arcului U a [V] 28
3. Viteza de avans a sârmei v a [m/min] 9,2
4. Debitul de gaz Ar 82% +18%CO2, D g [l/min] 18
4.1.5. Proiectarea și realizarea probelor
Pentru pregătirea probelor în vederea sudări au fost parcurse următoarele etape:

44
Debitarea plăcilor la dimensiuni
Pentru realizarea experimentelor au
fost pregatite plăci din oțelul carbon S235JR
și din oțelul inoxidabil austenitic
X2CrNiMo17 -12-2 la dimensiunile 350mm
x 225mm x 15mm, prezentate în figura 4.20.
Debitarea plăcilor s -a realizat cu
ajutorul unei masini de debitat cu plasma cu
sursa Hypertherm Powermax 105 (fig. 4.21)
utilizând următorii parametrii :
 curentul de taiere 105[A] ;
 viteza de deplasare a cursei 900
[mm/sec] ;
 timpul de taiere 960[s] ;
 presiune aer 5.4 [bar].
Fig. 4. 20 Plăci din otel : 1 – S235JR, 2 – 316L

Fig. 4. 21 Masina de debitat cu plasmă

Prinderea pieselor în vederea sudării
Plăcile au fost fixate cu ajutorul unor plăci din oțel (figura 4.22), apoi au fost asezate pe
masa de sudare (figura 4.23), realizăndu – se ulterior legarea la masă și la sursa de sudare.

45

Fig. 4. 22 Fixarea plăcilor

Fig. 4. 23 Așezarea plăcilor pe masa de sudare

Sudarea probelor
a) Aparatura folosită pentru sudarea probelor
Pentru realizarea probelor prin procedeul MAG s -a utilizat un aparat sudura MIG/MAG
TM 500 W, prezentat in figura 4.24. Aparatul de sudură MIG/MAG TM 500 W este un produs
industrial profesional , sudează continuu cu sârmă de 1,2 mm și este un produs destinat
confectiilor metalice industriale grele, santierelor navale, etc.[9]

Fig. 4. 24 Aparat sudura MIG/MAG TM 4 20 W
Pentru măsurarea temperaturii între straturi s -a utilizat un Termometru Voltacraft
IR900 -30S care prezintă următoarele caracteristici (fig. 4.25, 4.26) [10]:
 incertitudinea de masurare a aparatului ± 0.810C
 raport optic 30:1
 domeniu măsurare -50 la +900 °C
 alarmă optică și acustică și funcție suplimentară de măsurare prin contact

46

Fig. 4. 25 Termometru Voltacraft IR900 -30S
Fig. 4. 26 Măsurarea temperaturii între straturi

b) Sudarea probelor
Sudarea probelor a avut loc prin procedeeul MAG, folosindu -se un suport ceramic la
rădăcină (figura 4.27).

Fig. 4. 27 Dimensiunile rostului și așezarea suportului ceramic: 1 – plăcuță tehnologică pentru
amorsarea arcului; 2 – suport ceramic; 3 – plăcuță tehnologică pentru crearea craterului final; 4 –
S235JR+AR; 5 – X2CrNiMo17 -12-2 [10

Umplerea rostului s -a efectuat în conformitate cu informațiile prezentate în Fig. 4.28.

Fig. 4. 28 Dispunerea straturilor [10]

Se face precizarea că fiecare trecere a pornit de pe plăcuța de capăt , iar craterul final a
fost poziționat pe plăcuța de capăt dreapta.

47
Parametrii stabiliți au fost monitorizați pe toata durata procesului de sudare, constatându –
se diferențe de maxim 3 A la intensitatea curentului de sudare și 1 V la tensiunea arcului. În
tabelul 4.18 sunt preyentați parametri utilizați în cadrul experimentelor .
Table 4.18 Parametrii utilizați în cadrul experiment elor[9]
Nr.Crt Parametri de sudare Unități Valorile
strtului de
rădacină Valorile pentru
straturile 2…4 valorile
pentru
straturile
5…8
2 3 4
1. Intensitatea curentului, I s [A] 170±10 170±10 170±10
2. Tensiunea arcului, U a [V] 29±2 29±2 29±2
3. Lungimea cordonului [mm] 350 350 350
4. Timpul de sudare [s] 204 164 190 196 73
5. Viteza de sudare, v s * [mm/s] 1.71 2.14 1.84 1.79 4.8
6. Energia lineară, E l ** [KJ/mm] 2.87 2.30 2.67 2.75 1.02
7. Viteza de avans a sârmei, v a [m/min] 4.8±0.1 4.8±0.1 4.8±0.1
8. Debitul de gaz
(Ar 82% +18%CO 2), D g [l/min] 18±1 18±1 18±1
Viteza de sudare, v s, a fost determinată cu ajutorul relației 5.5, iar Energia lineară, E l, a fost
determinată cu ajutorul relației 5.6, în conformitate cu SR EN 1011/1 [12].
𝑣𝑠= 𝐿𝑐
𝑡𝑠 [𝑚𝑚 𝑠⁄], (4.5)
𝐿𝑐 reprezintă lungimea cordonului de sudură măsurată în [mm]
𝑡𝑠 reprezintă timpuyl în care s -a realizat trecerea pentru fiecare strat în parte, măsurat în secunde.
𝐸𝑙=𝑘𝑈𝐼
𝑣𝑠 𝑥 10−3 [KJ/mm], (4.6)
Probele realizate vor fi analizate nedistructiv și distructiv, pentru a se evalua calitatea
obținută în urma procesului de sudare .
Pe lângă probele realizate respectând parametrii procedeului stabilit, a fost sudată și o
probă, din aceleași materiale și cu acea și parametrii, dar ce prezintă imperfecțiuni realizate în
timpul sudării. Această probă va fi utilizată pentru analiza influenței imperfecțiunilor asupra
îmbinării sudate în exploatare, modul în care acestea evoluează în timp și eventualele daune pe
care l e pot produce.
4.2. EXAMINAREA PROBELOR UTILIZÂND METODE NEDISTRUCTIVE

48
Pentru a analiza calității îmbinării sudate obținute au fost utilizate o serie de metode de
examinare nedistructivă, după care s -au prelevat epruvete pentru realizarea încercărilor
distructive.
Pentru punerea în evidență a eventualelor imperfecțiuni prezente în structura sudată
obținută proba a fost supusă examinării vizuale, examinării cu lichide penetrante, examinării cu
ultrasunete și examinării cu radiații penetrante.
Examinarea v izuală a structurii sudate a fost realizată utilizând metoda directă (cu ochiul
liber). În urma acesteia nu s -au identificat neconformități pe suprafața structurii sudate.
4.2.1. Examinarea cu lichide penetrante
Pentru punerea în evidență a imperfecțiuniilor de dimensiuni mici de pe suprafața piesei
(care nu pot fi dettectate vizual) s -au din imediata apropiere a suprafeței s -a utilizat examinarea
cu lichide penetrante.
S-a ales examinarea cu lichide penetrante deoarece oțelul inoxidabil aus tenitic
X2CrNiMo17 -12-2 prezintă o permeabilitate magnetica mai mică de 1, prin urmare examinarea
structurii cu pulberi magnetice ar fii forst dificilă.
Pentru examinarea probei cu lichide penetrante au fost parcurși următori pași.
a) Curațirea probei – proba a fost curațită chimic si mecanic, pentru a se îndepărta de pe
suprafața examinată eventualele impurități care ar putea influența rezultatul examinării;
b) Uscarea suprafeței – s-a realizat forțat utilizând un jet de aer cald;
c) Aplicarea penetrantului .
 Penetrantul se aplică pe suprafața de contact prin pulverizare (spray).
 Timpul de penetrare 10 min. .
 Pe toată durata de penetrare se urmărește ca lichidul să nu se usuce și să acopere
toată suprafața examinată. Dacă este necesar este permisă completarea c antității
de penetrant aplicată.
d) Îndepărtarea excesului de penetrant . – Excesul de penetrant solubil în apă s -a îndepărtat
cu ajutorul unui jet de apă.
e) Uscarea suprafeței – s-a realizat forțat utilizând un jet de aer cald;
f) Aplicarea developantului
 Devel opantul s -a aplicat într -un strat uniform și subțire, pe întreaga suprafață de
examinat, numai după ce în prealabil a fost bine agitat.
 După aplicarea developantului suprafața examinată a fost lăsată să se usuce la
temperatura camerei.
 Durata de develop are începe imediat după uscarea suprafeței, aceasta fiind de 10
min. Este recomandat ca aceasta să fie cuprinsă între 10 și 30 minute.
g) Interpretarea rezultatelor s -a realizat la terminarea timpului prescris pentru developare.
În urma examinării cu lichi de penetrante s -a constatat că piesa nu prezintă imperfecțiuni
exterioare sau interioare, cu condiția ca acestea să comunice cu exteriorul, pe suprafața
examinată .
4.2.1. Examinarea cu ultrasunetelor
Examinarea cu ultrasunete s -a realizat utilizând două tehnici diferite.
Probele au fost examinate cu ultrasunete utilizând metoda cu impuls reflectat. Pentru
realizarea examinării a fost utilizat un Defectoscop Krautkramer, și 2 parpatoare înclinate cu
unchiurile de 60 ᴼ,70ᴼ. Pentru a vedea daca echipa mentul si tehnica aleasă pot fi aplicate pentru
tipul de îmbinare realizat, am utilizat o epruvetă debitata si probele realizate, în care au fost

49
create imperfecțiuni cu un diametru de ϕ3 mm și pe o adâncime de 6 mm pe marginea cordonului
de sudură, in sec țiune transversală.

Fig. 4. 29 Echipament utilizat pentru examinarea cu US – impuls reflectat
În urma examinarii prin tehnica aleasă nu au putut fii evidențiate imperfecțiuniile create
artificial daca examinarea se realiza de pe ambele părti ale codonului de sudură. Imperfecțiunile
putând fii evidențiate daca examinare se realiza doar din partea oțelului carbon S235JR+AR.
Ulterior îmbinările sudate au fost supuse examinării cu ultrasunete prin tehnica TOFD, în
urma căreia rez ultatele obținute au fost neconcludente.
În ceea ce priveste aplicarea modelului pentru stabilirea incertitudini de măsurare în
cadrul examinării cu ultasunete apar o serie de factori , în plus, care influențează rezultatul
măsuratori. Iar dintre facto ri din model cel care crează cele mai mari probleme este factorul
uman. Utrasunetele fiind o tehnică în cadrul căreia operatorul trebuie sa aibă o pregătire foarte
bună, acesta nu influențează numai alegerea metodei,parametri, echipamentul și aceesoriile
acestuia dar și interpretarea rezultatului.

4.3. EXAMINAREA PROBELOR UTILIZÂND METODE DISTRUCTIVE

După ce pro ba a fost supusă examinărilor nedistructive s -au prelevat epruvete pentru
realizarea încercărilor distructive
Proba a fost debitată după direcți ile și în zonele indicate în Figura 4.30.

50

Fig. 4. 30 Localizarea zonelor de debitare[9,10]
Zona prelevată a fost supusă operației de rectificare în vederea realizării unor probe pentru
determinarea durității, compoziției chimice și structurii diverselor zone: material de bază, zona
influnețată termic, linia de fuziune și cordon.
Datorită faptului că punerea în evidență a diverselor zone ale îmbinării se face diferit
pentru oțelurile carbon și oțelurile înalt aliate inoxidabile, procedura de lucru a presupus
parcurgerea următoarelor etape distincte:
– etape urmate pentru determinarea compoziției chimice :prelevare probe prin debitare
mecanică cu răcire continuă; rectificare; polisare; atac chimic cu apă regală
(HNO 3+3HCl) pentru a pune în evid ență diferitele zone ale cordonului de sudură;preluare
compoziție chimică;
– etape urmate pentru determinarea duritățiilor : rectificare pentru îndepărtarea zonelor
afectate în urma încercării de determinare a compoziției chimice; polisare; debitare proba
atac chimic cu Nital 2% pentru S235JR+AR; identificare și marcare zonă influențată
termic din oțelul carbon; atac chimic cu acid oxalic 10% pentru X2CrNiMo17 -12-2;
identificare și marcare zonă influențată termic din oțel inoxidabil austenitic; determinare a
durități prin metoda Vickers;
Valorile obținute în urma analizei chimice prin spectometrie sunt prezentate în tabelul 4.19,
acestea au fost determinate ca valori medii între 5 măsurători.

Table 4.19 Compozitia chimica determinată [9,10 ]
Zona
imbinare
Nr.
incercar
e Element chimic [%] , determinat ca valoare medie între 5 măsurători

Fe
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
NI
Al
Co
Cu
Nb
Ti
V
W
Pb
Sn
B
Ca
Zr
As
Alte
elemente

51
X2CrNiMo
17-12-2
Valori
medii
68.98
0.0246
0.3466
1.74
0.01392
0.005
16.54
1.798
9.878
0.01116
0.0974
0.2692
0.0085
0.00336
0.05834
0.05898
0
0
0
0
0
0
0.1669
Cordon
Valori
medii
63.02
0.05358
0.6524
0.732
0.01462
0.01054
22.18
0.2514
12.6
0.01166
0.07132
0.07758
0.02196
0.04508
0.07042
0.02
0
0
0
0
0
0
0.1674
S235JR+A
R
Valori
medii
98.32
0.1622
0.2386
0.6456
0.00588
0.01352
0.257
0.0251
0.1708
0.04774
0.0021
0.01552
0.0023
0.002
0.00266
0.015
0.025
0.0031
0.001
0.001
0.00232
0.005
0.0366
Probele utilizate pentru determinarea compoziției chimice sunt indicate în Fig. 4.31.

Fig. 4. 3 1 Proba rezultată pentru
determinare compoziției chimice[9,10]
Fig. 4. 32 Proba rezultată pentru
determinarea structurii si durități[9]
.

a)

b)
Fig. 4. 3 3 Poziționarea punctelor de măsurare pe cele 3 direcții[9]
a) direcția transversală – C; b) direcțiile longitudinale – A și B

Probele supuse examinării macroscopice si determinarii duritatii sunt prezentate în figura 4.32.
Valorile durității măsurate, dupa direcțiile A, B și C (conform Figurii 4.33) în zonele îmbinării,
prin metoda Vikers 0.2 sunt indicate în tabelele 4.20 și 4.21.

Table 4. 20 Valori duritate pe zone îmbinări – direcții longitudinale[9]
X2CrNiMo17 –
12-2 ZIT spre
X2CrNiMo17 –
12-2 Cordon ZIT spre
S235JR+AR S235JR+AR
Puncte
de 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

52
măsurare
Direcția
A
205
208
207
199
204
165
172
188
159
170
173
182
190
199
183
211
196
200
194
198
160
176
177
167
180
Direcț ia
B
187
203
196
189
203
159
134
149
155
142
192
190
188
189
191
195
208
199
209
207
170
165
162
166
170
Table 4. 21 Valori duritate în cordon – direcție trensversală[9]
Cordon
Puncte de
măsurare 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Direcția
C
170
181
194
208
176
170
187
193
179
169
180
168
196
176
194
176
202
187
207
192
Reprezentarea grafică a variației durității pe cele 3 direcții este prezentată în figurile 4.34 și
4.35 .

Fig. 4. 34 Variația durității în cordonul de sudură – directie transversală – C[9]
Din Fig. 4.34 se poate observa o variație a durității între 168 HV, valoare minimă înregistrată
la punctul 12 de măsurare, și 208 HV, valoare maximă înregistrată în partea superioară a
cordonului de sudură, la punctul 4 de măsurare.

a
b
Fig. 4. 35 Variația durității – directie longitudinala [9]:
a- in material ele de baza ; b – in zona influentata termic
170 181 194 208
176 170 187 193
179
169 180
168 196
176 194
176 202
187 207
192
165185205
0 2 4 6 8 10 12 14HV0,2
[mm]
208
187
160 180
155165175185195205
0 2 4 6
MB- 316L- direction A
MB – 316 L – direction B
MB – S235JR+AR – direction A
MB – S235JR+AR – direction BHV 0,2
puncte de
măsurare 188
134 211
194
130150170190210
0 2 4 6
HAZ- 316L- direction A
HAZ – 316 L – direction B
HAZ – S235JR+AR – direction A
HAZ – S235JR+AR – direction BHV
puncte de
măsurare

53
În materialele de bază valoriile duritații (fig. 4.33a) au fost cuprinse în următoarele intervale :
160 HV – 180 HV pentru oțelul S235JR+AR, ambele valori fiind inregistrate pe direcția A de
măsurare; 187 HV – 208 HV pentru oțelul X2CrNiMo17 -12-2,valoarea minimă a fost
determinată pe direcția B de măsurare, iar valoarea maxima pe directia A de măsurare.
Următorul pas al examinării distructive a fost analiza microstructurii obținute în zonele de
interes si anume: zona influențată termic, linia de fuziune și îmbinarea sudate. Imaginile au fost
preluate utilizân un microscop Olympus GX51 și sunt prezentate în 4.35, 4.36, 4.37, 4.38, 4.39,
4.40, 4.41 și 4.42.

Fig. 4. 36 Structură material de bază – X2CrNiMo17 -12-2 , 200x[10]

54

Fig. 4. 37 Structură material de bază – S235JR+AR , 200x[10]

Fig. 4. 38 Linia de fuziune dintre otelul carbon și cusătură,50x[10]

55

Fig. 4. 39 Linia de fuziune dintre otelul inoxidabil și cusătură,200x[10]

Fig. 4. 40 Zona influențată termic – oțel carbon, 50x[10]

56

Fig. 4. 41 Zona influențată termic – oțel inoxidabil austenitic, 500x[10]

Fig. 4. 42 Structura cordonului ,200x[10]

57
4.4. CONCLUZII
S-au realizat o serie de probe sudate utilizând procedeul de sudare MAG (136) cu sârmă
tubulară. Pentru realizarea probelor au fost utilizate următoarele materiale de bază S235JR+AR și
X2CrNiMo17 -12-2, iar materialul de adaos utilizat a fost T 23 12 LPM 1/C1.
Probele realizate au fost examinate vizual și cu lichide penetrante pentru a pune în
evidență eventualele imperfecțiuni pozitionate pe suprafata îmbinării sudate, sau care comunică
cu exteriorul.
Au fost supuse examinarii cu ultrasunete, însă , datorită structurii diferite a celor 2
materiale de bază au fost d ificulțăți privind evidențierea imperfecțiunilor utilizând tehnicile
alese . Pentru examinarea cu ultrasunete s-au utilizat: metoda de examinare cu impuls reflectat și
tehnica TOFD (Time of Flight Diffraction). În cazul examinării cu ultrasunete operatoru l
influențează pe lângă alegerea metodei,parametrilor, echipamentului și aceesoriile acestuia și
interpretarea rezultatului în proporție de aproximativ 70% (pozitionare traductor, forța de
apasare, citire a si interpretarea afisajului, etc.).
Din cercetăr ile efectuate se pot desprinde următoarele concluzii:
– procedeul de sudare, prin intermediul energiei liniare, influențează caracteristicile
îmbinării sudate;
– structura zonelor influențate termic ( ZIT) diferă datorită diferențelor dintre cele două
materiale supuse operației de sudare;
– tipul de rost influențează valorile durității.
Se poate observa, de asemenea, o creștere a durității în zona ZIT spre oțelul carbon
S235JR+AR, duritatea ajungând pana la valori de 211 HV.
In cazul microstructurilor se observă o crestere a grauntelui în zona inluențată termic,
fiind mai evidentă în partea dinspre oțelul carbon S235JR+AR.
Condonul de sudură realizat prezintă o structură dentritică preponderent austenitică.

58

CAPITOLUL V . PROIECTAREA ȘI REALIZAREA BAZEI DE DATE

5.1. NECESITATEA CREĂRII BAZEI DE DATE
Tehnologia sudării reprezintă, la nivel mondial, una din componentele de bază ale
industriei. Procedeele de realizare a îmbinărilor sudate, dar si metodele de examinare, sunt în
continuă dezvoltare, din acest motiv, documentația aferentă este în continuă schimbare.
În prezent, documentația referitoare la examinarea distructivă și nedistructivă a
îmbinărilor sudate este din ce în ce mai complexă. Din acest motiv oamenii de stiință au elaborat
soft-uri și unelte pentru a facilita accesul la aceste informați i.
5.2. PROIECTAREA STRUCTURII BAZEI DE DATE
Atunci când dorim sa realizăm un soft sau o baza de date, trebuie sa avem în vedere faptul
ca nu toate persoanele care vor accesa aceasta unealtă au cunoștiințe avansate de utilizare a
calculatorului. Astfel, b aza de date proiectată va avea o interfață simplă pentru facilita accesul la
informații.
Având în vedere că domeniul ales pentru conținutul bazei de date este destul de vast iar
informațiile trebuie structurate astfel încât accesarea acestora să fie cât m ai simplă, s -au stabilit 7
categorii principale. Aceste categori vor apărea pe prima pagină a aplicației, iar accesarea
fiecăreia dintre aceste va permite accesarea informațiilor structurate în acele categorii.
Categoriile stabilite sunt următoarele :
 Calsificare imperfecțiuni – conținutul acesteia a fost realizat pe baza
standardului ISO 6520 și conține descrierea tipurilor de imperfecțiuni ce pot
apărea în îmbinările sudate, împărțite pe grupe;
 Criterii de acceptabilitate – conținutul acesteia a fost real izat pe baza
standardului ISO 5817 și conține limitările stabilite de prezentul standard pentru
acceptarea îmbinărilor sudate;
 Metode de examinare – cuprinde informații referitoare la metodele de examinare
nedistructive și distructive aplicabile îmbinărilo r sudate;
 Decizie A/R – oferă informații ajutătoare cu privire la creiteriile de
acceptabilitate pentru o imperfecțiune detectată experimental;
 Căutare – motor de căutare rapidă a unei informați prezente în baza de date;
 Referinte – conține o serie de titl uri de cărți, standarde și normative ce au stat la
baza realizări bazei de date, dar și documente ajutătoare pentru a aprofunda
cunostiințele în domeniu;
 Contact ;
 Aplicație flash – prin accesarea butonului se poate descărca aplicația flash a
bazei de date .

59
Fiecare categorie este structurată în secțiuni, care la rândul lor conțin subsecțiuni. S -a
stabilit acest mod de divizare pentru a ușura accesarea informațiilor.
Structura bazei de date este prezentată în tabelul 5.1.
Tabel 5. 1 Împărțirea bazei de date pe categori/secțiuni/sub -secțiuni
Categori Secțiuni Sub – Secțiuni
Clasificare
imperfectiunii 1.Fisuri
2.Cavități
3.Incluziuni solide
4.Lipsă de topire și de pătrundere
5.Imperfecțiuni de formă și dimensiuni
6.Imperfecțiuni diverse Tipurile de imperfecțiuni din fiecare grupă
în parte. Pentru fiecare dintre acestea
prezentându -se codificarea, observațiile
aferente dar și desenul reprezentativ,
conform ISO 6520
Criterii de
acceptabilitate 1. Imperfecțiuni de suprafață
2. Imperfecțiuni interne
3. Imperfecțiuni în geometria îmbinări
4 Imperfecțiuni multiple Tipurile de imperfecțiuni din fiecare grupă
în parte. Pentru fiecare dintre aceste
prezentându -se în funcție de tipul
imperfecțiuni, limitele impuse de
standardul ISO 581 7 pentru fiecare nivel de
calitate
Metode de
examinare 1. Examinarea vizuală – VT a) Examinarea la apropiere
b) Examinarea la distanță
2. Examinarea cu lichide penetrante –
PT –
3. Examinarea cu pulberi magnetice –
MT a) Metoda umedă
b) Metoda uscată
4. Examinarea cu curenți turbionali –
ET
5. Examinarea cu radiații penetrante –
RT a) Examinare cu radiații X
b)Examinarea cu radiații γ
6. Examinarea prin termografiere în
infraroșu – TT –
7. Examinarea cu ultrasunete -UT a) Metoda cu impuls reflectat
b) Metoda cu impuls transmis
c) Metoda cu ecouri repetate
d)Tehnica TOFD
Decizie A/R Permite identificarea criteriilor de acceptabilitate pentru o imperfecțiune detectată
experimental, prin introducerea unor valori alfa -numerice
Căutare Permite afisarea detalilor despre o imperfecțiune, caracterizare și criteri de acceptare
Referinte Contine o serie de titluri de standarde, prescriptii tehnice și carți, care pot fi necesare
pentru examinarea nedistructivă și distructivă
Contact Contine detalii cu privire la persoana de contact
Aplicatie flash Link pentru descarcarea aplicației flash

60

Fig. 5. 1 Structura bazei de date
În figura 5.1 este prezentată schematic structura bazei de date .
5.3. REALIZAREA BAZEI DE DATE
5.3.1. Design -ul bazei de date
Baza de date a fost creeată având la baza standarde, carți și prescripții tehnice utilizate
pentru a analiza rezultatele obținute în urma examinărilor neditructive și distructive a îmbinărilor
sudate. Scopul aceste i baze de date este de a facilita accesul la informații privind tipul
imperfecțiuniilor, modul în are acestea pot fii puse în evidență și criteriile de acceptabilitate. De
asemenea, baza de date oferă informații privind metodele de examinare nedistructiva care se pot
aplica pentru a detecta diferite imperfecțiuni, funcție de dimensiunea produsului analizat, dar și
de poziționarea imperfecțiuni în cusătura sudată.
Accesul la informație poate fi facut și fară ca calculatorul să fie conectat la internet.
Aceasta putând fii fie sub forma de pagina WEB, fie sub forma de aplicație flash. În cazul pagini
WEB, accesul la internet este necesar. In cazul formei flash, este necesar doar pentru pentru a
descarca aplicația de pe pagina WEB a bazei de date.
Datorită faptului că baza de date poate fi accesată în 2 forme distincte, se disting 2 tipuri
de relații între utilizatori si baza de date. Acestea sunt prezentare în figura 3.2

61

Fig. 5 2 Relația dintre utilizator si baza de date , pagin ă WEB
5.3.2. Interfata bazei de date
Interfața bazei de date a fost creată utilizând limbajul HTML (HyperText Markup
Language) pentru realizarea conținutului, CSS (Cascading Style Sheets) pentru realizarea stilului
redat, cât și JAVA script pentru crearea legăturilor între informațiile aferente fiecarei secțiuni.
HTML este un limbaj de marcare utilizat pentru crearea paginilor web.
Pentru a evidenția mai bine scopul ei baza de date a fost denumită astfel : „Caracterizarea
neconformitățiilor din îmbinăril e sudate”, nume ce va apărea pe fiecare pagina în partea
superioară.
În tabelul 5.2. sunt prezentate secvențe din codurile limbajelor utilizate pentru crearea
bazei de date.
Tabel 5. 2 Secvențe de cod utilizat
HTML CSS JAVA script
<!DOCTYPE html PUBLIC "-
//W3C//DTD XHTML 1.0
Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtm
l1-transitional.dtd">
<html
xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http -equiv="Content -Type"
content="text/html; charset=iso -8859 -1" />
<title>Caracterizare neconform itatii
imbinari sudate </title>
</head>
<link href="style.css" rel="stylesheet"
type="text/css" />
<body>
<div id="container">
<div id="header"> /* CSS Document */
#container
{
margin:0 auto;
width: 1350px;
background -color:
#99CCCC;
}

#header
{
background:#669999
;
padding -bottom:
15px;
padding:15px;
text-shadow: -2px
2px 7px rgb(255, script type="text/javascript"
src="jquery –
1.10.2.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
function genNews(){
$('#genNews').fadeIn('slow'
);
}
function events(){
$('#divEvents').fadeIn('slow
');
}
function design(){
$('#divDesign').fadeIn('slow
');
$('#divJurnals h4,
#divJurnals ul').fadeIn('slow');
}

62
<h1 align="center">
<font face="Times New Roman"
style="text -shadow: -2px 2px 7px rgb(255,
255, 255)"; color= "#000000">
CARACTERIZARE
NECONFORMIT&#258&#354I
&#206MBIN&#258RI SUDATE</font>
</h1>
</div> 255, 255);
}

#header h1
{margin:0; }

#navigation
{
float:left;
width:1350px;
background:#FFFFF
F;
} function conferences(){

$('#divEvents').fadeIn('slow
');
$('#divEvents
h4:last, #divEvents
ul:eq(1)').fadeOut('slow');
$('#divEvents
h4:eq(1), #divEvents
ul:eq(0)').fadeIn('slow');
}
</script>

La o prima accesare a bazei de date, va aparea o fereastră cu categoriile stabilite, vezi Fig.
5.3 Apasarea un ui buton din interfața, va conduce la deschiderea unei noi pagini, care va conține
informațiile aferente categoriei respective.

Fig. 5 3 Prima pagina
Prin accesarea primei categorii și anume „Clasificare imperfecțiuni” (vezi Fig 5.4) se va
afișa o fereastră care conține în partea stângă secțiunile aferente. Secțiunile din această categorie
reprezintă de fapt grupele de imperfecțiuni conform standardulu i SR EN ISO 6520:2015, și
anume :
 Fisuri;
 Cavități;
 Incluziuni solide;
 Lipsă de topire și de pătrundere;
 Imperfecțiuni de formă și dimensiuni;
 Imperfecțiuni diverse.
În dreptul fiecărei secțiunii se regăsește un buton de selecție. Prin apăsarea sageții din
dreapta butonului va fi afișată o lista cu toate sub -secțiunile aferente fiecărei grupe. Din lista

63
respectivă putem selecta o sub -secțiune, si apoi prin apasarea butonului OK va aprea pe ecran o
căsuță în care vor fi precizate urmatoarele:
 Coloana COD – va cuprinde codificarea numerică conform STAS pentru identificarea
imperfecțiuni respective;
 Coloana OBSERVAȚII – cuprinde descrierea imperfecțiunii și diferite informații utile;
 Coloana SCHIȚĂ – cuprinde schița unei îmbinări sudate pe care este pozițio nat și
indicat tipul respectiv de imperfecțiune.

Fig. 5 4 Pagina 2 – Clasificare imperfecțiuni
Accesând categoria „Criterii de acceptabilitate” (vezi Fig.5.5) se va afișa o fereastră care
conține în partea stângă secțiunile aferente. Secțiuniile din această categorie reprezintă țmpărțirea
pe grupe a imperfecțiuniilor conform standardului SR EN ISO 5817:2015, și anume :
 Imperfecțiuni de suprafață;
 Imperfecțiuni interne;
 Imperfecțiuni în geometria îmbinării;
 Imperfecțiuni multiple;
În dreptul fiecărei secțiunii se regăsește un buton de selecție. Prin apăsarea sageții din
dreapta butonului va fi afișată o lista cu toate sub -secțiunile aferente fiecărei grupe. Din lista
respectivă putem selecta o sub -secțiune, si apoi prin apasarea butonului OK va aprea pe ecran o
căsuță în care vor fi precizate urmatoarele:
 Coloana COD – va cuprinde codificarea nu merică conform STAS 6520 pentru
identificarea imperfecțiuni respective;
 Coloana OBSERVAȚII – cuprinde descrierea imperfecțiunii,uneori schita îmbinării pe
care este poziționat și indicat tipul respectiv de imperfecțiune și diferite informații
utile
 Coloan a t [mm] – cuprinde schița unei îmbinări sudate pe care este poziționat și indicat
tipul respectiv de imperfecțiune
 Coloana LIMITELE IMPERFECȚIUNILOR PENTRU NIVELURILE DE CALITATE –
evidențiază limitele de acceptabilitate ale imperfecțiuniilor pentru fiecar e nivel de
calitate.

64

Fig. 5. 5 Pagina 3 – Criterii de acceptabilitate
Accesând categoria „Metode de examinare” (vezi Fig. 3.6) se va afișa o fereastră care
conține o serie de butoane de pegătură pentru fiecare secțiune în parte. Secțiuniile din această
categorie sunt reprezentate de metodele de examinare nedistructive si di structive care se aplică
îmbinărilor sudate :
 Examinarea vizuală – VT;
 Examinarea cu lichide penetrante – PT;
 Examinarea cu pulberi magnetice – MT;
 Examinarea cu curenți turbionali – ET;
 Examinarea cu radiații penetrante – RT;
 Examinarea prin termografi ere în inflaroșu – TT;
 Examinarea cu ultrasunete – UT;
 Examinarea prin emisie acustică – AT;
 Metode distructive.

Fig. 5. 6 Pagina 4 – Metode de examinare

65
Pentru fiecare dintre sectiuniile 1 -8 sub -secțiuniile vor fi:
 Terminologie;
 Noțiuni generale;
 Tehnici de examinare;
 Raport de examinare;
 Standarde aferente examinarii .
Pentru secțiunea 9 – Metode distrucțive, sub -secțiunile vor fi reprezentate de :
 Încercarea la tracțiune;
 Încercarea la oboseală;
 Încercarea la încovoiere prin șo c;
 Măsurarea durității;
 Macro și microscopie;
Prin accesarea categoriei „Contact”(vezi Fig. 5.7) se va deschide o fereastră care va conține
urmăroarele:
 Localizare pe hartă a Facultății Ingineria și Managementul Sistemelor Tehnologice;
 Numele persoanei de contact;
 Adresa facultății;
 Telefon;
 Adresă de E -mail.

Fig. 5. 7 Pagina 5 – Contact

Prin accesarea butonului categoriei „Decizie A/R” se va deschide o pagină în cadrul
căreia prin selectarea unor câmpuri și prin completarea cu parametri obținuți experimental baza
de date va afișa în mod automat , în funcție de nivelul de calitate ales, pe baza standardelor în
vigoare dacă imperfecțiunea detectată experimental se încadrează sau nu în limitele impuse de

66
criteriile de acceptab ilitate. Funcția descrisă mai sun nu va ține cont doar de standardul SR EN
ISO 5817, se vor evalua toate informațiile din standardele în vigoare referitoare la criterii de
acceptabilitate ale imperfecțiunilor din îmbinările sudate.
Căutare – Permite afisa rea detalilor despre o imperfecțiune, caracterizare și criterii de
acceptabilitate;
Referinte – Contine o serie de titluri de standarde, prescriptii tehnice și carți, care pot fi necesare
pentru examinarea nedistructivă și distructivă
5.4. CONCLUZII

67

CAPITOLUL VI. CERCETĂRI ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND
PROIECTAREA UNUI MODEL DE ESTIMARE A INCERTITUDINII DE
MĂSURARE
6.1. PREZENTAREA NOȚIUNII DE INCERTITUDINE DE MĂSURARE PE BAZA
STANDARDULUI JCGM 100:2008
Conceptul de „ incertitudine ”este un co ncept relativ nou și reprezintă un parametru asociat cu
rezultatul unei măsurări, care caracterizează dispersia valorilor ce pot fi atribuite, în mod
rezonabil, măsurandului[ 58,59].
Incertitudinea unui rezultat al unei măsurări reflectă lipsa unei cunoaș teri exacte a valorii
măsurandului. Rezultatul măsurării după efectuarea corecțiilor pentru efectele sistemetice
cunoscute este încă estimat de valoarea măsurării datorită erorilor aleatoare și imperfecțiunea
corecțiilor efectuate [58,59].
Pentru a putea stabili valoarea incertitudini i de măsurare pentru o metoda trebuie sa se
stabilească pentru început marimile ce carecterizează aceea mărime și factorii care pot influența
valoarea incertitudini de măsurare [JCGM 100:2008 ].
Conform standardului JCGM 100: 2008 pentru a evalua și exprima incertitudinea de
măsurare trebuie respectată procedura următoare [58,59].:
 exprimarea matematică a relației dintre măsurandul, Y, și mărimile de intrare , X i,
de care depinde, funcția trebuie să includă și factorii de corecție necesari pentru
fiecare mărime ;
 determinarea valorii estimate,x i, pentru fiecare mărime de intrare ;
 exaluarea incertitudini standard, 𝑢(𝑥𝑖), pentru fiecare valoare estimată ;
 evaluarea covarianțelor asociate cu estimatele marimilor de intrare;
 determinare a incertitudini standard combinate, uc(y);
 determinarea incertitudini extinse, U;
 raportarea rezultatului.
În tabelul 6.1 sunt prezentate valorile ce trebuie cunoscute și calculate pentru a putea realiza o
analiză minimală a incertitudini de măsurare.
Tabe l 6. 1 Valori ale incertitudini de măsurare [JCGM 100:2008].
Mărimea
Xi Estimata
xi Incertitudinea
standard
u(x i) Coeficientul de
corecție
ci Contribuția la
incertitudinea
standard
ui(y)
X1 x1 u(x 1) c1 u1(y) …
…
…
…
…
Xn xn u(x n) cn un(y)
Măsurandul y

68
Modelarea măsurărilor
De cele mai multe ori măsurandul nu este măsurat direct ci este determinat din N alte
mărimi X1,X2,….X N printr -o funcție de dependență f, [58,59]:
𝑌=𝑓(𝑋1+𝑋2+⋯+𝑋𝑁) (6.1)
Mărimile de intrare X1,X2,….X N de care mărimea Y de ieșire depinde pot fi și ele văzute ca
măsuranzi care la rândul lor depind de alte mărimi incluzând factori de corecție pentru mărimi de
influență ceea ce poate conduce la o funcție de dependență complic ată care nu poate fi explicitată
Mai mult, f poate fi determinată experimental ori există numai ca un algoritm care trebuie evaluat
numeric.
Setul de mărimi de intrare X1,X2,….X N poate fi caracterizate ca [58,59]:
 mărimi a căror valoare și incertitudine s unt direct determinate în măsurarea curentă.
Aceste valori și incertitudini pot fi obținute printr -o singură măsurare , măsurări repetete,
sau judecăti bazate pe experientă și pot cuprinde determinarea corecțiilor de citire a
instrumentelor, a mărimilor d e influență cum ar fi temperatura, presiunea, umiditatea etc.
 mărimi ale căror valori și incertitudini sunt introduse in măsurare din surse externe cum ar
fi mărimi asociate unor etaloane, materiale etalon certificate și date de referință luate din
tabele
Estimarea măsurandului Y, notată cu y, este obținută din funcția f utilizând valorile estimate,
x1,x2, ……x N, ale celor N mărimi de intrare X 1,X2,….X N.
Valoarea estimată y este dată de relația[1,2]:
𝑦=(𝑥1,𝑥2,…,𝑥𝑁) (6.2)
În anumite cazuri y se obține din măsurări utilizând următoarea formulă[1,2]:
𝑦=𝑌̅=1
𝑛∑𝑌𝑘=1
𝑛∑𝑓(𝑋1,𝑘,𝑛
1𝑛
1 𝑋2,𝑘,…𝑋𝑁,𝑘) (6.3)
Evaluarea incertitudinii standard u(xi)
Incertitudinea standard este incertitudinea rezultatului unei măsurări exprimată printr -o abatere
standard și se definește ca rădăcina pătrată a varianței estimate [58,59]..
Incertitudinea de măsurare asociată cu estimația deintrare, x i, este denumită incertitudine standard
și este notată cu u(x i) [1,2]:.
Metodă de evaluare de Tip A – Metodă de evaluare bazată pe analiza statistică a unei serii
de n observații repetate și independente [58,59]..
Incertitudinea standard de Tip A
 se obține printr -o evaluare de Tip A;
 se calculează pe baza unui șir de observații repetate;
 este abatere standard estimată statistic, s.
𝑥𝑖=𝑋𝑖̅=1
𝑛∑ 𝑋𝑖,𝑘𝑛
𝑘=1 (6.4)
𝑢(𝑥𝑖)=𝑠(𝑋𝑖̅)=[1
𝑛(𝑛−1)∑ (𝑛
𝑘=1𝑋𝑖,𝑘−𝑋̅𝑖)2]1/2 (6.5)
Metodă de evaluare de Tip B – Metodă de evaluare bazată pe alte metode decât analiza
statistică a șirurilor de observaț
Incertitudinea standard de Tip B
 se obține printr -o evaluare de Tip B;
 se definește ca estimația abaterii standard obținute dintr -o distribuție de probabilitate
presupusã.
Evaluarea incertitudini standard combinate uc(y)
Abaterea standard estimată asociată cu valoarea estimată a rezultatului măsură torii y
numită incertitudine standard combinată este notată cu uc(y),este determinată din abaterile

69
standard estimate asociate fiecărei mărimi de intrare xi, numite incertitudini standard și notate cu
u(x i) [58,59].
În cazul mărimilor de intrare coelate in certitudinea standard combinată se calculează cu
relația [58,59]:
(6.6)
Pentru mărimi de intrare necorelate se utilizează următoarea formulă[1,2]:
𝑢𝑐2(𝑦)=∑ (𝜕𝑓
𝜕𝑥𝑖)𝑢2(𝑥𝑖)𝑁
𝑖=1 (6.7)
Evaluarea incertitudini extinse
Incertitudinea extinsă(lăr gită) se notează cu U și se obține prin multiplicarea incertitudinii
standard combinată uc(y) cu un factor de lărgire k [58,59]:
U = ku c(y) (6.8)

6.2. CONTRIBUȚII PRIVIND PROIECTAREA SI REALIZAREA UNUI MODEL DE
ESTIMARE A INCERTITUDINI DE MĂSURARE
Atunci când se raportează rezultatul unei măsurări a unei mărimi, trebuie să se prezinte,
de asemenea, o indicatie cantitativă asupra calității acestuia, astfel încât cei care -l vor utiliza
ulterior sa poată evalua credibilitatea acestuia [58,59].
În practică sursele de incertitudine posibile pot fii reprezentate de [58,59]:
a) definirea incompletă a măsurandului;
b) definirea imperfectă a măsurandului;
c) eșantioane nereprezentative ale măsurandului definit;
d) cunoașterea neadecvată a efectului condițiilo r de mediu asupra măsurării sau
măsurarea imperfectă a condițiilor de mediu;
e) eroarea de paralaxă la citirea instrumentelor analogice;
f) rezoluția finită a instrumentelor sau a pragul de discrimnare;
g) valorile inexacte ale etaloanelor sau a materialelor de referință;
h) valorile inexacte ale constan țelor și a altor parametri obținuți de la surse exterioareși
utilizate în algoritmul de calcul al datelor;
i) aproximări și prezumții incorporate în metoda de măsurare sau procedură;
j) variații în observațiile repetate al e măsurandului în condiții aparent identice.
Aceste surse sunt dependente una de cealaltă și pot fi incluse una în alta.
Tinând cont de specificațiile date de JCGM100:2008 în cadrul acestul capitol s -a încercat
realizat un model matematic de estimare a incertitudini de măsurare aplicabil pentru stimarea
incertitudinii duriății în scara Vickers și pentru examinarea cu lichide pnetrante a îmbinărilor
sudate.
De asemenea, s -a incercat stabilirea unui model teoretic pentru estimarea incertitudinii de
măsura re în cazul examinării cu ultrasunete a îmbinerior sudare.
Pentru a putea stabilii pașii și relațiile matematice necesare trebuie identificați și
caracterizați factorii principali care influenteaza rezultatul unei măsurători și etapele ce trebuie
urmate .
),( 2)( ),( )(1
1 12
12
1 12
j i
jN
iN
ij iiN
i ij i
jN
iN
j ic xxuxf
xfxuxfxxuxf
xfyu





   
  

70
În figura 6.1. sunt prezentate etapele de bază și succesiunea lor pentru a determina
incertitudinea de măsurare .

Fig. 6.1. Etape pentru estimarea incertitudinii de măsurare

6.2.1 .Factorii care influenteaza determinarea incertitudinii de măsurare
Pentru a putea stabili modelul matematic s-au luat în considerare o serie de factori care
influențează rezultatul unei măsurarii , aceștia sunt prezentați în figura 6.2.

Definirea
măsurandului
Stabilirea
factorilor care
influențează
rezultatul
Stabilirea
mărimilor de
intrare și a
corecțiilor
acestora
Stabilirea relatiei
matematice
dintre măsurand
și marimile de
intrare
Determinarea
valoriilor
estimate pentru
mărimile de
intrare
Determinarea
incertitudini
standard
Determinarea
incertitudini
standard
compuse
Determinarea
incertitudini
extinse
Exprimarea
rezultatului

71

Fig. 6. 2. Etape pentru estimarea incertitudinii de măsurare

Proba analizată
Proba analizată introduce un număr semnificativ de incertidudini de măsurare, atât prin
caracteristicile geometrice, structurale cât și prin calitatea tehnicii prin care a fost obținută.
În cazul exprimări incertitudin ii de măsurare pentru metode distructive și nedistructive
proba analizata poate influența rezultatul măsusrari prin următoarele caracteristici:
 grosimea materialului;
 calitatea suprafeței (rugozitate, daca a fost sau nu curațată corespunzător înaintea
realizării măsurarii);
 tipul materialului ( compoziția chimică);
 structura materialului (mărime de grăunte).
Echipamentul utilizat
Echipamentul utilizat pentru realizarea unei măsurari influențează rezultatul acesteia
printr -o serie de factori, de exemplu :
 alegerea corectă a metodei de realizare a măsurari și a echipamentului utilizat
 performanța echipamentului;
 calibrarea echipamentului;
 incertitudinea echipamentului (aceasta incertitudine este cunoscută din documentația
tehnică aferentă aparatului);
 starea accesorilor echipamentuluii,utilizate în procesul de măsurare(cabluri,
traductoare, etc.);
Factori care
influențează
rezultatul unei
măsuratori
Proba
analizată
Mediu de
lucru
Operatorul
Echipament

72
 setarea corectă a parametrilor pentru efectuarea măsurări i.
Cele prezentate mai sus reprezintă doar o serie de factori care ar putea conduce la
obținerea unui rezultat eronat.
Mediul de lucru
Mediul d e lucru influențează rezultatul unei măsurări prin următoarele caracteristici:
 Variația temperaturi – în cazul metodelor de examinare distructive și nedistructive
trebuie ca temperatua mediului ambiant sa nu depăsească anumite intervale, o variație
mare a temperaturi p utând influența valoarea rezultatului măsurări;
 Vibrațiile – provoacă probleme semnificative, însă acestea sunt foarte greu de
cuantificat;
 Curenți de aer – în anumite cazuri acestia pot provoca probleme în realizarea corectă a
măsurarii.
In ceea ce priveste factori de mediu, acestia sunt diferiți în funcție de sensibilitatea
metodei de măsurare aleasă. De cele mai m ulte ori sunt luate măsuri de s iguranță pentru a reduce
cât mai mult posibil influența acestor factori.
Operatorul
Operatorul r eprezintă unul din factori cei mai importanți pentru estimare incertitudin ii de
măsurare a unui rezultat.
El influențează procesul de măsurare din sta diul incipient. Daca am analiza încă o data
factor ii prezentați mai sus, inclusiv acestia depind de pregă tirea operatorului.
Daca s -ar face o sinteză a surselor de incertitudine de măsurare date de catre operator, am
putea enumera următoarele :
 alegerea si proiectarea greșită a tehnici de realizare a probei;
 alegerea necorespunzătoare a metodei de măsurare;
 alegerea gresită a echipamentului folosit la măsurare ;
 alegerea greșita a parametrilor de lucru;
 poziționarea gresita a probei ;
 realizarea incorecta a măsurari;
 interpretarea, respectiv citirea gresiță a rezultatului.
Toate aceste surse depind de pregăti rea și capabilitatea operatorului , acestea putând avea
o influență majoră sau minora asupra rezultatului măsurări.
6.3. STABILIREA MODELULUI MATEMATIC
Pentru realizarea modelului s -au stabilit o serie de notații ce vor fii utilizate în cadrul
formulelor, acestea sunt prezentate în tabelul 6.2. Modelul stabilit mai jos oferă o variantă
simplificată a modelului din standardul JCGM100:2008 , variantă ce poate fii aplicată pentru o
tehnică de măsurare. În funcție de tehnica de măsurare și de tipul marimilor de intrare ce
caracterizează măsurandul, pot interveni modificații ale modelului dat, acestea referindu -se la
formule noi prin care se obține valoarea unei anumite mărimi de intrare după caz.

73
Tabel 6. 2 Notații utilizate
Nr.
Crt. Notație Descriere
1 Y masurand
2 m Numărul marimilor de intrare
3 X Mărimea de intrare
4 x Valoarea estimată a mărimii de intrare X
5 y Valoarea estimată a măsurandului
6 f Funcție lineră
7 n Număr de observații
8 a Observatie obținută in condiții stabilite de măsurare
9 b2 Variația distribuției de probabilitate
10 𝑎̅ Media aritmetică a n observații
11 Z Incertitudinea standard
12 Zc Incertitudinea standard compusă
13 W Incertitudinea extinsă

Modelul matematic simplificat este reprezentat de următoarele formule de calcul:
a) Exprimarea matematică a relației dintre masurand Y și mărimile de intrare X i, este dată de
relatia 6.9
𝑌=𝑓(𝑋1,𝑋2,…, 𝑋𝑚) (6.9)
b) Determinarea valori x i
𝑥𝑖=𝑋𝑖̅ (6.10)
𝑦=𝑓(𝑋1̅̅̅,𝑋2̅̅̅,…, 𝑋𝑚̅̅̅̅) (6.1 1)
𝑋𝑖̅=1
𝑚∑ 𝑋𝑖,𝑘𝑚
𝑘=1 (6.12)
c) Determinarea incertitudinii standard, Z
Pentru estimarea incertitudinii standart se va calcula media aritmetică,
𝑎̅ a n observații obținute în aceleași condiții de măsurare.
𝑎̅=1
𝑛∑ 𝑎𝑙𝑛
𝑙=1 (6.13)
𝑍(𝑥𝑖)=√𝑏2(𝑥𝑖) (6.14)
𝑏2(𝑥𝑖)=1
𝑛−1∑ (𝑎𝑗−𝑎̅)2 𝑛
𝑗=1 (6.15)
d) Determinarea incertitudinii standart compuse, Z c
𝑍𝑐2(𝑦)= [∑ [𝑐𝑖∙𝑍(𝑥𝑖)]𝑚
𝑖=1 ]2 (6.16)
𝑐𝑖=𝜕𝑓
𝜕𝑥𝑖 (6.17)

74
e) Exprimarea incertitudinii extinse, W
𝑊=𝑘∙𝑍𝑐(𝑦) (6.18)
unde 𝑘 factorul de acoperire al unui interval care prezintă un anumit nivel de de
încredere.
Incertitudina extinsă are scopul de a oferi un interval de valori de la y – W la y + W.
Scopul acestui interval este de a oferii o distribuție mai extinsă a valorilor ce pot fi
atribuite măsurandului Y.
f) Exprimarea rezultatului
După determinare tuturor incertitudinilor de măsurare rezultatul va fii reprezentat de
valoarea estimată, y, împreuna cu incertitudinea standard compusa, Zc și/sau cu
incertitudinea extinsa, W.
6.4.CONCLUZII
Evaluarea incertitudinii nu este niciodată o misiune de rutinã și nici o operație pur
matematicã, aceasta depinde de cunoașterea temeinicã a naturii mãsurandului și a tehnicii
mãsurãrii. Calitatea și utilitatea incertitudinii stabilite pentru rezultatul unei mãsurãri depind, în
ultimã instanțã, de analiza criticã și de competența profesionalã a celor ce contribuie la evaluarea
ei.
Atunci când se dorește estimarea incertitudinei de măsurare trebuie să fie luați în
considerare factori care influențează valoarea rezultatului fie în mod direct sau ind irect.
Fiecare factor perturbator înfluențează într -un mod particular și printr -o caracteristica
anume rezultatul măsurarii. Atunci când efectuăm cal culul pentru estimarea incertitudini de
măsurare trebuie să tinem cont de importanța fiecărui factor pertu rbator, și s ă stabilim ordinea
logică si propor ția în care influențează rezultatul măsurări i.
Modelul matematic ne ofera o variantă simplificată a modului de determinare a
incertitudinii de măsurare pentru o tehnică anume dat de standardului JCGM100:2008 .

75

CAPITOLUL VI I. CERCETĂRI PRIVIND ESTIMAREA INCERTITUDINII DE MĂSURARE

7.1. MĂSURARII ALE DURITĂȚII ÎN SCARA VICKERS

Pentru calcularea incertitudinii de măsurare în cazul determinării durității materialelor prin metoda
Vickers HV 0,2, au fost parcursi următorii pași:
 Descrierea măsu randului, valoarea durității HV,
 Identificarea surselor de incertitudine pentru măsurarea durității Vickers și clasificarea
lor în Tip A și Tip B;
 Calcularea incertitudinii standard;
 Calcularea incertitudinii standard compus e;
 Calcularea incertitudinii extinse;
 Raportarea rezultatului.
In cadrul unei măsurători apar o multitudine de factori care pot influneța valoarea
rezultatului,. În cazul estimării durității Vickers pentru probele sudate realizate au fost luați în
consi derare doar factorii aleși în cadrul modelului prezentat în capitolul V. Cei mai importanți
factori și sursele de incertitud ine pe care aceștia le introduc , cat și tipul de evaluare prin care le
putem analiza sunt prezentate în Tabelul 7.1.
Toate sursele de incertitudine, prezentate în cazul de față, se evaluează utilizând Tipul B de
evaluare, în cadrul cărei incertitudinea standard este evaluat ă prin raționament științific bazat pe
toate informațiile disponibile asupra variației prosibile a mărimi i în cauză .
Informația poate conține: date din măsurari anterioare, experiență sau cunoștiințe generale
asupra comportamentului și proprietățiilor materialelor și instrumentelor relevante, specificațiile
fabricantului, date furnizate în certificate de e taloanare și în alte certificate, incertitudini atribuite
datelor de referință preluate din manuale.
Tabel 7. 1 Factorii care influențează măsurarea durității Vickers
Factori Sursa de incertitudine si tipul de evaluare
Proba – Prepararea probei – Tip B
– forma, mărimea și grosimea – Tip B
– paralelismul – Tip B
– aspectul suprafeței – TipB
Mijloacele de
măsurare – forța de testare, F – Tip B
– măsurarea diagonalei de identare , d – Tip B
– unghiul de identare, α – Tip B
– durata aplicării f otței, T – Tip B
– viteza de identare, c – Tip B
Mediul – temperatura – Tip B
– mizerie, praf and grăsimi – Tip B
Operatorul – cunoștiințe și experientă

76
În următoare tabele sunt prezentate valorile durității Vickers determinate în diferitele zonele de
interes ale îmbinării sudate, după cum urmează:
– în tabelelul 7.2 sunt prezentate diagonalele de indentare și val oarea durității pentru oțelul
inoxidabil X2CrNiMo17 -12-2 și pentru zona influențată termic aflată în vecinătate
– în tabelelul 7. 3 sunt prezentate diago nalele de indentare și val oarea durității pentru oțelul
carbon S235JR+AR și pentru zona influențată termic aflată în vecinătate
– în tabelelul 7.4 sunt prezentate diagonalele de indentare și val oarea durității pentru
cordonul de sudură pe direcțiile longitudinale, și în tabelul 7.5 pentru direcția transversală.
Tabel 7. 2 Valori ale diagonalelor de indentare si ale durității – X2CrNiMo17 -12-2
X2CrNiMo17 -12-2 ZIT spre X2CrNiMo17 -12-2
Measuring points 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Direction
A HV 0.2
values
205
208
207
199
204
165
172
188
159
170
d[mm]
0,0424
0,0422
0,0422
0,0432
0,0426
0,0474
0,0464
0,0444
0,0482
0,0466
Direction
B HV 0.2
values
187
203
196
189
203
159
134
149
155
142
d[mm]
0,0444
0,0426
0,0434
0,0442
0,0426
0,0482
0,0526
0,0498
0,0488
0,051
Tabel 7. 3 Valori ale diagonalelor de indentare si ale durității –S235JR+AR
ZIT spre S235JR+AR S235JR+AR
Measuring points 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Direction
A HV 0.2
values
211
196
200
194
198
160
176
177
167
180
d[mm]
0,0418
0,0434
0,043
0,0436
0,0432
0,0482
0,0458
0,0458
0,047
0,0454
Direction
B HV 0.2
values
195
208
199
209
207
170
165
162
166
170
d[mm]
0,0436
0,0422
0,0432
0,042
0,0422
0,0466
0,0474
0,0478
0,0472
0,0466

77

Tabel 7. 4 Valori ale diagonalelor de indentare
si ale durității în cordonul de sudură
Cordon de sudură
Measuring points 1 2 3 4 5
Direction
A HV 0.2
values
173
182
190
199
183
d[mm]
0,0462
0,0452
0,0442
0,0432
0,045
Direction
B HV 0.2
values
192
190
188
189
191
d[mm]
0,044
0,0442
0,0444
0,0442
0,044

Tabel 7. 5 Valori ale diagonalelor de indentare
si ale durității în cordonul de sudură determinate pe direcție transversală
Cordon de sudură – direcție transversală
Measuring points
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Direction
C HV 0.2
values
170
181
194
208
176
170
187
193
179
169
180
168
196
176
194
176
202
187
207
192
d[mm]
0,0466
0,0452
0,0436
0,0422
0,0458
0,0466
0,0444
0,0438
0,0454
0,0468
0,0454
0,047
0,0434
0,0458
0,0436
0,0458
0,0428
0,0444
0,0422
0,044

7.1.1 Etimarea incertitudinii de măsurare

Condiții de lucru
Durata ciclului de masuratori trebuie sa aiba o incertitudine de ± 1,0 s
Se ia in considerare o temperatura de 23 ± 5°C

Determinarea repetabilității lineare
T= 1.4
N=5
Valoarea ale durității măsurate pe piesa etalon.
H1=200HV
H2=201HV
H3=200HV
H4=200HV

78
H5=202HV
𝐻 ̅̅̅= (H 1+H 2+H 3+H 4+H 5)/5=200,6HV
H1, H 2, H3, H4, H5 reprezintă valorile durității pentru diagonalele de identare d1, d2, d3, d4, d5.
Hc reprezintă duritatea specificată pentru blocul de etalonare utilizat și are următoarea valoare
Hc=200HV
Calcului repetabilității lineare conform standardului EN ISO 6507.
Repetabilitatea lineară a mașinii în anumite condiții de realizare a experimentului reprezintă
diferența dintre cea mai mare și cea mai mica valoare a diagonalei de identare. r=d5 -d1
d1= 0, 0428µm
d2= 0, 0428 µm
d3= 0, 0430 µm
d4= 0, 0430 µm
d5= 0, 0430 µm
r=d5 -d1 = 0.0002 µm
𝑑̅= (d1+d2+d3+d 4+d5)/5=0.0429 µm
Deviația standard se calculează folosind relatia:

𝑠𝐻=√1
𝑛−1∑ (𝐻𝑖−𝐻̅)2 𝑛
𝑖=1 =0.89 (7.1)

Aceasta a fost calculată pentru t=1, 4 și n=5 măsurători
Valoarea certificată a CRM ( material de referință certificat) este :
XCRM = 200 HV 0,2;
uCRM = ±0.5 HV
Incertitudinea masinii de măsurare este prezentată în tabelul 7.6
Tabel 7.6 Incertitudinea mașini pentru 200HV 0.2
Tipul Componentei Valoare
Repetabilitatea lineară 0.06 µm
Forța 1.961 N, toleranță ±0.15
Rezoluția 0.005 µm, toleranță ± 0.004
Unghiul de identare 136ᴼ , toleranță ±0.5 ᴼ
Incertitudinea de măsurare pentru duritatea Vickers a fost calculată utilizând modelul creat , si
utilizând următoarele ecuații:
a) calculul incertitudinii standard

Z(x)=√∑ (xi−x)̅̅̅2 n
i=1
1−n (7.1)

, unde xi….xin – Valoriile durității, x̅ – media aritmetică a 5 măsuratori, n – numărul de
măsurători.

79
b) Incertitudine extinsă corectată

Wcorr =k√uCMR2+uH̅2+ux̅2+ums2+ub2 (7.2)

, unde k – factor de acoperire (k=2 corespunzător unui nivel de încredere de 95%), uCMR –
incertitudinea de măsurare calculate pentru etalon, uH̅ –incertitudinea H̅ (valoarea medie
calculată utilizănd CRM), ux̅ –incertitudinea lui x (măsurători pe material) , ums – incertitudinea
standard in concordanță cu rezoluția sistemului de măsurare, ub – incertitudinea standard a
determinării deviației standard.
După realizarea tuturor calculelor a fost obținută următoarea valoare a incertitudinii extinse
corectate:
Wcorr =±16,34.
In figurile 7.1 si 7.2 sunt reprezentate graphic valorile durității obținute prin măsurare direct
și rezultatele obținute aplicănd factorul de corecție pentru direcțiile longitudinale de măsurare ,
iar în figura 7.3 pentru dir ecția transversal de măsurare.

Figure 7.1 Valorile durității Vickers si intervalul dat
de valoarea incertitudinii extinse – Directi a A de măsurare

80

Figure 7.2 Valorile durității Vickers si intervalul dat
de valoarea incertitudinii extinse – Directi a B de măsurare

Figure 7.3 Valorile durității Vickers si intervalul dat
de valoarea incertitudinii extinse – Directi a C de măsurare

81
BIBLIOGRAFIE

[1]. Alex. Mihai s.a. Introducere in inspectia calitatii, 2008
[2]. Alex. Mihai s.a Inspectia Calitatii , Metode nedistructive de examinare, Indrumar de laborator,Ed.
Printech 2011
[3]. Lucaciu, F. Blaga, L. Miloș, Teoria proceselor de sudare , Ed. Universității din Oradea , Oradea, 2002
[4]. L.D. Ghenghea, Teoria proceselor de sudare, Ed. Tehnica Info, Chișinău, 2001 Safta, V.I.,
Defectoscopie nedistructivă industrială , Ed. Sudura, Timișoara, 2001
[5]. Sârbu, Ionel, Tehnologia sudării prin topire a pieselor metalice, Ed. Tehnica Info, Chișinău , 2001
[6]. S. Kou, Welding metallurgy, second ed., John Wiley&Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2003
[7]. Solomon Ghe., Cicic D., Rontescu C., Mihai A.,Voiculescu I., Iacobescu G., Ghid pentru elaborarea
proiectului de licență, specializarea Ingineria sudarii, ed. Politehnica Press, 2011
[8]. Solomon Ghe., Cicic D., Teoria proceselor de sudare, Partea a IIa , Editura Bren 2010
[9]. Zgură Ghe., Iacobescu G., Rontescu C., Cicic D., Tehnoligia sudării prin topire, ed. Politehnica Press,
2007
[10]. B. Mvola, P. Kah, J. Martikainen, Dissimilar ferrous metal welding using advanced gas metal arc
welding processes, Rev. Adv. Mater. Sci. 38 (2014) 125 -137.
[11]. Bao-dong LIU, Li ZENG, Dong -jiang JI, Algebraic Reconstruction Technique Class for Linear
Scan CT of Long Object, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008,
Shanghai, China
[12]. Chu-Chung HSIAO, Nang -Chian SHIE, Yung -How WU, Shyr -Liang CHU, Study of Ultrasonic
Techniques on the I nspection of NPP Components, 17th World Conference on Nondestructive
Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[13]. D. G. Lakatos, M. Bejan, Methods for Determining the Resistance to Fatigue – II, Sci. Eng. 21
(2012) 787 -796.
[14]. Dale Ensminger, Foster B. Stulen, Ultrasonics: Data, Equations and Their Practical Uses, CRC
Press, Nov 26, 2008
[15]. Dale Ensminger, Leonard J. Bond, Ultrasonics: Fundamentals, Technologies, and Applications,
Third Edition , CRC Press, Sep 19, 2011
[16]. Dijmărescu Maria -Cristina, Dijmărescu Manuela -Roxana, Welding Material Selection f or a
Specific Butt V -Weld by Means of Assisted Stress and Fatigue Calculations, International Symposium
on Mechanical Engineering and Material Science (ISMEMS 2016), Advances in Engineering
Research, volume 93
[17]. DIJMĂRESCU Maria -Cristina, CICIC Dumitru -Titi, RONTESCU Corneliu, SOLOMON
Gheorghe, VASILE Mihai Ion, „Experimental study towards heterogeneous welded joint. Case study:
welding joint of carbon steel S235JR + AR with stainless steel 316L”, Applied Mechanics and
Materials Vol. 811 (2015) pp 9 -13
[18]. DIJMĂRESCU Maria -Cristina,CICIC Dumitru -Titi, RONTESCU Corneliu and SOLOMON
Gheorghe, “Influence of Welding Process on the Microstructure of Carbon Steel and Stainless Steel
Heterogeneous Welded Joint”, Advanced Materials Research Submitted, ISSN: 1662 -8985, Vol.
1138, pp 31 -36, doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.1138.31
[19]. Di WU, Yongping TENG, Zhongling ZHAO, Application of network data transmission in
ultrasonic automatic inspection system, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct
2008, Shanghai, China
[20]. E. Ranjbarnodeh, M. Pouranvari, A. Fischer, Influence of welding parameters on residual stresses
in dissimilar HSLA steels welds, Metall. Mater. Eng. 19 (2013) 33 -43
[21]. F.B. CEGLA, Ultrasonic Crack Monitoring Using SH Waves i n extreme and inaccessible
environments, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[22]. F. Bettayeb, 3D System for Non Destructive Testing Analysis, 15th World Conference on
Nondestructive Testing, Roma, 2000

82
[23]. F. Bettayeb , The multiresolution analysis for ultrasonic non destructive evaluation, 17th World
Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[24]. Frederic REVERDY , Steve MAHAUT , Philippe DUBOIS , Laurent LE BER, Olivier ROY,
Advanced Matri x Phased Array Settings for Inspection, 17th World Conference on Nondestructive
Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[25]. Ghe. Amza, G. D. Tașcă, Research regarding ultrasonic examination of intelligent composite
materials , SISOM 2010 and Session of the Commission of Acoustics, Bucharest 27 -28 May 2010
[26]. Ghe. Amza, Research regarding the possibilities of ultrasonic examination in water immersion of
complex configuration parts, SISOM 2009 and Session of the Commission of Acoustics, Bucharest
28-29 May
[27]. Gerd DOBMANN , Pot ential new approaches to ultrasonic quantitative NDE (QNDE) by
combining high speed defect reconstruction procedures based on sampling phased array techniques
with probabilistic failure assessment, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct
2008, Shanghai, China
[28]. Guo Zhimin,Ni Peijun, Xu Xiangqun, Zhang Weiguo, Qiao Ridong, Ren Lihong, Study on scan
techniques dedicated for analysis of Computed Tomography (CT) system performance, 18th World
Conference on Nondestructive Testing, 16 -20 April 2012, Durban, South Africa
[29]. G.D. Tașcă, Ghe. Amza , Research regarding ultrasonic examination of complex parts, U.P.B. Sci.
Bull., Series D, Vol. 74 , Iss. 2, 2012
[30]. Hua-ming LEI, Wei LIANG, Pei -wen QUE , Maximum nongaussianity principle for ultrasonic
flaw detection, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[31]. J. D. M. Costa, J. A. M. Ferreira, L. P. M. Abreu, Fatigue behaviour of butt welded joints in a
high strength steel, Proc. Eng. 2 (2010) 697 -705.
[32]. Jonne HAAPALAINEN, Esa LESKELÄ, Probability of Detection Simulations for Ultrasonic
Pulse -echo Testing, 18th World Conference on Nondestructive Testing, 16 -20 April 2012, Durban,
South Africa
[33]. Jason HABERMEHL, Andre LAMARRE, Ultrasonic Phased Array t ools for composite
inspection during maintenanceand manufacturing, 17th World Conference on Nondestructive Testing,
25-28 Oct 2008, Shanghai, China
[34]. Khalid CHOUGRANI, Niels PÖRTZGEN, IWEX: A New Ultrasonic Array Technology for
Direct Imaging of Subsurface Defects, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct
2008, Shanghai, China
[35]. K.K.Dighe, Prof. S. B. Belkar, Effect of Weld Angles on Butt Weld Joint Strength, International
Jurnal of Mechanical Engineering and Informatical Technology, Vol. 2 Issue 6, June 2014
[36]. Lianji JIN, Younho CHO, Joseph L. ROSE, Bong Young AHN, Noyou KIM, Ultrasonic
Tomography of Guided Wave, 17th World Conference on No ndestructive Testing, 25 -28 Oct 2008,
Shanghai, China
[37]. M. Liljas, C. Ericsson, Fatigue behaviour of stainless steel welds, AvestaPolarit Corr. Manag.
Appl. Eng. 1 -2 (2002) 2 -16.
[38]. M. BERKE, J. BUECHLER, Practical Experiences in Manual Ultrasonic Phased Array
Inspection, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[39]. ManYong Choi, HeeSang Park, JungHak1 Park and SeungSeok Lee, Internal SCC Detection of
Pipe Using Ultrasonic Infrared Thermograp hy, 18th World Conference on Nondestructive Testing,
16-20 April 2012, Durban, South Africa

83
[40]. Matej FINC , Tomaž KEK , Janez GRUM, Use of Thermography and Ultrasonic Inspection for
Evaluation of Crimped Wire Connection Quality, 18th World Conference on Nondestructive Testing,
16-20 April 2012, Durban, South Africa
[41]. Mahesh S. Shind e, Dr. K. H. Inamdar, Improving TIG Welding Quality using DMAIC,
[42]. M. Vural, A. Akkuș, The ultrasonic testing of the spotwelded different steel sheets, Jurnal of
Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, volume 18, september – octomber 2006
[43]. S. Mukherjee1, S. Samanta2 and D. Datta1, NDT of a Composite Domain Using Ultrasonic
Tomography, Proc. National Seminar on Non -Destructive Evaluation Dec. 7 – 9, 2006, Hyderabad
[44]. S. K. Rathore, N. N. Kishore and P. Munshi, Ultrasonic Tomography of closely spaced defects, ,
15th World Conference on Nondestructive Testing, Roma, 2000
[45]. Setsu Yamamoto, Jun Semboshi, Takahiro Miura, Makoto Ochiai, Tadahiro Mitsuhas hi, Hiroyuki
Adachi and Satoshi Yamamoto (Toshiba Corporation), Inspection of Thick Structure using Beam
Steering Phased Array for Complex Surface, Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics,
Vol. 34 (2013) pp. 63 -64 20 -22 November, 2013
[46]. T. Okawa, H. Shimanuki, T. Nose, T. S uzuki, Fatigue Life Prediction of Welded Structures Based
on Crack Growth Analysis, Nippon Steel Technical Report, 102 (2013) 51 -56.
[47]. Takahiro MIURA, Satoshi YAMAMOTO, Makoto OCHIAI, Visualization of weld defects in
water by laser -ultrasonics, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008,
Shanghai, China
[48].
[49]. Tribikram Kundu, A dvanced Ultrasonic Methods for Material and Structure Inspection, John
Wiley & Sons, Jan 5, 2010
[50]. Tribikram Kundu, Ultrasonic and Electromagnetic NDE for Structure and Material
Characterization: Engineering and Biomedical Applications, CRC Press, Jun 2 5, 2012
[51]. Tribikram Kundu, Advanced Ultrasonic Methods for Material and Structure Inspection, John
Wiley & Sons, Mar 1, 2013.
[52]. Takafumi OZEKI, Hajime TAKADA, Three -dimensional Image Reconstruction Method for
Minute Internal Flaws by Use of Focused Ultrasonic Beam, 18th World Conference on
Nondestructive Testing, 16 -20 April 2012, Durban, South Africa
[53]. Tomonori KIMURA, Koichiro MISU, Mitsuhiro KOIKE, Shusou WADAKA, Simulation of
Ultrasonic Fields and Echo Signals using Cross -Section Photograph of Test Object and FDTD
Method, 17th World Conferenc e on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[54]. Xiao -hai ZHANG, Bing -ya CHEN, Yi ZHU, Application of Measurement System R&R Analysis
in Ultrasonic Testing, 7th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai,
China
[55]. Yonka IVANOVA, Todor PARTALIN,Bojana TABAKOVA, Application of the methods for
processing signals from ultrasonic surface waves during the st udy of induction -tempered materials,
17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008, Shanghai, China
[56]. Yan LI, NDE Technology of Pressure Equipment in L ine with International Standard, Part 1：
Radiographic Examination, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25 -28 Oct 2008,
Shanghai, China
[57]. Werner Roye, Ultrasonic Testing of Spot Welds in the Automotive Industry, Krautkrämer GmbH
& Co. oHG, Hürth
[58]. ***JCGM100 :2008 – Evaluation of measurement data – Guide of the expression of uncertainty ]n
measurement , JCGM/WG 1, September 2008
[59]. **** SR EN 13005:2003 – Ghid pentru exprimarea incertitudinii de masurare, 2003

84
[60]. EWM -Group, Welding Consumables Handbook, forth ed., 2016, available at
https://www.ewmgroup . com/en/ewmprodukte/schweisszusatzwerkstoffe.html, accessed: 18.10.2016.
[61]. ***SR EN ISO 17633 -A – Welding consumables – Tubular cored electrodes and rods for gas
shielded and non -gas shielded metal arc welding of stainless and heat -resisting steels – Classification,
2010.
[62]. ***A 240/A 240M:2004 – Standard Specification for Chromium and Chromium -Nickel Stainless
Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Ves sels and for General Applications, ASTM International
[63]. ***BS EN 10025 -2:2004 – Hot rolled products of structural steels – Part 2: Technical delivery
conditions for non -alloy structural steels
[64]. ***SR EN 10088 -1 – Stainless steels – Part 1: List of stainless steels, 2015
[65]. ***SR EN 10088 -2 – Stainless steels – Part 2: Technical delivery conditions for sheet/plate and
strip of corrosion resisting steels for general purposes, 2015
[66]. ***SR EN 9692/1 – Welding and allied processes – Types of joint preparation – Part 1: Manual
meta l arc welding, gas -shielded metal arc welding, gas welding, TIG welding and beam welding of
steels, 2013
[67]. ***SR EN 1011/1 – Welding. Recommendations for welding of metallic materials. Part 1: General
guidance for arc welding, 2004.
[68]. ***SR EN 5817:20 15 – Welding -Fusion -welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys
(beam welding excluded) Quality levels for imperfections
[69]. ***ISO 10042:2006 Welding – Arc-welded joints In aluminium and its alloys – Quality levels for
imperfections
[70]. **** ISO 17635:2010 Non -destructive testing of welds – General rules for metallic materials
[71]. ILAC G17: 2002 Introducing the Concept of Uncertainity of measurement in testing in
Association with the applicat ion of standard ISO/IEC 17025.
[72]. ***http://www.bizoo.ro/firma/sudofim/vanzare/408041/aparate -de-sudura -tm-500-w, 01.04.2015,
ora 15:00
[73]. *** http://www.brownmac.com/products/stainless -steel-plate/Stainless -Steel -316-and-316l.aspx ,
31.03.2015, ora 17:41
[74]. *** http://www.steelnumber.com/en/steel_alloy_composition_eu.php?name_id=2134,
31.03.2015, ora 16:15
[75]. ***http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2382 , 31.03.2015, ora 16:15
[76]. ***http://www .steelnumber.com/en/steel_composition_eu.php# 31.03.2015, ora 17:15
[77]. ***http://en.wikipedia.org/wiki/Phased_array_ultrasonics
[78]. ***http://ro.wikipedia.org/wiki/Control_nedistructiv
[79]. ***https://www.ndeed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/MeasurementTec
h/flawreconstruction.htm
[80]. ***http://www.nde.com/phased_array_technology.htm
[81]. ***http://www.resist.pub.ro/Cursuri_master/MNEIS/curs5_MNEIS.pdf
[82]. ***http://www.solutiicnd.ro/categorii.asp ?ParentID=5&ID=38
[83]. ***http://www.solutiicnd.ro/categorii.asp?ParentID=5&ID=36
[84]. ***defects in welding – http://www4.hcmut.edu.vn/~dantn/course/Pdf/defects -Ed.pdf ;
[85]. ***http://mercury.kau.ac.kr/welding/Welding%20Technology% 20II%20 –
%20Welding%20Metallurgy/Chapter%209%20 -%20Welding%20Defects.pdf – welding defects;
[86]. ***http://www.tientai.com/web2010E/Download/tool/3.pdf – Causes and cures of common
welding defects ;
[87]. ***http://www.rasfoiesc.com/inginerie/tehnica -mecanica/CO NTROLUL -IMBINARILOR –
SUDATE98.php
[88]. ***http://www.resist.pub.ro/Cursuri_master/MNEIS/curs5_MNEIS.pdf

85
[89]. ***http://prodimages.vertmarkets.com/image/879725bd/879725bd -3aff-47cc -a32c –
5ec244f72b09/original/sc640 -product.jpg
[90]. ***http://www.solutiicnd.ro/categ orii.asp?ParentID=5&ID=38
[91]. ***http://www.solutiicnd.ro/categorii.asp?ParentID=5&ID=36
[92]. ***http://www.kalkars.com/ndt/Kalkars%20NDT%20Course%20Content.pdf
[93]. ***http://pierderiapa.forumactual.com/t48 -examinarea -prin-termografiere -in-infrarosu
[94]. ***http://www.anc.edu.ro/uploads/SO/nedistructiv.pdf
[95]. ***http://www.ndt.org/
[96]. ***www.asme.org
[97]. ***http://www.asnt.org/
[98]. ***http://www.ntiac.com/
[99]. ***http://www.cofrend.com/
[100]. ***Autodesk Inventor 2016 Help, Fat igue Curves in Weld Joints (2016).

86