Curs de Inginer Sudor InternaŃionalEuropean IWEEW E [628572]

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 1/ 15

1. Principiu, caracteristici, domeniu de aplicare
Sudarea WIG este un procedeu de sudare cu arcul ele ctric în mediu de gaz protector inert cu electrod
nefuzibil. Principiul procedeului este ilustrat în figura 1. Arcul electric este amorsat între un elec trod
nefuzibil și piesa de sudat. Simbolizarea procedeul ui rezultă din iniŃialele denumirii engleze WolÎfra mÎ
lnertÎGas.
Figura 1

Sudarea WIG se efectuează cu sau fără material de a daos introdus sub formă de sârmă, în curent
continuu sau alternativ, sursa de sudare având cara cteristică externă căzătoare. Procedeul poate fi ap licat
în varianta manuală, semimecanizată, mecanizată sau automatizată.
Sudarea WIG are un grad înalt de universali tate, putând fi aplicată pentru îmbinarea practic a
oricăror materiale metalice. Este posibilă efectuar ea sudării în orice poziŃie, grosimea minimă sudabi lâ fiind
de cea. 0,5 mm.
Sudurile WIG se caracterizează printrÎo calitate ex celentă, datorată în bună măsură protecŃiei oferite
de gazul inert. Trecerea materialului de adaos prin arcul electric se face practic fără stropi. Materi alul de
adaos nefiind conectat în circuitul electric de sud are, el nu este transferat prin spaŃiul arcului, ci doar topit
de acesta. Astfel, există posibilitatea controlului independent al sursei termice și al introducerii d e
material de adaos. Sudura nu este acoperită cu zgur ă și, ca atare, nu este necesară o curăŃare a îmbin ării
sudate. Procedeul permite un control excelent asupr a modului de formare a rădăcinii sudurii. Sudarea
WIG prezintă însă o serie de inconveniente și anume coeficient de depunere mic și, ca urmare,
productivitate redusă, pretenŃii mai înalte privind pregătirea operatorului și dificultăŃi de asigurar e a
protecŃiei gazoase în spaŃii deschise.
În tabelul 1 se indică domenii uzuale de valori ale parametrilor de sudare WIG.
Tabelul 1
Parametri Domeniul de valori
Diametrul electrodului nefuzibil 0,5 – 6,3 mm
Curentul de sudare 10 – 300 A
Tensiunea arcului electric 10 – 30 V
Debiul gazului 5 – 15 l/min
Viteza de sudare 10 – 30 (80) cm/min
Diametrul materialului de adaos 2 – 5 mm

Cantitatea materialului depus prin sudare (rata dep unerii) este redusă (0,5Î 1.5 g/s).
Domeniile consacrate de aplicare ale sudării WIG su nt:
Î sudarea tablelor subŃiri;
Î sudarea aluminiului, oŃelurilor aliate, cuprului și a materialelor reactive;
Î sudarea straturilor de rădăcină la sudarea în mai multe straturi, în cazul îmbinării cap la cap a
Ńevilor și, în general, în situaŃia accesului dintr Îo singură parte, în condiŃii de calitate severe.

2. Materiale pentru sudare
La sudarea WIG se utilizează electrozi nefuzibili, gaze de protecŃie șl eventual, sârme de sudare.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 2/ 15

2.1. Electrozi nefuzibili
Electrozii nefuzibili se realizează din wolfram, av ând în vedere caracteristicile acestora (capacitate a
de emisie electronică înaltă, temperatură de topire mare). Prin adăugarea unor oxizi de thoriu, ceriu, lantan
sau zirconiu se asigură o reducere a uzurii electro dului în timpul sudării, concomitent cu o îmbunătăŃ ire &
unor caracteristici de funcŃionare. în tabelul 2 se prezintă compoziŃia chimică a electrozilor nefuzib ili pentru
sudare conform SRÎEN 26848.
Tabelul 2
Materialul electrod nefuzibil, adaos
de oxid [%] m/m Codificare Culoare ObservaŃii
Wolfram Î WP verde La sudare în c.a Îefect re dus de redresare
și stabilitate bună a arcului
La sudare în c.c.Îprobleme de amorsare
Wolfram cu
oxid de toriu 0,35 Î 0,55 ThO 2
0,80 Î 1,20 ThO 2
1,70 Î 2,20 ThO 2
2,80 Î 3,20 ThO 2
3.80 – 4,20 ThO 2 WT 4
WT 10
WT 20
WT 30
WT 40 albastru
galben
roșu
violet
portocaliu Pentru sudare c.c
Cu creșterea conŃinutului de ThO 2 se
îmbunătăŃesc caracteristicile de amorsare,
durata de viaŃă și curentul maxim suportat
Wolfram cu
oxid de
zirconiu 0,15 – 0,50 ZrO 2
0,70 – 0,90 ZrO 2 WZ 3
WZ 8 brun
alb Impurificare redusă a băii prin electrod
(aplicaŃii la reactoare nucleare)
WZ 3 – sudare în c.a.;
WZ 8 sudare în c.c. și c.a.
Wolfram cu
oxid de lantan 0,9 – 1,2 LaO 2 WL 10 negru Sudare în c.c. și c.a Durată de viaŃă mai
mare decât la electrozi cu oxid de toriu (se
utilizează la sudarea cu plasmă)
.
Wolfram cu
oxid de cesiu 1,80 – 2,20 CeO 2 WC 20 gri

Electrozii din wolfram pur (> 99,5 % W) se folosesc în special pentru sudarea în curent alternativ a
aluminiului și magneziului, arcul electric având o stabilitate bună.
Electrozii din wolfram thoriat conŃin 0,9Î4,2 % oxi d de thoriu (Th0 2). Cu creșterea conŃinutului de Th0 2
se ÎmbunătăŃesc caracteristicile termoemisive și, c a atare, caracteristicile de amorsare, durata de vi aŃă și
curentul maxim suportat de electrod. Ei oferă o rez istenŃă mai bună faŃă de contaminarea sudurilor cu
incluziuni de wolfram. Se sudează, de preferinŃă, î n curent continuu. Thoriul fiind un element ușor
radioactiv, la utilizarea lor, prin praful de oxid produs la ascuŃirea acestora, se degajă o mică cant itate de
radiaŃii.
Electrozii din wolfram ceriat (cu adaos de oxid de ceriu) au o viteză de vaporizare mai redusă
decât cei thoriaŃi și, în același timp, nu sunt tox ici, ceriul nefiind radioactiv. Se sudează atât în curent
continuu, cât și în curent alternativ.
Electrozii din wolfram lantanat cu adaosuri de 0,9Î 1,2 oxid de lantaniu (LaO) sunt asemănători cu
cei ceriaŃi. Au o durată de viaŃă mai lungă decât e lectrozii de wolfram thoriaŃi și se utilizează mai ales la
sudarea cu plasmă.
În fine, se utilizează, de asemenea, electrozi de w olfram zirconiat cu adaos de 0,3Î0,9 oxid de
zirconiu (Zr0 2). Au caracteristici de amorsare mai slabe decât el ectrozii thoriaŃi, dar pericolul de
impurificare a băii topite prin impurităŃi de wolfr am este redus. De aceea, se folosesc la sudarea oŃe lurilor
pentru reactoare nucleare. Se sudează în curent alt ernativ.
Diametrul electrodului nefuzibil este standardizat și are valori în domeniul 0,5Î6 (10) mm, iar lungim ea
lui este de 50Î175 mm.

2.2 Gaze pentru sudare
In tabelul 3 se prezinta caracteristicile principal e ale gazelor utilizate la sudare.
Tabelul 3
Tipul gazului Simbol
chimic Densitate a
(aer = 1,293)
kg/m 3 Densitate
relativă a
faŃă de aer Punct de fierbere
la 0,101 MPa
°C Comportament
chimic în
timpul sudării

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 3/ 15

Argon Ar 1,784 1,380 −185,9 Inert
Heliu He 0,178 0,138 −268,9 Inert
Dioxid de
carbon CO 2 1,977 1,529 −78,5 b Oxidant
Oxigen O2 1,429 1,105 −183,0 Oxidant
Azot N2 1,251 0,968 −195,8 Slab
reactiv c
Hidrogen H2 0,090 0,070 −252,8 Reducăto
r
a Specificată la 0 oC și 0,101 MPa (1,013 bar).
b Temperatura de sublimare (temperatura de tranziŃi e din starea solidă în starea gazoasă).
c Comportamentul azotului diferă în funcŃie de mate riale și aplicaŃii. Posibilele influenŃe trebuie lu ate în
considerare de utilizator.

Pentru sudarea WIG se utilizează gaze inerte, în pr imul rând argon. Se pot folosi, de asemenea,
heliu, amestecuri argonÎheliu, și amestecuri argon Î hidrogen (1Î10% H 2). Comparând proprietăŃile celor
două gaze inerte se remarcă următoarele:
Î potenŃialul de ionizare al argonului este mai mic (15,7 V) decât cel al heliului (24,5 V). Ca atare,
la același curent de sudare și aceeași lungime a ar cului, tensiunea arcului în heliu va fi mai mare de cât în
argon (figura 2) și, ca efect, puterea arcului în h eliu și pătrunderea sudurii vor fi mai mari. La sud area în
heliu se pot utiliza viteze de sudare mai înalte.
Figura 2 Figura 3
Î argonul este mai greu decât aerul, în timp ce hel iul este mai ușor. De aceea, pentru a asigura
același nivel al protecŃiei gazoase este necesar un debit de heliu mai mare decât cel de argon. în ace lași
timp, pretenŃiile pentru poziŃionarea arzătorului f aŃă de piesă sunt mai ridicate la sudarea în heliu. Din
acest motiv, sudarea în heliu se aplică, mai ales. în varianta mecanizată;
Îamorsarea arcului electric este mai dificilă în he fiu decât în argon. Uneori, la sudarea în heliu se
preferă, de aceea, amorsarea arcului electric în ar gon și schimbarea ulterioară a gazului de protecŃie ;
ÎpreŃul argonului este mai redus decât cel al heliu lui;
Îla sudarea în curent continuu cu polaritate invers ă, utilizarea argonului permite obŃinerea efectului
de microsablare, figura 3. Datorită bombardării pie sei cu ioni grei de argon se produce o curăŃire
superficială a piesei de peliculele de oxizi greu f uzibili, situaŃie favorabilă în cazul sudării alumi niului.

Figura 3.1 Figura 3. 2

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 4/ 15

In figura 3.1 si figura 3.2 se arata compara tiv profilul sudurii realizate la acelasi curent de sudare
utilizand argon, respectiv amestec argon cu 6,5% H 2. Viteza de sudare pentru exemplul dat a fost de
7cm/min, respectiv 11 cm/min.
Prin adăugarea hidrogenului la argon se produce o c reștere a tensiunii arcului și a căldurii generate la
sudare. Aceste efecte sunt favorabile în cazul sudă rii unor piese de secŃiune mare sau a unor material e
cu conductibilitate termică înaltă. Adăugarea hidro genului este interzisă însă la sudarea aluminiului,
cuprului și magneziului, datorită pericolului de ap ariŃie a fisurilor și porilor în sudură.
Argonul se utilizează, în general, la sudarea orică ror materiale metalice.
Heliul sau amestecuri argon Î heliu (cu până la 75% He) sunt recomandate pentru sudarea aluminiului și
cuprului.
Amestecuri argon Î hidrogen sunt folosite la sudare a oŃelurilor înalt aliate CrÎNi, precum și la
sudarea aliajelor de nichel.
în cazul sudării materialelor reactive (ca de exemp lu titan) sunt necesare măsuri speciale de
protecŃie, fie prin utilizarea unor sisteme suplime ntare de introducere a gazului de protecŃie, figura 4, fie
prin modificarea corespunzătoare arzătorului, figur a 5.

Figura 4 Figura 5

Gazele la sudare sunt standardizate, standardul SR EN ISO 14175: 2008 inlocuind standardul SR
EN 439. Conform standadrdului, gazele și amestecuri le de gaze trebuie clasificate prin numărul
standardului internaŃional, urmat de simbolul gazul ui. Clasificarea se bazează pe comportamentul chimi c
al gazului sau amestecului de gaze.
Literele de codificare și cifrele utilizate pentru grupa principală sunt:
I: gaze inerte și amestecuri de gaze inerte;
M1, M2 și M3: amestecuri de gaze oxidante conŃin ând oxigen și/sau dioxid de carbon;
C: gaze puternic oxidante și amestecuri de gaze puternic oxidante;
R: amestecuri de gaze reducătoare;
N: gaze slab reactive sau amestecuri de gaze red ucătoare conŃinând azot;
O: oxigen;
Z: amestecuri de gaze care conŃin componente nec itatei n standard(tabel 2 ).
In tabelul 3 se prezintă clasificarea și notarea ac estor gaze. conform standardului menŃionat.

Tabelul 3
Simbol Componente în procente volumice nominale
Grupa
principală Subgr
upa oxidante inerte reducăto
are slab
reactive
CO 2 O2 Ar He H2 N2
I 1 100
2 100
3 rest 0,5 ≤
He ≤ 95
M1 1 0,5 ≤ CO 2
≤ 5 rest 0,5 ≤ H 2 ≤
5
2 0,5 ≤ CO 2
≤ 5 rest
3 0,5 ≤ O 2 ≤
3 rest
a

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 5/ 15

4 0,5 ≤ CO 2
≤ 5 0,5 ≤ O 2 ≤
3 rest
a
M2 0 5 < CO 2 ≤
15 rest
a
1 15 < CO 2 ≤
25 rest
a
2 3 < O 2 ≤
10 rest
a
3 0,5 ≤ CO 2
≤ 5 3 < O 2 ≤
10 rest
a
4 5 < CO 2 ≤
15 0,5 ≤ O 2 ≤
3 rest
a
5 5 < CO 2 ≤
15 3 < O 2 ≤
10 rest
a
6 15 < CO 2 ≤
25 0,5 ≤ O 2 ≤
3 rest
a
7 15 < CO 2 ≤
25 3 < O 2 ≤
10 rest
a
M3 1 25 < CO 2 ≤
50 rest
a
2 10 < O 2 ≤
15 rest
a
3 25 < CO 2 ≤
50 2 < O 2 ≤
10 rest
a
4 5 < CO 2 ≤
25 10 < O 2 ≤
15 rest
a
5 25 < CO 2 ≤
50 10 < O 2 ≤
15 rest
a
C 1 100
2 rest 0,5 ≤ O 2 ≤
30
R 1 rest
a 0,5 ≤ H 2 ≤
15
2 rest
a 15 < H 2 ≤
50
N 1 100
2 rest
a 0,5 ≤ N 2
≤ 5
3 rest
a 5 < N 2 ≤
50
4 rest
a 0,5 ≤ H 2 ≤
10 0,5 ≤ N 2
≤ 5
5 0,5 ≤ H 2 ≤
50 rest
O 1 100
Z Amestecuri de gaze care conŃin componente necitate sau amestecuri în afara intervalelor de
compoziŃie citate. b
a Pentru scopurile acestei clasificări, argonul se p oate înlocui total sau parŃial cu heliu.
b Două amestecuri gazoase cu aceeași clasificare Z p ot să nu fie interschimbabile.

Spre exemplu, simbolizarea M6 corespunde unui amest ec de argon cu 15 < CO 2 ≤ 25 si
0,5 ≤ O 2 ≤ 3.
In anumite situaŃii, ca de exemplu la sudarea unor materiale sensibile la impurificare, este nece sară o
protejare cu gaz a rădăcinii sudurii („formare"). P entru aceasta se poate utiliza un gaz de formare (N 2 + H 2) Î
la oŃeluri slab aliate sau aliate, argon Î la oŃelu ri aliate, aluminiu, nichel sau materiale reactive Î eventual
heliu sau amestecuri argon Î heliu.

Tipul gazului de protecŃie influenŃează o serie de caracteristici la sudare, așa cu se arată în tabelu l 4.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 6/ 15

Tabelul 4

In tabel sÎau facut notatiile: 1 – influenta mica; 2 – influenta medie; 3 – influenta mare ,

2.3. Materiale de adaos
În cazul în care sudarea se efectuează cu material de adaos, acesta se introduce în baia topită sub
formă de vergea. Diametrul vergelei depinde de gros imea materialului de bază, iar compoziŃia chimică a
sa, având în vedere atmosfera inertă în care are lo c sudarea, este de obicei similară cu cea a
materialului de bază.
Vergelele si sarmele pentru sudarea otelurilor neal iate si a otelurilor cu granulatie fina sunt sranda rdizate,
Î SR EN ISO 636 : 2008. Clasificarea lor se face i n functie de compozitia chimica
A. In functie de limita de curgere si energia de i mpact 47 J;
B. In functie de rezistenta la rupere si energia d e impact 27 J.
Simbolizarea acestor materiale se face prin:
Î procesul/produsul;
Î rezistenta si alungirea metalului depus;
Î energia de rupere a metalului depus;
Î compozitia chimica a vergelor/sarmelor.
Exemplu:de simbolizare:
ISO 636 – A – W46 3 W3Si1 – metal depus WIG cu limi ta de curgere min 460 MPa (46) si o energie
de impact medie minima 47J la Î30 grade C (3) utili zand protectie de Ar , ISO 14175 si vergea W3Si1
ISO 636 – A –W3Si1 – vergea cu compozitia chimica c orespunzatoare.

3. Recomandări tehnologice
Amorsarea arcului electric se face uzual prin ioniz area spaŃiului dintre electrod și piesă cu ajutorul unei
descărcări de înaltă tensiune și înaltă frecvenŃă. Este posibilă, de asemenea, amorsarea arcului prin
scurtcircuitarea electrodului de piesă. O astfel de soluŃie poate conduce însă la contaminarea electro dului
nefuzibil cu metal de bază și, ca efect, la scădere a temperaturii sale de topire. în același timp. est e posibilă
impurificarea metalului de bază cu wolfram. De acee a, la anumite materiale de bază (de exemplu metale
neferoase sau reactive) se interzice amorsarea prin scurtcircuitare.
După amorsare este favorabilă o încălzire a electro dului nefuzibil înainte de sudarea propriuÎzisă,
folosind o placă din wolfram sau cupru.
Așa cum sÎa menŃionat deja, sudarea se poate efectu a atât în curent continuu, cât și în curent alterna tiv.
Pentru asigurarea stabilităŃii arcului în curent al ternativ este necesară suprapunerea impulsurilor de înaltă
tensiune peste curentul de sudare, figura 6.

Gaz Amorsare Stabilitatea
arcului Latimea
Sudurii Patrundere Viteza
de
sudare
Ar 3 3 3 2 2
Ar/He 3 3 2 2 3
He 1 1 1 3 3
He/Ar
(25/75) 2 2 3 2 3
He/Ar
(50/50) 1 1 2 3 3

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 7/ 15

Figura 6

În cazul surselor de sudare moderne care a sigură un curent alternativ cu o pantă foarte mare de
modificare a curentului (undă dreptunghiulară) nu e ste necesară această măsură.
Cea. 70 % din energia arcului electric este degajat ă la anod, iar restul la catod, figura 7. Ca atare,
anodul descărcării se încălzește mai mult decât cat odul. Aceasta influenŃează.
Figura 7

În mod direct forma și dimensiunile sudurii, pătrun derea acesteia fiind mai mare în cazul sudării cu
polaritate directă. În același timp, solicitarea te rmică a electrodului nefuzibil va fi mult mai inten să în
cazul sudării cu polaritate inversă decât în situaŃ ia sudării cu polaritate directă. De aceea, la acel ași
curent de sudare, la sudarea cc+ diametrul electrod ului nefuzibil va trebui să fie mult mai mare decât la
sudarea cc Î.
La sudarea în curent alternativ, energia arcului se repartizează practic uniform între electrodul
nefuzibil și piesă. Întrucât, în acest caz, emisia de electroni va fi mai intensă în semiperioada în c are
electrodul este catod, decât în semiperioada următo are, se produce o nesimetrie a curentului de sudare ,
figura 8.
Figura 8

ExplicaŃia rezidă în temperaturile și caracteristic ile termoemisive diferite ale electrodului și piese i.
SituaŃia rezultată este asemănătoare cu cazul supra punerii unei componente continue peste
componenta alternativă a curentului de sudare. Elim inarea nesimetriei curentului se realizează prin
intercalarea în circuitul de sudare a unui condensa tor de filtrare în tabelul 10.5 sunt indicate recom andări
pentru alegerea felului curentului de sudare în fun cŃie de materialul de bază.
Lipsa efectului de microsablare la sudarea aluminiu lui în curent continuu, polaritate directă poate fi
compensată prin energia mare a arcului electric în heliu. În acest caz, arcul electric va avea o lungi me
foarte mică, ceea ce limiteză aplicarea soluŃiei do ar la sudarea mecanizată.
Solicitarea termică adecvată a electrodului nefuzib il este importantă pentru stabilitatea arcului,
geometria craterului electrodului și evitarea defec telor de sudare.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 8/ 15

La utilizarea unui curent de sudare alternativ prea mic capătul electrodului va fi neregulat (cu zimŃi ),
arcul electric arde nestabil. În cazul unui curent prea mare, capătul electrodului se supraîncălzește și se
topește. În baia topită se produc incluziuni de wol fram.
In tabelul 6 se prezintă recomandări pentru încărca rea cu curent a electrozilor nefuzibili la sudarea
în curent continuu și curent alternativ.
Tabelul 6

La sudarea în curent alternativ fără condensator de filtrare se pot admite valori cu cea. 30% mai
mari decât cele din tabel, având în vedere intensit atea mai mică a semiperioadei pozitive. Forma
capătului electrodului nefuzibil influenŃează dimen siunile sudurii, figura 9.
Figura 9 Figura 10
La același curent de sudare. are loc o concentrare mai puternică a arcului electric în cazul unui
electrod cu vârf ascuŃit. Alegerea formei capătului electrodului depinde de materialul de bază și tipu l
curentului de sudare, figura 10. Pentru asigurarea unui arc electric stabil și a unei durate de viaŃă înalte a
electrodului nefuzibil, suprafaŃa acestuia trebuie să fie cât mai netedă și curată. Durata de viaŃă a unui
electrod de wolfram cu o lungime de 175 mm, solicit at termic corect, este de cea.30 ore de funcŃionare .
Înainte de sudarea WIG piesele trebuie curăŃate, ca litatea sudurilor fiind direct condiŃionată de
aceasta. Formele de rosturi recomandate pentru suda re sunt standardizate (SR EN 29692 Î pentru oŃel).
In figura 11 și figura 12 se indică câteva tipuri d e rosturi recomandate pentru sudarea oŃelurilor făr ă,
respectiv cu material de adaos conform SR EN 29692 .
Figura 11 Figura 12

În cazul sudării fără material de adaos cerinŃele d e precizie pentru pregătirea rostului sunt mai
severe decât la sudarea cu material de adaos.
In tabelul 7 se indica recomandari pentru alegerea tipului de curent de sudare la sudarea difertielor
materiale de baza.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 9/ 15

Tabelul 7

Diametrul electrodului nefuzibil se alege în funcŃi e de grosimea piesei, tabelul 8
Tabelul 8
Curentul de sudare se stabilește în domeniile indic ate în tabelul 6. în funcŃie de tipul și
diametrul electrodului nefuzibil. Tensiunea arcului depinde, în primul rând, de curentul de sudare.
Orientativ, se poate utiliza relaŃia empirică:
Ufl (V) = 10+ 0,04 1, (A) (10.1.)
ProtecŃia gazoasă trebuie asigurată pe tot parcursu l arderii arcului electric, și apoi, după
întreruperea acestuia, până la răcirea electrodului nefuzibil. în caz contrar, apar defecte de sudare,
respectiv se degajă vapori de wolfram cu efect noci v. Orientativ, debitul de argon (l/min) se alege
numeric egal cu diametrul duzei arzătorului (mm). E ficienŃa protecŃiei gazoase poate fi deranjată la
realizarea sudării în spaŃii deschise, în prezenŃa unor curenŃi de aer (vânt). în aceste cazuri, se im pune
luarea unor măsuri suplimentare ca montarea unor ec rane de protecŃie, mărirea debitului de gaz.
Orientativ, se apreciază că sunt necesare astfel de măsuri dacă fumul produs prin arderea unui chibrit se
ridică la un unghi mai mare decât 45" faŃă de verti cală. Măsura creșterii debitului de gaz are eficien Ńă
parŃială. Este recomandabil ca înainte de amorsarea arcului să se efectueze o purjare a gazului pentru a
elimina o eventuală acumulare de umiditate.
Tehnica operatorie recomandată pentru sudarea WIG c u material de adaos este exemplificată în
figura 13
Material de baza Tip curent Observatii
Oteluri cc Î
Cu si aliaje
Ni si aliaje
Ti si aliaje
Zr
Ta
W
Al si aliaje ca/cc + x) cc – cu He
Mg si aliaje ca
x) Sudarea in cc polaritate inversa nu este recoman data
datorita solicitarii termice intense a electrodului nefuxibil.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 10 / 15

Figura 13
PoziŃionarea corectă a arzătorului este importantă pentru obŃinerea unor suduri de calitate. În
figura 14 sunt precizate indicaŃii de poziŃionare. La realizarea unei suduri, execuŃia stratului de ră dăcină
ridică dificultatea cea mai mare, această zonă a îm binării fiind mai sensibilă la producerea unor defe cte
de sudare. Din acest motiv, cerinŃele privind pregă tirea sudorului sunt mai severe la sudarea rădăcini i.
Figura 14 Figura 15

O variantă tehnologică specială de sudare WIG o rep rezintă sudarea simultană cu două
arzătoare, figura 15. Această variantă se pretează pentru sudarea în poziŃia verticală ascendentă a un or
materiale cu conductibilitate termică ridicată (alu miniu, cupru).

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 11 / 15

Figura 16

Nerespectarea recomandărilor tehnologice de sudare WIG poate să conducă la perturbări ale
procesului de sudare și la producerea unor defecte de sudare.
Tabelul 9

O sinteză a principalelor probleme și greșeli tehno logice este dată în tabelul 9 și figura 16.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 12 / 15

10.4. Sudarea WIG în impulsuri
Sudarea WIG în impulsuri se deosebește de sudarea c lasică prin modul de variaŃie în timp a
curentului de sudare, figura 18.
Figura 18

Prin ajustarea nivelurilor parametrilor specifici ș i anume: curent de impuls l M, curent de bază l m. timp
de impuls t și timp de bază t m este posibilă o dozare foarte precisă a energiei i ntrodsă în procesul de
sudare. Topirea materialului și formarea băii lichi de au loc în timpul de impuls, în timp ce în timpul de
bază se menŃine arderea stabilă a arcului electric, realizânduÎse o răcire cu solidificare parŃială a băii
topite. În felul acesta, la același curent mediu de sudare, pătrunderea sudurii este mai mare la sudar ea în
impulsuri, iar energia introdusă la sudare este mai redusă, caracteristicile materialului fiind mai pu Ńin
afectate prin procesul de sudare. Totodată, tensiun ile și deformaŃiile produse prin sudare au valori m ai
mici.
Alegerea frecvenŃei impulsurilor depinde de scopul tehnologic urmărit. Putem astfel distinge;
Î pulsarea termică, la (f < 10 Hz);
Î pulsarea de transfer (f = 10 Î 100 Hz);
Î pulsarea metalurgică (f > 100 Hz Î mii Hz).
În cazul pulsării termice se urmărește modificarea geometriei și fluidităŃii băii topite, respectiv
modificarea pătrunderii sudurii. Pulsarea de transf er are în vedere obŃinerea unui transfer controlat în
arcul electric, iar pulsarea metalurgică modificare a condiŃiilor de cristalizare primară a băii și obŃ inerea
unei granulaŃii mai fine.
Sudarea în impulsuri se aplică în special la îmbin area tablelor subŃiri și la sudarea în poziŃie.
Curentul de impuls are valori de cea. 1,5Î2 ori mai mari decât curentul utilizat la sudarea clasică. C urentul
de bază este cea. 25% din curentul de impuls, timpu l de impuls fiind de cea. 0,02Î1 s.
Din punctul de vedere al tehnicii operatorii se men Ńionează următoarele: Î pistoletul de sudare se
deplasează în timpul de bază și se menŃine pe loc î n timpul impulsului;
Î materialul de adaos se introduce în baie în timpu l impulsului. Sudarea în impulsuri se utilizează, d e
obicei, în varianta automatizată a procesului de su dare.

10.5. Sudarea WIG orbitală
Sudarea WIG orbitală se aplică pentru sudarea mecan izată a Ńevilor. Se lucrează cu material de adaos.
Arzătorul se rotește în jurul Ńevii care este menŃi nută fixă, figura 19.
Figura 19

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 13 / 15

Principalele aplicaŃii ale sudării WIG orbitale se referă la îmbinarea Ńevilor din oŃeluri feritice și austenitice,
mai rar din aliaje de nichel, cupru și aluminiu.
La sudarea oŃelurilor feritice și austenitice se fo losesc următoarele tipuri de rosturi:
Î rost I fără deschidere, la grosimea Ńevii sub 3, 6 mm;
Î rost U (mai rar Y), la grosimi peste 3,6 mm.
În ceea ce privește precizia de pregătire a rostulu i și asamblarea pentru sudare (de regulă prin prelu crare
mecanică) există cerinŃe mari.
Prelucrarea vârfului electrodului nefuzibil se efec tuează mecanizat, având în vedere faptul că prelucr area
manuală nu asigură o precizie geometrică suficientă .
La sudare se folosesc viteze de sudare de v s = 50 Î120 mm/min pentru oŃeluri feritice sau auste nitice.

6. Sudarea WIG în puncte
Sudarea WIG în puncte, denumită și electronituirea WIG, permite realizarea unor îmbinări prin
suprapunere, fără o găurire prealabilă a piesei sup erioare. Procedeul se remarcă prin simplitate, nu
reclamă îndemânare din partea operatorului, este pr oductiv și poate fi automatizat. Sudarea se
desfășoară cu un pistolet special, arcul electric n efiind vizibil. Ca atare, operatorul nu trebuie săÎ și
protejeze vederea în timpul sudării.
Procedeul se pretează pentru îmbinarea unor piese d in oŃel carbon, slab aliat, aluminiu, piesa superio ară
putând avea o grosime de cea. 0,5Î2 mm. Timpul de s udare are valori de 0,5Î5 s.

7.Sudarea WIG cu sârmă caldă
Principiul sudării WIG cu sârmă caldă este ilustrat în figura 20.
Figura 20

Materialul de adaos (sârma) este conectat întrÎun c ircuit electric, fiind încălzit prin efect Joule la o tensiune
scăzută. În felul acesta, se mărește rata depunerii și, ca urmare, productivitatea procesului de sudar e faŃă
de varianta clasică.
Sudarea cu sârmă caldă se utilizează, în special, l a realizarea unor suduri de încărcare.

8. Sudarea WIG cu protecŃie dublă
În acest caz se utilizează două gaze introduse sepa rat în spaŃiul arcului electric, figura 21.
Figura 21

Gazul central, din axa arcului electric, este un ga z inert (argon, eventual cu mici adaosuri de hidrog en,
heliu sau amestec argonÎheliu), asigură protecŃia e lectrodului de wolfram și stabilizarea arcului elec tric.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 14 / 15

Gazul exterior (C0 2 sau u n alt amestec de gaz) produce o concentrare a arcului electric și protejează baia
topită.
Experimentări recente au arătat că prin această var iantă de procedeu se asigură la alegerea unor
combinaŃii de gaze de protecŃie (interioară și exte rioară) viteze de sudare mai mari sau, în cazul une i
anumite viteze de sudare, pătrunderi mai mari decât la sudarea WIG convenŃională. Procedeul cunoaște
un volum redus de aplicare.

9. Sudarea WIG în rost îngust
NoŃiunea de sudare în rost îngust reunește o serie de variante ale unor procedee de sudare cu arcul
electric caracterizate prin faptul că sudarea se ef ectuează folosind rosturi cu deschidere mult mai mi că
decât cea corespunzătoare procedeului din care au r ezultat.
Sudarea în rost îngust se realizează, în regulă gen erală, utilizând un rost neprelucrat (I) cu o desch idere
b. Aceasta are valori ce depind de procedeul de sud are și grosimea materialului, valorile uzuale fiind
plasate în domeniul 6Î30 mm. Sudarea poate fi execu tată, de asemenea, folosind un rost în U sau V,
eventual dublu U sau X cu o teșire a marginilor foa rte redusă {1Î3°). Această teșire este favorabilă p entru
compensarea deformaŃiilor produse la sudare, neurmă rind asigurarea unui acces mai bun la locul sudării .
Sudarea în rost îngust este o tehnică de îmbinare m ultistrat la care însă, spre deosebire de procedeel e
de sudare clasice cu arcul electric, umplerea rostu lui se realizează cu un număr constant de rânduri p e
strat. Ca urmare a acestui fapt, respectiv a realiz ării unei pătrunderi uniforme în pereŃii laterali a i rostului,
dilutia este practic constantă pe întreaga grosime a sudurii, ceea ce permite obŃinerea unor suduri om ogene
sub aspectul caracteristicilor la diferite niveluri de grosime. în același timp, diluŃia are valori ma i scăzute
(15Î20 %) decât în cazul altor procedee de sudare u tilizate la îmbinarea pieselor de grosime mare.
Procedeele de sudare în rost îngust operează cu ene rgie liniară redusă, asigurată prin depunerea unor
rânduri de secŃiune mică cu viteză de sudare relati v mare. Din acest motiv, ele pot fi aplicate pentru
îmbinarea materialelor sensibile la încălzire. În f igura 22 se prezintă forme de rosturi tipice pentru
sudarea în rost îngust.
Figura 22

Datorită deschiderii rostului (uzual peste 6 mm), e ste necesară asigurarea unei susŃineri a rădăcinii (a
primului strat de metal depus în îmbinare). Diferit e posibilităŃi de susŃinere sunt exemplificate în f igura 20.
DiferenŃa principală dintre sudarea în rost îngust și procedeul de sudare din care ea a derivat constă în
tehnica utilizată pentru introducerea sârmei și, ev entual, a gazului protector în rostul adânc și îngu st.
Introducerea sârmei în rost, fără atingerea acciden tală a pereŃilor rostului, reprezintă o problemă di ficilă.
Dificultatea este accentuată de necesitatea asigură rii unei pătrunderi laterale în metalul de bază, su ficient
de mari printrÎo poziŃionare adecvată a sârmei în z ona arcului electric, fără ca acesta să fie vizibil din
exterior.
Umplerea rostului poate fi realizată prin una, două sau trei treceri pe strat, figura 23. De cele mai
multe ori, datorită avantajelor de natură economică , se optează pentru prima variantă.
Figura 23

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EW E
1.7 Sudarea WIG

M1/Procedee de sudare © 2012 A SR Cap. 1.7 D.Dehelean M1 15 / 15

Defectele specifice procedeelor de sudare în rost î ngust sunt lipsa de topire între metalul depus și
metalul de bază, incluziunile de zgură și crestătur ile marginale. Lipsa de topire se datorează fie une i
curgeri a băii topite în faŃa arcului electric, fie netopirii muchiilor rostului. Utilizarea tehnicii de sudare cu
două sau trei treceri pe strat scade pericolul de a pariŃie a acestui defect de sudare.
Sudarea în rost îngust are ca principală motivaŃie reducerea volumului sudurilor prin micșorarea
secŃiunii rosturilor pentru sudare.
Utilizarea sudării în rost îngust asigură, pe lângă o productivitate mărită, reducerea masivă a
consumurilor de material de adaos, micșorarea defor maŃiilor produse la sudare, pregătirea mai simplă a
marginilor și pierderi mai mici de material de bază .
În funcŃie de modul de deplasare a arcului electric în rostul îngust, sudarea se realizează cu sau făr ă
oscilarea acestuia. De regulă, capul de sudare cupr inzând portelectrodul propriuÎzis, precum și sistem ul de
asigurare a protecŃiei gazoase sunt introduse în ro st.
Sudarea WIG în rost îngust se efectuează cu materia l de adaos. De cele mai multe ori, se utilizează
un rost neprelucrat cu deschidere de 6Î12 mm. Pot f i utilizate, de asemenea, rosturi în U sau V cu o
teșire mică (1Î3°).
Asigurarea unei protecŃii cu gaz corespunzătoare re prezintă o problemă dificilă, mai ales la sudarea
primelor straturi. Problema se complică o dată cu c reșterea grosimii pieselor, respectiv la micșorarea
deschiderii rostului. Sistemul de protecŃie gazoasă utilizat la sudarea convenŃională în mediu de gaz
protector nu asigură un nivel de protecŃie sudicien t. Ca atare, sunt necesare sisteme speciale de
protecŃie gazoasă.
La sudarea WIG în rost îngust se utilizează două ti puri de sisteme de protecŃie:
Î sisteme la care duza se află deasupra rostului;
Î sisteme la care duza de gaz este introdusă în ros t.
Oscilarea transversală a arcului electric, necesară pentru asigurarea unei pătrunderi laterale în
metalul de bază, se realizează prin:
Î pendularea transversală a capului de sudare;
Î rotirea alternativă a capului de sudare;
Î deflexia magnetică a arcului electric.
În ultimul caz, sub acŃiunea forŃei electromagnetic e arcul electric va fi deviat spre un perete al
rostului. Modificând sensul câmpului magnetic se va schimba și sensul deflexiei arcului.
Sudarea WIG în rost îngust cunoaște un volum de apl icare restrâns datorită productivităŃii relativ
reduse. Aceasta poate fi ușor îmbunătăŃită prin uti lizarea unei sârme calde. Sudarea WIG în rost îngus t
este aplicată în domeniile specifice procedeului WI G, ca exemplu, îmbinarea conductelor.