În viața de zi cu zi sunt utilizate produse pe scară largă, iar în industrie [622693]

Introducere

În viața de zi cu zi sunt utilizate produse pe scară largă, iar în industrie
acestea pot prezenta defecte macroscopice si microscopice de exterior, vizibile cu
ochiul liber sau cu instrumente de amplificare a vederii.
O alta serie de defecte s e afla in interiorul pieselor, invizibile cu ochiul liber,
determinate de structura interna, de incluziuni metalice si nemetalice de elaborare,
pori, fisuri sau segregatii.
Pentru detectarea acestor defecte se folosesc diferite metode astfel: pentru
determ inarea defectelor interne de structura, a cordoanelor de sudura, a
incluziunilor, picăturilor reci, segregatiilor se realizeaza cu ajutorul ultrasunetelor,
razelor X, prin defectoscopie magnetica.
Aceste determinari se aplica pieselor specifice sau deosebit de importante,
iar metoda folosita in cea mai mare parte este nedestructiva (MC N-metoda de
control nedestructiv) si are avantajul ca se poate aplica pieselor, structurilor etc.
fara a fi nevoie de demontarea ori distrugerea acestora.
Este un ansamblu de metode ce permite caracterizarea stării de integritate a
pieselor, structurilor i ndustriale, fără a le degrada, fie în decursul producției, fie pe
parcursul utilizării prin efectuarea de teste nedistructive în mod regulat pentru a
detecta defecte ce prin alte metode este fie mai dificil, fie mai costisitor.
Domeniile de aplicare ale co ntrolului nedestructiv sunt cele mai diverse sectoare
aleindustriei :
– industria automobilelor (diferite piese);
– indus tria navală (controlul corpului navei și a structurilor sudate );
– conducte îngropate sau submerse sub apă supuse coroziunii;
– platforme marine ;
– aeronautică (aripile avioanelor , diferite piese de motor, etc);
– industria energetică (reactoare, turbine, cazane de încălzire, tubulatură, etc);
– industria aerospațială și militară;
– arheologie ;

– structuri feroviare ;
– industria petrochimică ;
– construcții de mașini (piese turnate sau forjate, ansamble și subansamble);
Se poate afirma că metodele MCN se aplică în toate sectoarele de producție.
În evul mediu, clopotarii și făurarii as cultau sunetele pe care le produceau
obiectele create, astfel că fiecărui material îi corespundea un sunet, revoluția
industrială aducând noi metode de prevenire a erorilor de fabricare.
Evenimente negative, cum a fost cel petrecut în 1854 – în Hartford ,
Connecticut și anume explozia unui boiler la firma Fales an d Gay Gray Car, care
s-a soldat cu moartea a 21 de lucrători și rănirea alțor 50, a impus de atunci o
verificare anuală a boilerelor;
În 1895 Wilhelm Conrad Röentgen a descoperit prezența razelor X , în prima
sa lucrare aratând despre posibilitatea detectării unui defect de structură cu ajutorul
acestora;
În 1920 Dr. H.H. Lester concepe radiograf ia industrială a metalelor , apoi în
1924 folosește metoda pentru detectarea de fisuri în unele piese turnate la o
termocentrală ;
În 1926 este realizat primul aparat electromagnetic cu curenți turbionari;
În 1927 -1928 Elmer Sperry și H.C. Drake concep un sistem cu inducție
magnetică pentru detectarea defectelor din șinele de cale ferată ;
În 1929 A.V. DeForest și F.B. Doaneeste realizează primul aparat și metoda
de testare cu particule magnetice;
În 1930 Robert F. Mehl demonstrează realizarea de imagini radiografice
folosind radiațiile gamma din izotopi de radiu , ceeace permite examinarea de
elemente cu grosimi mai mari ;
În perioada 1940 – 1944 , Dr. Floyd Firestone dezvoltă în S.U.A. metoda de
testare cu ultrasunet e ;
În 1950 – J. Kaiser a introdus emisia acustică în metoda MCN .

Capitolul I. Lichide. Controlul cu lichide penetrante

Metoda de examinare cu lichide penetrante
Metoda con stă în aplicarea unui lichid capilar activ penetrant pe suprafața de
examinat ( figura 1 ), îndepărtarea penetrantului rămas în afara discontinuităților și
aplicarea unui material absorbant, ce absoarbe penetrantul aflat în discontinuități
punând astfel în evidență, prin contrast, defectele existente.

Figura 1. Examinare cu lichide penetrante.

Această metodă se aplică pentru depistarea defectelor de suprafață. Se pot
pune de asemenea în evidență fisurile de oboseală și de coroziune. Pentru control
trebuie curătată și pregatită suprafața de examinare.
Controlul cu lichide penetrante constă în aplicarea pe suprafața supusă
controlului a unui lichid cu bune calități de penetrare în discontinuitățile
superficiale și evidențierea acestora prin contrast c u ajutorul unui developant
(figura 2).
1-Defect nevizibil
4-Defect vizibil
3-Îndepărtarea excesului
de penetrant 2-Aplicarea penetrantului

Penetrarea în discontinuitățile cele mai fine – pori, fisuri ș.a. – se produce
datorită fenomenului de capilaritate. Developarea penetrantului are loc datorită
efectului de absorbție a developantului.

Figura. 2 Prin cipiul controlului cu lichide penetrante :

a.- curățirea suprafeței; b. – aplicarea penetrantului și infiltrarea in discontinuitate;
c. – îndepărtarea excesului de penetrant; d. – aplicarea developantului și a bsorbția
penetrantului;

Controlul cu lichide pe netrante pune în evidență în exclusivitate discon –
tinuitățile deschise la suprafață, cum sunt: porii, fisurile, suprapunerile, lipsa de
pătrundere îngust deschisă la suprafață, crestăturile marginale, exfolierile din
materia lul de bază, craterele. Relevan te pentru controlul cu lichide penetrante sunt
mai ales porii singulari și fisurile, fie ele termice, fie de oboseală, care în
majoritatea cazurilor sunt dificil decelate la controlul vizual. Suprafețele poroase
sau zonele cu densitate ridicată de pori sau foarte rugoase, nu pot fi controlate
eficient datorită dificultăților de interpretare a indicațiilor relevate. In principiu
piesele se supun controlului înain tea aplicării tratamentelor termice sau a
prelucrărilor prin așchiere întrucât, mai ales cele di n urmă, pot masca sau chiar
închide discontinuitățile mai fine.
Principalele metode de control cu lichide penetrante sunt următoarele:
– Metoda colorării la care contrastul pentru relevarea discontinităților este
unul de culoare, de obicei roșu pe fond alb, este cea mai frecvent utilizată;
– Metoda fluorescentă la care contrastul pentru relevarea discontinuităților
este obținut prin strălucirea observată în lumină ultravioletă și câmp de
examinare negru; contrastul este de regulă galben – verde pe fond violet
închis;

– Metoda activării cu ultrasunete unde surplusul de energie de infiltrare a pene –
trantului folosit este asigurat cu ajutorul vibrațiilor ultrasonore și emisia
unde lor elastice în mediul de penetrare sau de postemulsionare. O frecvență
mai joasă măreș te capacitatea de pătrundere dar poate avea efecte
perturbatorii sub 20 kHz.
Activarea cu ultrasunete se aplică mai ales în cazul controlului etanșeității
produselor contribuind la învingerea forței de aderență și forțarea procesului de
infiltrare a penet rantului. Cu bune rezultate se folosește la spălarea suprafețelor
capilare de materiale contaminate. Vibrațiile contribuie de asemenea la mini –
mizarea duratei de penetrare, metoda cu trasor radioactiv, unde evidențierea
discontinuităților se realizează pri n impresionarea unui film radiografie aplicat în
stare lichidă, de către sub stanțe radioactive conținute în mediul de penetrare.
Indiferent de felul penetrantului sau a developantului, controlul cu lichide
penetrante comportă următoarele operații:
1. pregăti rea suprafeței;
2. aplicarea penetrantului;
3. îndepărtarea excesului de penetrant;
4. aplicarea revelatorului;
5. examinarea suprafeței și interpretarea rezultatelor;
6. marcarea pe piesă a locurilor cu indicații.
In cazul folosirii penetranților cu postemulsionare este necesară o fază su –
plimentară de adăugare a agentului emulgator după epuizarea timpului de
pătrundere a penetrantului.
Componentele se livrează în seturi de flacoane de 250 – 500 ml. Consumul de
soluții este obișnuit de aproximativ un flacon de 350 cm3 la 50 – 100 m cusătură
sudată. Proporția consumului între degresant – penetrant – developant este funcție
de starea suprafeței, în general în limitele de 2 -2,5:1,2:1. Pentru aplicații diferite de
cea prin pulverizare, componentele se livrează la bidoane spec iale.
Examinare cu lichide penetrante

Prezenta procedură stabilește condițiile de examinare cu lichide penetrante a
îmbinărilor sudate ale elementelor instalațiilor mecanice sub presiune și
instalațiilor de ridicat.
Examinarea cu lichide penetrante se apl ică îmbinărilor sudate ale oricăror
materiale metalice.
Examinarea cu lichide penetrante este o metodă de control nedistructiv care
permite punerea în evidență a discontinuităților deschise la suprafață ale cusăturilor
sudate.
Pentru examinarea cu lichide penetrante se folosește un set de produse format
din următoarele materiale:
• penetrant;
• produs de îndepărtare a excesului de penetrant;
• developant;
În setul de produse, fabricantul poate include și degresantul utilizat la curăț area
chimică prealabilă a pies elor de examinat.
Setul de produse va fi procurat, în mod obligatoriu, de la același fabricant în
conformitate cu instrucțiunile acestuia.
Produsele folosite nu trebuie să dea reacții chimice cu materialul examinat și să
nu reacționeze chimic între ele.
Ca precauție se va avea în vedere:
– oțelurile inoxidabile austenitice și titanul sunt atacate de halogenii Cl și F;
– oțelurile cu conținut ridicat de nichel sunt atacate de sulfuri, etc.
Pentru examinarea cu lichide penetrante fluorescente se folosește lampă U .V.
tip NAMICOM, cu lungimea de undă de 365 nm. Dotarea laboratorului permite
măsurarea iluminării zonei de examinat pentru lumină albă și pentru lumina
ultravioletă. Aparatura va fi verificată metrologic, în conformitate cu prevederile
legale.
Îmbină rile sudate examinate, volumul , faza tehnologică de control, tipul de
lichide penetrante, vor fi stabilite de proiectant, responsabilul cu supravegherea și
verificarea tehnică autorizat sau inspectorul ISCIR.

Analiza macroscopică

Analiza macrosco pică (makro = mare) este o metodă de cercetare a
structurii materialelor metalice, care se poate realiza cu ochiul liber, cu lupa, care
poate mării de câteva ori, sau cu stereomicroscopul, la o mărire de până la 50 de
ori a suprafeței exterioare sau a unor secțiuni special pregătite detașate din acestea.
Ea se completează sau se finalizează prin înregistrarea fotografică sau imprimarea
macrostructurii sub forma macrografiilor sau a amprentelor.
Examinarea de ansamblu a produselor metalice (semifabricate sau produse finite),
fără sau cu o pregătire prealabila, permite sesizarea rapida a unor defecte generale
sau
particular specifice care intervin:
– defecte de compactitate (retasuri, porozități, fisuri);
– neomogenități structurale (grăunți cristalini de mări mi, forme sau orientări
diferite, etc.);
– neomogenități chimice (segregația elementelor de aliere, a impurităților nocive,
etc.);
– neomogenități mecanice (zone sau straturi din materiale diferite îmbinate prin
lipire, sudare sau placare, depuse electroli tic, etc.);
– alte defecte de material sau din prelucrare (incluziuni nemetalice grosolane,
suprapuneri, decarburare, etc.), precum si aspecte de degradare în timpul
serviciului (rupere, uzura, coroziune, ardere, etc.).
Analiza macroscopică se efectuează pe 3 categorii de suprafețe metalice:
I. – suprafețe naturale ale produselor care rezulta după anumite procese
tehnologice sau după utilizare îndelungata (solidificare, depunere
electrolitica, deformare plastica, uzare, degradare prin coroziune, etc.);
II. – suprafețe de rupere;
III. – suprafețe special pregătite (secțiuni).In primul caz, interesând aspectul
suprafeței exterioare a produsului, uneori se impune îndepărtarea

prealabila a stratului de oxizi prin curățire de nisip, cu alice prin decapare
chimica superfici ala sau prin degresare.
Examinarea suprafeței de rupere denumita și macrofractografie se face pe
suprafețe proaspăt rupte (neoxidate, nealterate) rezultate la ruperea voita a
epruvetelor cu ocazia încercărilor mecanice (la sarcini maxime) sau a probelor
tehnologice. Foarte important este cazul examinării ruperilor accidentale în zona
de rupere constituind o "proba materiala" elocventa asupra cauzelor si caracterului
de propagare a ruperii.
Suprafețele special pregătite constituie "probe macroscopice" prelev ate din
piese sau semifabricate prin secționarea (transversala sau longitudinala) a acestora.
Probele se prelevează prin taiere cu mijloace mecanice (cu răcire abundenta) și se
pregătesc metalografic, după polizare și rectificare, prin șlefuire pe hârtii a brazive
(asemănătoare probelor microscopice).
In funcție de finețea detaliilor și caracterul neomogenităților care se urmăresc a
fi puse în evidență, pregătirea metalografică preliminara se oprește la o simpla
șlefuire sau se continua cu o lustruire avansa ta la postav. In acest stadiu devin
vizibile defectele de compactitate (goluri, porozități, fisuri) și incluziunile
nemetalice grobe (exogene).
Defecte care apar la macroanaliză
Prin analiza macroscopică se pot obtine informații despre tehnologia de
fabri cație (turnare, deformare plastică, sudare, acoperire galvanică, etc.), dar și
detalii asupra condițiilor de exploatare ( ruperi la solicitări statice sau prin oboseală,
pete de coroziune ).
Prin macroanaliză pot fi evidențiate și determinate defecte care s-au format
în diferite stadii tehnologice de fabricație, și anume:
– defecte de capacitate (retasuri, porozități, sufluri, fisuri), de la suprafață sau din
profunzimea produsului; acestea diferă ca natură (geneză), mărime, distribuție
relative (concentrat e sau dispersate) și pot constitui cauze de rebutare a produselor;
– defecte de material : prezenta incluziunilor nemetalice exogene (zgura, material
refractar sau de formare) sau metalice (picături reci, corpuri străine);

– natura sau cauza unor ruperi, p rovocate sau accidentale ( rupere ductile, fragile,
la cald, la oboseală);
– grosimea stratului superficial (călit, carburat, etc) și uniformitatea acestuia.
Informații privind calitatea materialului se pot obține prin corelarea culorii acestuia
cu densita tea, proprietățile magnetice, rezistența la coroziune.

Capitolul II. Tipuri de defecte evidențiate prin control cu lichide
penetrante

Aparatură , defecte și metode de control nedistructiv pentru îmbinările
sudate

Orice ma șină sau ap arat în general, orice sistem sau proces tehnologic este
constituit din ansambluri, subansambluri și organe component e sau din sisteme
interconectate.
Procesul de proiectare se desf ășoară de obicei de la general la part icular, iar
procesul de execuț ie se d esfășoară în sens invers. Se execut ă piesele simple care
se monteaz ă în subansambluri și asambluri din care rezult ă mașina respectivă, iar
la rândul lor , mai multe ma șini și sisteme formeaz ă un proces tehnologic.
Procesul de montare constă î n general din asamblarea pieselor , astfel încât
suprafe țele cu aceeaș i form ă geometric ă să vină în contact, sau dimensiunile lor sa
formeze anumite rapoarte iar in alte cazuri se formeaza piese prin diferite mijloace
de lipire, sudare etc.
In procesul de prelucrare, ela borare se folosesc metode, utilaje dispozitive
care nu sunt perfecte si ca urmare, piesele prelucrate se obtin cu abateri de la
dimensiuni, forme geometrice, microgeometrie, sructuri interne imperfect cu fisuri,
pori, segregatii etc. La proiectare se cunoa ste faptul ca modelul fizic, respectiv
piesa prelucrata, se obtine cu imprecizii, cand se prescriu abateri admisibile si
rationale care se trec pe desenul piesei.
Datorita erorilor de prelucrare, elaborare, interconectare , etc., concordanta dintre
modelul fizic al piesei prelucrate, elaborate si modelul sau teoretic, sub aspect
geometric al conditiilor fizice, chimice sau sistemice nu este asigurata perfect.
In concluzie, privind toate aceste aspecte se impune masurarea abaterilor
dimensionale, de forma, d e suprafata, de structura, de functionare etc. a fiecarui
proces uman de transformare fizica a obiectelor, cu alte cuvinte detectarea
defectelor componentelor oricarui sistem de productie. In functie de natura
abaterilor sau defectelor se deosebesc si meto dele de detectare a acestora.
Defectele sunt de trei categorii:
1) defecte macroscopice: abaterii dimensionale, de forma si de suprafață;
2) defecte microscopice: de structura interna, incluziuni metalice si nemet alice,
pori, fisuri, segregatii;
3) defecte de func tionare .
Metodele de control se impart la randul lor in doua mari categorii:
– Nedestructive, de exemplu: vizual, auditiv, microscopic, cu lichide
penetrante, cu radiatii, cu aer si lichide sub presiune sau detector de Heliu
pentru etanseitate;

– Distructive, incercari mecanice: tractiune, duritate,
– incercari tehnologice: indoiri, rupere.
Controlul nedestructiv ca metod ă(prescurtat MCN), reprezinta modalitatea de
control al dimensiunilor, formelor geometrice al starii suprafetelor(precizia
microgeometrica) diferitelor piese, dar in acceptiunea cea mai larga a notiunii se
refera la modalitatile de control ale rezistentei unei structur i, piese , etc., fara a fi
necesara demontarea, ori distrugerea acestora.
Pentru masurarea abaterilor(defectelor) dimensionale se folosesc diferite
instrumente de masurare mecanice care percep marimea de masurat prin palpare,
contin mecanisme d e amplificare si dispozitice de citire a marimii respective.
Primul instrument ce trebuie luat in considerare pentru masurarea defectelor
liniare este “linia” sau rigla gradate care in diferite domenii de activitate umana are
forma ruletei pentru mecanica si constructii sau centimetrului, pentru industria
textile. In antichitate, corespondentul acestor instrumente erau palma, pasul,
schioapa etc. care in ziua de azi nu mai prezinta decat un interes istoric.
In ordinea preciziei de masurare cele mai cunoscu te instrumente sunt:
Șublerul, cel mai folosit instrument de masurat lungimi este format dintr -o rigla
gradate care se termina cu un cioc ce constituie prima suprafat ă de
masurare si un cu rsor ce aluneca pe rigla gradată prevazut ă cu un
interpolator de tip vernier si cu cea de a doua doua suprafata de masurare.
Șublerul mai este prevazut cu un dispozitiv de reglare a cursorului si un
alt dispozitiv de blocare. Șublerele moderne sunt cele de trasaj, cele de
interior de exterior si de adancime prevazute cu comparator si sublere d e
precizie cu citire digitalizată(conform figur ii 3).
Precizia de masurare a sublerelor este cuprinsa intre 0.1 si 0.02 mm.
Fig. 3.

Micrometrul este un aparat mecanic cu mecanismul de multiplicare tip surub –
piulita. Este compus dintr -o tija filetata pe o anumita portiune, avand o
suprafata plana constituie suprafata de masurare. Cealalta suprafata de
masurare este fixate rigid in corpul micrometrului, cu forma de potcoava.
Tija se afla intr -un cilindru pe care este fixate o scara longitudinala si in
care se afla piulita de insurubare. Tija se solidarizeaza cu tamburul pe
care este prevazuta o scara gradata circular. Prin rotirea tamburului se

roteste tija care se insurubeaza in piulita fixa, capatand o miscare de
translatie.
Fig. 4.

Aceasta a fost des crierea si principiul de masurare al micrometrelor clasice.
Pentru marirea preciziei, unele firme au digitalizat partial indicatia. Firma TESA a
construit un micrometru cu interpolator ce poate estima valoarea marimii de
masurat cu precizia de 0.002 mm. Fi rma japoneza Mitutoyo construieste
micrometre digitalizate electronic avand domeniul de masurare intre0 …50 mm si
cu precizia de 0.001 mm (conform fig. 2)

Aparate de masurare.
Aceste aparate contin mecanisme de amplificare si masoara prin metoda
comparat iei.
• Aparate cu amplificare mecanica.
In aceasta categorie, aparatele mai importante sunt:
A) Comparatoare cu roti dintate (ceasuri comparatoare) ;
Aceste aparate au mecanismul de amplificare compus dintr -o cremaliera si
un sistem de roti dintate. Precizi a de masurare este de 0.01 mm, dar sunt
comparatoare cu doua sisteme de roti dintate (inca o treapta de amplificare) care au
precizia de masura re de 0,001 mm.
Sunt firme care digitalizeaza citirile comparatoarelor astfel incat precizia si
usurinta citiril or cresc simtitor . Deasemenea comparatoarele se pt cupla prin tr-un
cablu de date sau wireless la un calculator sau la alte sisteme de memorare a datelor.
Fig. 5.
Comparatoarele se monteaza pe suporti, se regleaza cu cale plan paralele si
masoara prin c omparatie.
Au utilizari multiple:

La masurarea deformatiilor elastic si termice
Sunt folosite pe scara larga in compunerea de dispozitive pentru masurarea
abaterilor de pozitie (abateri de la parallelism, perpendicularitate, bataie radial, si
frontal etc .)
Se utilizeaza frecvent la masurarea alezajelor, intalnite sub denumirea de
comparatoare de interior
B) Comparatoare de interior
Dispozitivul e ste constituit dintr -un aparat comparator si un dispozitiv cu
palpatoare ce vin in contact cu suprafata alez ajului. Palpatorul este mobil si
transmite deplasarile lui prin intermediul unor parghii la ceasul comparator.
Comparatoarele de interior masoara diametrele alezajelor prin comparatie
(compara diametrul alezajului D cu o valoare etalon Do) cand comparato rul se
regleaza la zero pentru diametrul Do utilizand cale paralele. Valoarea abterii ( Δ)
se citeste la comparator iar diametrul alezajului se determina cu relatia D=Do± Δ.
Sunt construite comparatoare de interior care masoara in doua puncte (avand doua
palpatoare) sau in trei puncte (cu trei palpatoare).
Fig. 6.
C) Ortotestul, Milimesul, Pasametrul sunt trei aparate de masurare a defectelor
asemanatoare. Ele au mecanismul de amplificare constituit din parghii si roti
dintate sau sectoare dintate. Ortote stul se monteaza pe o coloana verticala pe care
se poate deplasa, palpatorul acestuia constituie o suprafata de masurare iar masa pe
care se aseaza este a doua suprafata de masurare. Aparatul se r egleaza la zero cu
ajutorul calelor plan -paralele si masoara prin comparatie.
Fig. 7.
Ortotestul Milimesul Pasametrul
Milimesul, asemanator cu Ortotestul se monteaza pe suporti rigizi, se
regleaza la zero cu ajutorul calelor plan -paralele pentru dimensiunea D0 si se
masoara prin comparatie D=D0± Δ. Dome niul de masurare ± 0,1 mm iar valoarea
diviziunii 0,001 mm.
Pasametrul , este un aparat de masurat portabil si construit sa masoare in
trepte dimensionale: 0…..25 mm, 25…….50 mm, etc.

Microcatorul, se bazeaza pe prop rietatile elastic ale unui arc lamelar rasucit
in ambele sensuri fata de sectiunea de la mijloc.
Acul indicator R este fixat sol idar cu arcul, la mijlocul acestuia. Arcul se
fixeaza cu un capat rigid in corpul aparatului, iar celalalt capat se fixeaza de o
parghie (3) actionata de tij a palpatoare (2). Cand tija (2) capata deplasari, acestea
solicita arcul (1) la intindere, rotind sectiunea de la mijloc, respective acul indicator
R. Acul indicator R se roteste intr -un plan parallel cu planul scarii S.
Caracteristicile apar atului: valoa rea diviziunii 0,0005 mm, domeniul de masurare
± 0,03 mm, forta de masurare 0,2 daN. Aparatul se monteaza pe suporti rigizi, se
regleaza cu cale plan -paralele si masoara prin metoda comparatiei.
Pe de o parte , acest aparat cu amplificare mecanica datorita caracteristicilor
de masurare este cel mai penetrant in descoperirea defectelor dimensiunilor liniare.
Fig. 8.

2. O a doua mare categorie de aparate de masura care contin mecanisme de
amplificare si masoara prin metoda comparatiei sunt aparatele optic o-mecanice.
Sunt aparate la care mecanismul de amplificare este constituit din pargh ii mecanice
si parghii optice. Ele au la baza proprietatea colimatorului de a transforma un
fascicol de raze luminoase provenite de la o sursa asezata in focarul lentilei, in raze
paralele si pe propietatea unei oglonzi rotitoare de a abate razele incidente cu dublul
unghiului de rotire a oglinzii.
Fig. 9.
Fig 9. Schema de principiu a autocolimatiei.

Sursa S1 este asezata in focarul lentilei. Razele luminoase sunt transf ormate
de lentila in raze paralele. Daca se aseaza o oglinda G perpendicular pe axa optica,
unghiul de incidenta φi este egal cu unghiul de reflexie φr si egal cu zero ( φi=φr=0).
Razele reflectate se intorc pe acelasi drum si imaginea sursei (S2) se formeaz a tot
in focar (fig. 9 a). Daca sursa S1 se afla in planul focal al sistemului optic insa

deplasata cu distanta t1 fata de axa optica (fig 9 b) atunci imaginea sursei (S2) este
situate tot in planul focal si simetrica cu (S1) fata de axa optica.
Daca sursa S1 este in focar iar oglinda G se roteste cu unghiul β (fig. 9 c),
atunci imaginea sursei (S2) se formeaza in planul focal si la distanta t:
t=f tg2β ≈ 2f β
unghiul β fiind foarte mic se aproximeaza arcul cu tangent.
Fig. 1 0.

Pentru aparatele optico -mecanice, sursa S1 este constituita dintr -o scala
gradata, iluminata, cu ± 100 diviziuni, iar rotirea oglinz ii G se produce datorita
deplasarii unei tije palpatoare Tp (fig. 10)
Pentru o deplasare b a tijei palpatoare, oglinda se roteste cu unghiul β, iar
imaginea S2 (scala gradata) se deplaseaza cu marimea t fata de pozitia initiala S1,
cand oglinda este in poz itie perpendicular pe axa optica
t=f tg2 β ; b=a tg β
Raportul de amplificare al aparatului se determina cu relatia:
K=t/b=f tg2β/a tgβ ≈ 2f β/a β ≈ 2f/a
Din aceasta categorie de aparate fac parte Optimetrul si Ultraoptimetrul
Optimetrul este un aparat car e are ca principiu de functionare schema explicata mai
sus si poate masura dimensiuni exterioare.
Optimetrul vertical din figura alaturata are caracteristicile: valoarea unei diviziuni
0,001 mm, domeniul de masurare ± 0,1 mm; scala gradate are ± 100 diviz iuni.
Optimetrul se poate monta si pe suporti orizontali, caz in care aparatul poarta
denumirea de optimetru orizontal, cu care se poate masura dimensiuni interioare
(alezaje)

Fig. 1 1.

Ultraoptimetrul functioneaza pe acelasi principiu, colimatiei si
autocolimatiei si consta din (conform figurii alaturate): colimatorul S (1,2,3),
oglinda rotitoare(4), oglinda fixa (6), obiectivul (7), si ocularul (9). Deplasarea tijei
palpatoare (5) roteste oglinda (6), care reflecta razele luminoase, impreuna cu
oglinda fixa, cu unghiul 4 β (β – unghiul de rotire al oglinzii). Imaginea scalii
gradate apare in planul focal al ocularului.
Fig. 1 2.
Raportul de amplificare este: K=t/s=f2 tg4 β/l tgβ ≈ 4f2 β/l β ≈ 4f2/l
Dator ita folosirii unei og linzi fixe (6) se observa o dubla re a raportului de
amplificare si deci a preciziei de masurare a defectelor liniare.
Caracteristicile aparatului: valoarea unei diviziuni 0,0002 mm, domeniul
de masurare ±0,02 mm. Aparatul avand o precizie ridicat, este folosit la verifica rea
calalor plan -paralele.
3. Aparate optice.
In aceasta categorie exista o mare diversitate de aparate pentru masurat
lungimi si unghiuri, fiind precise, stabile si sigure. In general, aparatele optice
contin in structura lor urmatoarele subansamble pri ncipale: dispozitive de iluminat,
microscoape sau lunete de pozitionare a masurandului si a masurii, dispozitive de
captare sau interpolare. Cele mai folosite aparate optice sunt: microscoapele,

aparatul de masurat lungimi Abbe vertical, masini de masurat lungimi si
proiectoarele .
Microscoapele sunt aparate la carepozitionarea masurandului se face optic
iar masurarea se face mecanic sau electronic. Sunt utilizate pentru masurarea
marimilor de lungime, a unghiurilor, a razelor de curbura, a filetelor, profil elor, etc.
In figura alaturata este prezentata o vedere generala a microscopului constituit din
urmatoarele: masa (4), pe care se asaza masurandul, care poate avea o miscare de
rotatie, cand se fac masurari in coordinate polare si miscare dupa doua directi i
rectangulare, miscare ce se realizeaza prin intermediul tamburelor micrometrice (5)
si (6). Imaginea elementului de masurat se formeaza in olanul focal al ocularului(3).
In ocularul(1) apare apare o retea de fire reticulare care se poate roti cu diferite
unghiuri, unghiuri ce se pot citi pe ocularul (2). Microscopul mai poate fi prevazut
cu capete ocular special, cum sunt: capul ocular revolver, pentru masurarea
filetelor, pe care sunt fixate profile teoretice ale filetelor, capete oculare pentru
masurare a razelor de curbura etc. La microscoapele modern, tamburele
micrometrice au fost inlocuite cu traductoare inductive, marind precizia de
masurare, deplasarile mesei (4) facandu -se cu precizia de 0,001 mm.
Fig. 1 3.
Aparatul de masurat lungimi Abbe verti cal serveste la masurarea directa
sau indirecta (prin comparatie) a lungimilor
Aparatul se compune din tija palpatoare (2), prevazuta cu varf de masurare (1), iar
la celalalt capat este in legatura, prin intermediul unui sistem de scripeti (8), (10)
cu con tragreutate (6) cufundata in cilindrul (5) umplut cu ulei. Acest sisitem asigura
o forta de masurare cat mai constant ape toata lungimea de masurare. Pe tija
palpatoare (2) este fixat rigid o scala milimetrica transparenta prevazuta cu 100 de
diviziuni. Sc ala gradata (18) este iluminata de sistemul (4) si imaginea ei apare in
microscopul prevazut cu interpolator spirala arhimedica. Acest interpolator este
format din doua placi de sticla, una superioara (16), mobila, cu posibilitate de
rotire de la dispozi tivul (20), (21) iar cealalta (17), pe care este trasata o scala liniara
cu lungimea l= 1 mm, impartita in 10 parti, reprzentand scala zecilor de milimetri.

Pe suprafata sticlei (16), mobile este trasat o retea de spirale arhimedice duble
(distanta dintre ele fiind de 0.012mm) si o scala circular micrometrica formata din
100 de diviziuni. Pasul spiralei, p=0,1mm, ce reprezinta faptul ca la o rotatie
completa a discului, un punct pe spirala se deplaseaza radial cu 0,1 mm.
Pentru masurarea dimensiunii unei p iese se adduce tija palpatoare in contact
cu masa aparatului, cand se citeste la microscop valoarea X1. Se ridica palpatorul,
se asaza masurandul, dupa care se aduce palpatorul in contact cu suprafata
superioara a masurandului, cand se citeste X2. Marime a masurata va fi L=X2 -X1.
Pentru dimensiuni L>100 mm, aparatul se regleaza la zero cu ajutorul calelor, iar
dimensiunea masurata va fi L=L0+(X2 -X1) unde L0 reprezinta dimensiunea calei
de reglaj.
Fig. 1 4.
Masini de masurat lungimi. Sunt aparate de preci zie pentru masurat lungimi
mari. In figura de mai jos este prezentat schema optico -mecanica, ce consta dintr –
o masura principal si doua dispozitive de interpolare.
Fig. 1 5.
Masura principal ă R1 este executata din o țel si prevazuta cu gauri in care sunt fixate
lame plan -paralele prevazute fiecare cu cate un reper dublu R. Distantele dintre
doua lame, respective repere duble, este de 100 mm. Aceasta masura este
interpolata cu ajutorul unui mic roscop (7) si rigla R2 cu domeniul de masurare
0……100 mm si valoarea unei diviziuni 0,1 mm. Diviziunea scarii R2 este
interpolate cu ajutorul unui optimetru (8) care are domeniul de masurare ±0,1 mm
si valoarea unei diviziuni 0,001 mm. Masina de masurat l ungimi contine

urmatoarele sisteme optice importante: sistemul de iluminare, sistemul de
proiectare a scarilor gradate (10, (2), (3), (4), (5), (6) si sistemul de masurare (7) si
(8). Primul system este solidar cu pinola (9) cu care de deplaseaza simultan.
Aparatul are caracteristicile: Dm = 0…..1000 mm; 0…….3000 mm; 0……..6000
mm si Vd=0,001 mm
Proiectoare. Sunt aparate optice care proiecteaza pe un ecran conturul marit
al masurandului. Fiind prevazut cu dispositive de masurare poate efectua masurari
in coo rdonate polare si rectangulare.Se utilizeaza atat in laboratoare cat si in
ateliere pentru controlul filetelor, danturilor de roti dintate, profilelor, unghiurilor
etc. O larga utilizare o au la verificarea elementelor de mecanica fina. Schema de
principiu este prezentata alaturat compusa dintr -un dispozitiv de iluminare (1),
(2),…….(5), care trimite lumina telecentric asupra obiectivului O de marimea 2y .
Obiectivul (7) formeaza imaginea de marimea 2y’ pe ecranul (11).Oglinzile (3),
(6), (9) si (10) serves c la devierea fascicolului luminous. Caracteristica principal a
proiectoarelor este marirea transversala, exprimata prin relația :
Β=y’/y = 10; 20;50;100
Fig. 1 6.

A patra categorie de aparate pentru determinarea defectelor sunt aparatele
electrice.
Acestea se bazeaza pe transformarea marimilor neelectrice (lungimi,
unghiuri etc,) in variatii ale unor marimi electrice si a poi masurarea acestor variatii
cu ajutorul unor circuite electronice. Dispozitivele care transforma marimile
neelectrice in variatii ale marimilor electrice se numesc traductoare.
Dupa tipul traductorului, aparatele electrice se clas ifica in:
– Aparate ele ctrice cu traductoare cu contact;
– Aparate electrice cu traductoate inductive;
– Aparate electrice cu traductoare re zistive .

Aparatele electrice s -au perfectionat continuu datorita unor avantaje fata de
celelalte aparate, cum ar fi:
– Prezinta sensibilitate si precizie ridicata;
– Permit masurari la distanta;
– Posibilitati multiple de automatizare.
Aparate le cu traductoare cu contacte electrice au ca principiu de functionare
transformarea deplasarii tijei palpatoare, care vine in contact cu masurandul, in
inchider ea sau deschiderea unor contacte electrice.
In procesul de masurare servesc la a stabili daca dimensiunile sunt cuprinse
intre anumite limite. Aceste aparate nu sunt prevazute cu dispositive de citire, insa
sunt prevazute cu dispositive de semnalizare op tice care indica daca masurandul
este bun sau rebut. In functie de destinatie, aparatele electrice cu contacte sunt cu
un contact, cu doua contacte sau mai multe contacte.
Aparatele electrice cu doua contacte .
Fig. 1 7.
La aceste aparate deplasarile tij ei palpatoare (2) sunt transmise unei parghii
elastice (4), la care o extremitate oscileaza intre doua contacte K1 si K2. In timpul
controlului, contactele K1 si K2 se inched sau se deschid, functie de dimensiunea
efectiva a masurandului de controlat. Ast fel daca se inchide contactul K1 se
aprinde becul B1, de culoare rosie, care indica faptul ca d<dmin, iar daca se
inchide contactul K2, se apride becul B2, de culoare verde si rezulta ca d>dmax.
Aparat electric cu doua contacte
Daca la masurare nu se inc hide nici unul dintre doua contacte, nu se aprinde
nici un bec, situatie in care dmin < d < dmax. Distanta dintre cele doua contacte
K1 si K2 reprezinta marimea tolerantei si care se regleaza de la tamburele
micrometrice (9). Reglarea aparatului pentru o cota prevazuta cu toleranta se face
utilizand cale plan -paralele.
Aparatul prezentat in figura de mai sus are urmatoarele caracteristici: Dm =
±0,030 mm; Vd = 0,001 mm.

Fig. 1 8.

Aparate cu traductoare inductive.
Au ca principiu de functionare tr ansformarea marimii de masuratin variatia
inductantei unei bobine prin modificarea dintre o armatura si miezul magnetic sau
prin modificarea pozitiei miezului magnetic fata de bobina, la traductoarele cu miez
mobil.
Aparatele electronice cu traductoare se construiesc avand mai multe domenii
de masurare, cu precizii diferite. Cu cat domeniul este mai mic, cu atat precizia este
mai mare. Pentru aparatul electronic GN 22, cu traductor inductive, de fabricaatie
TESA din figura de mai sus, caracteristicile prin cipale sunt: Dm = ± 300; ± 100;
± 30; ± 10; ±3 µm; Vd = 10; 5; 1; 0,5; 0,1 µm.
A cincea categorie si ultima o reprezinta aparatele pneumatice. Acestea au
ca principiu de functionare transformarea marimii de masurat in variatie a presiunii
sau a deb itului unui current de aer care trece printr -un orificiu calibrat.
Pe langa instrumentele prezentate mai sus care detecteaza prin masurare
defectele liniare ale pieselor se afla mijloacele pentru masurarea unghiurilor.
In constructia de masini, piesele pot avea suprafete inclinate sub diferite
unghiuri prescrise si indicate pe desene. Unitatile de masura pentru unghiurile
plane sunt: radianul, gradul sexagesimal si gradul centizimal.
Abaterile si tolerantele macrogeometrice sunt de forma, de orientare, de
pozitie si de bataie (STAS 7384, STAS 7385/1,2).
Defectele de forma sunt: defecte de rectilinitate si defecte de plane itate.
Fig. 19.

Fig. 20.

In figura 20 este prezentat defectul de rectilinitate ca fiind distanta maxima dintre
profilul real si dreapa ta adiacenta, masurata in limitele lungimii de referita.
Defectul de planeitate sau abaterea de la plan eitate este distanta maxima
dintre suprafata reala si planul adiacent, considerat in limitele suprafetei de
referinta (fig. 20 a). Formele simple ale de fectelor de planitate sunt concavitatea si
convexitatea (fig. 21, b si c).
Detectarea defectelor de planitate si rectilinitate se poatae face cu ajutorul fantei
de lumina.
Fig. 21.
In figura 21 se prezinta sunt prezentate riglele de precizie cu care se detecteaza
defectele de rectilinitate. Metoda este simpla si consta in asezarea riglei pe piesa de
verificat si apoi verificarea fantei de lumina dintre piesa si rigla.
Detectarea defectelor de plan eitate si rectilinitate prin metoda abaterii liniare.
Metoda este asemanatoare celei precedente, diferente fiind in modul de
evaluare a fantei. Se asaza rigla pe suprafat de contolat, iar spatiul dintre suprafata
riglei si piesa, fanta, se masoara cu ajutorul calibrelor pentru interstitii sau a foitelor
de tigara (groasa de circa 0,02 mm). aprecierea fantei (jocului) se face dupa forta
necesara la extragerea foitei (foitelor), sau dupa grosimea calibrelor.
Detectarea defectelor de plan eitate si rectilinitate cu ajutorul informatorilor.
La aceasta metoda se a copera suprafata active a riglei cu vopsea (informator)
si se deplaseaza pe suprafata piesei care se controleaza. Marimea si numarul
pieselor de vopsea ramase pe suprafata piesei intr -un patrat cu latura de 25 mm
arata gradul de planitate al suprafetei con trolate. Vopseaua utilizata frecvent este
albastrul de Prusia sau albul de zinc.
Defectul de circularitate sau necircularitatea se defineste ca fiind distanta
maxima dintre profilul real si cercul adiacent (fig. 2 2 a).
Frecvent intalnite sunt formele simpl e ale abaterilor de la circularitate si
anume: ovalitatea si poligonalitatea (fig. 2 2, b si c).
Ovalitatea ar fi atunci cand forma profilului real este aproximativ elipsoida
si se calculeaza cu relatia

Ov = dmax – dmin = 2 AFc.
Fig 2 2.

Poligonalita tea este cand profilul real este aproximativ o forma poligonala.
Toleranta la circularitate este valoarea maxim admisa a abaterii de la circularitate.
Defectul de cilindricitate (sau abaterea de la cilindricitate) se defineste ca
fiind distanta maxima dintre suprafata reala sicilindrul adiacent, considerat in
limitele lungimii de referinta, conform figurii alaturate. Acest defecte se compune
din defectul de circularitate, considerat in sectiunea transversal a pisei si abaterea
profilului longitudinal (axial).
Fig 2 3.
Formele simple ale defectelor de cilindricitate, mai des intalnite in practica
sunt:
Fig 2 4.
– forma conic ă reprezentată în fig. 24 a,
– forma butoi reprezentată în fig. 24 b,
– forma sa reprezentată în fig. 24 c,
– forma curba reprezentată în fig. 24 d.
a b c

Detectarea defectelor de ci rcularitate si cilindricitate se face masurand cu
diametrele sectiunii in diferite directii. Aparatul pentru aceasta o peratie a fost
prezentat mai sus si anume comparatorul cu palpator sferic sau plan.
Detectarea defectelor de circularitate ale alezajelor se face cu ajutorul
comparatoarelor de interior (aparat plus accesorii) prezentat deja la inceputul
lucrarii.
Defect ele de pozitie reciproca.
Aceste defecte se exprima prin precizia pozitiei reciproce, prin care se intelege
gradul de corespondenta dintre pozitia diferitelor elemente geometrice (puncte,
axe, suprafete, etc.), obtinute in urma proceselor de prelucrare si pozitia acelorasi
elemente geometrice, prevazute in documentatia tehnica de catre proiectant.

Defectele de pozitie sunt prezentate in tabelul de mai sus cu denumirea tolerantei
aferente si simbolului corespunzator conform standardelor.
Pentru de tectare a acestor defecte (masurarea lor) se folosesec aparatele prezentate
pana acum in lucrare plus o serie de dispositive auxiliare.
Ultima categorie de defecte de exterior sunt defectele microgeometrice ale
suprafetelor ondulatia suprafetelor si rugozitatea s uprefetelor.
Ondulatia suprafetelor este ansamblul neregularitatilor cu aspect de valuri, care se
succed periodic, atat in directei miscarii principale cat si in directia miscarii de
avans. Ondulatiile se deosebesc de celelalte abateri de forma prin valoa rea mare a
raportului dintre lungimea de unda S si inaltimea undei H, care poate fi de ordinal
zecilor sau sutelor.

Fig 2 5.

Rugozitatea suprafetelor este definite ca ansamblul neregularitatilor care
formeaza relieful suprafetelor reale, al caror pas es te relative mic in raprt cu
adancimea lor.
Principalele instrumente pentru detectarea defectelor desuprafata
(rugozitate) sunt:
Rugozimetrul optic Linnik -SchmaltzAre la baza metoda sectiunii luminoase.
Aceasta consta in observarea la un microscop a inters ectiei unui plan materializat
de un fascic ul de raze luminoase sub forma de banda, cu suprafata de verificat.
O alta metoda este metoda interferentiala care se bazeaza pe masurarea
abaterilor de profil folosind benzi de interferenta, care se creaza intre suprafat
piesei si suprafat de rferinta data. Metoda ofera precizie ridicata, realizand masurari
de rugozitate cu Rmax = 1µm.
Fig 2 6.

Metoda palparii directe consta in masurarea rugozitatii suprafetei prin
palparea profilului cu un palpator (ac) de -a lungul directiei de masurare. Aceste
aparate au posibilitatea inregistrarii amplificate a profilului (profilometre).
Profilometrele functioneaza in general pe baza unui principiu electric.
Masurarea rugozitatii prin comparative, consta in compararea vizual a directa
sau cu ajutorul microscoapelor a suprafetei de masurat cu o suprafata a carei
rugozitate este cunoscuta, numita mostra de rugozitate.

Capitolul III. Tehnologia de control cu lichide penetrante

Pregătirea și curățirea prealabilă

Îmbinarea sud ată care urmează a fi controlată precum și zonele învecinate
acesteia pe o lățime de minim 25mm vor fi curățate de oxizi, zgură, stropi de
sudură, grăsimi, uleiuri, vopsea. Înainte de efectuarea controlului se va face un
control vizual prealabil, pen tru alegerea metodei de curățire.

Curățarea prealabilă se efectuează în două etape:
a) curățarea mecanică se efectuează prin periere cu perii de sîrmă, pilire.
Nu se va folosi metoda de curățare mecanică prin sablare cu alice sau
nisip, deoarece aceas ta poate duce la obturarea discontinuităților deschise la
suprafață.
b) curățarea chimică se efectuează în scopul îndepărtării materialelor organice :
grăsimi, uleiuri, vopsea, etc. Curățarea se poate efectua cu solvenți organici, cu
detergenți sau solu ții de decapare.

Uscarea
Uscarea, după curățarea prealabilă, se face prin evaporare naturală sau forțată cu
aer cald sau rece, până dispare orice urmă de umezeală de pe suprafață.
Temperatura piesei controlate trebuie să fie cuprinsă între 10 și 500C pe toată durata
examinării. Dacă controlul se face în afara acestor temperaturi și setul de produse
de examinare permite acest lucru ( vezi instrucțiuni producător ) se va face o testare
conform Anexa B din CR6 -2003.

Tehnica de examinare

Figura. 27 Principiul controlului cu lichide penetrante :
a.- curățirea suprafeței; b. – aplicarea penetrantului și infiltrarea in discontinuitate;
c. – îndepărtarea excesului de penetrant; d. – aplicarea developantului și adsorbția
penetrantului;

a. Aplicarea penetra ntului .
– Penetrantul se aplică pe suprafața de contact prin pulverizare (spray).
– Timpul de penetrare este cuprins între 5 și 60 minute.
– Pe toată durata de penetrare se urmărește ca lichidul să nu se usuce și să
acopere toată suprafața examinată. Dacă este n ecesar este permisă
completarea cantității de penetrant aplicată.

b. Îndepărtarea excesului de penetrant .
– Excesul de penetrant solubil în apă se îndepărtează prin ștergere cu tampoane
de pînză umezite sau cu ajutorul unui jet de apă cu temperatura cuprin să între
10 și 400C, presiunea mai mică de 2,5 bar sub un unghi mai mic de 300C față
de suprafață.
– Se va evita spălarea excesivă care poate conduce la îndepărtarea
penetrantului din discontinuitățile deschise la suprafață. Indepărtarea
excesului de penetra nt se consideră terminată cînd dispare orice urmă de
culoare vizibilă.

c. Uscarea suprafeței
– Uscarea este considerată terminată în momentul în care dispare de pe
suprafața de examinat orice urmă de pată de umezeală, evitându -se uscarea
excesivă care poa te conduce la uscarea penetrantului din discontinuități.

d.Aplicarea developantului

– evelopantul se aplică 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 trebuie să fie uscată fie
prin evaporare naturală fie prin evaporare forțată.
Durata de developare începe imediat după uscarea suprafeței. Aceasta poate fi
cuprinsă între 10 și 30 minute.
Interpretarea finală a rezultatelor se efectuea ză la terminarea timpului prescris
pentru developare.
Factorii care influențează negativ concluziile examinării, se datorează calității
operațiilor din tehnica de examinare și sunt prezentați în tabelul 3 din CR6 -2003.
Iluminarea suprafeței controlate se e fectuează astfel încât direcția fascicolului
de lumină să nu depășească cu 300 unghiul format cu normala la suprafață.
Iluminarea se efectuează astfel încât să nu se creeze umbre sau reflexii de pe
suprafața controlată.
Fascicolul de lumină trebuie astfel direcționat încât să fie ecranat față de ochii
interpretatorului.
Interpretarea pentru lichidele penetrante cu contrast de culoare se efectuează la
lumina naturală sau lumină albă artificială conform SREN 571 -1, măsurându -se
iluminarea suprafeței la înce putul examinării sau când operatorul consideră
necesar.

Indicatori de discontinuități

Indicațiile de discontinuități pot fi :
a) Indicații concludente
– liniare, la care lungimea este mai mare decât triplul lățimii maxime;
– rotunjite, la care lung imea este mai mică sau egală cu triplul lățimii maxime;
b) Neconcludente , datorate modului necorespunzător de pregătire a suprafeței de
controlat sau efectuării defectuoase a operațiilor din tehnica de lucru.
Se recomandă repetarea examinării cu același s et de lichide și tehnică.
c) False, datorate configurației suprafețelor, crustelor, oxizilor.
Indicațiile rotunjite apar datorită porilor de suprafață.
a) Linie continuă ( fisuri, lipsă de topire, exfolieri ).
b) Linie întreruptăsau punctată , datorită f isurilor foarte înguste, exfolierilor
parțial acoperite la prelucrări.
Fiecare laborator care efectuează examinări cu lichide penetrante trebuie să aibă un
registru de evidență care va cuprinde următoarele date :
– data examinării;
– comanda internă;
– produs;
– subansamblu;
– tipul de lichide penetrante utilizat și fabricantul;
– număr buletin emis;
Rezultatele examinării cu lichide penetrante vor fi consemnate într -un buletin
de examinare conform Anexa A din CR6 -2003.
Anexă la buletinul de examinare va fi schița pro dusului cu indicarea zonelor
controlate, astfel încât să permită identificarea ulterioară.
Buletinul de examinare se emite în două exemplare din care unul va rămâne în
arhiva laboratorului.
Prezenta procedură de control va fi respectată de personalul auto rizat în cadrul
laboratorului.

Metoda de control cu lichide penetrante este cunoscută și aplicată sub formă
rudimentară (de exemplu: petrol cu praf de carbonat de calciu în amestec cu alcool)
de peste un secol. Tehnicile moderne, într -o manieră similară ce lor folosite astăzi,
se cunosc din preajma celui de -al doilea război mondial. Perfecționările ulterioare
își au originea în dezvoltarea aviației, construcției de rachete, a tehnicii nucleare și
aerospa țiale.
Controlul cu lichide penetrante pune în evidență orice discontinuitate (imper –
fecțiune) de suprafață. Se poate aplica la orice material, formă și dimensiuni de
piesă în condiții de hală sau șantier pe suprafețe uscate, la temperaturi de peste 10
~ 15°C.
Metoda este productivă, ieftină, ușor de folosit, se pretează și la controlul pe
suprafețe (lungimi) mari. Rezultatele sunt concludente, imediate și ușor de
interpretat. Indicațiile provenite de la discontinuități sunt mărite prin absorbția
penetrantului de câteva ori.
Controlul cu lichide penetrante imp lică curățirea chimică a suprafeței de impu –
rități, operații de spălare postoperatorie, mai ales atunci când se aplică interfazic,
în cursul depunerii succesive a straturilor de sudură. Limitări apar în anumite cazuri
datorită faptului că unele rețete de lichide penetrante utilizează materiale
inflamabile și toxice, care reclamă măsuri corespunzătoare de spălare și evacuare.
Controlul cu lichide penetrante trebuie considerat ca o perfecționare și extin dere
în același timp a examinării vizuale. Controlul c u lichide penetrante a îmbinărilor
sudate implică, ca și controlul cu pulberi magnetice, examinarea unor zone de
minimum 20 – 30 mm de o parte și de alta în lungul sudurii, ceea ce prezintă
avantajul de a evidenția și eventualele fisuri propagate în materi alul de bază. El
poate fi aplicat în diferite faze de execuție. Limitările în aplicarea metodei pot fi
cauzate numai de temperatură, întrucât penetranții obișnuiți nu pot fi folosiți la
temperaturi ce depășesc 50°C. Există și lichide penetrante speciale, c u punct de
inflamabilitate de peste 250°C, care fac posibil controlul între straturi depuse la
sudare sau placare. Pentru controlul la temperaturi joase s -au elaborat penetranți
aplicabili până la – 35°C.

Controlul cu lichide penetrante se folosește cu rez ultate bune și în cazul pla –
cărilor și al metalizărilor. Aria de întrebuințare nu este practic limitată de felul
mate rialului, putând fi utilizat la toate tipurile de oțeluri, fonte, aliaje de aluminiu
și magneziu și, în general la metalele neferoase, pre cum și la materiale amorfe,
plastice, ceramice, sticlă etc.

Pentru a putea discuta despre un control efectiv al îmbinărilor sudate, trebuie să
punem în discuție și procedeul de calcul al parametrilor tehnologici la sudarea
manuala cu electrozi înveliți cât și calculul parametrilor tehnologici la sudura sub
strat de flux .

Calculul parametrilor tehnologici la sudarea manuală cu electrozi înveliți

Pentru simplificarea calculului vom face o grupare a marimilor[Is, Ua, Ad, Ae,
KVs], iar pentru a nu se repeta aceleasi forme si dimensiuni ale rosturilor vom face
de asemenea o grupare.
– Curentul de sudare(Is) este definit drept curentul electric ce trece prin arc
in timpul sudarii si influenteaza asupra patrunderii, care creste odata cu cresterea
curentului de su dare. Pentru fiecare diametru de sarcina curentul de sudare are o
arie corespunzatoare valorilor cu care se obtine cusatura corecta. Curentul de
sudare se poate stabili cu relatiile :

][18 5,35 4,22A de de Is −+=

][AdeKIs=
unde, K=35…45 [A/mm]
Din relatia (2) valoarea superioara K=45 se ia pentru sudarea in pozitie
orizontala, iar valoarea inferioara K=35 se utilizeaza la sudarea in pozitie mai
dificila.
42deJIs=
[A]

unde, densitatea curentul ui J=1218 [A/mm
2 ]
Pentru stabilirea procesului de sudare si pentru uniformitatea cusaturii diametrul
sarcinii trebuie sa fie corelat cu densitatea curentului folosit.
In procesul de sudare electric manual folosim doua diametre de elec trozi : 3, 25mm si
4mm
de=3,25mm
 Is=125 A
de=4mm
 165 A
Tensiunea arcului (Ua) este definita drept tensiunea electrica a arcului
electric in timpul sudarii. Ea este in functie de diametrul sirmei electrod si este d ata
de rela țiile:
][ 04,0 20 VIs Ua +=

][10 05,0 V Is Ua +=

de=3,25mm
 Ua=16[V]
de=4mm
 Ua=18[V]
Viteza de sudare (Vs) este viteza de sudare a arcului electric. Ea influenteaza
suprainaltarea care creste la o viteza de sudare mai mica prin depunerea abundenta
de material si des creste cu cresterea vitezei de sudare. Odata cu cresterea vitezei de
sudare creste inaltimea cusaturii si scade in mica masura patrunderea la sudura cu
viteza mare campul termic ce este mai restrans si mai uniform fata de sudura cu
viteza redusa cand campu l termic este mai mare si are influenta nefavorabila la
aparitia tensiunilor.
Se afla prin urmatoarele relatii :
21 2,254
KdedeVs+=
[cm/mm]
unde,
AeAtK=

At – aria tre cerii
Ae – aria electrodului
AcdeIsVs=
[cm/h]
unde,
de =7…19

=masa specifica
=Is
curentul de sudare
Ac = (1,1….1,4)
Ar = aria rostului
Functia Kvs este constanta si are urmatoarea valoare :
21 2,254
dedeKvs+=

de= 3,25mm Kvs=37
de= 4mm
 Kvs=30
Energia de sudare (El) estimeaza cantitatea de caldura ce intra in
componentele de sudat, fiind data de relatia :
VsUaIsEl=

Lungimea arcului (La) este drept distanta de la capatul electrodului pana la baia de
sudura si se afla cu relatia :
ba UaLa−=

Unde a – suma caderilor de tensiune
b – campul electric

Rata depunerii
) (DA este in functie de curentul de sudare folosit. Relatia de calcul
este :
]/ [68,0 10 756,02hKg Is AD +=−

de=3,25mm
]/[64,1 hkg Ad=
de=4mm
]/[93.1 hkg Ad=
Aria elec trodului (Ae) este in functie de diametru electrozilor folositi. Relatia este
urmatoarea :
] [422
mmdeAc=

de= 3,25mm
29,8=Ae [mm
2 ]
de = 4mm
56,12=Ae [mm
2 ]

Calculul parametrilor tehnologici la sudura sub strat de flux

Curentul de sudare :
][270 24 212A de de Is ++=
2
4deJIs=

unde, J=130
2mmA
de=3
 Is=530
Tensiu nea arcului este data de relatia :
][5,16 10 125,22V Is Ua +=−

de= 3
 Ua=31[V]

Viteza de sudare (Vs) se afla din valoarea
SKv .
22 816,620 5073,621364,56 5243,2 1044,1
de dede de KvS + ++ +=

de=3
SKv =140
Viteza de avans a sirmei : [Ve]
AcVsVe=

Rata depunerii (Ad) este data de relatia :
4 105 10 8,102 2 4++=− −Is Is Ad

de=3
 61,56 [Kg/h]
Viteza de avans a sirmei :
AeAcVsVe Vc==

6,742
==deAe

hL bS AcF +==32

unde, S=6
b=1
L=16
h=2
Ac=128
140=VsK

Determinarea prin calcul a regim ului tehnologic la sudar ea în mediul de dioxid de
carbon :

a = 8
d = 1
c = 2

=10
tg cs sb Ar −−=2) (21

Ar = 23,10mm
Ar Ac=4,1

Ac = 32mm
2
5…1nt
= At
5…1 = 5mm
2
At
6 = At
6 = 7mm
2
de = 1,6m m
Is = 340 A
Ua = 30 V
48,25…1
5…1 ==AeAt

Vs
1= 63,51 cm/min
K
6 = 73,48
Vs
6= 45,36 cm/min
cmJVsUaIsEl / 36, 9635 60
5…16
5…1 ==

cmJ El / 51, 134896=

Gs =

V g/m
Gs
5…1 = 39,9 g/m

Gs
6= 54,69 g/m
6 1 5 Gs Gs Gs +=

Is GdS=

Gd = 4308
dbGGsf1
1=
= 0,009 h/m
mhGdGsfb / 012,06
2==

mh f f fb b b / 057,0 52 1=+=

lftb=

mm h t 52 864,0==

ahgIs t ft/ 18==  

hg Isf GtT / 6120==

Debitul de CO
2 pe un metru de cusatura :
Q
2co = Dco
2
bf = 0,912 l/min
Dco
2 = 10
de = 16 l/min
Debitul total de CO
2
Qtco
2 = Qco
l2 = 13,83
Consumul de energie electrica pe metru liniar
310−= fbIsUaE
= 0,581 KWh/m
Consumul total de energie (Wt)
KW Wt 13,9 71,15 581,0 ==

Capitolul IV. S tudiu de caz
Analiza vizuală și examinarea cu lichide penetrante a u nei jante auto
recondiționată prin sudare și rolui re: