O ma șină de ridicat este o mașină care servește pentru a deplasa pe verticală o sarcină constituită dintr -un corp solid, deplasarea constând dintr… [603741]

6
CAPITOLUL 1. NOȚIUNI GENERALE

1.1.Descrierea macaralei

O ma șină de ridicat este o mașină care servește pentru a deplasa pe verticală o sarcină
constituită dintr -un corp solid, deplasarea constând dintr -o ridicare urmată în general de o
coborâre.
În timpul funcționării ei, mașina de ridicat se sprijină pe un reazem sau pe o fundație fixă,
respectiv pe o cale de rulare s au pe un reazem atașat pe un veh icul terestru sau plutitor, dacă este
vorba de o mașină de ridicat deplasabilă. Deși în situațiile de față anumite operațiuni de ridicare,
în condiții speciale sau deosebit de dificile, s e efectuează de exemplu cu ajutorul elicopterelor.
Dar acest procedeu nu intră în categoria mașînilor de ridicat
O mașină de ridicat rezultă o acțiune ce se compune dintr -o suc cesiune de cicluri de lucru,
fiecare ciclu fiind alcătuit din operații de ridic are, deplasare, coborâre urmate de un repaus mai
scurt sau mai lung. Așa dar mașinile de ridicat sunt mașini cu acțiune intermintentă. Dar în unele
cazuri este nevoie de a ridica și de a transporta sarcinile nu în mod ciclic și intermitent, ci sub
forma unu i flux continuu, fie de sarcini individuale care se succed.
Dacă se face o analiză retrospectivă a construcției de mașini de ridic at și de transportat se
constată că primele mecanisme de acest gen au apărut simultan cu primele începuturi ale
civilizației. Este de remarcat că mașinile de ridicat se bazează încă din antichitate pe același
principiu e funcționare acesta bazându -se pe înfășurarea unui organ flexibil pu rtățor de sarcini ex .
(frânghie, curea, lanț ) pe o tobă cilindrică acționată mecanic. Mașinile de transporatat cu flux
continuu au apărut de asemenea din timpuri străvechi într -o formă aplicată și astăzi, anume în
forma cupelor înșirate pe un lanț acționa t în ciclu închis, deservind la ridicarea și transportarea
apei.
În țara noastră construcția mașinilor de ridicat nu a avut o dezvoltare majoră până la sfârșitul
celui de al doilea război mondial, iar construcția mașinilor de treansportat a fost nesemnifi cativă,
însă situația s -a schimbat odată cu intrarea țării noastre intr -o eră a industrializării.
Mcaraua este un utilaj acționat manual sau mecanic, bazat pe principiul scripeților, folosit
pentru ridicarea pe vrticală și transportarea pe orizontală a unor obiecte grele. Macaraua este
utilizata frecvent în lucrările de construcții -montaj ale unor clădiri îna lte, poduri sau la încărcarea
și descărcarea navelor și nu numai.
Macarealele sunt cele mai complexe mașini de ridicat, destinate deplasărilor sarcinilor pe
traiectorii spațiale variabile. În principiu orice macara este alcătuită dintr -o construție metalic ă
portantă și un număr oarcare de mecanisme montate pe aceasta, mecanisme care permit relizarea
traiectoriei necesare a sarcinii. Datorită unei diversități deosebit de mare a sarcinilor, atât din
punct de vedere fizico -mecanic și al parametrilor acestora, cât și din punct de vedere al
proceselor tehnologice deservite de macarale există în prezent un număr considerabil de tipuri de
macarale.

Macaralele se împart în două clase:
I. mașini de ridicat cu deplasare orizontală circulară a sarcinii: macaralele rot itoare;
II. mașini de ridicat cu mișcare orizontală de translație a sarcinii: podurile rulante,
transportoarele și căile suspendate cu șine.
Macaralele rotitoare se fac staționare și mobile. Ele pot fi montate: pe un vagon

7
platformă; pe un cărucior de transp ortat fără șine (automobile, electrocar, etc.); pe un ponton
plutitor; pe un portal ce se deplasează pe șine; pe un semiportal; pe un șasiu cu șenile. În afară de
aceasta, în practică se utilizează macarale care se deplasează pe două șine așezate în acelaș i plan
vertical (macaraua velocipedă și o consolă). La aceste macarale, șina inferioară servește la
preluarea sarcinii verticale, iar cea superioară împiedică răsturnarea macaralei.
După construcția organelor de reazim, macaralele rotitoare se împart în:
1. macarale cu coloană , la care momentul de răsturnare care acționează asupra părții rotitoare a
macaralei, se echilibrează prin reacțiunile orizontale ale coloanei;
2. macarale cu placă turnantă , la care momentul de răsturnare care acționează asupra părții
rotitoare a macaralei, se echilibrează prin reacțiuni verticale;
3. macarale cu reazim rotativ , în care nu există părți rotitoare, iar modificarea poziției brațului
(în plan) se realizează prin rotirea întregii macarale.
În raport cu limitele rotirii posibile, macaralele se împart în:
a) macarale cu rotire totală , în care caz rotirea se poate face din orice unghi;
b) macarale cu rotire parțială , la care unghiul de rotire este mai mic de 360°.
În funcție de felul de variație a deschiderii, macaralele rotitoare se pot împărți în:
a) macarale cu deschidere constantă care pot deservi numai circumferința sau o parte din
aceasta, atunci când nu se produce deplasarea întregii macarale;
b) macarale cu deschiderea variabilă care, din poziția staționară, realizează deservirea unei fâ șii
inelare largi sau a unei părți a acesteia.
Modificarea deschiderii se realizează:
a) printr -un braț rigid oscilant;
b) printr -un braț articulat;
c) printr -un cărucior rulant ce se deplasează pe braț.

1.2.Elementele principale în construcția macaralei

Mașinile de ridicat, ca și alte mașini de lucru, se supun acelorași principii generale de alcătuire.
Indiferent de tip sau variantă constructivă, în alcătuirea tuturor mașinilor de ridicat se regăsesc
elemente sau părți componente comune având, în cadrul m așinii, funcțiuni distincte bine
precizate. În cele ce urmează, vor fi enumerate și definite principalele părți structurale ale
mașinilor de ridicat complexe, de tipul macaralelor. Mecanismele simple de ridicat și macaralele
ușoare au de regulă o construcț ie mai simplă, dar și în aceste cazuri sunt prezente părți din aceste
elemente structurale.

1. Echipamentul de forță . Reprezintă mașina sau ansamblul de mașini motoare și generatoare,
inclusiv instalațiile lor anexă, care furnizează energia necesară acțio nării echipamentului de lucru
și sistemului de propulsie a mașinii.
În funcție de sursa primară de energie, precum și de modul de transmitere a energiei la
mecanismele echipamentului de lucru al macaralelor, se disting mai multe tipuri de acționări și
anum e: acționarea diesel -mecanică ; acționarea diesel -electrică ; acționarea diesel -hidraulică ;
acționarea electromecanică ; acționarea electro -hidraulică.
Acționarea electromecanică este utilizată, acolo unde echipamentul de forță cuprinde motoarele
electrice de antrenare ale mecanismelor și aparatajul electric din circuitele de forță ale acestora.
2.Transmisia . În cazul acționării directe: diesel -mecanică și electromecanică, motorul
furnizează energia mecanică sub forma mișcării de rotație a arborelui său. În aceste cazuri,
transmisia reprezintă ansamblul de organe și mecanisme simple care transformă mișcarea
motorului și o transmite organelor de lucru ale mecanismelor macaralelor. Trans misia se numește

8
mecanică întrucât utilizează fie organe de transmitere rigide (arbori, cuplaje, angrenaje, etc.), fie
transmisii flexibile (prin cablu, lanț sau curea).
3. Echipamentul de lucru . Echipamentul de lucru al macaralelor este reprezentat de di spozitivul
de suspendare a sarcinii. În cazul macaralelor cu destinație generală, acesta este alcătuit sub
forma unei mufle cu cârlig la care se pot atașa, după necesități, diverse dispozitive de apucare a
sarcinii. Macaralele cu destinație specială pot av ea ca echipament de lucru și dispozitive de altă
natură: graifăre, electromagneți, clești, cupe, etc.
4. Mecanismele macaralei . Sunt ansambluri cu funcționare independentă care asigură realizarea
unei anumite mișcări de lucru. Principalele mecanisme ale m acaralelor cu braț sunt: mecanismul
de ridicare a sarcinii, mecanismul de deplasare a macaralei, mecanismul de orientare a părții
rotitoare (mecanismul de rotire), mecanismul de basculare a brațului sau mecanismul de translație
a căruciorului de sarcină.
5. Instalația de comandă și control . Reprezintă ansamblul de dispozitive și echipamente cu
ajutorul cărora se realizează punerea în funcțiune, reglarea, dirijarea, controlul, oprirea unui
anumit mecanism sau a întregii mașini. Instalațiile de comandă pot f i: mecanice, hidraulice,
electrice, pneumatice sau combinate. Comanda se realizează prin pârghii (manete), pedale,
butoane sau manipulatoare, iar controlul prin aparatele indicatoare de bord.
6. Sistemul de propulsie . Cu sistem de propulsie sunt echipate macaralele deplasabile. El poate
fi conceput pentru deplasarea mașinii numai în zona frontului de lucru, sau/și pentru deplasarea
de la un punct de lucru la altul, inclusiv pe căi de circulație publică. Macaralele terestre pot avea
sisteme de propulsie pe căi cu șine (cazul macaralelor rulante, turn, portuare și a celor de cale
ferată) și pe căi fără șine. În acest caz, sistemul de propulsie poate fi prevăzut cu roți cu pneuri
(cazul macaralelor pe pneuri și al automacaralelor), cu șenile (macarale pe șenil e, lansatoare de
conducte), sau poate fi realizat ca sistem pășitor (cazul unor macarale grele).
7. Structura portantă . Este construcția metalică relativ rigidă care preia sarcinile de lucru ale
macaralei, cât și pe cele provenite din greutatea proprie și le transmite organelor de rezemare.
Structura portantă servește ca suport pentru organele mecanismelor și celorlalte sisteme ale
macaralei, le ferește de șocurile și sarcinile dinamice care apar în timpul funcționării și păstrează
– cu variații în limite admise – poziția reciprocă a acestor organe. Forma părților principale ale
structurii portante corespunde destinației macaralei, precum și modului particular de solicitare.
Acestea sunt următoarele: postamentul , coloana și brațul macaralei (braț pe care s e deplasează
căruciorul).
8. Instalația de siguranță. Reprezintă ansamblul de aparate și dispozitive, dintre care unele cu
funcționare automată, cu ajutorul cărora se asigură funcționarea macaralelor în condiții de
securitate. Cele mai importante dispoziti ve de siguranță care echipează macaralele sunt:
limitatoarele de sarcină, limitatoarele de moment (la macaralele cu braț), limitatoarele de sfârșit
de cursă, limitatoare – avertizoare ale acțiunii vântului, dispozitive de blocare, tampoane și
opritori.
9. Instalații, echipamente și elemente auxiliare . Macaralele, ca și alte mașini, sunt dotate cu
diferite instalații și echipamente auxiliare cu rol utilitar, cum sunt: instalația de iluminat, de
încălzire, de semnalizare. Sunt dotate de asemenea cu cabină, car oserie, post sau pupitru de
comandă.

1.3.Caracteristici tehnice de lucru

Parametrii tehnici principali ai unei mașini de ridicat sunt acele mărimi care îi determină
performanțele. În cazul macaralelor cu braț, parametrii principali sunt, în ordinea importanței:

9
momentul nominal , sarcina nominală , grupa de funcționare , înălțimea de ridicare , raza de
acțiune și vitezele de lucru .
Pentru exploatare setul parametrilor tehnici principali reprezintă acele mărimi care determină
dacă pentru o lucrare dată, fiindu -i precizat tipul, mașina respectivă corespunde sau nu.
Momentul nominal reprezintă valoarea maximă a produsului dintre masa sarcinii și raza de
acțiune: M= max ( Q· R) și se exprimă în t.m. Valoarea acestui produs se limitează fie din
condiția de stabilitate la răsturnare a macaralei, fie din condiția de rezistență a elementel or ei
structurale. La macaralele cu rază de acțiune variabilă de regulă, produsul Q·R nu este constant
întrucât pentru modificarea razei de acțiune trebuie deplasate anumite părți mobile ale
macaralelor (brațul sau căruciorul de sarcină), ceea ce influențe ază defavorabil stabilitatea și
condițiile de solicitare. Această tendință se compensează prin reducerea valorii sarcinii în raport
cu cea care rezultă din relația Q·R=const. Din acest motiv, dependența sarcinii cu raza de
acțiune Q= Q(R), este ind icată de proiectant într -o diagramă denumită caracteristica de sarcină a
macaralei, sau este indicată numeric sub formă tabelară.
Prin sarcina nominală se înțelege valoarea maximă a masei sarcinii admisă să fie ridicată în
condițiile de exploatare definite de grupa de funcționare. Sarcina nominală se exprimă în
kilograme sau în tone și se notează de obicei cu Q. În cazul în care mecanismul sau mașina sunt
concepute să lucreze în regimuri de exploatare diferi te, se poate defini o altă noțiune referitoare la
sarcină, anume capacitatea de ridicare. Aceasta reprezintă valoarea maximă a masei sarcinii
admisă să fie ridicată în condițiile funcționării în cel mai ușor regim de lucru admis
(corespunzător celei mai mi ci grupe de funcționare prevăzute).
Sarcina nominală include și masa eventualelor dispozitive auxiliare de prindere, cum sunt: șufe,
grinzi și traverse de ridicare, clești, electromagnetul de ridicare, graifărul, oala de turnare etc.,
adică orice dispozit iv auxiliar care se suspendă la cârligul sau la planul de ridicare al macaralei.
Mufla mobilă cu cârligul nu sunt incluse în sarcina nominală. În prezența acestor dispozitive
auxiliare rezultă că sarcina utilă este inferioară celei nominale.
Q= q d +Q u
în care q d este masa dispozitivului auxiliar, iar Q u este masa sarcinii utile.
Grupa de funcționare (M4) a unui mecanism este un parametru global care sintetizează prin
compunere condițiile de funcționare referitoare la clasa de utilizare și la nivelul de so licitare.
Clasa de utilizare (T 4-utilizare frecventă în regim ușor) a unui mecanism este determinată de
timpul de funcționare mediu zilnic, exprimat în ore. Starea de solicitare (L2 -moderată) precizează
măsura în care mecanismul sau un element al său este supus solicitării maxime (nominale) sau
unor solicitări mai mici.
Înălțimea de ridicare reprezintă distanța maximă (măsurată pe verticală) între pozițiile limită
inferioară și limita superioară a axei dispozitivului principal de suspendare (cârlig, ochet) sau de
apucare a sarcinii. Înălțimea se notează cu H și se exprimă în metri.
Din cele de mai sus rezultă că, dacă pentru prinderea sarcinii la dispozitivul principal se
atașează dispozitive auxiliare, o parte din înălțimea utilă de ridicare se pierde cor espunzător
înălțimii acestor dispozitive auxiliare. De asemenea, rezultă că în cazul mașinilor de ridicat care
pot coborî dispozitivul de ridicare sub nivelul suprafeței lor de sprijin, înălțimea de ridicare se
măsoară de la nivelul cel mai coborât la care are acces acesta.
Prin rază de acțiune se înțelege distanța de la axa de rotație a părții rotitoare a macaralei la axa
cârligului sau a dispozitivului de prindere existent.
Vitezele de lucru reprezintă valorile de regim ale vitezelor mișcărilor macarale i. În cazul
mișcărilor realizate prin translație, cum sunt cea de ridicare – coborâre, cea a căruciorului de
sarcină sau a întregii macarale, vitezele se exprimă în m/ min. Excepție fac macaralele
deplasabile fără cale de rulare proprie ( pe șenile, pe pneu ri, automacarale) a căror viteză de

10
deplasare se indică de regulă în km/ h. Viteza mișcării de rotire a părții rotitoare a macaralei se
indică în rot/ min.

CAPITOLUL 2. SOLUȚIA CONSTRUCTIVĂ ȘI ALEGEREA MATERIALULUI

2.1. Vederile brațului

În figurile de mai jos sunt prezenate cele 6 vederi a brațului macaralei

Fig. 1. Vedere de sus a braț ului de macara

Fig 2. Vedere din later al a brațului de macara (stânga )

11

Fig 3. Vedere din lateral a brațului de macara (dreapta )

Fig 4. Vedere de jos a brațului de macara

BB DD C
CHJ
GK
LE
EF

12

Fig 5. Vedere din faț ă Fig 6. Vedere din spate

În imaginile de mai jos sunt prezentate tipurile de îmbinări sudate folosite la construcția
brațului de macara propriuzis.

1) Sudură orizontală sau orizontală în jgheab
2) Sudură de colț
3) Sudură orizontală
4) Sudură orizontală
5) Flanșă

Conform desenelui de execuție al brațului de macara acesta are o lungime totala de 15050 mm
în această lungime fiind cuprinse toate îmbinarile sudate care alcătuiesc construcția brațului.
Înălțimea b rațului proiectat este de 2052 m m acesta având o lățime de 850 mm. Brațul este
format din 66 puncte de îmbinare prin sudare a celor 65 de stâlpi metalici fac posibilă prinderesea
celor 4 traverse principale care sut folosit la construirea brațului de macara. Brațul este format din
două subansamble unite cu ajutorul a doua flanșe sudate cap la cap în capătul celor doua
componante ale brațului. Acest ea urmând a fi pri nse cu 4 șuruburi cu piuliță.

E-E ( 1:10 )C-C ( 1:10 )
1
G ( 1:5 )2
H ( 1:5 )3
J ( 1:5 )4
K ( 1:5 )5
F ( 1:10 )

13

2.2.Alegerea mărcii de oțel

Marca de oțel din care va fi executată macaraua se alege în funcție de natura construcției,
dimensiunile elementelor și felul solicitărilor la care sunt supuse, ținând seama de limita de
curgere a materialului și de aspectul economic al soluției constructive alese.
Mărcile de o țel de uz general sunt oțeluri carbon și slab aliate, livrate în stare laminată, într -o
gamă largă de produse: table, profile, țevi ș.a. Constituie principala categorie de oțeluri utilizate
la construcțiile metalice ale mașinilor de ridicat, în sensul că a u caracteristici de utilizare care
satisfac majoritatea necesităților și la care nu se i mpun condiții tehnice speciale.
Marca de oțel aleasă este: S235JRG1 conform noilor reglementări. Am ales această marcă
datorită proprietăților acceptabile, a prețului de cost scăzut și a faptului că aceste oțeluri pot fi
sudate fără precauții deosebite.

2.3.Principii de bază în alegerea clasei de calitate a unui oțel

În cadrul mărcii stabilite trebuie să se aleagă clasa de calitate a oțelului pentru fiecare element
de construcție al unei lucrări.
La alegerea clasei de calitate a oțelului pentru o construcție dată este necesar să se respecte
câteva principii și anume:
a) În condițiile unui proiect corect conceput și calculat, siguranța unei construcții sudate este
garantată de protecția și măsurile luate împotriva unei ruperi fragile.
b) Problema ruperii fragile, este în primul rând o problemă de material, apoi de alcătuire
constructivă și în final de tehnologia de execuție folosită la sudare, ea nu este o problemă de
calcul.
c) Calculul și dimensionarea elementelor unei construcții sudate este principial aceeași ca și a
elementelor unei construcții nituite, cu deosebirea că trebuie aplicată metoda proiectării
constructiv tehnologice, care ține seama și de tehnologia de sudare.
d) Pentru construcțiile sudate, în funcție de importanța lor, de condiț iile de solicitare și de
exploatare, trebuie folosite oțeluri cu proprietăți plastice bune, iar aceste proprietăți să nu se
modifice sub influența procesului de sudare.
Aceste principii ne -ar face să alegem pentru toate construcțiile sudate un oțel cu gr anulație fină,
plastic, tenace și la temperaturi scăzute și insensibil la îmbătrânire.
În construcții sudate, ca și în orice lucrare inginerească, principiul de bază este însă realizarea de
lucrări economice, cu garantarea în același timp a unei depline si guranțe în exploatare. De aceea
nu este nici economic, nici rațional să se folosească la orice lucrare un oțel de calitate superioară,
scump și greu de procurat. Principiul economicității impune ca în construcții sudate să se
folosească oțeluri obișnuite, ieftine, ușor de procurat și sudabile în orice condiții, iar oțelurile cu
granulație fină, care sunt mai scumpe, mai greu de procurat și în multe cazuri necesită tehnologii
de sudare speciale, să fie folosite numai acolo unde acest lucru este absolut neces ar pentru
siguranța construcției.

14

2.4.Stabilirea clasei de calitate a oțelului

Stabilirea clasei de calitate a oțelului utilizat la o construcție sau element de construcție se face
în funcție de temperatura minimă de exploatare, de coeficientul de periculozitate și de grosimea
produsului , conform nomogramei din figura 1 .
Prin temperatura minimă de exploatare , în cazul instalațiilor de ridicat, se înțelege temperatura
minimă la care este admisă funcționarea instalației. Pentru condițiile climatice din țara noastră
această temperatură se ia de regulă -20°C.
Coeficientul de periculozitate evaluează cantitativ, în mod empiric și convențional, severitatea
condițiilor de lucru în cee a ce privește soluția constructivă, importanța elementului de construcție
și natura și severitatea solicitării. Coeficientul de periculozitate „G” se determină conform
relației:

G = K·S·B
în care: K – factor constructiv , care ține seama de influența concepției constructive asupra
tendinței de rupere fragilă a oțelului;
S- factor de importanță a elementului în cadrul structurii;
B- factor de solicitare, care ia în considerare viteza de solicitare asupra comport ării la
rupere fragilă.
Valorile acestor factori sunt precizate în tabel, iar valoarea lui G care rezultă din formula
prezentată anterior se rotunjește la una din valorile din nomogramă, imediat superioară.
Precizări:
a. alegerea clasei de calitate a oțelur ilor conform procedurii descrise se referă la elementele
hașurate din fig.2;
b. forma constructivă a sudurilor nu influențează criteriile de alegere ale oțelurilor, dar îmbinările
sudate trebuie să asigure tenacitate echivalentă celei a materialului de bază;
c. la realizarea structurilor sudate se vor lua măsuri adecvate astfel încât tensiunile reziduale să
fie minime;
d. în cazul construcțiilor importante cu soluții constructive complexe și care lucrează în condiții
deosebite de solicitare și temperatură, precum și în cazul construcțiilor de serie la care prin
alegerea judicioasă a clasei de calitate a oțelului se obțin efecte economice semnificative se
recomandă efectuarea de încercări adecvate specifice din care să rezulte oportunitatea prescrierii
a uneia sau a a lteia din clasele de calitate;
e. oțelurile necalmate conform prescripțiilor tehnice R1 -87 colecția ISCIR nu pot fi utilizate la
realizarea elementelor portante ale instalațiilor de ridicat; prescripțiile admit totuși utilizarea
oțelurilor necalmate pentru el emente cu importanță redusă și puțin solicitate, având grosimi mai
mici de 12 mm.
Am ales pentru fiecare factor în parte valoarea aferentă tipului construcției, astfel: K=1; S=1;
B=1. Coeficientul de periculozitate G =1·1·1, astfel rezultă că G=1.
Grosime a elementelor construcției variază între limitele: 4 mm÷ 60 mm. Introducem aceste date
în nomogramă și aflăm clasa de calitate a oțelului și anume: oțel calmat din clasa a II -a de
calitate, adică S235JRG1 conform STAS 500/2 -80.

15

Fig.1 Nomogramă pentru alegerea clasei de calitate a oțelurilor pentru construții metalice

Fig.2 Exemple de soluții pentru evaluarea factorului constructiv

16

Tabel. Valorile factorilor: constructiv –K, de importanță –S și de solicitare –B

Denumirea
factorului
Tipul construcției sau a elementului Valoarea
factorului

Factorul
constructiv K -construcții nituite, elemente fără asamblări prin sudare 0.5
-stâlpi, grinzi cu zăbrele, reazeme
-grinzi cu forme constructive conform fig. 2.a 1.0
-grinzi cu inimă plină cu forme constructive conform fig. 2.b
-elemente de construcție cu rigidizări și variații mari de secțiuni 1.4
-elemente de construcție cu forme constructive conform fig. 2.c
-construcții și elemente de construcții cuprinzând plăc i cu rigidizări,
care lucrează în stare biaxială de solicitări (rezervoare, buncăre, etc.) 2.0

Factor de
importanță S -elemente de construcție care nu sunt prinse în sistemul de rezistență
al unei structuri, a căror avarie nu afectează funcționalitatea structurii
0.5
– elemente de construcție care nu sunt prinse în sistemul de
rezistență al unei structuri a căror avarie afectează funcționalitatea
structurii
0.8
-elemente de construcție cuprinse în sistemul de rezistență al
structurii 1.0
-elemente de rigidizare
-elemente de construcție solicitate la compresiune
-elemente de construcție supuse la solicitări scăzute

0.5

Factor de
solicitare B -elemente de rezistență nedetensionate, supuse la solicitări statice
(viteză de solicitare sub 500 N/mm2 s) care sunt date în exploatare la
temperaturi peste 0°C
-elemente de rezistență detensionate
1.0
– elemente de rezistență nedetensionate, supuse la solicitări dinamice
(cu viteză de solicitare peste 500 N/mm2 s)

1.5

17

CAPITOLUL 3 . ÎMBINĂRILE SUDATE ÎN CONSTRUCȚIILE METALICE

3.1.Rolul îmbinărilor sudate în construcțiile metalice

Îmbinarea sudată este ansamblul rigid și nedemontabil realizat prin aplicarea unui procedeu de
sudare, între două sau mai multe componente, obținut prin solidificarea materialului de bază
topit, cu sau fără materialul de adaos.
După rolul pe care îl dețin în ansamblul sudat, îmbinările sudate pot fi:
– îmbinări de legătură , care nu preiau încărcări însemnate, ci asigură doar lucrul împreună al
elementelor asamblate;
– îmbinări de rezistență , care preiau încărcări ca și elementele pe care le îmbină;
– îmbinări de rezistență și etanșa re, care pe lângă transmiterea încărcărilor între elementele
îmbinate, trebuie să asigure și o etanșare.
Îmbinările de rezistență și rezistență -etanșare se calculează, iar cele de legătură se
dimensionează constructiv.
Structurile portante ale mașinilor de ridicat se confecționează din oțel, în cea mai mare parte sub
forma de construcții sudate din laminate de oțel.
Există numeroase argumente care conduc la preferința pentru structuri sudate: existența unor
largi game de produse laminate din oț el, posibilitatea alegerii unor mărci de oțel dintr -o gamă mai
diversificată decât cea a oțelurilor turnate, existența unor tehnologii de sudură riguros puse la
punct, a unor procedee de sudură automată sau semiautomată care conferă atât calitate
îmbinăril or, cât și înaltă productivitate, existența unor metode de control nedistructiv al sudurilor,
riscul de rebut sensibil mai mic în comparație cu soluțiile de realizare prin turnare și altele.
Structurile nituite practic nu se mai utilizează la mașinile de ridicat din cauza unui volum mare
al manoperei de execuție, precum și din cauză că găurile de nit reduc secțiunile utile ale
elementelor de construcție. De asemenea, reprezintă un dezavantaj faptul că, în exploatare,
îmbinările nituite trebuie controlate p eriodic.
Principalele avantaje ale sudării față de alte procedee tehnologice ca turnarea, forjarea, nituirea
sunt:
-economie de materiale prin folosirea rațională și integrală a secțiunii elementelor sudate, prin
micșorarea adaosului de prelucrare și lip sa elementelor auxiliare (eclise, gusee, etc.);
-economie de manoperă și îmbunătățirea condițiilor de lucru;
-folosirea de utilaje mai simple, ieftine și ușor de întreținut;
-sporirea rezistenței elementelor sudate prin repartizarea mai uniformă a eforturilor în
îmbinări;
-asigurarea unor construcții care pe lângă condiții de rezistență satisfac și condiții de
etanșeitate (rezervoare, construcții navale, etc.).
Avantajele tehnice și economice mari ale construcțiilor sudate au asigurat acestora o l argă
folosire în diferitele ramuri ale industriei, construcțiilor și transportului. Sudarea se aplică pentru
construcții din cele mai diferite. Toate construcțiile metalice ca poduri, turnuri și hale metalice se
execută prin sudare. Vagoanele și locomotive le și alte vehicule se execută prin sudare. Batiurile
și carcasa mașinilor energetice, utilajele chimice, organele de mașini se execută tot prin sudare.
Trebuie remarcat faptul că utilizarea sudării nu a condus numai la mărirea eficienței
economice, ci ea a permis reducerea ciclului de fabricație, micșorarea volumului de prelucrări

18
mecanice și a deschis posibilitatea realizării unor construcții, care nu se pot executa cu alte
procedee tehnologice.

3.2.Clasificarea îmbinărilor sudate. Tipuri de îmbin ări sudate

Clasificarea îmbinărilor sudate se poate face după mai multe criterii și anume:
-poziția relativă a elementelor componente;
-forma secțiunii transversale;
-poziția de sudare.
După poziția relativă a elementelor componente îmbinările sudate se clasifică în:
-îmbinări cap la cap;
-îmbinări de colț (îmbinări de colț interior și exterior; îmbinări suprapuse; îmbinări în T și
cruce).
După forma secțiunii transversale (Fig.3), îmbinările sudate pot fi:
a)- cap la cap;
b)- în muchie;
c)- frontale;
d)- în colț exterioare;
e)- în colț interioare;
f)- în cruce;
g)- în T.

Fig.3
Clasificarea îmbinărilor sudate după poziția de sudare este prezentată în figura 4. Dintre
acestea, cele mai dificile sunt cusăturile pe plafon (peste cap), vertical descendent, în cornișă,
vertical ascendent. Cusăturile orizontale și orizontale în jgheab sunt cele raționale. La sudarea în

19
poziții mai dificile este necesară reducerea curentului de sudare pentru a micșora volum ul băii de
metal topit și a preveni scurgerile sub influența forțelor gravitaționale.

PA-orizontal

PF-vertical ascendent PG-vertical descendent

PC-orizontal pe perete vertical (în cornișă) PE-peste cap (pe plafon)

20

PA-orizontal (în jgheab) PB -orizontal pe perete vertical

PG-vertical descendent PF -vertical ascendent

PD-orizontal peste cap

Figura 4. Clasificarea îmbinărilor sudate după poziția de sudare (cap la cap; de colț)

21
3.3. Îmbinările sudate din construcția macaralei

Inventarierea sudurilor se realizează prin identificarea tuturor îmbinărilor din construcția sudată
și ajută la alegerea pro cedeului optim de sudare în vederea realizării unei structuri economice și
în același timp rezistente. Inventarierea sudurilor ajută și la proiectarea operațiilor de sudare
pentru a stabili succesiunea lor.
Am explicat tipul si mărimile îmbinărilor sudate care au fost folosite pentru constucția brațului
de macara în tabelul de mai jos.
Tabel 1 . Sudurile ( tip și mărime) utilizate la relizarea brațului macara.

Nr.
crt Elementele
îmbinării Tipul
îmbinării s1,
mm s2,
mm Lc,
mm Număr îmbinări
identice
1 1-10 de colț 15 10 120 2
2 1-11 de colț 15 10 120 2
3 1-12 de co lț 15 10 120 2
4 1-13 de colț 15 10 120 2
5 2-2 de colț 15 15 280 4
6 2-6 de colț 15 15 562 2
7 2-11 de colț 15 10 120 4
8 2-14 de colț 15 15 600 4
9 2-15 de colț 15 15 530 4
10 3-3 de colț 15 15 450 2
11 3-3 de colț 15 10 750 2
12 3-3 de colț 15 10 80 4
13 3-3 de colț 15 10 130 4
14 3-12 de colț 15 10 480 2
15 4-4 de colț 15 15 310 2
16 4-4 de colț 15 10 750 2
17 4-4 de colț 15 10 130 4
18 4-4 de colț 15 10 80 4
19 4-4 de colț 15 11 220 2
20 4-13 de colț 15 10 340 2
21 5-5 de colț 52 8 283 2
22 5-5 de colț 52 8 315 2
23 5-5 de col 10 8 800 2
24 5-5 de colț 6 8 2000 2
25 5-5 de colț 10 6 50 4
26 8-16 de colț 6 10 220 2
27 9-9 cap la cap 5 5 70 2
28 9-9 de colț 5 5 460 2
29 10-17 de colț 10 5 80 8
30 10-18 de colț 10 6 250 14
31 10-19 de colț 10 5 250 14
32 10-20 de colț 10 6 120 4
33 11-16 de colț 10 6 80 4
34 11-18 de colț 10 6 250 16

22
35 11-19 de colț 10 5 220 10
36 12-18 de colț 10 6 250 16
37 12-21 de colț 10 5 80 4
38 12-22 de colț 10 5 220 2
39 12-23 de colț 10 5 220 10
40 12-25 de colț 10 5 220 2
41 13-18 de colț 10 6 250 15
42 13-23 de colț 10 5 220 12
43 13-24 de colț 10 5 220 2
44 13-27 de colț 10 5 220 2
45 13-28 de colț 10 10 1661 4
46 16-26 de colț 6 5 120 6

3.4. Clasa de execuție a îmbinărilor sudate

După clasa de execuție, îmbinările sudate se împart în:
a). Clasa I de execuție cuprinde îmbinările sudate supuse la solicitări importante (la
cazane, recipiente, conducte, poduri, macarale, vehicule, etc.), fiind supuse unor condiții speciale
de control și recepție.
b). Clasa a II -a de execuție cuprinde îmbinările sudate supuse la solicitări mijlocii și care
sunt supuse unui control mai puțin sever.
c). Clasa a III -a de execuție cuprinde îmbinările sudate supuse la solicitări reduse (de la
rigidizări, stâlpi liberi, etc) și care nu sunt supuse unor condiții sau încercări speciale de recepție.
Clasa de execuție în care se încadrează structura sudată este clasa I de execuție .
Prescrierea clasei de execuție a îmbinărilor sudate se face de către proiectant în funcție de:
-calitatea oțelului;
-nivelul și tipul solicitărilor construcției sudate (tracțiune, încovoiere, etc.);
-modul de solicitare al construcției sudate (dinamic, stat ic, oboseală, etc.);
-temperatura de exploatare;
-agresivitatea mediului;
-presiunea de lucru;
-gradul de ecruisare;
-natura fluidului (dacă este cazul);
-grosimea elementelor îmbinării;
-rigiditatea structurii construcției sudate;
-implicațiile un ei avarii a construcției sudate.
Condițiile tehnice pentru clasele de execuție sunt stabilite pe baza controlului nedistructiv al
îmbinărilor sudate.
Conform SR EN ISO 5817 , condițiile de încadrare în clasele de calitate se stabilesc pe baza
metodelor de control defectoscopic nedistructiv, conform tabelului 1. În documentația tehnică a
produsului se pot prevedea și alte metode de control (încercări distructive, analize metalografice
pe plăci martor, etc.).

23

Tabelul.1
Clasa de
calitate
Defecte
Metoda de control* Volumul minim de control**
Sudare
manuală Sudare semiautomată și
automată
I interioare radiații penetrante și/sau
ultrasonic 50% 25%
exterioare vizual, cu lichide
penetrante și magnetic 100% 100%
II interioare radiații penetrante și/sau
ultrasonic 25% 10%
exterioare vizual, cu lichide
penetrante și magnetic 100% 100%
III interioare radiații penetrante sau
ultrasonic 10% Conform documentației
tehnice
exterioare vizual 100% 100%
IV interioare radiații penetrante sau
ultrasonic Conform documentației tehnice
exterioare vizual 100% 100%
* Metodele de control indicate în tabel sunt orientative.
** Procentajele se referă la fiecare metodă în parte.

a). Defectele exterioare evidențiate la controlul vizual cu lichide penetrante, conform STAS
10214 -75 și cu pulberi magnetice, conform STAS 8539 -78 sunt admise conform tabelului 2.

Tabelul 2
Defect Clasa de calitate
Denumirea Simbol conform
STAS 7084/1 -81 I
Fisuri 100 Nu se admit
Pori de suprafață la grosimi peste
10 mm* 2017 Se admit max. 5 pori pe 300
mm cu d max=1 mm
Cratere de suprafață 2024 Nu se admit
Incluziuni de zgură 3012 Nu se admit
Crestături marginale 501 Nu se admit
Scurgeri de metal 506 Nu se admit
Retasură la rădăcină 515 Nu se admit
Arsuri 601 Nu se admit
Stropi de sudură 602 Nu se admit
* Pentru grosimea sub 10 mm, limitele defectelor exterioare se asimilează cu cele
interioare.

24
OBSERVAȚIE: În cazul defectelor izolate, proiectantul poate să prevadă în documentația
tehnică a produsului condiții superioare celor din tabelul 2.

b). Defectele interioare evidențiate la controlul cu radiații penetrante, conform STAS 6606 -75,
STAS 10138 -75 și STAS 10137 -78 sunt admise conform tabelului 3.

Tabelul 3
Defectele îmbinării
sudate Simbol conform STAS Caracteristici Clasa de calitate
I
8299 -78 7084/1 -81
Sufluri sferice
izolate Aa 2011 d (mm) ≤ s/10 max. 2 mm
L min. (mm) 25
Sufluri sferice
aliniate Aa 2014 d (mm) ≤ s/10 max. 2 mm
Σd/12s sau max.
150 mm 0.5s
L min. (mm) 6 d max.
Sufluri sferice
distribuite Aa 2012 d (mm) ≤ s/10 max. 2 mm
a/150 mm 0.2s
A/150 mm 1s
Sufluri sferice
grupate Ad 2013 d max. (mm) ≤ s/10 max. 2 mm
b max. (mm) s max. 25
A 4s
Sufluri alungite
izolate, incluziuni
solide Ab,
B 2015
2016

b
max.
(mm) s < 20 ≤ s/5
20 ≤ s≤ 60 ≤ s/3 max. 10 mm
s > 60 ≤ 15
Σb/12s sau 150
mm s
L min. (mm) 6 b max.
Nepătrundere
D 402 d (mm) Nu se admit
b (mm)
Lipsă de pătrundere C 401 d (mm) Nu se admit
b (mm)
Fisuri E 100 Nu se admit

Semnificația caracteristicilor din tabelul 3, este următoarea:
d- dimensiunea defectului, în mm, din planul radiografiei, egală cu lățimea maximă a
defectului, pentru defectele Aa, C, D;
b- lungimea maximă a defectului, în mm;
L- distanța minimă între defectele alăturate, în mm;
s- grosimea tablei, în mm;
A- aria totală a defec telor raportată la aria secțiunii sudurii, executate, în %;
l- lungimea totală a defectului pe lungimea controlată;
n- numărul de defecte.

25
c). Defectele interioare evidențiate la controlul ultrasonic, conform STAS 10136 -77 și STAS
7802 -79 sunt admise con form tabelului 4 și fig. 1, tabelului 5 și fig. 2 și tabelului 6.
Aprecierea calității îmbinării sudate la controlul ultrasonic se face în baza următoarelor
caracteristici:
-diametrul defectului circular echivalent;
-lungimea defectului;
-lungimea însumată a defectelor raportată la lungimea convențională L c=10·s.
Diametrul defectului circular echivalent se stabilește prin metoda AVG utilizând
diagramele sau scalele AVG.
Mărimea diametrului echivalent al defectului raportată la grosimea îmbinării s udate determină,
conform diagramelor din fig. 1 sau tabelul 4, gradul de mărime a defectului.

Tabelul 4
Gradul de mărime al defectului Diametrul defectului circular echivalent mm
1 0 < D e ≤ 0.1s max. 3
2 0.1s < D e ≤ 0.2s max. 5
3 0.2s < D e ≤ 0.3s max. 7
4 De > 0.3s max. 7

Lungimea defectului se determină prin metoda 6dB sau 20dB.
Față de poziția palpatorului, corespunzătoare ecoului maxim de la defect, se deplasează
palpatorul spre extremitățile defectului, prin mișcare de translație paralelă până la pozițiile
corespunzătoare scăderii amplitudinii ecoului maxim cu 6 dB, respectiv 2 0dB. În pozițiile
extreme axa palpatorului respectiv marginea, delimitează lungimea defectului.

26
Suma lungimii defectelor ΣL d raportată la lungimea de îmbinare sudată L c=10·s determină,
conform diagramelor din fig. 2 sau tabelul 5, nivelul de frecvență a de fectelor.

Tabelul 5
Nivelul de frecvență al defectului Lungimea însumată a defectelor,
Ld
1 0 < ΣL d ≤ 0.1L c
2 0.1L c < ΣL d ≤ 0.2L c
3 0.2L c < ΣL d ≤ 0.3L c
4 0.3L c < ΣL d ≤ 0.4L c

Calitatea îmbinării sudate se stabilește în funcție de gradul de mărime al defectului, prima
cifră, nivelul de frecvență al defectelor, a doua cifră și tipul de defect, conform tabelului 6.

27

Tabelul 6

Tipul de
defect
Simbol conform

Lungimea defectului,
Ld
mm Înălțimea
ecou de defect
la examinarea
directă H o și
cu reflexie
intermediară
H1 Clasa de
calitate

I
STAS
8299 -78
STAS
7084/1 -81
volumice
izolate Aa; Ab;
Ba; Bc; 2011; 2016
3012; 303 Ld ≤ 10 H0 > H 1 1.1
alungite Ac; Bb; 2014; 3011 Ld > 10 H0 > H 1 –
D; Db; 402 –
plane C; Ea;
Eb; Ec 401; 401;
102; 103 indiferent de lungime H0 < H 1 –

CAPITOLUL 4 . PROCEDEELE DE SUDARE PRIN TOPIRE UTILIZATE ÎN
CONSTRUCȚIILE METALICE

4.1. Procedee de sudare recomandate

Procedeele de sudare ce pot fi utilizate în construcțiile metalice sunt:
1. Sudarea manuală cu electrozi înveliți

Avantaje:
 are cea mai mare accesibilitate;
 se pot suda aproape toate materialele și aliajele de la grosimi de sub 1 mm până la cele mai
mari gro simi;
 se sudează în orice poziție;
 investițiile în echipamente sunt mici.

Dezavantaje:
 productivitate redusă;
 calitatea sudurii depinde în mare măsură de calificarea personalului executant;
 gradul de utilizare a materialului de adaos este de aproximativ 6 5%.

Parametrii regimului de sudare:
 diametrul electrodului (d e) variază între 1.6 ÷ 6 mm;
 curentul de sudare (I s) are valori între 60 ÷ 300 A;
 tensiunea arcului (U a) variază în funcție de intensitatea curentului de sudare, având valori de
15 ÷ 35 V;
 viteza de sudare (v s) are valori între 10 ÷ 50 cm/min.

28

2. Sudarea sub strat de flux

Avantaje:
 fluxul realizează o bună protecție față de mediul ambiant, favorizând formarea unei cusături
compacte și aspectuoase;
 se poate lucra cu densități de curent mai m ari decât la sudarea manuală, între 100 ÷ 200
A/mm2;
 cordoanele de sudură au aspect estetic și se caracterizează prin rezistențe bune;
 se pot suda îmbinări fără prelucrarea marginilor până la grosimi de 12 mm;
 viteza de topire este mare și pierderile de că ldură sunt mici;
 pierderile prin stropi sunt foarte reduse (1÷3%);
 cantitatea de fum și gaze degajate sunt foarte reduse, ceea ce prezintă avantajul că nu necesită
echipamente de ventilație.

Dezavantaje:
 echipamentele sunt mai scumpe;
 sudura se poate aplica numai în poziție orizontală sau puțin înclinată (max. 15°);
 productivitatea crește de la lungimi mai mari de 1 m de sudură.

Parametrii regimului de sudare:
 intensitatea curentului de sudare (I s): 200 ÷ 2000 A;
 tensiunea arcului (U a): 20 ÷ 50 V;
 diametrul electrodului (d e): 1.6 ÷ 6 mm;
 viteza de sudare (v s): 15 ÷ 300 cm/min.

3. Sudarea MIG/MAG

Avantaje:
 productivitatea ridicată și facilitatea mecanizării, automatizării sau robotizării;
 se pot suda aproape toate tipurile de materiale metalice și nemetalice;
 arcul electric este vizibil;
 viteze de sudare ridicate;
 poate fi aplicat în orice poziție;
 pătrunderea mare la sudare;
 eliminarea operației de curățire a zgurii;
 grad înalt de utilizare a materialului de adaos (90÷95 %);
 cantitate redusă de fum ;
 tensiuni și deformații mici la sudare (energie liniară mică) .

Dezavantaje:
 echipamente de sudare mai scumpe și mai sofisticate ;
 flexibilitate mai redusă decât la sudarea manuală cu electrozi înveliți: pistoletul de sudare este
mai greu și cu manevrabili tate mai scăzută, cu rază de acțiune limitată în cazul echipamentelor
clasice la 3…5 m față de sursa de sudare, uneori necesită spațiu de acces mai mare;
 pierderi de material de adaos (în anumite condiții) prin stropi (5 ÷ 10%);
 sensibil la curenți de ae r (evitarea sudării în locuri deschise, cu vânt, etc.);

29
 limitat la grosimi, în general, mai mari de 1 mm;
 riscul unei protecții necorespunzătoare a arcului electric și a băii de metal;
 probabilitatea relativ mare de apariție a defectelor în îmbinarea sudat ă, în principal pori și
lipsă de topire.

Parametrii regimului de sudare:
 intensitatea curentului de sudare (I s): 60 ÷ 500 A;
 tensiunea arcului (U a): 15 ÷ 35 V;
 viteza de sudare (v s): 15 ÷ 150 cm/min;
 diametrul electrodului (d e): 0.6 ÷ 2.4 mm;
 debitul gazului de protecție (Q): 8 ÷ 20 l/min.

4. Sudarea WIG

Avantaje:
 se sudează orice metal și aliaj metalic, obținându -se cusături cu grad ridicat de puritate;
 după sudare nu este necesară curățarea zonei;
 arcul electric și baia de sudură sunt vizibile, deci procesul se poate controla;
 nu se produc stropiri și împroșcări de material;
 nu rezultă zgură și nu există posibilitatea ca în cusătură să intre incluziuni nemetalice;
 se poate suda în orice poziție;
 se poate controla ușor cantitatea de căldură introdusă î n zona de sudare;
 mediul inert de gaz preîntâmpină modificările chimice în metalele și aliajele sudate;
 se realizează suduri de mare finețe.

Dezavantaje:
 este un procedeu manual și ca urmare calitatea sudurii depinde mult de sudor;
 productivitate mică;
 echipamentele de sudare sunt scumpe și cu întreținere pretențioasă;
 sudarea componentelor cu grosimi de peste 10 mm decurge lent din cauza productivității
scăzute.

Parametrii regimului de sudare:
 intensitatea curentului de sudare (I s): 3 ÷ 1000 A;
 tensiunea arcului (U a): 8 ÷ 30 V;
 viteza de sudare (v s): 5 ÷ 50 cm/min;
 diametrul electrodului nefuzibil (d e): 1 ÷ 12.7 mm;
 debitul gazului de protecție (Q Ar): 4 ÷ 20 l/min, iar la He se dublează;
 diametrul baghetei (d b): 1.5 ÷ 6 mm.

30

4.2. Procedeul de sud are optimizat în vederea executării structurii sudate a macaralei

Optimizarea procedeului de sudare se va determina cu ajutorul metodei factorilor tehnici.
Această metodă este foarte utilizată și acoperă toate procedeele de sudare recomandate pentru
structura macaralei.
Alegerea procedeului de sudare se va face cu ajutorul factorilor tehnici. Factorii tehnici FT sunt
următorii:

T.1. lungimea cusăturii Lc, cu trei nivele:
T.1.1. cusături scurte cu Lc ≤200mm
T.1.2.cusături medii cu 200<Ls≤1000mm
T.1.3.cusături lungi cu Lc>1000mm

T.2.grosimea componentelor ce se sudează δ, cu patru nivele:
T.2.1.componente subțiri cu δ≤ 5mm
T.2.2. componente medii cu 5< δ≤30mm
T.2.3. compo nente groase cu 30< δ≤60mm
T.2.4. componente foarte groase cu δ >60mm

T.3.pozițiile în care se pot face suduri cu procedeul respectiv, cu trei nivele:
T.3.1.orizontal și în jgheab
T.3.2.vertical
T.3.3.în cornișe și pe plafon

T.4.părțile din care se poa te suda, cu două nivele:
T.4.1.din ambele părți
T.4.2.dintr -o parte

T.5.tipul de îmbinare, cu două nivele:
T.5.1.îmbinări cap la cap
T.5.2.îmbinări de colț

T.6.forma geometrică a cusăturii, cu trei nivele :
T.6.1.cusături drepte
T.6.2.cusături circulare
T.6.3.cusături oarecare

T.7.metale și aliaje metalice ce se pot suda cu procedeul respectiv, cu patru nivele:
T.7.1.oțeluri nealiate cu puțin carbon și oțeluri slab aliate cu mangan
T.7.2.oțeluri slab aliate speciale: cu grăunți fini, întărite prin precipitare dispersă (PH), călite
și revenite (QT)
T.7.3.oțeluri aliate și placate
T.7.4.metale și aliaje neferoase

Se va lua fiecare procedeu de sudare recomandat în parte și i se va acorda un punct pentru
fiecare nivel la care procedeul se aplică, respectiv jumătate de punct la fiecare nivel unde se poate

31
folosi însă eficiența este mai redusă. Este evident că nivelele pe care procedeele de sudare nu le
satisfac au fost marcate cu o linie, indicând astfel 0 puncte. Astfel, situația obținută va fi
prezentată în tabelul următor.
Formula (
15VU ) utilizată pentru a afla procedeul optim de sudare este raportul dintre „Σ” –
suma punctelor acumulate de fiecare procedeu în parte – și numărul de nivele care a fost folosit în
cazul structurii s udate.

Nr. crt. 1 2 3 4 5
Procedeul SE SF MAG MIG WIG

T1 1 1 – 1 1 1
2 1 ½ 1 1 1
3 ½ 1 1 1 ½

T2 1 1 ½ 1 1 1
2 1 1 1 1 ½
3 ½ 1 1 1 ½
4 – – – – –

T3 1 1 1 1 1 1
2 – – – – –
3 – – – – –
T4 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 1
T5 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 1

T6 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 1
3 1 – 1 1 1

T7 1 1 1 1 ½ ½
2 – – – – –
3 – – – – –
4 – – – – –
UV 0.93 0.8 1 0.97 0.87
Σ 4 12 15 14.5 13

În urma calculelor efectuate a rezultat că procedeul de sudare optim pentru structura sudată este
sudarea în mediu de gaz protector MAG. Prin urmare am ales procedeul de sudare în mediu de
gaz protector MAG pentru realizarea îmbinărilor sudate necesare mac aralei.

32

CAPITOLU L 5. ANALIZA MATERIALULUI DE BAZĂ ȘI A MATERIALULUI DE
ADAOS DIN CONSTRUCȚIA METALICĂ

5.1. Prezentarea materialului de bază

Materialul de bază ales este: S235JRG1 2K conform STAS 500/2 -80, ceea ce înseamnă oțel de
uz general, calmat, clasa a doua de calitate.
S235 JRG2 este notația conform standard ului SR EN 10025:1990 + A 1:1993.

Caracteristicile mecanice și tehnologice conform STAS 500/2 -80
Marca oțelului S235JRG1
Clasa de calitate II
Produse
cu
grosimea
sau
diametrul
“a”, mm Limita de curgere, R eH(Rp0,2),
[N/mm2] a≤16 240
16<a≤40 230
40<a≤100 210
Rezistența la tracțiune, R m, [N/mm2] a≤100 360 ÷ 440
Alungirea la rupere, A, [%] – 25
Diametrul dornului la îndoire la rece,
la 180° a≤16 1a
a>16 1.5a
Reziliența KCU 300/2, [J/cm2]
a≤16 69
a>16 59
Energia
de rupere Temperatura, [°C] – +20
KV, [J] – 27

Compoziția chimică a oțelului conform STAS 500/2 -80
Marca
oțelului Clasa de
calitate Compoziția chimică max., [%]
C Mn P S
Pe
oțel
lichid Pe
produs Pe
oțel
lichid Pe
produs Pe
oțel
lichid Pe
produs Pe
oțel
lichid Pe
produs
S235JR
G1 II 0.18 0.22 0.80 0.85 0.050 0.055 0.050 0.055
Observație: Conținutul de Si este de max. 0.40 % pentru oțelurile calmate

Oțelurile de uz general pot fi sudate fără precauții deosebite, dar la grosimi mari se recomandă o
preîncălzire, utilizarea unor materiale de adaos cu conținut scăzut de hidrogen, limitarea energiei
liniare de sud are și uneori o recoacere de detensionare.
Oțelul de uz general ( S235JRG1 .2K), datorită formelor de livrare variate, a prețului de cost
scăzut și a faptului că nu necesită precauții deosebite la sudare, este utilizat în construcții și
structuri sudate, ca: ferme, poduri de șosea și de cale ferată, rezervoare, stâlpi, batiuri sudate,

33
organe de mașini supuse la tensiuni moderate, flanșe, lanțuri de tracțiune, sârme și plase sudate
pentru beton armat, etc.

5.2. Analiza comportării la sudare a oțelului S235JRG1 .2K

Comportarea la sudare sau sudabilitatea este o noțiune complexă care caracterizează aptitudinea
unui material de a fi sudabil fără precauții speciale. Aprecierea sudabilității se efectuează în baza
Ce (carbonului echivalent).
Pentru oțelurile nealiate și slab aliate, sudabilitatea se apreciază pe baza conținutului de carbon
echivalent (conținutul elementelor determinat la analiza pe oțelul lichid), cu relația:
[%]15 5 6Ni Cu MoV Cr MnC Ce

%32.0680.018.0 eC

Deoarece valoarea Ce < 0.41 % , atunci vom accepta ca temperatura de preîncălzire să fie cea
ambiantă (T pr = 20°C).
Procesele de sudare pot provoca fragilizarea metalului de bază și a sudurii, prin fragilizare
înțelegându -se pierderea plasticității. În cazul în care un material care și -a pierdut plasticitatea
este supus unor solicitări de întindere peste limitele de rezistență ale materialului, se produce o
rupere fragilă a acestuia. Aceasta are loc brusc, fără o deformare plastică prealabilă, de mul te ori
la încărcări ale structurii sub sarcina nominală. Existența unor concentratori ca – microfisuri,
zgârieturi pe suprafața materialului, vârfuri ascuțite, salturi bruște de secțiune – provoacă o
creștere locală a tensiunilor de întindere, favorizând a pariția ruperii fragile.
Datorită caracteristicilor sale, ruperea fragilă este fenomenul cel mai periculos pentru
integritatea unei structuri sudate.
Fisurile pot apărea ca urmare a efectului cumulat al tensiunilor din material (îmbinarea sudată)
și al c apacității limitate de deformare, provocate de fragilizarea materialului. Datorită pericolului
de rupere a structurii sudate, fisurile sunt considerate ca fiind defectele cele mai grave ale
îmbinării sudate.
Fisurarea îmbinării sudate se poate produce atât în timpul, cât și după operația de sudare, fisurile
localizându -se în zona influențată termic sau în cusătură.
Fisurile la cald sunt fisuri care apar în timpul cristalizării, apariția fisurilor fiind legată de
crearea unui film lichid intergranular s upus acțiunii tensiunilor proprii, rezultate mai ales din
contracția la răcire, putându -se produce o dezlipire între lichid și solid. La sudare, fisurarea la
cald se poate produce în cusătură sau în porțiunea din ZIT unde are loc topirea unor faze.
Suscep tibilitatea oțelurilor slab aliate față de fisurarea la cald poate fi estimată cu indicele de
fisurare HCS, definit prin relația:

V Mo Cr MnNi SiPSC
HCS


310100 253

7.880.03102540.0050.0 050.0 18.03



 HCS
Deoarece HCS > 4 , se consideră că materialul este înclinat spre fisurar e la cald.

34
Pentru reducerea pericolului de fisurare la cald se vor lua următoarele măsuri:
-reducerea intervalului de solidificare a materialului;
-micșorarea tensiunilor;
-reducerea coeficientului de participare a metalului de bază la formarea cusăturii.
Aceste măsuri pot fi obținute prin:
-sudare cu energie liniară mică, prin utilizarea unui curent redus de sudare;
-alegerea unor materiale de adaos cu conținut scăzut de C, P și S.
Fisurile la rece se localizează cel mai des în zona influențată termic.
În cazul oțelurilor carbon și slab aliate, apariția fisurilor la rece se datorează acțiunii corelate a
următorilor factori:
-fragilizarea prin constituenți structurali duri;
-acumulare de tensiuni ridicate, ca urmare a procesului de sudare și a rigidității s tructurii sudate;
-prezența hidrogenului dizolvat.
Pentru estimarea susceptibilității la fisurarea la rece a materialelor, au fost elaborate o serie de
expresii iar pentru oțeluri carbon – mangan, se calculează parametrul de fisurare P NB , astfel:

20 30 20 10 20Mo Cr Cu Mn SiC PNB 

28.0108.0
204.018.0 NBP

Deoarece parametrul de fisurare la rece PNB > 0.25 , se consideră că materialul este sensibil la
fisurare la rece. Pentru eliminarea riscului de fisurare se poate aplica o preîncălzire la temperatura
de fisurație nulă.
Pericolul de fisurare la rece se poate reduce prin următoarele măsuri tehnologice:
-evitarea formării unor constituenți fragili, prin reducerea vitezei de răcire a sudurii prin
reîncălzire, sudare cu energie liniară mare, tratament termic după sudare;
-reducerea pe cât posibil a îmbogățirii materialului cu hidrogen în zona de sudare, prin alegerea
convenabilă a procedeului de sudare și a materialelor de adaos, uscarea acestora înainte de
sudare, preîncălzirea, îndepărtarea surselor potenția le de hidrogen din zona de sudare (rugină,
ulei, vopsele), aplicarea unui tratament termic de dehidrogenare înainte și după sudare.

5.3. Alegerea materialului de adaos

5.3.1. Principii privind alegerea materialului de adaos

Pentru realizarea unor îmbinări sudate de bună calitate, la un cost convenabil, este necesară o
alegere atentă a materialelor de adaos, fie după felul materialelor de sudat, fie după procedeul de
sudare utilizat. Este posibil ca pentru sudarea aceluiași me tal de bază să fie utilizate materiale de
adaos diferite, în funcție de procedeul de sudare aplicat. Pe de altă parte, folosind același material
de adaos, de exemplu o sârmă de oțel aliat, se pot aplica diverse procedee, de la sudarea
oxiacetilenică până l a sudarea electrică cu arc în mediu de argon.
La alegerea materialelor de adaos trebuie să se țină seama de:
A. compoziția chimică a metalului de sudat și a metalului depus prin sudare, utilizând materialul
de adaos respectiv;
B. proprietățile mecanice și tehnologice ale metalului de bază și a sudurii efectuate cu
materialul de adaos;

35
C. structura metalografică a îmbinărilor sudate, obținută prin aplicarea procedeului și
tehnologiei de sudare alese;
D. posibilitățile practice de executare a sudurilor;
E. condițiile de lucru ale construcției sudate.
A. Compoziția chimică . Criteriul principal la alegerea materialelor de adaos trebuie să fie
obținerea unei îmbinări sudate care să constituie un tot cât mai omogen. Această cerință este
realizabilă prin identitatea sau ap ropierea cât mai mare între compoziția metalului de bază și a
sudurii, omogenitatea chimică constituind și premisa omogenității proprietăților mecanice,
tehnologice și structurale ale sudurii.
În practică omogenitatea chimică, perfectă, dintre metalul sud at și sudură nu este realizabilă,
însă există anumite limite de variație a compoziției în cadrul cărora este totuși realizată așa –
numita “compatibilitate chimico -metalurgică”, care asigură obținerea unor îmbinări sudate
corespunzătoare.
Alegerea materiale lor de adaos pe baza criteriului chimico -metalurgic necesită o orientare
competentă care este facilitată de standarde și de prospectele întreprinderilor furnizoare.
B. Caracteristici mecanice și tehnologice . În cazul în care compatibilitatea chimico -metal urgică
este asigurată, echivalența caracteristicilor mecanice și tehnologice dintre metalul de bază și
metalul depus prin sudare devine un corolar necesar.
De regulă, caracteristica principală luată în considerare este rezistența la tracțiune statică,
alegându -se materiale de adaos care asigură îmbinării sudate, o rezistență cel puțin egală cu cea a
metalului de bază. Există însă tendința ca această cerință să fie înlocuită cu alta care recomandă
alegerea unor materiale de adaos cu o rezistență mai mică îns ă cu tenacitate mare, care să ducă în
primul rând la evitarea ruperii fragile a îmbinărilor.

Standardele și prospectele indică de obicei caracteristicile mecanice specifice metalului depus
prin sudare, neinfluențat de metalul pieselor care se sudează. Cu noașterea acestor caracteristici
este suficientă pentru orientarea specialistului în alegerea materialului de adaos corespunzător
unei anumite îmbinări sudate.
C. Structura metalografică . Pentru îmbinările sudate, supuse la solicitări deosebit de importan te,
este necesar să se cunoască macro și chiar microstructura care se obține utilizând materialele de
adaos vizate, în condițiile aplicării unui anumit procedeu de sudare.
Se știe că în procesul de sudare prin topire, structura îmbinărilor sudate nu poate fi decât o
structură “de turnare” și nu una similară cu aceea a materialului de bază, laminat sau tras. Această
structură depinde de mai mulți factori, cel mai important fiind tot de natură metalurgică, factor
care determină natura și mărimea cristalelor formate în timpul solidificării.
Pentru îmbinări sudate de mare importanță sunt preferate acele materiale de adaos care, la
sudarea în condițiile prescrise tehnologic, dau structura cea mai omogenă și cu granulația cea mai
potrivită pentru solicitările re spective. De obicei, se recomandă o granulație medie, într -o fază de
echilibru. Structurile cu diferențe prea evidente la mărimea grăunților și cu constituenți fragili
este recomandabil să fie evitate.
D. Posibilitățile practice de executare a sudurilor . Materialele de sudare (adaos) se vor alege
ținând seama și de aceste posibilități, considerându -se toți factorii respectivi: sudare în poziție
normală sau în poziții dificile, în condiții atmosferice deosebite, fără sau cu preîncălzire sau
tratament termic ulterior, etc.
E. Condițiile de lucru a construcției sudate . Materialele de adaos, ca și metalul de bază trebuie
să corespundă condițiilor de lucru ale construcției sudate respective. De regulă, în prospecte se
indică asemenea cazuri: suduri rezistente la presiuni și temperaturi înalte, coroziune provocată de
acizi sau alte substanțe, la fluaj, la uzură abrazivă, etc.

36

5.3.2. Stabilirea conform prescripțiilor STAS a materialului de adaos utilizat

Datorită procedeului optim de sudare ales (MAG), materialul de adaos compatibil și convenabil
este sârma plină cuprată G4Si1 (FILCORD D), conform SR EN 440 -94, fabricată de firma SAF –
FRO. Am ales sârmă plină datorită faptului că rata de depunere este mai m are, iar cuprată datorită
contactului electric mai bun. Gazul de protecție ales este cel menționat în prospectul furnizat de
firma producătoare de materiale de adaos și anume M21, conform SR EN 439 -96, adică un
amestec de argon și dioxid de carbon (M21 = 5 ÷25% – CO 2; rest -Ar).

37

5.4. Verificarea compatibilității materialului de bază și a materialului de adaos

Stabilirea compatibilității metalului de bază și a materialului de adaos se realizează prin
încercări mecanice ale metalului depus prin sudare cu arc electric în mediu de gaz protector.
Încercările mecanice și tehnologice se efectuează în scopul verificării caracteristicilor respective
și a capacității de deformare a îmbinărilor sudate.
La încercările metalului depus se determină: rezistența de rupere la tracțiune, alungirea și
reziliența.
Condițiile tehnice sunt stabilite pentru încercarea la duritate, la tracțiune și la încovoiere prin
șoc.
Epruvetele se prelevează din probele de metal depus , prin sudare cu arc electric în mediu de gaz
protector, pe suprafața laterală a unei plăci din oțel cu conținut redus de carbon.
A. Dimensiunile probei (fig. 1) pentru încercarea de duritate
Intensitatea
curentului
electric de
sudare
A Dimensiunile plăcii de bază, mm Dimensiunile depunerii, mm

Grosimea
s, mm
Lățimea
B, mm
Lungimea
L, mm
Înălțimea
h, mm
Lățimea
b, mm
Lungimea l,
mm
<300 15 ÷ 20 60 ÷ 80 120 ÷ 160 14 ÷ 20 15 ÷ 30 110 ÷ 150
>300 22 ÷ 26 80 ÷ 100 160 ÷ 200 >20 30 ÷ 50 150 ÷ 200

38

Fig. 1. Probă pentru determinarea durității metalului depus

Placa de bază se execută din oțel carbon având: C = max. 0.20%; Mn = max. 0.7%; S = max.
0.05%; P = max. 0.05%.

B. Proba pentru încercarea la tracțiune și la încovoiere prin șoc (fig. 2)

Diam etrul
electrodului,
mm B,
mm s,
m α,
grd D,
m b,
mm g,
m e,
mm
2.5 40 ± 5 8
0
580 8
2
020 3
1
06
3.15 ÷ 4 80 ± 10 20
0
580 20
2
030 10
1
016
5 ÷ 6 120 ± 10 20
0
580 20
2
030 10
1
016
Notă: Acest tabel este folosit și la încercările metalului depus prin sudarea manuală cu arc
electric cu electrozi înveliți.

39

Fig. 2 Probă pentru încercarea la tracțiune a metalului depus

C. Condiții pentru executarea depunerilor prin sudare

Tipul sârmei Diametrul
sârmei,
mm Intensitatea
curentului,
A Tensiunea,
V Viteza de
sudare,
cm/min
Plină 1.2 280 ± 10 * 45
Tubulară 1.6 300 ± 10 28 ± 1 45
Tubulară 2.1 120 ± 10 29 ± 1 45
Tubulară 3.2 170 ± 10 30 ± 1 50
* Tensiunea se alege în funcție de gazul de protecție.

Lungimea probelor 2 și 3 se stabilește în funcție de numărul epruvetelor de încercat astfel:
 pentru o epruvetă de tracțiune și trei epruvete de încovoiere prin șoc
L = 200 + 2 h;
 pentru o epruvetă de tracțiune și șase epruvete de încovoiere prin șoc
L = 250 + 2 h;
 pentru două epruvete de tracțiune, la proba 4
L = 2 (80 + 2 h) + 55 , în care h este lungimea capătului de prindere al epruvetei de
tracțiune, în mm.

D. Executarea încercărilor

Nr.
crt. Denumirea Valori
1 Executarea încercării de
duritate STAS 165 -83 (HB ≤ 450)
STAS 492 -78 (HB ≥ 450)
2 Măsurarea durității În cel puțin 5 puncte la
distanță de 10 ÷ 15 mm între
ele.
3 Încercarea la tracțiune (R m,
Rp0.2, A și Z) STAS 200 -75
4 Încercarea la încovoiere prin
șoc STAS 7511 -81, 1400 -75 și
6833 -79

E. Recomandări pentru preîncălzirea probelor

Limitele elementelor de aliere din metalul
depus, % Temperatura de preîncălzire,°C
0.15 < Cr < 1.15
95 ÷ 120 0.25 < Mo < 1

40
0.3 < Mn < 2.25
0.8 < Ni < 2.5
1 < Cr < 2.5
165 ÷ 190 0.4 < Mo < 1.25
0.4 < Mn < 1.2
4 < Cr < 13
200 ÷ 300 0.4 < Mo < 1.2
0.5 < Mn < 1.2

F. Recomandări pentru tratamente termice ale probelor

Limitele elementelor de
aliere din metalul depus % Temperatura de încălzire °C Durata de
menținere h
0 < Cr ≤ 1 680 ÷ 730 1
0.3≤ Mo ≤ 0.7
Cr > 1 760 2
Mo > 0.7
4 < Cr < 13 780 2
0.4 < Mo < 1.2
Probele supuse tratamentului termic se răcesc în cuptor cu o viteză de 150°C/h până la 350°C,
după care probele se răcesc în aer liniștit. Probele din oțel înalt aliat se răcesc cu o viteză de
55°C/h până la 550°C, apoi în aer liniștit.
Se recomandă controlul radiografic al probelor de metal depus. Prelevarea epruvetelor se face
din probe care la controlul radiografic nu prezintă incluziuni de zgură, lipsă de topire,
nepătrunderi, fisuri și alte defecte care pot influența negativ rezultatele încercărilor mecanice.

CAPITOLUL 6 . PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE SUDARE

6.1. Pregătirea componentelor în vederea sudării

Executarea corectă a unei îmbinări sudate depinde în mare măsură de calitatea pregătirii
componentelor înainte de sudare. Realizarea unei bune pregătiri ușurează operația de sudare și
îmbunătățește calitatea cusăturii sudate; timpul consumat pentru pregătirea în condiții cât mai
bune a metalului de bază pentru sudare este recuperat în timpul e xecutării întregului produs, iar
calitatea sudurii este net superioară.
Etapele pregătirii componentelor în vederea sudării, în construcția macaralei, sunt următoarele:
1. Curățarea suprafețelor
În general, suprafețele de îmbinat ale pieselor sunt acoperite cu rugină, vopsea, substanțe grase,
zgură, etc. Pentru asigurarea purității metalului depus prin sudare se recomandă ca toate
suprafețele pe care urmează a se depune metal prin sudare, ca și cele imediat învecinate sudurii să
fie curățate până la luciu me talic.
Curățarea se realizează prin mijloace mecanice (periere și polizare) și trebuie să fie efectuată
înainte de asamblare. În caz contrar, impuritățile cad în rost și pericolul apariției defectelor este
mai mare.

41
Piesele curățate nu se vor mai atinge cu mâna, dar dacă trebuie, prinderea lor se va face cu
mâinile acoperite cu mănuși de bumbac.

2. Fixarea componentelor în vederea sudării
Asigurarea deschiderii constante a rostului și împiedicarea deplasării relative dintre componente
se va rea liza prin:
a) Prinderea provizorie cu ajutorul unor cordoane scurte amplasate din loc în loc de -a lungul
rostului (agrafare, sudare provizorie);
b) Fixarea mecanică în dispozitive de sudare, care pot realiza și orientarea lor favorabilă în
poziția de sudare.
Ambele metode vor fi folosite, deoarece se completează reciproc. Atunci când prima metodă
afectează în mod esențial rezistența viitoarei suduri, prin acele suduri scurte (hafturi) – posibile
amorse ale viitoarei ruperi fragile -, care conțin zona de amorsare a arcului electric, precum și
craterul final la distanțe foarte apropiate, intervine cea de -a doua metodă care preîntâmpină aceste
probleme.
Cordoanele scurte de agrafare trebuie să se execute cu aceeași tehnologie și materiale ca și
sudura principală. S e recomandă o curățare minuțioasă a cusăturilor de prindere și controlul lor
pentru eliminarea eventualelor defecte.
Lungimea cusăturilor de prindere provizorie este l = 20 ÷ 50 mm, având distanțe între ele L =
300 ÷ 500 mm așa cum rezultă și din figură.

42
Prinderea cu sudură se face pentru asigurarea preciziei de asamblare și rigidizarea pieselor. De
obicei, sudurile de prindere provizorii sunt incluse în cordonul de sudură și odată cu ele se includ
și eventualele defecte. Din această cauză sudurile de p rindere ce se includ în metalul cusăturii
trebuie controlate foarte atent pentru detectarea eventualelor defecte.
Regulile de bază pentru efectuarea operației de prindere sunt următoarele:
 amorsarea arcului se face într -un punct care urmează să fie acoperi t cu sudură;
 este interzisă amorsarea arcului în afara îmbinării, pe materialul de bază;
 craterul de încheiere trebuie umplut prin întoarcerea arcului și menținerea lui pe loc timp de
câteva secunde;
 piesele groase și rigide se prind cu suduri în două stra turi alcătuite în trepte. Straturile se
depun în sensuri opuse pentru a nu concentra craterele de încheiere la un singur capăt. Sudura se
execută în trepte pentru a nu concentra în același plan mai multe începuturi și sfârșituri de sudură;
 diametrul sârmei utilizate pentru prindere, la fel ca și pentru sudarea primului strat, trebuie să
permită o apropiere suficientă de partea inferioară a rostului astfel încât să se obțină o pătrundere
completă la rădăcină;
 lungimea unei suduri de prindere trebuie să fie d e 2 ÷ 2.5 ori grosimea materialului care se
sudează, dar nu mai mare de 70 mm. Grosimea sudurii pentru piese de până în 10 mm trebuie să
fie de 0.6 ÷ 0.7 ori grosimea materialului dar nu mai mare de 3 mm, iar pentru piese mai groase
de 10 mm, grosimea sudu rii trebuie să fie de 5 ÷ 6 mm (se realizează în două straturi);
 distanța dintre sudurile de prindere trebuie să fie aproximativ egale, 300÷400 mm; pentru
piesele subțiri, până în 10 mm, distanța dintre sudurile de prindere trebuie să fie mai mică, și
anum e 50 ÷ 150 mm.
Fixarea și poziționarea componentelor în vederea sudării reprezintă o soluție superioară față de
prima metodă. Dispozitivele de fixare și poziționare îmbunătățesc calitatea sudurilor, ușurează
munca operatorului sudor și elimină riscurile o perației de sudare provizorie.

6.2. Rosturi utilizate la sudare

6.2.1. Criterii de alegere a rosturilor

Alegerea rostului dintre componentele de sudat se face în funcție de o serie de factori.
1. Factorul de primă importanță este fluxul de forțe pe care cusătura trebuie să -l transmită de la
o componentă la alta. Dacă acest flux este static, cusătura poate fi incompletă. Pătrunderea ei
trebuie să fie atât de mare, încât să facă față solicitării respective. Este singurul caz ce perm ite o
pătrundere parțială.
Încercările dinamice, oboseala, șocurile și/sau funcționarea la temperaturi scăzute, necesită
pătrundere completă. Altfel spus, rostul va fi conceput astfel încât cusătura să -l umple pe toată
suprafața sa.
2. Rostul este determinat apoi de procedeul de sudare. Cu cât acesta conferă cusăturii o
pătrundere mai mare cu atât rostul va fi mai îngust și mai puțin deschis.
3. Poziția de sudare influențează rostul de sudare. În pozițiile unde scurgerea băii de sudură este
posibilă, rostul se va alege astfel ca aceasta să fie cât mai mică, iar arcul electric să poată anula
tendința de curgere.
4. Accesibilitatea arcului electric în rost este un factor esențial fiindcă de el depinde
posibilitatea de a topi marginile componentelor și deci buna legătură între cusătură și materialul
de bază. Totodată, accesibilitatea reduce efortul sudorului prin confortul asigurat la conducerea
procesului de sudare.

43
5. Posibilitatea de a susține rădăcina cusăturii în timpul sudurii este determinantă în alegerea
rostului în cele mai multe cazuri, dacă se sudează dintr -o parte sau din ambele părți. De asemenea
și forma rostului este influențată de acest factor.
6. Din punct de vedere economic, este necesar ca secțiunea rostului să fie cât mai mică (se
reduce consumul de material) iar prelucrarea rostului să fie redusă la minim.
7. Deformarea piesei sudate este minimă dacă secțiunea rostului este mică și dacă se sudează
alternativ din ambele părți.
8. Factorul determinant la alegerea rostului este grosimea componentelor, com binată cu natura
materialului de bază.
Sub aspect economic este de dorit ca secțiunea rostului să fie cât mai mică, rostul ideal fiind, din
acest punct de vedere, cel neprelucrat (rost I), cu deschidere nulă. Din punctul de vedere al
tensiunilor și deforma țiilor produse după sudare sunt de preferat rosturile simetrice (I sau X)
celor asimetrice (V; U; ½ V; ½ U; ½ X ).

6.2.2. Posibilități de prelucrare a rosturilor

Forma geometrică a rosturilor se poate realiza prin mai multe metode, dar două dintre ele sunt
utilizate frecvent, și anume: prelucrarea mecanică și prelucrarea termică.
1. Prelucrarea mecanică a rosturilor este cea mai avantajoasă metodă de prelucrare sub aspect
calitativ, dar din punct de vedere economic este mai dezavantajoasă datorită productivității reduse
și costului mai ridicat.
Dintre metodele de prelucrări mecanice, cele mai utilizate în practică sunt: rabotarea, frezarea,
rectificarea, forfecarea.
Prelucrarea prin rabotare este mai simplă, însă productivitatea și precizia dimensională sunt mai
scăzute. Viteza de așchiere la rabotarea rosturilor este de 14÷20 mm/min., iar adâncimea așchiei
este de 1 ÷ 5 mm. Se pot prelucra rosturi rectilinii sau circulare cu lungime de până la 15 mm, pe
materiale cu grosime maximă de 50 mm.
Prelucrarea prin frezare are o productivitate și o precizie mai mare decât la rabotare. În general
se utilizează freze cilindrice, conice și profilate, acționând individual sau combinat. Turația
frezelor se recomandă să fie până la 70 rot/min., iar avansul de până la 47 mm/min.
Prelucrarea prin rectificare se utilizează mai rar din cauza productivității reduse. Rectificarea se
poate aplica însă după tăierea termică a metalului de bază.
Prelucrarea prin forfecare este deosebit de avantajoasă și economică, însă prin simpla tăiere
rezultă numai rosturi în I. Pentru teșirea rostului se utilizează foarfeci cu discuri înclinate la 15 ÷
16°. Dezavantajul tăierii rostului prin forfecare este ecruisarea materialului.
2. Prelucrarea termică a rosturilor este mult mai productivă decât prin mijloace mecanice, dar
suprafețele astfel prelucrate nu au întotdeauna grade de puritate și precizie dimension ală ridicate.
Sunt multe situații în care prelucrarea termică a rosturilor este aplicată la scară industrială, iar
dacă este cazul se poate aplica suplimentar și o curățare prin periere, polizare, sablare sau
decapare chimică. În cazul în care este necesară o precizie dimensională deosebită, după tăierea
termică se aplică o rectificare a suprafețelor rosturilor.
Existența unor utilaje automate de tăiere permite prelucrarea în mod curent a rosturilor cu
margini drepte (I, V, X, K), cu o precizie dim ensională suficient de mare (0.3 mm/20 m lungime).
Principalele metode de tăiere termică sunt: tăierea cu oxigen, tăierea cu plasmă, tăierea arc -aer,
tăierea cu oxigen și pulberi metalice, tăierea cu laser, etc.
În toate situațiile se pot utiliza mai mult e arzătoare sau generatoare de plasmă pe un tractor care
asigură deplasarea în lungul rostului.
Distanța dintre arzătoare se adoptă între 20 ÷ 80 mm pentru a nu se deranja reciproc.

44
Succesiunea de tăiere la prelucrarea termică a rosturilor este prezentat ă în figură.
La tăierea rosturilor în Y cu teșitură în partea inferioară (a) arzătorul înclinat merge înaintea
celui cu poziție normală. Dacă teșitura este în partea de sus (b), arzătorul perpendicular merge în
față. În același mod se stabilește și ordine a de tăiere în cazul rosturilor în X sau 2Y.
În multe situații prelucrarea rostului se face prin aceeași operație cu tăierea de decupare, cazuri
în care arzătorul 1 execută tăierea de decupare (c, f), iar arzătoarele 2, 3, 4 prelucrează rosturile.
În mo d analog se procedează la prelucrarea rostului elementelor cu grosime mai mare de 30 mm
la care arzătorul 1 execută operația de degroșare.
În cazul prelucrării în serie a rosturilor, montarea arzătoarelor se poate face pe dispozitive care
permit tăierea i ntegrală a rosturilor printr -o singură trecere.

6.2.3. Stabilirea conform prescripțiilor STAS a rosturilor utilizate în vederea sudării

Standardul SR EN 29692:1994 prescrie tipurile de pregătire a pieselor de îmbinat din oțel
pentru sudarea cu arc electric cu electrod învelit (111), sudare cu arc electric în mediu de gaz
protector (131; 135) și sudare cu gaze prin topire (3). Standardul se poate aplica la pregătirea
pieselor de îmbinat pentru sudare cu pătrundere completă, cu excepția câtorva tipuri de pregătiri
ale pieselor de îmbinat (numerele de referință 3.10 A, 3.10 B și 4.10.10 C); în cazul în care
sudarea cu pătrundere completă este imposibilă sau nu este necesară, trebuie să fie luate măsuri
speciale. În cazul îmbinărilor pentru sudare cu pătrundere incompletă, tipul de pregătire a pieselor
de îmbinat și dimensiunile pot fi diferite de cele prescrise în prezentul standard.
Pregătiri le pieselor de îmbinat recomandate în prezentul standard sunt adecvate tuturor mărcilor
de oțel. Muchiile longitudinale ale umărului la rădăcină trebuie să fie debavurate și pot fi teșite
(max. 2 mm).
Tipurile de pregătire a pieselor de îmbinat recomandat e, precum și dimensiunile sunt prezentate
în tabele.
Deoarece sunt foarte multe îmbinări sudate, se vor realiza mai multe tabele, astfel:

45
-în funcție de tipul îmbinării sudate avem:
 sudură cap la cap din ambele părți;
 sudură în colț executată dintr -o singură parte (îmbinare în T, îmbinare cu margini suprapuse,
îmbinare pe muchie);
 sudură în colț executată din ambele părți (în T, în colț pe muchie)
-în funcție de tipul rostului (I, K, ½ V, etc.).
Pentru a calcula cât me tal se depune în rosturi vom folosi următoarele formule:

– cap la cap:
2 222
min min2
min
mintgc Sb Sc Sb S Ar 

– de colț:

22
min
minc Sb S Ar

)3.11.1(r cA A


22
minSAr
Ar- aria geometrică a rostului
Ac- aria cusăturii
Smin- grosimea minimă a materialului de bază
b- deschiderea rostului
c- peretele (umărul) rostului
α,β- unghiurile rosturilor

La calculul ariei cusăturii, a îmbinărilor sudate în colț, simbolizate astfel – 3.10A, 3.10C,
4.10.10C – se va folosi cateta „OA” în locul valorii „S min”.
Alegerea valorii minime a catetei „OA”, a cusăturii de colț, în funcție de grosimea „s” a
componentei celei mai subțiri, se realizează cu ajutorul figurii de mai jos și a tabelului următor.

s,
mm OA minim,
mm
<6 3
6≤ <20 6
20≤ <30 12
30≤ <50 12
50≤ <100 20

46
A. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri în colț executate dintr -o singură parte
Nr. de referință 1.4
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 8 8 8 10 10 10 10
s2, mm 6 10 52 6 15 15 15
b, mm 2 2 2 2 2 2 2
c, mm 1 1 1 1 1 1 1
h, mm – – – – – – –
α, (°) 90 90 90 90 90 90 90
β, (°) 45 45 45 45 45 45 45
Ac, mm2 48.6 48.6 48.6 72.6 72.6 72.6 72.6
Lc, mm 2000 800 283 220 120 750 80
Poziția de sudare PA PA PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 2 2 2 2 8 4 8

Nr. de referință 1.4
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 10 10 10 10
s2, mm 15 15 15 12.5
b, mm 2 2 2 2
c, mm 1 1 1 1
h, mm – – – –
α, (°) 90 90 90 90
β, (°) 45 45 45 45
Ac, mm2 72.6 72.6 72.6 72.6
Lc, mm 130 695 850 2050
Poziția de sudare PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 6 2 2 1

47
B. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri cap la cap executate din ambele părți
Nr. de referință 2.2
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 5
s2, mm 5
b, mm 2
c, mm –
h, mm –
α, (°) –
β, (°) –
Ac, mm2 12
Lc, mm 70
Poziția de sudare PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 2

C. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri în colț executate din ambele părți
Nr. de referință 2.4.4
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 12 12 12 15 30 12.5 15
s2, mm 15 30 30 12.5 12.5 40 12.5
b, mm 1 1 1 1 1 1 1
c, mm 1 1 1 1 2 1 1
h, mm 5.5 5.5 5.5 7 14 6 7
α, (°) 90 90 90 90 90 90 90
β, (°) 45 45 45 45 35 45 45
Ac, mm2 50.7 50.7 50.7 77 200.7 58.2 77
Lc, mm 260 163 1550 400 400 2050 3100
Poziția de sudare PA PA PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 18 18 2 4 4 1 1

48
Nr. de referință 2.4.4
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 15 15 15 15 15 15 15
s2, mm 15 15 15 15 15 15 30
b, mm 1 1 1 1 1 1 1
c, mm 1 1 1 1 1 1 1
h, mm 7 7 7 7 7 7 7
α, (°) 90 90 90 90 90 90 90
β, (°) 45 45 45 45 45 45 45
Ac, mm2 77 77 77 77 77 77 77
Lc, mm 280 310 450 530 562 600 2872
Poziția de sudare PA PA PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 4 2 2 4 2 4 1

Nr. de referință 2.4.4
Simbol
(ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 15 15 25 12 15
s2, mm 30 20 12.5 30 60
b, mm 1 1 1 1 1
c, mm 1 1 1 1 1
h, mm 7 7 12 5.5 7
α, (°) 90 90 90 90 90
β, (°) 45 45 35 45 45
Ac, mm2 77 77 151 50.7 77
Lc, mm 1256 65 573 113 2872
Poziția de sudare PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 4 4 2 18 1

D. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri în colț executate dintr -o singură parte

49
Nr. de referință 3.10A
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 5 5 5 6 6 8 12 20 20
s2, mm 6 10 12.5 10 10 52 40 12 30
b, mm 0 0 1 0 0 0 1 0 1
c, m – – – – – – – – –
h, mm – – – – – – – – –
α, (°) 90 90 90 90 90 90 90 90 90
β, (°) – – – – – – – – –
Ac, mm2 5.4 5.4 5.4 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 86.4
Lc, mm 120 80 100 50 80 315 901 700 740
Poziția de sudare PA PA PA PA PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 6 4 10 4 4 2 1 2 2

E. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri în colț, îmbinare cu margini suprapuse
Nr. de referință 3.10B
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 5 5 5 5 6 6 10 10
s2, mm 5 10 10 10 10 10 15 15
b, mm 0 0 0 0 0 0 0 0
c, mm – – – – – – – –
h, mm – – – – – – – –
α, (°) – – – – – – – –
β, (°) – – – – – – – –
Ac, mm2 5.4 5.4 5.4 5.4 21.6 21.6 21.6 21.6
Lc, mm 460 220 80 250 250 120 120 340
Poziția de sudare PA PA PA PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 2 40 8 14 61 4 4 2
Nr. de referință 3.10B

50
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 10 11 12.5 20
s2, mm 15 15 20 40
b, mm 0 0 0 0
c, mm – – – –
h, mm – – – –
α, (°) – – – –
β, (°) – – – –
Ac, mm2 21.6 21.6 21.6 86.4
Lc, mm 480 220 3114 874
Poziția de sudare PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 2 2 1 1

F. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri în colț executate dintr -o singură parte
Nr. de referință 3.10C
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 10 12.5
s2, mm 10 12
b, mm 1 1
c, mm – –
h, mm – –
α, (°) 90 90
β, (°) – –
Ac, mm2 21.6 21.6
Lc, mm 1661 4720
Poziția de sudare PA PA
Clasa de execuție I I
Nr. de îmbinări identice 4 1

51
G. Pregătirea pieselor de îmbinat pentru suduri în colț executate din ambele părți
Nr. de referință 4.10.10C
Simbol (ISO 2553)

Rostul îmbinării sudate

Elementele
rostului
s1, mm 15 12.5 15 10 6 10 30
s2, mm 4 5 8 10 12.5 15 15
b, mm 0 0 0 0 0 0 0
c, mm – – – – – – –
h, mm – – – – – – –
α, (°) 90 90 90 90 90 90 90
β, (°) – – – – – – –
Ac, mm2 5.4 5.4 21.6 21.6 21.6 21.6 86.4
Lc, mm 280 130 328 80 50 80 2872
Poziția de sudare PA PA PA PA PA PA PA
Clasa de execuție I
Nr. de îmbinări identice 2 4 4 16 16 8 2

6.3. Analiza cusăturilor sudate

6.3.1. Compoziția chimică medie a cusăturilor sudate

52
Valorile ariilor cusăturilor sunt prezentate în subcapitolul „7.2.3. Stabilirea conform
prescripțiilor STAS a rosturilor utilizate în vederea sudării”, și vor fi notate pentru o mai ușoară
identificare cu „AcXy”, unde „X” reprezintă numărul de referință al rostului îmbinării sudate iar
„y” ia valori de la 0 până la 4, în ordine crescătoare, și ne ajută să identificăm fiecare arie a
cusăturii. Termenul „Ac” reprezin tă aria cusăturii. Valorile ariilor cusăturilor sunt măsurate în
mm2.
Exemplu: Ac14 0,1; Ac22 0; Ac244 0,1,2,3,4 ; Ac310A 0,1,2; Ac310B 0,1,2; Ac41010C 0,1,2; Ac310C 0.
Datorită faptului că ariile Ac310A, Ac310B și Ac41010C au aceleași valori se va calcula numai
Ac310A iar rezultatul va fi valabil și la celelalte două arii.

Pentru calcularea numărului de treceri „NtXy” se folosește formula:

25AcXyNtXy , astfel aflăm numărul de treceri pentru fiecare arie
(tabel) și calculăm compoziția chimică medie a cusăturii [%].

Tabel
Aria cusăturii „AcXy”,
[mm2] Numărul de treceri
„NtXy”
Ac22 0 2
Ac310C 0 1
Ac310A 0* 1
Ac310A 1* 1
Ac310A 2* 4
Ac14 0 2
Ac14 1 3
Ac244 0 2
Ac244 1 3
Ac244 2 3
Ac244 3 6
Ac244 4 8
* – Notă: Ac310A identic cu Ac310B și Ac41010C.

Coeficientul de participare al materialului de bază la cusătura sudată, pentru fiecare trecere, este
notat cu “qmb q”, unde “q” este notat diferit la fiecare arie pentru a simplifica calculul. Valorile
coeficientului de participare a materialului de bază, pentru fiecare trecere, au fost determinate
experimental.
Coeficientul de participare al materialului de adaos la cusătura sudată, pentru fiecare trecere,
este notat cu “qma q”, iar notațiile “q” și “ q” sunt aceleași.

53

1.Ac22 0- cap la cap

2.Ac310C 0- de colț

54

3.Ac310A 0, Ac310B 0, Ac41010C 0- de colț

55

4.Ac310A 1, Ac310B 1, Ac41010C 1- de colț

5.Ac310A 2, Ac310B 2, Ac41010C 2- de colț

56

6.Ac14 0- de colț

7.Ac14 1- de colț

8.Ac244 0- de colț

57

9.Ac244 1- de colț

58
10.Ac244 2- de colț

59

11.Ac244 3- de colț

60

12.Ac244 4- de colț

61

6.3.2. Caracteristicile mecanice ale cusăturii sudate

1. Ac22 0- cap la cap
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

2. Ac310C 0- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

62

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

3. Ac310A 0, Ac310B 0, Ac41010C 0- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

4. Ac310A 1, Ac310B 1, Ac41010C 1- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

63


Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

5. Ac310A 2, Ac310B 2, Ac41010C 2- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

6. Ac14 0- de colț

64
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

7. Ac14 1- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

65

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

8. Ac244 0- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

9. Ac244 1- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

66
 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

10. Ac244 2- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

67
 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

11. Ac244 3- de colț

 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

68

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

12. Ac244 4- de colț
 Rezistența de rupere la tracțiune, [N/mm2]

 Alungirea la rupere, [%]

69
 Reziliența, [J/mm2]

 Limita de curgere, [N/mm2]

 Coeficientul de gâtuire relativă, [%]

70

6.4. Proiectarea regimului de sudare

6.4.1. Relații de calcul

Corelarea parametrilor de sudare la valori optime se realizează în vederea unei îmbunătățiri a
calității sudurii din punct de vedere al proprietăților fizico -mecanice, al esteticii cusăturii, al
productivității și o diminuare a costuril or din punct de vedere al reducerii consumului
materialului de adaos.
Parametrii tehnologici de sudare specifici procedeului de sudare în mediu de gaze protectoare
MAG sunt:
– modul de transfer al picăturii;
– natura și polaritatea curentului;
– curentul de sudare (viteza de avans a sârmei electrod);
– tensiunea arcului electric;
– viteza de sudare;
– diametrul sârmei electrod;
– debitul de gaz;
– energia liniară.

1. Modul de transfer al picăturii
a. Transfer prin scurtcircuit ( shortarc ) pentru sudarea stratului la rădăcină și a pieselor cu
grosimi mici.
b. Transfer prin pulverizare ( sprayarc ) pentru sudarea materialelor cu grosimi mai mari și
umplerea rostului.

2. Natura și polaritatea curentului
Sudarea în mediu de gaze protectoare MAG se desfășoară exclusiv în curent continuu, polaritate
inversă (C.C.+).

3. Diametrul sârmei electrod (d e)
Alegerea diametrului sârmei electrod „d e” depinde în principal de grosimea componentelor
(tablelor) ce se sudea ză, respectiv de curentul de sudare necesar. Gama de diametre cuprinde

71
următoarele valori: 0.6; 0.8; 1.0; 1.2; 1.6; 2.0 mm, diametrul de 1.2 mm fiind cel mai utilizat la
ora actuală pe plan mondial și 1.6 mm pentru umplerea rostului.

4. Curentul de sudare (Is)

shortarc Is = 125.5 · d e – 32.25
sprayarc Is = – 67 · (d e)2 + 370 · d e – 78

5. Viteza de avans a sârmei (v ae)
Asocierea celor doi parametri tehnologici la sudarea MAG este determinată de interdependența
(intercondiționalitatea) care există între acești parametri și anume relația
direct proporțională a acestora prezentată în figura următoare. Practic reglarea curentului la
sudarea MAG se face prin modificarea vitezei de avans a sârmei electrod, viteză de avans redusă
– curent mic, viteză de avans ridicată – curent mare.

6. Tensiunea arcului (Ua)
shortarc U a = 14 + 0.05 · Is sha
sprayarc U a = 14 + 0.05 · Is spa

7. Viteza de sudare (v s)
At- aria unei treceri
Ae- aria electrodului
nt- numărul de treceri

ae e t s vA Av 

tc
tnAA

tae e
sAvAv


42
e
edA

25c
tAn
8. Debitul de gaz (Q)

72

Q = (8 ÷ 15)·d e (l/min)

9. Energia liniară ( El)
60
ss a
vIUEl
[J/cm]
η – randamentul de transfer al arcului (η = 1).

6.4.2. Regimuri optime de sudare

Nr. de referință 2.4.4
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
50.7 1 1.2 270 28 42.4
1 1.6 343 32 103.1
58.2 1 1.2 270 28 55.4
2 1.6 343 32 134.7
77 1 1.2 270 28 41.9
2 1.6 343 32 101.8
151 1 1.2 270 28 42.7
5 1.6 343 32 103.9
200.7 1 1.2 270 28 42.8
7 1.6 343 32 104.2

73
Nr. de referință 3.10A
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
5.4 1 1.2 119 20 83.8
21.6 1 1.2 270 28 49.7
86.4 1 1.2 270 28 49.7
3 1.6 343 32 121

Nr. de referință 3.10B
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
5.4 1 1.2 119 20 83.8
21.6 1 1.2 270 28 49.7
86.4 1 1.2 270 28 49.7
3 1.6 343 32 121

74
Nr. de referință 4.10.10C
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
5.4 1 1.2 119 20 83.8
21.6 1 1.2 270 28 49.7
86.4 1 1.2 270 28 49.7
3 1.6 343 32 121

Nr. de referință 1.4
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
48.6 1 1.2 270 28 44.2
1 1.6 343 32 107.6
72.6 1 1.2 270 28 44.4
2 1.6 343 32 108

75
Nr. de referință 3.10C
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
21.6 1 1.2 270 28 49.7

Nr. de referință 2.2
Simbol
(ISO 2553)

Ac,
[mm2] nt de,
[mm] Is, [A] Ua, [V] vs,
[cm/min]
12 2 1.2 119 20 75.4

6.5. Analiza ZIT -ului

6.5.1. Duritatea maximă din ZIT

Cu ajutorul unor ecuații de regresie obținute prin prelucrare statistică a unor rezultate
experimentale, se pot determina valorile caracteristicilor mecanice din ZIT și duritatea maximă a
ZIT-ului, avându -se în vedere compoziția chimică pe produs a șarjei de oțel S235JRG1 în [%], și
timpul de răcire în [s].

76

Cemb – carbonul echivalent, determinat pe baza compoziției chimice a metalului de bază OL37.
2K;
Pcm – o variabilă formală care s -a introdus pentru micșorarea variabilelor din ecuația de regresie.
Duritatea maximă în ZIT, notată cu „HM” [HV10], depinde nu numai de compoziția chimică a
materialului de bază, ci și de vitezele cu care se răcește zona influențată termic după sudare.
Acestea se estimează cu ajutorul duratei de răcire între 8 00°C și 500 °C, notate cu t 8.5. Mărimea
t8.5 a fost aleasă fiindcă ea nu depinde de locul din ZIT în care se măsoară.
Energia liniară este cea calculată anterior și se notează cu El, [KJ/cm] și avem:

Temperatura de preîncălzire "T pr" (0C) este momentan aleasă cea ambiantă, adică:

Timpul de răcire t 8.5, [s] se determină cu relația:

Datorită faptului că duritatea HM > 350 HV10, atu nci există o sensibilitate a ZIT-ului la
durificare și se impune o preîncălzire pentru a diminua efectele nega tive pe care duritatea o va
avea asupra construcției sudate și implicit, pentru a mări valoarea duratei de răcire.

77

6.5.2 Determinarea caracteristicilor mecanice în ZIT

Caracteristicile mecanice în ZIT la sudarea MAG sunt următoarele:

a) Duritatea „HV 30”, [HB]:
Notăm cu „D MAG”, și „D” expresiile următoare pentru a simplifica calculul:

b)Rezistența la rupere „R m”, [N/mm2]:
Notăm cu „R MAG”, și „R” expresiile următoare pentru a simplifica calculul:

78

c)Limita tehnică de curgere „Rp 0.2”, [N/mm2]:
Notăm cu „L MAG”, și „L” expresiile următoare pentru a simplifica calculul:

d)Alungirea la rupere „A 5”, [%]:
Notăm cu „A MAG”, și „A” expresiile următoare pentru a simplifica calculul:

e)Gâtuirea la rupere „Z”, [%]:

6.6. Tensiuni interne și deformații provenite din sudare și tratament termic

A. Tensiuni remanente și deformații la sudare
Se numesc tensiuni proprii , interne sau remanente , tensiunile care există în corp cu toate că nu
sunt forțe exterioare.
Tensiunile proprii pot fi clasificate în funcție de volumul în care se echilibrează și în funcție de
orientarea lor în spațiu.
1. În funcție de cauzele care le provoacă pot fi:
 termice (temporare);
 inițiale (de montaj);
 remanente (rămân după eliminarea cauzelor).
2. În funcție de volumul în care se echilibrează pot fi:

79
 de ordinul 1 – se echilibrează în volume mari;
 de ordinul 2 – se echilibrează în volume microscopice;
 de ordinul 3 – se echilibrează în volume ultramicroscopice;
3. În funcție de orientarea în spațiu pot fi:
 monoaxiale;
 biaxia le (în plan);
 triaxiale (în spațiu).
La sudarea prin topire apare un pronunțat fenomen de încălzire neuniformă a elementelor
îmbinării, din cauza particularităților sursei termice și a schemei de transmitere a căldurii, a
naturii și caracteristicilor term ofizice ale metalului de bază și în foarte mare măsură a tehnologiei
și regimurilor de sudare utilizate.
Deformațiile datorate sudării se pot clasifica după cauza care le provoacă și după modul de
modificare a formei elementelor sudate.
Clasificarea defor mațiilor sudate după cauza care le provoacă:
a. Deformații termice libere, provocate de încălzirea elementelor fără factori dinamici. Aceste
deformații pot să apară din cauza încălzirii uniforme. Formarea acestor deformații nu duce la
apariția unor forțe inte rioare și nici la deformarea rețelei atomice a metalului.
b. Deformații provocate de forțe interioare, care determină condițiile de rezistență și de rupere a
elementelor. Studiul acestor deformații prezintă interes practic deosebit. Deformațiile provocate
la sudare, datorită forțelor interioare se vor numi deformații elasto -plastice.
c. Deformații datorită modificării formei elementelor, care sunt provocate de ac țiunea combinată
a temperaturii și a forțelor interioare. Forțele interioare se datorează reacțiunilor de legătură
dintre zonele mai încălzite și zonele mai puțin încălzite ale pieselor care se sudează, sau de
reacțiunile de fixare în plan a elementelor co nstrucției.
A doua clasificare, după modul de modificare a formei:
a. Deformațiile generale sunt acelea care produc modificarea dimensiunilor și forma elementului
sau ansamblului sudat pe toată întinderea lor.
b. Deformațiile locale sunt cele care produc m odificarea dimensiunilor sau formei secțiunii
transversale sau a unei părți din element, neinfluențând forma și mărimea elementului în
întregime. În cazul construcțiilor sudate voluminoase, deformațiile generale pot lua două aspecte:
deformații longitudina le (încovoiere) și deformații transversale.
B. Tensiuni și deformații provocate de tratamentul termic
Tratamentele termice reprezintă o etapă a procesului de fabricație, în care apar tensiuni interne
importante; operațiile tehnologice de tratament termic t rebuie astfel realizate încât să se obțină
caracteristicile dorite și în același timp tensiunile interne să se mențină în limite nepericuloase.
La tratamentele termice tensiunile care iau naștere pot să fie de natură termică (dilatometrică)
sau de natură structurală.
Tensiunile de natură termică se datorează faptului că încălzirile sau răcirile nu sunt simultane în
întreaga masă a materialului. Încălzirile respectiv răcirile nesimultane conduc la dilatări sau
contracții neuniforme și nesimultane în diferite regiuni ale piesei, care la rândul lor dau naștere
tensiunilor interne.
Tensiunile de natură structurală se datorează transformărilor fazice nesimultane din masa
aliajului, când fazel e care intervin au volume specifice diferite.
Tensiunile interne ce apar la răcire mai pot fi clasificate și după domeniul în care acționează,
astfel:
 tensiunile de ordinul I, care se formează în volume de dimensiuni macroscopice, la nivelul
unor porțiun i din piesă sau la nivelul întregii piese;

80
 tensiunile de ordinul II, care se formează în părți ale cristalelor sau în întreg cristalul; în
limitele acestor părți au valoare constantă. Apariția lor se datorează anizotropiei rețelei cristaline;
 tensiunile de ordinul III, care se formează în microvolume, cuprinzând porțiuni de rețea
cristalină ce se întind pe câteva distanțe interatomice. Aceste tensiuni acționează la nivelul
părților de rețea deformată coerent și al dislocațiilor.
Dislocațiile și fisurile de tratament termic se datorează tensiunilor de ordinul I, din acest punct
de vedere tensiunile de ordinul II și III pot fi neglijate. Tensiunile de ordinul II sunt caracteristice
martensitei, fiecare cristal de martensită fiind deformat elastic de forțe di n afara lui. Tensiunile de
ordinul III au drept cauză deplasările atomilor din pozițiile lor de echilibru, deplasări ce se
datorează prezenței atomilor străini în nodurile rețelei cristaline.
Tensiunile de natură structurală sunt tensiuni de ordinul I și apar datorită transformărilor de fază
incomplete în masa pieselor.
Tensiunile de tratament termic pot să fie apreciate și după efectele pe care le produc, care sunt
deformările și fisurile: în plus la tratamentul termic au loc modificări de faze, însoțite de variații
ale dimensiunilor (se știe că diferitele faze se caracterizează prin volume specifice diferite).
Având în vedere aceasta se poate arăta că deformările de tratament termic prezintă două
aspecte: modificarea formei geometrice și modificarea dim ensiunilor (volumului).
În procesul de tratament termic, modificarea remanentă de dimensiuni va fi cu atât mai mare, cu
cât diferența dintre volumul specific al constituenților inițiali și cei finali va fi mai mare; de
asemenea modificarea dimensiunilor v a fi cu atât mai mare, cu cât transformarea de faze va
cuprinde un volum mai mare al piesei.
Încălzirile, respectiv răcirile neuniforme, precum și transformările structurale, provoacă tensiuni
care modifică forma exterioară a pieselor (încovoiere, răsucir e).
Modificarea formei exterioare poate avea loc, chiar și în absența modificărilor de dimensiuni (ca
urmare a tensiunilor pur termice).
Tot în lipsa tensiunilor structurale, cele termice tind să modifice forma pieselor spre cea sferică,
fenomen ce se constată în special după încălziri și răciri repetate.
Factorii care determină mărimea deformațiilor pot fi încadrați în două grupe și anume,
depinzând de oțel, respectiv de condițiile de încălzire (răcire).
Factorii ce depind de oțel sunt: conținutul în carbon, conținutul în elemente de aliere, granulația
austenitică, gradul de segregație, etc.
Condițiile în care se face încălzirea, respectiv răcirea, și care influențează mărimea
deformațiilor sun t: încălzirea neuniformă, supraîncălzirea, viteza de răcire, etc.

6.7. Acțiuni care solicită construcțiile metalice

Construcțiile metalice, indiferent de destinația lor, se execută prin asamblarea unor elemente
mai simple, uneori tipizate, care pot fi grupate din punct de vedere funcțional pe următoarele
tipuri caracteristice:
 stâlpi: care preiau sarcinile verticale în lungul axei lor;
 grinzi: care preiau sarcinile transversal axei lor;
 plăci: elemente simple de legătură;
 ferme: pentru susținerea acoperișurilor:
 contravântuiri: elemente în componența fermelor, care ajută la preluarea unor sarcini;
 reazeme: elemente prin care se stabilește contactul de sprijin între două componente ale unei
construcții.
Acțiunile care solicită construcțiile metalice, în exploatare, sunt în funcție de:

81
– natura construcției metalice;
– mediul de lucru și condițiile climatice.
În exploat are, aceste elemente sunt solicitate în funcție de natura construcției metalice
respective. Astfel, o grindă poate suporta o greutate permanentă, fără mișcare, numită sarcină
statică , fie o greutate în mișcare (în cazul macaralelor – căruciorul, sarcina d e încărcat -descărcat)
numită sarcină dinamică , fie sarcini combinate .
Comportarea în timp și funcționarea fără pericol a elementelor lor de rezistență și chiar a
echipamentelor macaralelor depind de condițiile generale existente în zona de amplasament.
Cunoașterea acestor condiții este necesară în scopul stabilirii încă din faza de proiectare a
măsurilor de protecție adecvate, capabile să scoată macaraua sau anumite elemente ale ei, mai
sensibile, de sub influența factorilor defavorabili, sau cel puțin de a reduce în limite acceptabile
această influență. Astfel de măsuri se referă la protecția anticorozivă , la protecția împotriva
variației de temperatură , la protecția climatică .
După natura procesului coroziunea poate fi chimică și electrochimică. Coroz iunea chimică a
metalelor se produce în gaze uscate și în soluții lichide care nu conduc curentul electric. Acest tip
de coroziune este întâlnit la construcțiile metalice exploatate la temperaturi ridicate
(200…300°C) în halele industriale cu degajări de g aze fierbinți (oxigen, bioxid de carbon, bioxid
de sulf). Procesul de coroziune electrochimică se produce în prezența electroliților. El reprezintă
cazul general de distrugere a metalelor prin coroziune și este totdeauna întâlnit la construcțiile
metalice. Umiditatea atmosferică ridicată combinată cu scăderea bruscă a temperaturii provoacă
condensarea vaporilor pe suprafețele metalice și în consecință favorizează corodarea. Coroziunea
atmosferică este dependentă de umiditate și de prezența impurităților sol ide de substanțe active.
Aceste impurități sub formă de pulbere sunt prezente cu precădere în zonele industriale, mai ales
în zona furnalelor, fabricilor de aglomerare, industrie chimică. De asemenea atmosfera litoralului
conținând sulfați, azotați, cl oruri, este o atmosferă relativ corozivă.
Factorii care influențează comportarea la coroziune a elementelor construcțiilor metalice depind
de: natura și caracteristicile mediului agresiv, natura și caracteristicile oțelului, natura și nivelul
de solicitare mecanică, alcătuirea constructivă și modul de îmbinare, protecția anticorozivă.
Defectele de structură cristalină ale oțelului favorizează coroziunea. Compoziția chimică
influențează și ea coroziunea. Carbonul în proporție de peste 0.2% și fosf orul peste 0.1% reduc
viteza de coroziune în atmosferă cu umiditate relativ ridicată. Oțelurile slab aliate au o
comportare bună la coroziune.
Tensiunea mecanică de întindere favorizează, iar cea de compresiune inhibă coroziunea.
Secțiunile închise, cu aria laterală redusă, cu îmbinări puține și cu număr mic de elemente
componente oferă o rezistență sporită la coroziune. Prezența concentratorilor de tensiune, a
îmbinărilor sub unghiuri ascuțite, a suprafețelor care rețin praful și apa, a zonelor inaccesibile
controlului și vopsirii favorizează procesul coroziunii.
În structurile de rezistență static determinate, variația de temperatură nu induce tensiuni
mecanice; în cazul structurilor static nedeterminate apar tensiuni ca efect a l variației de
temperatură. De asemenea, este necesar să se țină seama de efectul variației de temperatură la
calculul ancorajelor flexibile ale macaralelor, cum sunt de exemplu cele utilizate la macaralele
turn înalte, lucrând la punct fix. Încărcarea, da torită variației de temperatură, face parte din
categoria acțiunilor temporare secundare.
Împărțirea climatică a pământului în scopuri tehnice este indicată în STAS 6535 -83. Țara
noastră face parte din zona macroclimatică cu climat temperat, caracterizat ă de următoarele:
– media temperaturilor minime anuale: -33°C;
– media temperaturilor maxime anuale: +40°C;
– temperatura minimă absolută: -50°C;

82
– temperatura maximă absolută: +45°C;
– media temperaturilor medii lunare: 0…15°C;
– umiditatea relativă a aerul ui la temperaturi mai mari de 20°C depășește rareori 80%.
Tipurile de protecție climatică pentru produsele industriale sunt precizate în STAS 6692 -83.
Din acest punct de vedere produsele se împart în trei categorii: destinate exploatării pe uscat
(inclusiv râuri și lacuri), destinate exploatării în zone macroclimatice cu climat marin și destinate
exploatării în toate zonele macroclimatice, pe uscat și pe mare. La rândul lor, produsele destinate
exploatării pe uscat sunt subdivizate în patru categorii de exploatare, dintre care pentru mașinile
de ridicat, interesează primele trei: exploatare în aer liber, exploatare sub acoperiș sau exploatare
în încăperi, unde variațiile de temperatură și de umiditate nu se deosebesc esențial de variațiile în
aer liber, iar aerul din exterior poate pătrunde liber.

6.8. Echipamente și dispozitive de sudare

Echipamentele și dispozitivele de sudare folosite sunt:
– conMIG 300 – echipamen t de sudare produs de firma JACKLE
– OrigoFeed 304w M13 – dispozitiv de avans al sârmei
– pistolet de sudare răcit cu apă.
Echipament de sudare destinat celor mai grele solicitări în producția de confecții metalice sau pe
șantiere, chiar și în spații deschise. Poate fi utilizat pentru sudarea semi -automată MIG/MAG,
pentru sudarea manuală cu el ectrozi înveliți sau pentru crăițuirea arc -aer.
Sursa de sudare tiristorizată controlată de un microprocesor generează un cuplu care garantează
excepționala calitate a sudurii. Sursa și dispozitivul de avans al sârmei sunt construite utilizând
tehnologii testate pentru a produce suduri de calitate maximă.

Date tehnice conMIG 300
Tensiunea de alimentare, trifazic 400 V
Siguranța fuzibilă 50 A
I max. de sudare la D.A. 60 % 230 A
I max. de sudare la D.A. 100 % 200 A
Tensiunea de mers în gol 16 ÷ 29 V
Greutate 89 kg

83
Dispozitivul de avans al sârmei OrigoFeed 304w M13
Sârmă Ø mm oțel nealiat 0.6 ÷ 1.6
Sârmă Ø mm oțel aliat 0.6 ÷ 1.6
Sârmă Ø mm aluminiu 1.0 ÷ 1.6
Sârmă Ø mm tubulară 0.8 ÷ 1.6
Viteza de avans a sârmei m/min 1.9 ÷ 25
Disponibil cu pistolet de sudare răcit cu apă

CAPITOLUL 7 . TRATAMENTE TERMINCA ÎNAINTE ȘI DUPĂ OPERAȚIA DE
SUDARE

7.1. Preîncălzirea. Optimizarea temperaturii de preîncălzire “Tpr ”

La sudarea cu arcul electric, preîncălzirea componentelor la o temperatură “Tpr” se face cu
scopul de a micșora vitezele de răcire în cusătură și în zona influențată termic “ZIT”. Prin aceasta
se micșorează probabilitatea de apariție a porilor, iar structu rile din cusătură și ZIT au
posibilitatea de a se apropia mai mult de cele de echilibru. Se obțin îmbinări compacte și cu
plasticitate acceptabilă.
O abordare bună s -a realizat prin corelarea durității maxime din ZIT (HM) cu compoziția
chimică a materialu lui de bază (OL37 2K) și cu durata de răcire din ZIT (t 8.5) între temperaturile
de 800° și 500°C. Această corelare s -a calculat în subcapitolul “7.5.1. Duritatea maximă din
ZIT”, rezultând următoarele date:

378.0 Cemb [%]

276.0Pcm [%]

2.391HM [HV10]

Energia liniară maximă rezultată în urma efectuării calculelor este :

8.10El [KJ/cm]

Asupra timpului de răcire din ZIT (t 8.5) acționează atât energia arcului electric ( El), cât și
temperatura de preîncălzire (T pr). Cu această corelație se calculează, la o valoare a energiei liniare
date, valoarea temperaturii de preîncălzire, astfel ca duritatea maximă din ZIT (HM) să nu
depășească valorile admisibile. Pentru a optimiza temperatura de preîncălzire se folosește,
datorită sensibilității de durificare a ZIT -ului, duritatea maximă luată în calcule este HM = 350
[HV10].

84

Astfel s -a ajuns la concluzia că temperatura de preîncălzire optimă este de 110°C.

85
7.2. Tratamente termice postsudare

În componentele metalice tensiunile interne sunt produse pe trei căi principale:
 tensiuni termice , produse prin dilatarea sau contracția neuniformă, ca urmare a diferențelor de
temperatură pe secțiune sau în volum;
 tensiuni structurale , produse prin frânarea modificărilor de volum specific, la transformările
de fază ce au loc la încălzire sau răcire;
 tensiuni de lucru , introduse în urma acțiunii mecanice la procedeele de prelucrare prin turnare,
deformare, sudare, așchiere.
Principiul detensionării constă în descărcarea tensiunilor interne prin realizarea curgerii sau
deformării plastice în masa corpului tensionat, la nivelul rețelei cristaline, fără a -i distruge
integritatea fizică. Acest lucru se realizează prin încălzirea materialului, când se mărește
plasticitatea și tensiunile se consumă prin efectuarea de mici deformări plastice locale.
Detensionarea se poate realiza prin tratament mecanic (ciocănire, vibrație) sau termic.
Detensionarea termică este cea mai răspândită.
Parametrii tratamentului de detensionare sunt:

11Dtv ;
22Dtv ;
Misv5080

11DtV ;
22DtV ;
MisV5080
Datorită faptului că elementele componente au dimensiuni mari, ele se vor detensiona local.
Astfel, am ales două grosimi, din subcapitolul „Inventarierea îmbinărilor sudate”, între două
îmbinări diferite și anume: 60 mm – 15 mm și 5 mm – 5 mm. Raportul „ sM/sm”, dintre grosimea
maximă 60, respectiv 5 și grosimea minimă 15, respectiv 5, este „≤ 4”. În acest caz se folosesc
formulele: „v i” pentru grosimea de 60 mm și „V i” pentru grosimea de 5 mm. Detensionarea va fi
astfel condusă, încât diferențele de tempe raturi ale diferitelor componente să nu depășească 30°C.
v1,V1- viteza de încălzire a structurii până la temperatura t D;
v2,V2- viteza de răcire a structurii după detensionare la t D;
tD- temperatura de detensionare;
τD- durata menținerii structurii la t D;
τ1- durata încălzirii structurii pînă la t D;
τ2- durata răcirii structurii de la t D la temperatura ambiantă;
H- parametrul detensionării termice;
τe- timpul echivalent de detensionare termică la t D.
La materialele de bază cu înclinație mică spre fragiliza re, detensionarea termică produce
următoarele efecte: tensiuni reziduale, rezistențele la curgere și la rupere scad, temperatura de
fragilizare crește. Estimarea cantitativă a acestor efecte se face cu relația Holloman -Jaffe, care
definește parametrul dete nsionării temice „H”.

  310 log20 273e D Dt H 

 
 2
1 log 20 3.21273
i i iD ev vt

Cu ajutorul acestor formule, plecând de la premisa că detensionarea se face între 400 ÷ 600°C
iar vitezele de încălzire și răcire să nu depășească 200°C, am creat două tabele în care sunt
prezentate rezultatele.

86
Tabel (S M = 60 mm)
tD
[°C] v1
[°C /h] v2
[°C /h] τ1
[h] τ2
[h] τD
[h] τe
H

400

80

80 5 5

2 0.404 13.716
450 5.625 5.625 0.434 14.739
500 6.25 6.25 0.464 15.763
550 6.875 6.875 0.494 16.787
600 7.5 7.5 0.524 17.811

Tabel (S M = 5 mm)
tD
[°C] V1
[°C /h] V2
[°C /h] τ1
[h] τ2
[h] τD
[h] τe H
400

150

150
2.667 2.667
2
0.219 13.693
450 3 3 0.235 14.713
500 3.333 3.333 0.251 15.732
550 3.667 3.667 0.268 16.753
600 4 4 0.284 17.773

La oțeluri, tratamentele termice de detensionare trebuie să aibă parametrul H între 16.5 ÷ 17.5
pentru a obține o scădere mare a tensiunilor interne, fără o deteriorare semnificativă a rezistenței
la curgere, rezistenței la rupere și temperaturii de fragilizare. Astfel am ales “t D = 550°C” pentru
ambele grosimi. Răcirea lentă efectuată la recoacerea de detensionare este necesară în special
până la 200 – 300°C, apoi se continuă în mediul ambiant. În gra ficul următor se prezintă diagrama
tratamentului de detensionare, cu indicarea parametrilor de lucru calculați anterior.
SM = 5 mm, avem: τ 1 = 3h și 45 min.; τ 2 = 3h și 45 min.; τ D = 2h; t D = 550°C.
SM = 60 mm, avem: τ 1 ≈ 7h; τ 2 ≈ 7h; τ D = 2h; t D = 550°C.

87
Detensionarea se va efectua cu ajutorul rezistențelor electrice din sârmă (constantan, nichelină)
trecute prin plăcuțe ceramice alăturate, care se aplică pe cusătură și în apropierea ei. Pentru
cusăturile cu lungimi scurte și poziții dificile se va fol osi tratamentul termic cu flacără de gaz și
creion termic pentru stabilirea temperaturii de detensionare și timpul de încălzire, respectiv de
răcire.
Avantajele detensionării sunt:
 reduce nivelul tensiunilor reziduale și prin aceasta se micșorează deformaț iile, asigurând o mai
mare stabilitate dimensională a structurii;
 crește rezistența față de coroziune;
 sunt diminuate tensiunile triaxiale, fapt ce estompează pericolul ruperii fragile.
Dezavantajele detensionării sunt:
 cresc consumurile de timp și energie ;
 costuri de fabricație mari;
 caracteristicile de rezistență și plasticitate ale materialului de bază, ale zonei de influență
termică și a cusăturii scad;
 sunt necesare fonduri de investiții mari pentru cuptoare sau instalații de tratamente locale.

88
BIBLIOGRAFIE

1. ANGHELEA, H., ș.a., – „Sudarea în mediu de gaze protectoare ”,Ed. Tehnică, 1982
2. ALǍMOREANU, M., ș.a. – “Mașini de ridicat – Dispozitive de siguranță, elemente de
construcție metalică și mecanisme simple de ridicat”,VOL.I, Ed. Tehnică, 1996
3. ALǍMOREANU, M., ș.a. – “Mașini de ridicat – Dispozitive de siguranță, elemente de
construcție metalică și mecanisme simple de ridicat”, VOL.II, Ed. Tehnică, 2000
4. ATANASIU, N., ș.a. – “Utilajul și tehnologia lucrărilor mecanice”, Ed. Didactică și
pedagogică, 1983
5. BǍDESCU, P., – „Metode practice pentru reducerea deformațiilor remanente la sudarea
construcțiilor metalice”, Ed. Sudura, 2000
6. BELINDE, V., – “Agenda sudorului”, Ed. Tehnică, 1984
7. BURCǍ, M., ș.a. – “Sudarea MIG/ MAG” (EDIȚIA A II -A), Ed. Sudura, 2004
8. DEHELEAN, D., – “Tehnologia sudării prin topire”, Ed. Sudura, 1997
9. DOLGOLENCO, A.A. – “Mașini de ridicat și transportat”, Traducere din limba rusă
10. ECHIM, I., ș.a. – “Tehnica sudării prin topire a metalelor și aliajelor ”, Ed.Tehnică, 1983
11. GIACOMELLI, I., ș.a. – “Materiale și tratamente termice pentru produse sudate”, Ed.
Ovidius University Press, 2004
12. MICLOȘI, V., ș.a., – “Materiale și tratamente termice pentru structuri sudate”, Ed. Didactică
și pedagogică, 1982
13. MILOȘ, L., – “Tăierea termică”, Ed. Sedona, 1996
14. PǍTRINICHE, N., ș.a. – “Construcții metalice pentru subingineri”, Ed. Didactică și
pedagogică, 1982
15. POPESCU, V., ș.a. – “Desen tehnic”, PARTEA I -A, Ed. Ovidius University Press, 2004
16. POPESCU, V., ș.a. – “Desen teh nic”, PARTEA A II -A, Ed. Ovidius University Press, 2005
17. SAFTA, V.I., ș.a. – “Defectoscopie nedistructivă industrială”, Ed. Sudura, 2001
18. SǍLǍGEAN, T., – “Tehnologia procedeelor de sudare cu arc”, Ed. Tehnică, 1985
19. SǍLǍGEAN, T., – “Sudarea cu arcul electric”, Ed. Facla, 1977
20. SǍLǍGEAN, T., – “Oțeluri pentru structuri sudate”, ED. Facla, 1974
21. STAS -URI***
22. ȘARLǍU, C. – “Mașini și construcții sudate”, PARTEA I -A, Institutul politehnic “Traian
Vuia”, Facultatea de mecanică, 1976
23. ȘARLǍU, C., – “Mașini și co nstrucții sudate”, PARTEA A II -A, Institutul politehnic “Traian
Vuia”, Facultatea de mecanică, 1976
24. TEODORESCU, D. – “Utilajul și tehnologia construcțiilor metalice”, Ed. Didactică și
pedagogică, 1978
25. ZGURǍ, G., ș.a., – “Tehnologia sudării prin topire”, Ed . Didactică și pedagogică, 1983