PROGRAM DE STUDIU: SISTEME ȘI ECHIPAMENTE NAVALE [609423]

UNIVERSITATEA “OVIDIUS” DIN CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ, INDUSTRIALĂ ȘI MARITIMĂ
PROGRAM DE STUDIU: SISTEME ȘI ECHIPAMENTE NAVALE

PROIECT DE DIPLOMĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
Conf.univ.dr.ing. BORMAMBET MELAT

ABSOLVENT: [anonimizat]
2020

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
0

CUPRINS

SCURT ISTORIC …………………………………………………………………………………………………………………. 1
CAPITOLUL 1 – Descrierea generală a navei de croazieră …………………………………………………….. 4
1.1 Tipuri de pasageri………………………………………………………………………………………………………………. 4
1.2 Nava N884 ……………………………………………………………………………………………………………………….. 7

CAPITOLUL 2 – Materiale utilizate în construcțiile navale ……………………………………………………. 9
2.1 Materiale de bază ………………………………………………………………………………………………………………. 9
2.2 Materiale de adaos …………………………………………………………………………………………………………… 11

CAPITOLUL 3 – Analiza sudabilității materialului de bază …………………………………………………. 16
3.1 Criterii și metodologii standardizate de evaluare a sudabilității oțelurilor ……………………………….. 16
3.2 Stabilirea gradului de sudabilitate a materialul ui de bază ………………………………………………………. 22
3.3 Comportarea metalurgică la sudare …………………………………………………………………………………….. 23

CAPITOLUL 4 – Stabilirea îmbinărilor sudate din structură ……………………………………………….. 24
4.1 Tipuri de îmbinări sudate în construcțiile navale ………………………………………………………………….. 24
4.2 Inventarierea îmbinărilor sudate din structura secției 221 ……………………………………………………… 27
4.3 Stabilirea clasei de calitate conform reglementărilor standard ……………………………………………….. 28

CAPITOLUL 5 – Procedee de sudare applicate în construcțiile navale ………………………………….. 43
5.1 Prezentare generală ………………………………………………………………………………………………………….. 43
5.2 Alegerea procedeelor de sudare …………………………………………………………………………………………. 47

CAPITOLUL 6 – Alegerea și prelucrarea rosturilor …………………………………………………………….. 51
6.1 Criterii generale de alegere a rosturilor ……………………………………………………………………………….. 51
6.2 Alegerea conform prevederilor standard a rosturilor dintre componente …………………………………. 52
6.3 Mijloace mecanice și termice de prelucrare …………………………………………………………………………. 55

CAPITOLUL 7 – Elaborarea tehnologiilor de sudare …………………………………………………………… 57
7.1 Alegerea materialelor de adaos ………………………………………………………………………………………….. 57
7.2 Analiza cordoanelor de sudură …………………………………………………………………………………………… 58

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
0
7.3 Elaborarea regimurilor de sudare ……………………………………………………………………………………….. 66
7.4 Analiza zonei de influență termomecanică (ZIT) …………………………………………………………………. 69
7.5 Echipamente de sudare recomandate ………………………………………………………………………………….. 79

CAPITOLUL 8 – Metode termice applicate pentru obținerea unor îmbinări sudate fără defecte
și de rezistență …………………………………………………………………………………………………………………….. 82
8.1 Necesitatea aplicării preîncălzirii și optimizarea temperaturilor de preîncalzire ……………………….. 82
8.2 Tratamentul termic de detensionare ……………………………………………………………………………………. 88

CAPITOLUL 9 – Elaborarea planului de control …………………………………………………………………. 90
9.1 Controlul optico-vizual …………………………………………………………………………………………………….. 90
9.2 Controlul cu lichide penetrante ………………………………………………………………………………………….. 93
9.3 Controlul cu ultrasunete ……………………………………………………………………………………………………. 94

CAPITOLUL 10 – Întocmirea WPS- urilor și omologarea procedurii de sudare conform
prescripțiilor RNR ………………………………………………………………………………………………………………. 96

CAPITOLUL 11 – Asamblarea și sudarea secțiilor plane navale, utilaje și dispositive utilizate în
vederea asamblării secțiilor plane ………………………………………………………………………………………. 110
11.1 Scule special folosite în construcția de nave …………………………………………………………………….. 110
11.2 Utilaje tehnologice folosite la asamblare …………………………………………………………………………. 113

NORME DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII ……………………………………………………………… 116
BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………………………………………….. 118

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
1

SCURT ISTORIC

Tuturor ne place să mergem în vacanță, nu -i așa? Ei bine, în timpul celei de- a doua jumătați a
secolului 19, lumea a dezvoltat o pasiune pentru călătorii. Croazierele nu erau deloc ceva nou și nici
rapide. Thomas Newcomen a schimbat acest lucru în anul 1712 atunci când a inventat motorul cu aburi,
un mod revoluționar de a valorifica energia cinetică și de a o transforma în energie electrică.
În timp, acest tip de motor a evoluat, până când, în anul 1819, prima navă americană care
folosea un motor cu aburi a traversat Atlanticul. SS Savannah a plecat din orașul american care îi poartă
numele, pe 22 mai 1819 și a ajuns în Liverpool, Anglia, 29 de zile mai târziu. În timp ce Savannah s -a
folosit numai de motorul cu aburi timp de aproximativ 85 de ore (aproximativ 12% din timpul de
călătorie), călătoria a făcut istorie, astfel începând epoca vapoarelor pe aburi.
Industria vaselor navale pentru călători a înflorit la sfârșitul anilor 1800 și începutul anilor 1900,
mărindu -se numărul americanilor imigranți care se aglomerau pe pacheboturi. Pasajul Trans -Atlantic a
fost, la început, într-o sin gură direcție, deși călătorii înstăriți călătoreau dus -întors între Anglia și New
York pentru afaceri sau în vacanță.
Cele mai vechi nave care navigau pe mare nu se ocupau în primul rând de pasageri, ci m ai
degrabă de încărcătura pe care o puteau purta. Linia Black Bal l din New York, în 1818, a fost prima
companie maritimă care oferă servicii regulate programate din Statele Unite în Anglia și interesată să se
preocupe de confortul pasagerilor lor. Prin anii 1830 au fost introduse și dominate pe piața
transatlantică a transportului de pasageri și poștă. Companiile engleze au dominat piața britanică și
nord- americană în acest moment, condusă de Royal Mail Steam Packet (mai târziu Linia Cunard). Pe 4
iulie 1840, Britannia, prima navă sub numele de Cunard, a plecat din Liver pool cu o vacă la bord
pentru a furniza lapte proaspăt pasagerilor pe traversarea transatlantică de 14 zile. Apariția croazierelor
de plăcere este legată de anul 1844 și a început o nouă industrie.
În anii 1850 și 1860 s -a înregistrat o îmbunătățire dramatică a calității călătoriei pentru pasageri .
Navele au început să se ocupe doar de pasageri, mai degrabă decât de marfă sau contracte de
corespondență, și a adăugat luxuri precum lumini electrice, mai mult spațiu punte și divertisment. În
1867, Mark Twain a fost un pasager pe prima croazieră originară din America, documentând aventurile
sale din excursia de șase luni din cartea Innocents Abroad. Aprobarea de către British Medical Journal a
călătoriilor pe mare în scopuri curative în anii 1880 a încurajat în continuare publicul să ia parte la
croaziere de plăcere, precum și la călătoriile transatlantice. De asemenea, navele au început să

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
2
transporte imigranți în Statele Unite în clasa "steerage". În timpul călătoriei, pasagerii au fost
responsabili pentru a- și asigura mâncarea proprie și au dormit în orice spațiu disponibil.
Compania de transport maritim White Star a început construirea primei flote de pacheboturi în
1849, într- un mod agresiv, și a revoluționat trecerea trans -atlantică în următorii 60 de ani. White Star a
stabilit recorduri privind dimensiunile și grandoarea, construind, printre altele, trei nave mari poreclite
garniturile Olympic Class. The Olympic, Britannic și Titanic au spart tiparele garniturilor tradiționale
prin viteza și designe -ul inte rior care făceau celelalte vase să pară învechite. Dar, cu toate acestea,
călătoriile pe ocean erau pe punctul de a se schimba.
Popularitatea Trans- Atlanticului a scăzut treptat odată cu apariția avionului. Oamenii puteau
zbura către mai multe destinații î ntr-un timp mult mai scurt. Așadar, companiile maritime și -au
schimbat modelul de afaceri și au început să se concentreze pe turism, în loc să se limiteze numai la
transportul persoanelor. În anul 1900, compania American- Hamburg a construit prima navă concepută
special pentru croaziere. Aceasta, Prinzessin Victoria Luise, măsura 124 de metri în lungime și 15 metri
în lățime, cântărind 4.409 tone.
La începutul anilor ’30, liderul nazist Adolf Hitler a impulsionat industria de croazieră oferind
pachete de vac anță muncitorilor germani, ca fiind un efort sponsorizat pentru a uni națiunea. În cele din
urmă, Hitler a comandat mai multe nave noi pentru exploatare, făcând partidul nazist pionier.
Primul război mondial a întrerupt construcția de noi nave de croazieră și multe garnituri vechi
au fost folosite ca transporturi de trupe. Superclindele germane au fost date atât Marii Britanii, cât și
Statelor Unite ca reparații la sfârșitul războiului. Anii 1920 -1940 au fost considerați cei mai strălucitori
ani pentru nav ele de pasageri transatlantice. Aceste nave au fost îngrijite de cei bogați și celebri care a u
fost văzuți bucurându -se de se tări de lux pe numeroasele canale de știri văzute de publicul larg. Turiștii
americani interesați să viziteze Europa au înlocuit pasagerii imigranți. Reclamele au promovat moda de
călătorii pe ocean, oferind mâncăruri elegante și activități la bord.
Navele de croaieră au fost încă o dată transformate în purtătoare de trupe în cel de-al doilea
război mondial, iar toată croaziera transatlantică a încetat până după război. Linile europene au profitat
apoi de transportul refugiaților în America și Canada, precum și de călătorii în interes de afaceri și de
turiști în Europa. Lipsa liniilor maritime americane în acest moment și, prin urmare, pierderea
profiturilor, a determinat guvernul S.U.A. să subvenționeze construcția de nave de croazieră. În plus
față de facilitățile de lux, navele au fost proiectate în conformitate cu specificațiile pentru o eventuală
transformare în purtătoare de trupe. Dezvoltarea transportului aerian si primul zbor non-stop catre
Europa in 1958 au marcat incheierea unei afaceri transatlantice pentru navele maritime. Navele de
pasageri au fost vândute și liniile au falimentat din cauza lipsei de afaceri.
Anii 1960 au fost martorii începuturilor industriei moderne de croazieră. Companiile de nave de
croazieră s -au concentrat pe călătorii de vacanță în Caraibe și au creat o imagine a "navei distractive" ,

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
3
care a atras mulți pasageri care nu ar fi avut niciodată ocazia să călătorească pe superliniere le din anii
1930 și 1940. Vasele de croazieră s -au concentrat pe crearea unui mediu casual și oferind distracții
ample la bord. A existat o scădere a rolului navelor pentru transportul persoanelor către o anumită
destinație; mai degrabă, accentul era pus pe călătoria însăși. Noua imagine de linie de croazieră a fost
pusă în valoare prin popularitatea seriei TV "The Love Boat", care a rulat din 1977 până în 1986.
[ https://easyengineering.ro/cum-functioneaza-navele-de-croaziera / ]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
4

CAPITOLUL I
DESCRIERE A GENERALĂ A NAVEI DE CROAZIERĂ

1.1. Tipuri de nave de pasageri

Navele de pasageri sunt utilizate în principal pentru transportul pasagerilor. Categoria include
feriboturi, iahturi, nave maritime și nave de croazieră. Categoria poate include, de asemenea, nave de
marfă cu facilități adecvate pentru a transporta un număr semnificativ de pasageri. Navele de marfă
acționează adesea ca croaziere cu cargouri, însă acestea tind să fi e mai costisitoare în comparație cu
navele de pasager i.
Navele de pasageri au fost, de asemenea, comandate ca nave maritime în numeroase ocazii
pentru a îndeplini cerințele forțelor navale. În trecut, acestea au fost utilizate și pentru transportul
mărfurilor ușoare, cum ar fi poșta și pachete de mărfuri.

Figura 1.1. Nava de pasageri Lyubov Orlova

Navele maritime sunt nave de pasageri tradiționale. O navă are de obicei 1.500 -2.000 de locuri
pentru pasageri și dispune de facilități precum saloane, piscine și săli de sport. Înainte de apariția
avioanelor, a u fost modul principal de călătorie intercontinentală. În zilele noastre, doar câteva nave
maritime sunt în funcțiune, locul lor a fost luat de feriboturi. Unele dintre cele mai renumite și mai
luxoase nave maritime din trecut sunt Titanicul, Olimpiada și Regina Elisabeta. Cea mai mare navă de
croaziera a oceanului este RMS Queen Mary 2.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
5

Figura 1.2. RMS Queen Mary 2
Navele de croaziere
Lansarea lentă a liniilor maritime de la mijlocul secolului al XX -lea a deschis calea pentru
navele de croazieră. Vasele de croazieră sunt nave mari de pasageri care oferă excursii de agrement și
aventuri agreate de o ameni. Ca și facilități ele dispun de restaurante, baruri, cazinouri, teatre, săli de
bal, discoteci, piscine, centre de fitness și magazine care le fac o stațiune plutitoare completă. Acestea
sunt concepute astfel încât să atinga aproape toate porturile importante din lume.
În comparație cu linierele, acestea servesc rute mai scurte, cu mai multe opriri de -a lungul
coastelor sau insulelor. Printre destinațiile de croazieră populare din lume se numără Marea Caraibelor,
Alaska, Mexic, Insula Hawaii și Marea Mediterană. Unele dintre liniile maritime de lux au fost acum
transformate în nave de croazieră, de exemplu, transformarea liniei maritime "SS France" în nava de
croazieră "SS Norway". În prezent, cele două mari nave de croazieră sunt Allure of the Seas și Oasis of
the Seas.

Figura 1.3. Navele de croaziera Allure of the Seas și Oasis of the Seas

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
6
Feriboturile
Feriboturile sunt bărci sau nave de dimensiuni mici, care sunt utilizate pentru excursii de scurtă
durată de zi sau peste noapte care navighează în apropierea coastei între două sau mai multe porturi. Cu
o capacitate de ședere de la 40 la 600, feriboturile fac parte din sistemele de transport p ublic în multe
orașe și insule. Acestea sunt clasificate în tipurile de nave, cum ar fi Hidrofor, Hovercraft, Catamaran,
Ferry de croazieră, Ro -ro, Feribotul Pontoon, Feribotul pe jos și Feribotul.

Figura 1.4. Feribotul Bartol Kašić

Iahturi
Sunt bărci mici sau nave folosite în principal în scopuri recreative. Ele sunt fie propulsate de
vele, fie de putere, fiind mai târziu foarte populare în zilele noastre. Yachturile de putere oferă o
mulțime de facilități uneori comparabile cu navele de pasageri de lu x. Acestea sunt adesea denumite
crucișătoare de cabină. Există diferite categori i de iahturi, cum ar fi iahturi de navigație de o zi, iahturi
de weekend, iahturi de croazieră și iahturi de curse.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
7

Figura 1.5. Mega Yacht Pelorus

1.2. Nava N884

Const rucția navei N884 are ca termen de finalizare anul 2020, costurile ei ajungând la 90
milioane de euro. Nava are o capacitate de 34 cabine și 184 locuri pentru pasageri. Lungimea total ă a
navei este 182,9 m , iar lățimea totală este de 22 m.
Alte caracteristici principale ale navei N884 sunt reprezentate de:
Tabel 1.1 Caracteristici generale a le navei N884
Lungimea între perpendiculare 150,6 m
Înalțimea bordului liber 7,1m
Pescajul la cuplu maestru (pescajul
mediu) 5,25m
Linia maximă de încărcare la c uplu
maestru (pescajul de maximă încărcare) 5,4m
Pescajul maxim admis 5,5m
Numărul de pasageri 117 persoane
Echipaj/ Staff auxiliar 83 persoane
Lungimea între coaste 600mm
Tonaj maxim 16000 t

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
8

Figura 1.6 Reprezentarea secțiilor navei

Secția 221 este situată în pupa, puntea 2 la 7250 de linia de bază, de la coasta FR38+200 până la
coasta 60- 50. Are o greutate totală de 60,939 t, fiind confecționată din tablă de tip A .

Tabel 1.2 Greutatea și centrul de gravitație al secției
Secția 221 Total Babord Tribord
Greutate (t) 60,939 31,14 29,799
X(mm) 29411(FR49+11) 29515(FR49+115) 29302(FR49-98)
Y (mm) 294 7913 -7668
Z (mm) 6384 6395 6372

Figura 1.7 Secția 221

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
9

CAPITOLUL 2
MATERIALE UT ILIZATE ÎN CONSTRUCȚIILE NAVALE

2.1.Materiale de bază

În vederea realizării îmbinărilor sudate, materialul de bază se alege în funcție de tehnologia de
execuție, de condițiile de exploatare și de asigurarea unei eficiențe e conomice ridicate.
În cea mai mare parte, structurile sudate sunt realizate din oțeluri carbon și aliate, dar și din aliaje
de cupru, aluminiu, nichel, titan, etc. În realizarea îmbinărilor sudate, c el mai des se utilizează oțelul.[3]
Oțelurile pentru produse sudate sunt acele oțeluri care se utilizează la realizarea prin sudare a
structurilor solicitate mecanic și exploatate la temperaturi cuprinse în intervalul ( -50 ÷ +50)oC. Aceste
oțeluri trebuie să satisfacă în principal trei cerințe fundamentale:
 Să fie ieftine, pentru a nu scumpi structura;
 Să aibă caracteristici mecanice cât mai ridicate pentru a realiza structure ușoare;
 Să se sudeze bine cu procedee relativ simple și de mare productivitate.
În figura 2.1. este reprezentată schematic , în funcție de destinație, clasificarea oțelurilor pe ntru
construcții sudate. [3]

Figura 2.1. Clasificarea oțelurilor pentru construcții sudate în funcție de destinație

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
10
Pentru construcțiile navale și a platformelor marine, oțelurile au caracteristici mecanice apropiate
de cele ale oțelurilor de uz general și cu granulație fină (slab aliate). Particularitatea principală a
acestor oțeluri provine din regulile de calcul specifice și constă în schimbarea compoziției chimice în
funcție de grosimea produsului, pentr u a asigura valori unice ale limitei de curgere la toate grosimile de
produse realizate dintr- o marcă. [3]
Pentru elaborarea și compoziția oțelurilor navale s -au adoptat următoarele norme unificate:
– Oțelurile navale, conform acestor norme, se impart în ma i multe grupe: A, B, D, E, constituind o
restrângere a numărului de mărci de oțel;
– Oțelurile din grupa E, din punct de vedere al modului de elaborare, trebuie să fie calmate. Pentru a
obține un oțel cu o structură fină, dezoxidarea se realizează cu ajutoru l unui adaos de mangan,
aluminiu sau siliciu, având o granulație impusă. La fiecare șarjă se determină mărimea grăuntelui
austenitic. Grupele de oțeluri A, B și D sunt de doua feluri: calmate și semicalmate, iar cele
necalmate sunt eliminate de la construc ția corpului;
– Conținutul de carbon este limitat, după cum urmează:
o pentru oțelul A: C < 0,23%;
o pentru o țelurile B și D: C < 0,21%;
o pentru oțelul E: C < 0,18%.
S- a făcut această limitare deoarece la o concentrație mai ridicată apar fisuri la cald în cord oanele
sudate și tendința de fragilizare crește. [3]

În funcție de marca oțelului conținutul de mangan este reglementat:
o pentru oțelul A: Mn > 2,5% ;
o pentru oțelurile B: Mn > 0,8%;
o pentru oțelurile D și E: Mn = (0,6÷1,4)%
Trebuie îndeplinită simultan și condiția (C+Mn/6) <0,4%.
Pentru diferitele calități, conținutul de siliciu variază între (0,1÷0,35)%. Cantitățile de fosfor și sulf
sunt limitate la 0,05%, iar azotul disipat este limitat la 0,009%.[3]
– Pentru a determina proprietățile mecanice se fac î ncercări mai severe, mărind siguranța navei astfel:
o Probele de îndoire se fac la un unghi de 180o, pe un dorn, având diametrul d<3s (s – grosimea
epruvetei), fără să apară fisuri;
o Proba de reziliență se face la temperaturi mai scăzute.
Pentru a reduce g rosimile elementelor structurale, oțelurile au fost introduse fără a
diminua rezistența construcției sudate, conducând în final, prin îmbunătățirea caracteristicilor mecanice
ale oțelurilor, la reducerea greutății corpului. Procentul de carbon la aceste oțeluri, pentru a nu

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
11
compromite sudabilitatea, este foarte scăzut, ajugând rareori la 0,18%. Procentul de carbon, la
mărcile mai bune, este de (0.12 – 0.14)%. [3]
Oțelurile slab aliate au compoziție chimică extrem de variată, având pe lângă carbon,
următ oarele elemente: Cr (0.2%), Ni (0.4%), Mo (0.08%), Cu (0.35%). Procentul de elemente de aliere,
de regulă, nu depășește (2,5 – 3)%. La elaborarea oțelurilor navale, adeseori se introduc și titan, tantal,
zirconiu și vanadiu.
Oțelurile slab aliate față de oțelurile carbon, au limita de rupere și cea de curgere de circa
(1,2÷1,4) ori mai mari, o plasticitate bună, rezistența la coroziune fiind de (2…4) ori mai mare. Oțelurile
slab aliate, datorită plasticității ridicate au o bună sudabilitate și proprietăți tehnologice foarte bune, ele
fiind numite și oțeluri de înaltă rezistență.
Aceste oțeluri au compozițiile chimice stabilite de registrele navale, fiind indicate prin procentul
pe care trebuie să -l conțină din fiecare element de aliere. Toate aceste oțeluri sunt oțeluri calmate.
Din oțelurile carbon, conform standard, sunt asimilate mărcile A, B, D și E, iar ca oțeluri slab
aliate s- au asimilat mărcile A32, D32, E32, A36, D36, E36, A40, D40, E40, cifrele reprezentând limita
de curgere în daN/mm2. [3]

2.2. Materiale de adaos

Materialul de adaos este aliajul sau metalul sub formă de colaci, vergele sau granule, care se
topește în timpul procesului de su dare.
Obținerea unor îmbinări fără defecte, cu proprietăți omogene, comparabile cu ale materi alului de
bază, este rezultatul alegerii corecte a metalului de adaos și a altor elemente care asi gură desfășurarea
condițiilor necesare pentru formarea cusăturii sudate. Împreuna, toate acestea formează categoria
materialelor pentru sudare: sârme, electro zi, gaze de protecție, fluxuri. [3]
1.Electrozi înveliți
Electrodul de sudare trebuie să îndeplinească, prin sârmă și învelișul său, urmatoarele cerințe:
o să asigure funcționarea stabilă a arcului de sudare;
o să conducă la realizarea unei anumite compoziții c himice a cordonului;
o să realizeze cusături sudate fără defecte;
o să asigure topirea uniformă a sârmei și a învelișului, progresiv și corelat;
o să conducă la pierderi minime de metal prin ardere și stropire;
o să permită sudarea cu productivitate ridicată;
o să permită îndepărtarea cu ușurință stratului de zgură solidificat pe cordon;

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
12
o învelișul să fie rezistent, uniform și perfect concentric cu sârma electrod și să -și mențină în timp
proprietățile fizice și chimice;
Electrozii pot fi clasificați, în funcție de învelișul său, astfel :
o Electrozi cu înveliș acid (A) – învelișul are o grosime medie și mare, conținând oxid de fier, oxid
de mangan și bioxid de siliciu. Se formează o zgură fluidă, iar sudarea se face în poziție orizontală
o Electrozi cu înveliș bazic (B) – învelișul are o grosime medie și mare, având în compoziția sa
carbonat de calciu (creta, piatra de var, marmura),feroaliaje și clorura de calciu. Se formează o
zgură care se solidifică ușor, având o structură compactă, aceasta îndepărtându -se mai greu.
o Electrozi cu înveliș celulozic (C) – electrozii conțin substanțe organice, în cantități mari,
producând gaze abundente în zona arcului. Astfel, baia de metal topit este protejat. Zgura produsă
se îndepărtează ușor, fiind într -o cantitate redusă.
o Electrozi cu înveliș rutilic (R) și titanic (T) – acești electrozi conțin o cantitate mare de ilmenit
(FeTiO2) și rutil (TiO 2) care au un înveliș de grosime medie și mare. Zgura care rezultă este fluidă
la cei titanici și densă și vâscoasă la cei rutilici, având un aspect poros, fiind ușor de îndepărtat.
o Electrozi cu înveliș oxidant (O) – electrozii conțin oxizi de mangan și de fier. Se sudează în curent
alternativ sau continuu, în poziție orizontală.
Electrozii, în funcție de destinația lor, se î mpart în cinci grupe[3]:
o I – electrozi pentru sudarea oțelurilor slab aliate și a oțelurilor carbon (SR EN 499:1997);
o II – electrozi pentru sudarea oțelurilor folosite la temperaturi scăzute și a oțelurilor cu granulație
fină (SR EN 757:1998);
o III – electrozi pentru sudarea oțelurilor termorezistente (SR EN 1599:1999);
o IV – electrozi pentru sudarea oțelurilor inoxidabile și refractare ( SR EN 1600:2000);
o V – electrozi pentru încărca re (STAS 1125/6-83).
Electrozii sunt destinați, în funcție de poziția de sudare, pentru [3]:
1 – sudare în toate pozițiile;
2 – sudare în toate pozițiile, exceptând sudarea vertical descendent;
3 – sudare în poziție orizontală, în cornișă și în jgheab;
4 – sudare în poziție orizontală și orizontală în jgheab;

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
13
5 – sudare în poziție orizontală, în cornișă, orizontală în jgheab și vertical descendent.
Electrozii se clasifică, în funcție de curentul de sudare, în:
o Electrozi pentru sudarea în curent continuu și alternativ;
o Electrozii pentru sudare doar în curent continuu.
Electrozii au diametrul standardizat, cuprins între 1,6- 8 mm. Se fabrică în mod curent diametrele: 2;
2,5; 3,25; 4; 5; 6 mm având lungimile uzuale de 250, 300, 350 și 450 mm.
Simbolizarea elec trozilor se face după următoarele caracteristici tehnice [3]:
o Caracterul învelișului;
o Randamentul nominal;
o Poziția de sudare;
o Caracteristicile curentului de sudare;
o Conținutul de hidrogen difuzibil.
2. Sârme pentru sudare
Cele două mari grupe ale sârmelor sun t:
o Sârme pline din oțel pentru sudare
o Sârme tubulare (cu miez)
Sârmele pline pentru sudare sunt standardizate după cum urmează:
o SR EN 756:1997 – sârme electrod pentru sudarea sub strat de flux;
o SR EN 440:1996 – sârme electrod pentru sudarea în medii de gaze protectoare cu electrod
fuzibil;
o SR EN 1668:2000 – sârme pentru sudarea WIG;
o SR EN 758:1998 – sârme tubulare pentru sudarea cu arc electric cu sau fără gaz de protecție;
o SR EN 12071:2001 – sârme tubulare pentru sudarea în mediu de gaz protector.
Sârmele tubulare sunt formate dintr- o manta metalică exterioară umplută cu un amestec de
materiale pulverulente care constituie miezul sârmei. [3]
Sârmele tubulare, după procesul de fabricație, pot fi cu contur deschis, realizat prin profilare (figura
2.2. b-e) sau cu contur închis realizat prin tragere sau sudare (figura 2.2. a)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
14

Figura 2.2. Secțiuni ale sârmelor tubulare
Rolul învelișului metalic este de a închide circuitul electric, de a păstra miezul de pulbere, iar
prin topire, introduce uniform și continuu cantitatea de miez necesară desfășurării corecte a procesului
de sudare. [3]
Sârmele tubulare, din punct de vedere al modului de utilizare se impart în sârme tubulare cu
autoprotecție și sârme tubulare cu protecție suplimentară, iar în funcție de compoziția miezului și
caracterul zgurei se impart în sârme bazice, sârme semibazice și sârme acide, rutilice. Diametrele
sârmelor standardizate sunt: 0,8; 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3,25; 4; 5; 6; 10 mm. Se utilizează benzi metalice
pentru operațiile de placare și aco perire. [3]
3. Fluxuri
Fluxul asigură funcționarea normală a arcului electric și protejarea băii de metal și a cordonului.
Fluxurile, după modul de preparare, sunt de mai multe feluri:
– Fluxuri de fuziune sau topite (T) conțin minereuri de fluorină, cuarț și m angan cu adaosuri de
oxizi de magneziu, calciu și aluminiu. Au un aspect sticlos datorită topirii componenților într -un
cuptor, granulându- se în apă.
– Fluxurile ceramice (C) conțin marmură, feldspat, fluorină, oxid de aluminiu etc. și feroaliaje :
FeSi, FeMn , FeCr, FeTi etc. în funcție de destinația fluxului. Fluxurile ceramice au masa cu
componenți măcinați fin, aglomerată cu silicat de sodiu,se granulează, apoi se usucă.
– Fluxurile sinterizate au masa de compo nenți presată în brichete după amestecare și măc inare
fină. Ele sunt sintetizate, în cuptoare, la 100 -1100 oC, după care, brichetele se sfărâmă mecanic și
se sortează granulațiile la dimensiunile necesare.
– Fluxuri pasive se prepară prin înlocuirea manganului si a oxizilor de siliciu cu oxizi de alumini u
(Al 2O3). Fluxurile, prin caracterul pasiv, nu interacționează cu baia de metal topit și sunt
recomandate pentru sudarea oțelurilor aliate pentru a nu influența compoziția metalului depus.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
15
– Pentru a asigura anumite proprietăți mecanice cusăturii și o anumită compoziție chimică ,
fluxurile, de regulă, se fabrică în cuplu cu sârmă electrod. [3]
4. Gaze de protecție
Rolul gazelor este acela de a izola arcul electric și baia de metal lichid de contactul direc t cu
mediul înconjurător. Ele se î mpart în gaze active ( CO 2 sau amestecuri de gaze) și gaze inerte (Ar, He).
Prin intermediul gazului protector, procesul de sudare poate fi optimizat și influențat prin numeroase
metode pentru fiecare aplicație în parte. În acest scop, tipul gazului, respectiv compoziția amestec ului
de gaze se aleg corespunzător efectului care se dorește a fi obținut.
În timpul procesului de sudare, comportamentul gazelor se explică prin gradul lor de activitate
chimică și se grupează astfel:
– Gaze inerte la temperaturi înalte
Cele mai utilizate gaze sunt argonul si heliul, care sunt gaze monoatomice, numindu- se și gaze
inerte deoarece nu reacționează cu nici un alt corp în plasma arcului de sudură. Această proprietate le
permite să protejeze electrodul și metalul topit contra gazelor din aer.
– Gaze reducătoare
Hidrogenul este folosit numai la sudarea arc- atom, în stare pură, unde, pentru ușurarea
transferului de căldură, se folosește disocierea moleculei. Hidrogenul, la sudarea prin procedeul WIG,
se folosește doar în amestec cu argon sau azot.
– Gaze oxidante
Chiar dacă se urmărește protejarea arcului și a băii de metal topit împotriva acțiunii gazelor din
aer (care conțin 20% oxigen), totuși oxigenul se utilizează, în procente reduse și bine dozat, în amestec
cu alte gaze. Prezența câtorva procente de oxigen în amestec cu argon, în cazul sudării prin procedeul
MIG a oțelurilor carbon, au ca efect fluidizarea băii de metal topit, fără a schimba esențial
caracteristicile mecanice ale îmbinărilor sudate. [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
16

CAPITOLUL 3
ANALIZA SUDABILITĂȚII MATERIALULUI DE BAZĂ

3.1. Criterii și metodologii standardizate de evaluare a sudabilității oțelurilor

Comportarea la sudare sau sudabilitatea, fiind o noțiune complexă, caracterizează aptitudinea
unui material de a fi sudabil fară precauții speciale. Sudabilitatea face referire la un anumit procedeu și
pentru un anumit obiectiv, respectiv dacă într -o construcție formată din mai mul te elemente poate
asigura î mbinărilor sudate, caracteristici locale și generale prescrise pentru construcția sudată.
Sudabilitatea oțelurilor se apreciază cu ajutorul următorilor factori (figura 3.1):
– Comportarea metalurgică la sudare (caracter istici mecanice, caracteristici metalografice, compoziție
chimică, tendința de fisurare la cald sau la rece) – se definește prin modul de reacționare a oțelului
față de acțiunea unui anumit proces de sudare, această acțiune fiind localizată în zona influențată
termi c și în zona de trecere;
– Comportarea tehnologică la sudare – se definește, în vederea realizării anumitor cerințe, ca
posibilitatea de a se realiza îmbinări printr -un anumit procedeu de sudare;
– Comportarea în construcția sudată – se definește prin capacitatea oțelului, în anumite condiții de
exploatare, de a prelua încărcări în cazul unei structuri sudate, fără sa afecteze siguranța
construcției. [3]

Figura 3.1. Comportarea la sudare a materialelor. Principalele dependențe

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
17
Comportarea metalurgică la sudare poate fi aprec iată având în vedere următoarele:
– Compoziția chimica – sudabilitatea, pentru oțelurile slab aliate și nealiate, poate fi apreciată pe baza
conținutului echivalent (conținutul elementelor determinat la analiza pe oțelul lichid), cu relația:
𝐶𝑒= 𝐶 +𝑀𝑛
6+𝐶𝑟+𝑉+ 𝑀𝑜
5+𝐶𝑢+𝑁𝑖
15 [%] (3.1)

Tabel 3.1. Gruparea oțelurilor după stabilitate

Pentru limitele carbonului echivalent, valorile orientative pâna la care se poate executa sudarea
fără precauții speciale sunt conform standardelor sau documentației tehnice a produsului sudat, iar în
lipsa acestora conform tabelului 3.1. [3]

Tabel 3.2. Limitele orientative ale carbonului echivalent până la care se poate executa sudarea fără
precauții special e
Rezist ența la
rupere a oțelului
R m[N/mm2] Grosimea maximă a
elementelor îmbinării
s[mm] Continutul maxim
[%] C e maxim
[%]
c mn si P sau
s
370÷500 s < 40 0,22 1,50 0,40 0,05 0,41
500÷700 s < 25 0,20 1,60 0,55 0,04 0,45
25 < s < 40 0,20 1,60 0,55 0,04 0,41
Observație: În toate cazurile conținutul maxim de Nb va fi de 0,05%, iar de V de 0,15%

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
18
– Caracteristicile metalografice – condițiile tehnice din punct de vedere structural, incluziunile prin
care se asigură sudabilitatea oțelurilor și granulația, sunt stabilite în standardul sau documentația
tehnică a produsului sudat.
– Caracteristicile mecanice – pentru construcțiile sudate, caracteristicile mecanice ale oțelurilor vor
fi conform standardului sau documentației tehnice a produsului (oțelului)
Valorile acceptate pentru stabilirea durității, care atestă sudabilitatea fără precauții speciale ale
oțelului, se vor indica în standardul sau documentația tehnică a produsului sudat. Cu sarcina maximă de
49,5 N se efectuează încercarea de duritate Vickers în zona influențată termic. La încercarea de
încovoiere prin șoc pe epruvete cu crestătură în V, valorile acceptate ale energiei de rupere se vor
indica în standardul sau documentația tehnică a produsului sudat. [3]
‐ Tendința de fisurare la cald și la rece – pentru a asigura evitarea fisurării la cald și la rece,
condițiile tehnice ale oțelurilor și produselor metalurgice se stabilesc în standardul sau
documentația tehnică a produsului sudat. Dacă nu se specifică altfel în standardul sau
documentația tehnică a produsului sudat, încercările la cald și la rece s e fac conform prevederilor
STAS (STAS 10221- 75 în cazul încercărilor de fisurare la cald și STAS 10882 -77 în cazul
încercărilor de fisurare la rece).
Comportarea metalurgică la sudare a oțelului se precizează în funcție de caracteristicile
existente în standardele produsului metalurgic.
Aprecierea comportării metalurgice la sudare a unui anumit material se face cu ajutorul unui
ansamblu de încercări, grupate astfel:
– încercări pentru caracterizarea materialului de bază – care oferă mărimile etalon, folosite apoi la
aprecierea modi ficărilor produse prin sudare;
– încercări pentru aprecierea transformărilor din zona influențată termic;
– încercări pentru evaluarea efectelor factorilor fragilizanți (încercări pentru determinarea
susceptibilității la rupere fragilă, fisurare, îmbătrânire, coroziune).
Metalul de bază trebuie cunoscut din punct de vedere al compoziției chimice, structurii
metalografice, caracteristicilor mecanice și al însușirilor fizice. [3]
Compoziția chimică arată elementele chimice din care este compus metalul respectiv ș i,
totodată, conținutul în procente al fiecărui element.
Structura metalografică depinde de compoziția chimică și de istoria termică și se determină prin
analiza microscopică. Aceasta trebuie să ofere informații referitoare la:
– componentele structurale, ca ntitatea lor, mărimea granulației, defectele de structură;
– incluziunile (tipurile și distribuția lor), segregațiile, structurile dendritice de turnare, structurile
specifice de laminare.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
19
Caracteristicile mecanice sunt condiționate de compoziția chimică și structura metalografică.
Este necesară determinarea cel puțin a următoarelor caracteristici:
– rezistența la rupere, limita de curgere, alungirea și contracția transversală – determinate prin
încercări de tracțiune;
– energia de rupere prin șoc, la diferite te mperaturi – determinată prin încercări de încovoiere prin
șoc pe epruvete de reziliență cu crestătură în V sau U;
– unghiul de încovoiere statică fără apariția fisurilor – determinat prin încercarea de îndoire.
La determinarea caracteristicilor mecanice treb uie avute în vedere următoarele:
– la produsele laminate, caracteristicile mecanice variază în raport cu poziția epruvetei față de
direcția de laminare;
– la produsele cu grosime mare sunt importante caracteristicile mecanice la diferite niveluri față de
supra fața produsului, respectiv caracteristicile mecanice determinate în direcția grosimii. [3]
Dintre însușirile fizice ale materialului de bază, pentru caracterizarea comportării la sudare a
unui anumit material, prezintă interes:
– temperatura de topire;
– condu ctibilitatea termică;
– coeficientul de dilatare termică.
Aprecierea transformărilor ce au loc în zona influențată termic la sudare se face prin diferite
metode experimentale. În general, se realizează, în condiții bine precizate, o îmbinare sudată, apoi se
studiază caracteristicile zonei influențate termic (duritate, structură, temperatură de tranziție). Acestea
se compară fie cu criteriile de acceptare date, valabile pentru tipul materialului de bază, fie cu
caracteristicile similare ale materialului de baz ă real. [3]

Aprecierea susceptibilității la rupere fragilă
Procesele de sudare pot provoca fragilizarea, adică pierderea plasticității, metalului de bază și a
sudurii. Dacă un material își pierde plasticitatea și este supus unor solicitări de întindere peste limitele
de rezistență a materialului, atunci se va produce o rupere fragilă a acestuia. Aceasta apare br usc, fără o
deformare plastică prealabilă, de multe ori la încărcări ale structurii sub sarcină nominală. Se provoacă
o creștere locală a tensiunilor de întindere din cauza existenței unor concentratori (microfisuri, vârfuri
ascuțite, zgârieturi pe suprafața materialului, salturi bruște de secțiune), favorizând astfel apariția
ruperii fragile, aceasta fiind fenomenul cel mai periculos pentru integritatea unei structuri sudate. [3]
Pierderea plasticității poate fi reversibilă sau ireversibilă. Viteza de solicitare, temperatura
materialului, triaxialitatea tensiunilor, sunt factori ce produc o pierdere reversibilă. Materialul de bază
iși recapătă plasticitatea la încetarea acțiunii acestor factori. O anumită structură metalurgică

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
20
(constituenți structurali fragili – martensită, bainită), ecruisarea sau deformarea plastică la rece,
prezența hidrogenului dizolvat în oțel sunt factori ce produc fragilizarea ireversibilă.
Se recomandă pentru a reduce pericolul de rupere fragilă următoarele:
– Structuri realizate din materiale cu grosime cât mai mică;
– Evitarea efectelor de crestătură;
Reducerea tensiunilor interne produse prin alegerea unor tehnologii și a unei ordini de sudare
–
corespunzătoare, respectiv detensionarea
după sudare .
Susceptibilitatea la rupere fragilă se apreciază prin încercări asupra unor epruvete cu crestături
artificiale și/sau suduri depuse pe ele, încercări care se efectuează la diferite temperaturi, de regulă l a o
solicitare dinamică:
– Încercarea la încovoiere prin șoc – pe epruvete cu crestătură în V;
– Încercarea la încovoiere prin șoc – pe epruvete încărcate cu sudură (Drop -Weight-Test);
– Încercar ea tenacității la rupere după metoda K IC.
Aprecierea susceptibilității la fisurare
Fisurile apar ca urmare a efectului cumulat al tensiunilor din material și al capacități i limitate
de deformare, provocate de fragilizarea materialului. Fisurile se pot grupa, în funcție de mecanismul de
apariție, în:
– Fisuri la cald;
– Fisuri la rece;
– Fisuri la reîncălzire;
Fisuri prin destrămare lamelară.
Fisurile la cald sunt fisuri ce apar în timpul cristalizării, apariția lor fiind legată de crearea unui
film lichid in tergranular ce e supus acțiunii tensiunilor proprii, rezultate din contracția la răcire,
putându- se produce o dezlipire între lichid și solid. [3]
Susceptibilitatea oțelurilor slab aliate față de fisurarea la cald poate fi estimată cu indicele de
fisurare HCS, definit prin relația :
𝐻𝐶𝑆 =𝐶∙(𝑆+𝑃+𝑆𝑖
25+𝑁𝑖
100)∙103
3∙𝑀𝑛+𝐶𝑟+𝑀𝑜+𝑉 (3.2)
În cazul în care HCS > 4, se consideră că materialu l este înclinat spre fisurare la cald.
Pentru unele oțeluri aliate, ferita reduce pericolul de fisurare la cald. Există un pericol minim de
fisurare la cald dacă:
𝐶𝑟𝑒
𝑁𝑖𝑒= (1,5 ÷ 2,0) (3.3)
𝑃 + 𝑆 ≤ 0, 01%
Unde: Cre=Cr+Mo+1,5 ∙Si+0,5 ∙Nb+2 ∙Ti(%) (3.4)
Nie=Ni+30∙C+0,5∙Mn+30∙N (%) (3.5)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
21
Se recomandă următoarele măsuri pentru a reduce pericolul de fisurare la cald:
– Reducerea intervalului de solidificare a materialului;
– Micșorarea tensiunil or;
– Reducerea coeficientului de participare a metalului de bază la formarea cusăturii;
– Realizarea unei suduri cu coeficient de forma 1-3.
Susceptibilitatea unui material față de fisurarea la cald se poate aprecia prin încercări specifice ,
pe probe, pe care se depun suduri, care apoi se analizează în secțiune pentru a decela eventualele
fisuri. Prin lungimea relativă a fisurilor este exprimată tendința de fisurare la cald. Aceste încercări sunt:
– Încercarea pe probe sudate în T;
– Încercarea pe probe sudate în T cu nervuri de rigidizare;
– Încercarea pe probe cu sudură longitudinală;
– Încercarea pe probe cu deformare variabilă.
Fisurile la rece se produc la răcirea sudurilor la temperaturi sub 200oC, dar de cele mai multe
ori la răciri de sub 20oC, având caracter în târziat (pot să apară la câteva ore sau zile de la terminarea
sudării). Fisurile sunt cel mai des localizate în zona influențată termic. [3]
Apariția fisurilor la rece, în cazul oțelurilor carbon sau slab aliate, se datorează acțiunii corel ate
a următorilo r factori:
– Fragilizare prin constituenți structurali duri;
– Acumulare de tensiuni ridicate (apare în urma procesului de sudare și a rigidității structurii sudate);
– Prezența hidrogenului dizolvat.
– Pentru a estima susceptibilitățile la fisurarea la rece a materialelor, s-au elaborat o serie de criterii
având următoarele expresii:
– Carbonul echivalent, pentru oțeluri slab aliate cu mangan, se calculează:
𝐶 𝑒= 𝐶 +𝑆𝑖
24+𝑀𝑛
6+𝐶𝑟
5+𝑁𝑖
40+𝑀𝑜
4+𝑉
14 (%) (3.6)
Atunci când C e ≤ 0,33 % se consideră că materialul nu este susceptibil la fisurare la rece.
Parametrul de fisurare P NB, pentru oțeluri carbon -mangan, se calculează:
𝑃 𝑁𝐵= 𝐶 +𝑆𝑖
20+𝑀𝑛
10+𝐶𝑢
20+𝐶𝑟
30+𝑀𝑜
20 (%) (3.7)
Atunci când P NB ≤ 0,25 % se consideră că materialul nu este sensibil la fisurare la rece.
Parametrul de fisurare P cm, pentru oțeluri slab aliate, se calculează:
𝑃𝑐𝑚= 𝐶 +𝑆𝑖
30+𝑀𝑛
20+𝐶𝑢
20+𝑁𝑖
60+𝐶𝑟
20+𝑀𝑜
15+ 5𝐵 (%) (3.8)
Materialul este mai puțin sensibil la fisurare la rece cu cât P cm are valori mai mici. Se poate
aplica o preîncălzire la temperatura de fisurație nulă, în cazul unui material sensibil la fisurare la rece,
pentru a elimina riscul de fisurare. În cazul oțelurilor slab aliate cu conținut scăzut de sulf, aceasta se
calculea ză cu relația:

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
22
Tpr=1440∙P c – 392 [oC] , (3.9)
Unde P c – parametrul de fisurare
𝑃𝑐= 𝑃 𝑐𝑚+𝐻
60+𝑠
100 (3.10)
Unde H – conținutul în hidrogen difuzibil, [cm3/100g]
s – grosimea materialului [mm]
Prin următoarele măsuri tehnologice se poate reduce pericolul de fisurare la rece:
– Evitarea formării unor constituenți fragili, prin reducerea vitezei de răcire prin reîncălzire, sudare cu
energie liniară mare, tratament termic după sudare;
– Alegerea unor condiții de sudare care să reducă cât mai mult tensiunile proprii (ordine 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, preîncălzire,
îndepărtarea surselor potențiale de hidrogen din zona de sudare (rugină, ulei, vopsele), aplicarea
unui tratament termic de dehidrogenare înainte și după sudare. [3]

3.2. Stabilirea gradului de sudabilitate a materialului de bază

Conform “Registrului naval român ” elementele sudate sunt confecționate din tablă navală,
categoria A36 , cu următoarele compoziții chimice și caracteristici mecanice:

Tabel 3.3. Compoziția chimică ale oțelurilor din grupa A 36
Categoria A
Dezoxidare Calmat
Compoziția
chimică(analiza
șarjei), [%] C max 0,18
Mn min 0,90
Si max 0,10
P max 0,04
S max 0,04
Al min 0,020
Cu 0,35
Cr 0,2
Ni 0,20
Mo 0,08

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
23

Tabel 3.4 Caracteristicile mecanice ale oțelurilor din grupa A 36
Încercarea la
tracțiune Rezistența la rupere, R m
[N/mm2] 490-620
Limita de curgere R e
[N/mm2], min 355
Alungirea la rupere , A 5
(La=5,65 √𝑆0 )min [%] 21
Încercarea de
înconvoiere
prin șoc pe
epruvete
Charpy cu
crestătură în V Temperatura de
încercare, [oC] –
Grosimea tablei, t, [mm] ≤50
Energia
la
rupere
[J] min Epruvete
longitudinale
KV L 34
Epruvete
transversale
KV T 24

3.3. Comportarea metalurgică la sudare

Con form subcapitolului 3.1 se calculează conținutul echivalent:
Ce= C +Si
24+Mn
6+Cr
5+Ni
40+Mo
4+V
14(%)
𝐶𝑒= 0, 399%
În concluzie, oțelul de tip A 36 este încadrat în grupa I, b de stabilitate (bună condiționată).
Analiza din punct de vedere al comportării metalurgice la sudare are în vedere stabilirea riscului
de fisurare la cald și la rece a oțelului. [3]
– Fisurare la cald
HCS =C∙(S+P+Si
25+Ni
100)∙103
3∙Mn+Cr+Mo+V
𝐻𝐶𝑆 = 5, 194 > 4
În concluzie, oțelul de tip A 36 este susceptibil față de fisurarea la cald. Pentru eliminarea riscului
de fisurare la cald se vor adopta măsurile prezentate la paragraful 3.1.
– Fisurarea la rece
𝑃𝑁𝐵= 𝐶 +𝑆𝑖
20+𝑀𝑛
10+𝐶𝑢
20+𝐶𝑟
30+𝑀𝑜
20 (%)
𝑃𝑁𝐵= 0, 303% > 0, 25%

În concluzie, oțelul de tip A 36 prezintă o sensibilitate față de fisurarea la rece. Se pot elimina
aceste riscuri adoptând măsurile prezentate la paragraful 3.1.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 24

CAPITOLUL 4
STABILIREA ÎMBINĂRILOR SUDATE DIN STRUCTURĂ

4.1. Tipuri de îmbinări sudate în construcțiile navale

Îmbinările sudate sunt asamblări rigide și nedemontabile realizate în urma procedeului de sudare
a elementelor componente ale unui ansamblu obtinute prin solidifica rea materialului de bază topit ș i a
materialului de adaos.[11]
Elementele îmbină rilor sudate sunt:
1. Constructive
Fig. 4.1. Elemente constructive
MB – materialul de bază; materialul care se sudează
MD – metal depus (cusătură)
LF – linia de fuziune ce delimitează sudura de materialul de bază
ZIT – zonă influențată termic – porțiunea din materialul de bază rămasă în stare solidă, dar a
cărei structură s -a modificat în timpul sudării

2. Geometrice
 Îmbinări cap la cap

Fig. 4.2. Îmbinări cap la cap
B – lățimea sudurii
h – supraînalțarea sudurii
p – pătrunderea sudurii
A – aria (secțiunea sudurii)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 25

 Îmbinări de colț

Fig. 4.3. Îmbinări de colț
a – grosimea (calibrul sudurii) – înalțimea triunghiului înscris în aria cusăturii
k – cateta sudurii
h – supraînalțarea sudurii

Clasificarea îmbinărilor sudate
1. După forma transversală a cusăturii
a) Îmbinări cap la cap

Fig. 4.4 Îmbinări cap la cap

b) Îmbinări de colt

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 26

2. După poziția de sudare

Reprezentarea pe desen a îmbinărilor sudate
Tabel 4.1. Reprezentarea pe desen a îmbinărilor sudate

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 27

4.2. Inventarierea îmbinărilor sudate din structura secției 221

Analiza zonelor care se vor suda din structura studiată a pus în evidență următoarele îmbinări
sudate:
Tabel 4.2. 88-209-221PS-000
Nr. crt Tipul
imb.
sudate Elem.
i. s. S1
(mm) S2
(mm) Lc
(mm) Material
de baza Nr. 1- s
identice
1. CAP-
LA-CAP 2T 6 15 6000 A36-A36 1
2. CAP-
LA-CAP 2T 6 15 12000 A36-A36 1
3. CAP-
LA-CAP 2T 6 6 12000 A36-A36 7
4. CAP-
LA-CAP 2T 6 6 11000 A36-A36 2
5. COLȚ 1T+1P 6 7 11000 A36-A36 30
6. COLȚ 1T+1P 6 10 11000 A36-A36 8
7. COLȚ 1T+1P 6 10 4000 A36-A36 11
8. COLȚ 1T+1P 6 10 2200 A36-A36 4
9. COLȚ 1T+1P 6 12 1800 A36-A36 2
10. COLȚ 1T+1P 6 12 1200 A36-A36 3

Tabel 4.3. 88-209-221P-500
Nr.crt Tipul
imb.
sudate Elem.
i. s. S1
(mm) S2
(mm) Lc
(mm) Material
de baza Nr. 1- s
identice
1. COLȚ 2T 10 10 400 A36-A36 3
2. COLȚ 2T 10 10 884 A36-A36 1
3. COLȚ 2T 10 8 10950 A36-A36 2
4. COLȚ 2T 10 8 8640 A36-A36 2
5. COLȚ 2T 10 8 3501 A36-A36 3
6. COLȚ 4T 12 15 2380 A36-A36 2
7. COLȚ 2T 12 15 1185 A36-A36 1

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 28

8. COLȚ 3T 10 10 2350 A36-A36 1
9. COLȚ 1T+1P 6 6 1000 A36-A36 14
10. COLȚ 2T 7 7 2994 A36-A36 2
11. COLȚ 6T 7 7 2994 A36-A36 1
12. COLȚ 2T 7 7 2990 A36-A36 2
13. COLȚ 2T 15 8 2425 A36-A36 1
14. COLȚ 2T 20 15 899 A36-A36 1
15. COLȚ 2T 12 15 400 A36-A36 1

Tabel 4.4. 884-209-221S-500
Nr.
Crt. Tipul
imb.
sudate Elem.
i. s. S1
(mm) S2
(mm) Lc
(mm) Material
de baza Nr. 1- s
identice
1. COLȚ 2T 8 10 550 A36-A36 1
2. COLȚ 2T 8 10 10996 A36-A36 3
3. COLȚ 2T 8 10 2392 A36-A36 1
4. COLȚ 2T 8 10 7400 A36-A36 1
5. COLȚ 2T 8 10 10600 A36-A36 1
6. COLȚ 2T 8 10 3667 A36-A36 1
7. COLȚ 2T 8 10 3744 A36-A36 1
8. COLȚ 2T 12 15 1185 A36-A36 1
9. COLȚ 2T 12 15 502 A36-A36 1
10. COLȚ 2T 20 20 2429 A36-A36 1
11. COLȚ 2T 8 10 1000 A36-A36 1
12. COLȚ 1T+1P 6 6 1000 A36-A36 18
13. COLȚ 1T+1P 6 7 11750 A36-A36 5
14. COLȚ 2T 8 10 2431 A36-A36 3
15. COLȚ 2T 8 10 2432 A36-A36 1
16. COLȚ 1T+1P 7 7 1164 A36-A36 6

4.3. Stabilirea clasei de calitate conform reglementărilor standard
Clasa de calitate se stabilește ținând cont de prevederile SREN ISO 5817 -2015 și având în
vedere tipul de structură sudată se alege clasa B care prevede:

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 29

Tabel 4.5

Nr.
Referință
la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiu
nii
Observații
t
mm Limitele imperfecțiunii
pentru niveluri de
calitate pentru clasa B
1. Imperfecțiuni de suprafață
1.1 100 Fisură ≥ 0,5 Nu se admite
1.2 104 Fisură în
crater ≥ 0,5 Nu se admite
1.3 2017 Por de
suprafață Dimensiunea maximă
a unui por singular
pentru:
-suduri cap la cap
-suduri în colț 0,5
până la
3 Nu se admite
Dimensiunea maximă
a unui por singular
pentru:
-suduri cap la cap
-suduri în colț
> 3 Nu se admite
1.4 2025 Retasură de
crater
deschisă 0,5
până la
3
>3 Nu se admite
1.5 401 Lipsă de
topire
(topire
incompletă)
–
≥ 0,5 Nu se admite
Microlipsă
de topire Detectabilă numai prin
examinare
microscopică
≥ 0,5 Nu se admite
1.6 4021 Lipsă de
pătrundere
la rădăcină Numai pentru
sudurile cap la cap
dintr-o singură parte

≥ 0,5 Nu se admite

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 30

Tabel 4.6

Nr.
Referinț
ă la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiunii
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii
pentru
niveluri de
calitate pentru
clasa B
1.7 5011

5012 Crestături
continue

Crestături
discontinue Se cere trecere cu racordare.
Aceasta nu este considera tă
imperfecțiune sistematică.
0,5
pân
ă la
3

>3 Nu se admite

h ≤ 0,05 t, dar
max. 0,5 mm
1.8 5013 Crestătură la
radăcină Se cere trecerea cu racordare
0,5
pân
ă la
3
>3 Nu se admite

Imperfecțiuni
scurte:
h ≤0,05 t, dar
max. 0,5mm
1.9 502 Supraînălțare
excesivă
(sudură cap la
cap) Se cere trecerea cu racordare

≥
0,5 h ≤ 1 mm + 0,1
b, dar max. 5
mm
1.10 503 Convexitate
excesivă
(sudură în colț)
≥
0,5 h ≤ 1 mm + 0,1
b, dar max. 3
mm

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 31

Tabel 4.7

Nr
.
Referinț
ă la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiuni
i
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii
pentru
niveluri de
calitate
pentru clasa
B
1.1
1 504 Pătrundere
excesivă
0,5
până
la 3
>3 h ≤1mm+ 0,1b
h ≤ 1mm+0,2b
dar max. 3mm
1.1
2 505 Racordare
incorectă -Suduri cap la cap
≥ 0,5 a ≥ 150 o
-suduri în colț
≥ 0,5 a ≥ 110 o
1.1
3 506 Scurgere de
metal
≥ 0,5 Nu se admite

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 32

Tabel 4.8

Nr.
Referin
ță la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiuni
i
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii
pentru niveluri
de calitate
pentru clasa B
1.14 509

511 Topire
excesivă

Umplere
incompletă a
rosturilor Se cere trecere cu
racordare

0,5 până
la 3
>3 Nu se admite

Imperfecțiuni
scurte:
h≤0,05 t, dar
max. 0,5mm
1.15 510 Străpungere – ≥ 0,5 Nu se admite
1.16 512 Asimetrie
excesivă a
sudurii în colț
(inegalitatea
excesivă ) În cazurile în care nu a
fost prescrisă o sudură
în colț asimetrică.
≥ 0,5 h≤1,5mm+0,15 a
1.17 515 Retasură la
rădăcină Se cere trecere cu
racordare
0,5 până
la 3
>3 Nu se admite

Imperfecțiuni
scurte h≤0,05t,
dar max. 0,5 mm.
1.18 516 Porozitare la
rădăcină Formație spongioasă la
rădăcina unei suduri,
provocată de fierberea
metalului topit în
momentul solidificării
(de exemplu, lipsa
protecției de gaz la
rădăcină) ≥ 0,5 Nu se admite

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 33

Tabel 4.9

Nr.
Referi
nță la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiu
nii
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii
pentru niveluri
de calitate pentru
clasa B
1.19 517 Reluare
defectoasă – ≥ 0,5 Nu se admite
1.20 5213 Grosime
insuficientă
a sudurii în
colț Nu se aplică la procedeele
care garantează o
adâncime de pătrundere
mai mare 0,5
până
la 3
>3 Nu se admite

Nu se admite
1.21 5214 Grosime
excesivă a
sudurii în
colț
Grosimea reală a sudurii
în colț este prea mare
≥ 0,5 h ≤ 1mm+0,15a
dar max. 3 mm
1.22 601 Arsură – ≥ 0,5 Nu se admite
1.23 602 Strop – ≥ 0,5 Se admite în
funcție de
aplicație, de
exemplu, de
material, de
protecția
anticorosivă
1.24 610 Culori de
revenire
(decolorare) – ≥ 0,5 Se admite în
funcție de
aplicație

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 34

Tabel 4.10
Nr. Referință
la
ISO
6520-1 Denumirea
imperfecțiun
ii
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii pentru
niveluri de calitate
pentru clasa B
2. Imperfecțiuni interne
2.1 100 Fisuri Toate tipurile de fisuri
cu excepția
microfisurilor și
fisurilor în crater ≥
0,5 Nu se admite
2.2 1001 Microfisuri Fisură care, în general,
este vizibilă numai la
microscop ≥
0,5 Acceptarea depinde de
tipul metalului de bază
în special de
sensibilitatea la
fisurare a acestuia
2.3 2011

2012 Sulfură
sferoidală
(por)
Sulfuri
sferoidale
uniform
distribuite
(porozitate) Trebuie satisfăcute
următoare condiții și
limite pentru
imperfecțiuni. Pentru
informare a se vedea și
anexa A.
a1) dimensiunea
maximă a suprafeței
imperfecțiunilor
(inclusiv a
imperfecțiunilor
sistematice) raportată
la suprafața proiectată.
Notă: Porozitatea
suprafeței proiec tate
depinde de numărul de
straturi.
a2) Dimensiunea
maximă a suprafeței
secțiunii transversale a

≥
0,5

≥
0,5

≥
0,5

Pentru un singur strat ≤
1 %
Pentru mai multe
straturi ≤ 2 %

≤ 1 %

d≤0,2 s, dar max. 3
mm
d≤0,2 a, dar max. 3
mm

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 35

Tabel 4.11 imperfecțiunilor
raportată la suprafața
rupturii.
b) dimensiunea
maximă pentru un
singur por pentru :
-suduri cap la cap
-suduri în colț

Nr
.
Referin
ță la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiun
ii
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiuni
i pentru
niveluri de
calitate
pentru clasa
B
2.4 2013 Cuib de
sulfuri
(porozitate
localizată)

Lungimea de referință pentru I p
este 100mm.
Suprafața totală a sulfurilor din
cuib este reprezentată de un cerc
cu diametrul d A care înconjoară
toate sulfurile.
Cerința pentru o sulfură
singulară trebuie să fie
îndeplinită pentru toate sulfurile ≥ 0,5 dA ≤ 15 mm
sau
dA max≤ w p/2

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 36

Tabel 4.12 din interiorul acestui cerc.
O suprafață cu sulfuri admisă
trebuie să fie locală. Trebuie
luată în considerare posibilitatea
ca un cuib de sulfuri să
mascheze alte imperfecțiuni.
Dacă D este mai mic decât cea
mai mică valoare dintre d A1 sau
dA2, suprafața totală a sulfurilor
este reprezentată de un cerc cu
diametrul d AC unde
dAC=dA1+dA2+D.
Un cuib de sulfuri sistematic nu
este admis.
DA corespunde lui d A1, dA2 sau
dAC, în funcție de care este
aplicabil.

Nr
.
Referin
ță la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiun
ii
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii
pentru niveluri
de calitate pentru
clasa B
2.5 2014 Sulfuri
aliniate -suduri cap la cap ≥ 0,5 h ≤0,2 s, dar max.
2mm
I ≤ s, dar max. 25
mm
-suduri în colțuri ≥ 0,5 h ≤0,2 a, dar max.
2mm
I ≤ a, dar max. 25
mm

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 37

Cazul 1 (D>d 2)

Cazul 2 (D< d 2)

Lungimea de referință
pentru I p este 100 mm.
Pentru cazul 1: d 1=h
Pentru cazul 2:
d1+d2+D=h
2.6 2015

2016 Sulfură
alungită
Sulfură
vermiculară -suduri cap la cap ≥ 0,5 h≤0,2 s,
dar max 2 mm
i ≤ s, dar max. 25
mm
-suduri în colț ≥ 0,5 h≤0,2 a,
dar max 2 mm
i ≤ a, dar max. 25
mm
2.7 202 Retasură ≥ 0,5 Nu se admite
2.8 2024 Retasură de
crater

0,5
pâna la
3
>3 Nu se admite

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 38

Tabel 4.13

Nr
. Referinț
ă la
ISO
6520-1 Denumirea
imperfecțiuni
i
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii pentru
niveluri de calitate
pentru clasa B
2.9 300

301

302

303 Incluziuni
solide
Incluziuni de
zgură
Incluziuni de
flux
Incluziuni de
oxid

-suduri cap la cap
≥ 0,5 h≤0,2 s, dar max 2 mm
i ≤ s, dar max. 25 mm
-suduri în colț ≥ 0,5 h≤0,2 a, dar max 2 mm
i ≤ a, dar max. 25 mm
2.1
0 304 Incluziuni
metalice,
altele decât
de cupru -suduri cap la cap ≥ 0,5 h≤0,2 s, dar max 2 mm

-suduri în colț ≥ 0,5 h≤0,2 a, dar max 2 mm

2.1
1 3042 Incluziuni de
cupru – ≥ 0,5 Nu se admite
2.1
2 401 Lipsă de
topire (topire
incompletă)

≥ 0,5 Nu se admite
4011 Lipsă de
topire a
marginilor
(laterală)
4012 Lipsă de
topire între
treceri
4013 Lipsă de
topire la
rădăcină

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 39

Tabel 4.14

Nr
.
Referinț
ă la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiuni
i
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiunii
pentru niveluri
de calitate
pentru clasa B
2.1
3 402 Lipsă de
pătrundere

Îmbinare in T (Sudură în
colț) ≥ 0,5 Nu se admite

Îmbinare în T (pătrundere
parțială)
îmbinare cap la cap
(pătrundere parțială) ≥ 0,5 Nu se admite
Îmbinare cap la cap
(pătrundere completă) ≥ 0,5 Nu se admite

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 40

Tabel 4.15

Nr
. Referin
ță la
ISO
6520-1 Denumirea
imperfecțiu
nii
Observații
t
m
m Limitele
imperfecțiunii
pentru niveluri
de calitate
pentru clasa B
3. Imperfecțiuni în geometria îmbinării
3.1 507 Aliniere
greșită
(nealiniere
axială) Limitele se referă la abaterile
față de poziția corectă. Dacă nu
se specifică altfel, poziția
corectă este cea în care axele
coincid, t corespunde celei mai
mici grosimi – –
5071 Aliniere
greșită între
table

Table și suduri longitudinale 0,5
pân
ă la
3
>3 h≤0,2 mm+0,1 t
h≤0,1 t, dar max
3 mm

5072 Suduri
cilculare
transversale
ale unor
secțiunii
cilindrice cu
profil gol
Suduri circulare
≥
0,5

h≤0,5 t, dar
max. 2 mm
3.2 617 Deschidere
incorectă a
rostului unei
suduri în
colț Deschiderea între piesele de
îmbinat. Deschiderele care
depășesc limita adecvată, pot fi
compensate, în anumite cazuri,
printr-o creștere corespunzătoare
a grosimii sudurii.
0,5
pân
ă la
3
>3 h≤0,2 mm+0,1 a
h≤0,5 mm+0,1 a
dar max. 2 mm

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 41

Tabel 4.16

Nr.
Referi
nță la
ISO
6520-1
Denumirea
imperfecțiu
nii
Observații
t
mm Limitele
imperfecțiu
nii pentru
niveluri de
calitate
pentru clasa
B
1. Imperfecțiuni de suprafață
4.1 Fără Imperfecțiun
i multiple în
oricare
secțiune
transversală
h1 + h 2 + h 3 + h 4= ∑h

h1 + h 2 + h 3 = ∑h ≥ 0,5
până la
3

>3 Nu se admite
Înălțimea
totală
maximă a
imperfecțiuni
lor:
∑ h ≤ 0,2t
sau
≤ 0,15a
4.2 Fără Suprafața
proiecției
sau suprafața
secțiunii
transversale
în direcție
longitudinală
Cazul 1 (D > l 3)
h1 × l1 + h 2 × l2 + h 3 × l3 = ∑h×l
Cazul 2 (D < l 3)

ℎ1× 𝑙1+ ℎ 2× 𝑙2+ (ℎ2+ ℎ 3
2) × 𝐷
+ ℎ 3× 𝑙3
= ∑ℎ × 𝑙 ≥ 0,5 ∑h×l ≤ 4%

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 42

Suma suprafețelor ∑h×l trebuie
calculată ca procent din
suprafața evaluată l p×w p (cazul
1)
Dacă D este mai mic decât cea
mai mică lungime a uneia
dintre imperfecțiunile
învecinate, în suma
imperfecțiunilor trebuie luată în
considerare suprafața completă
care cumulează cele doua
imperfecțiuni (cazul 2)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
43

CAPITOLUL 5
PROCEDEE DE SUDARE APLICATE ÎN CONSTRUCȚIILE NAVALE

5.1 Prezentare general

1.Tehnologia sudării manual e cu electrozi înveliți
În figura 5.1 este prezentat principiul sudării manuale cu electrozi înveliți. Între piesa care se
sudează și electrod este amorsat arcul electric. Acesta topește vârful electrodului și materialul de bază
formând baia topită care este protejată față de acțiunea atmosferei prin stratul de zgură lichidă și gazele
generate de învelișul electrodului. [3]

Figura 5.1. Principiul sudării manuale cu electrozi înveliți
1- Arc electric
2- Metalul de bază sau piesa de sudat
3- Electrod învelit
4- Gaze provenite din substanțele învelișului
5- Baia de sudură
6- Cusătura
7- Zgura rezultată din învelișiul topit
8- Sursa de energie electrică pentru alimentarea arcului
9- Cabluri de legătură de la sursă la electrod și la componente
v a – viteza de avans a electrodului
v s – viteza de sudare
Pentru electrozii de diametre obișnuite, amorsarea arcului, se face la o tensiune de 45…60 V, iar
pentru electrozii subțiri cu diametre între 1,5…2,5 mm este necesară o tensiune de mi nimum 70 V. În

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
44
figura 5.2, amorsarea se realizează prin aducerea electrodului în contact cu piesa și retragerea rapidă la
o distantă de 2…5 mm, în comparație cu diametrul electrodului, perpendicular pe piesă sau înclinat. [3]

Figura 5.2. Schema mișcării electrodului pentru amorsarea arcului
a- Perpendicular pe piesă; b – înclinat
Avantajele procedeului:
o Accesibilitatea cea mai mare;
o Pot fi sudate aproape toate metalele și aliajele metalice cu grosimi de sub 1 mm până la cele mai
mari;
o Sudarea în orice poziție;
o Cele mai mici investiții în echipamentele de sudare;
o Majoritatea sudorilor au abilitatea și capacitatea necesară de a -l folosi.
Dezavantajele procedeului:
o Factorul operator ≤ 25% , acesta reprezintă raportul între timpul cât sudorul lucrează și cele 8 ore de
muncă zilnică;
o Gradul de folosire a metalului de adaos este minim ≤ 65%;
o Productivitate mică .
Parametrii pentru procedeul de sudare folosind electrozi înveliți variază între următoarele limite:
o Diametrul sârmei electrod, d e = 1,6 – 6 mm;
o Intensitatea curentului de sudare, I S = 25 – 400 A;
o Tensiunea arcului, U a = 15 – 35 V;
o Viteza de sudare, V s = 10 – 50 cm/min.
2. Tehnologia sudării sub strat de flux
În figura 5.3 este prezentat principiul sudării sub strat de flux. Arcul electric 1 este cel care dă
energia necesară pentru topirea componentelor și realizarea îmbinării și se formează între s ârma

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
45
electrod 2 și metalul de bază 3. Cu ajutorul unui strat pr otector de flux 4, depozitat în rezervorul 5,
prevăzut cu clapeta 6, spațiul în care se realizează îmbinarea va fi protejat împotriva acțiunii
nefavorabile a mediului înconjurător. Se întâlnesc în practică și instalații la care stratul de flux rămas
după răcirea cordonului este absorbit cu ajutorul unui sistem de aspirație 14 și recirculat în rezervorul 5.

Figura 5.3. Principiul sudării sub strat de flux

Sub acțiunea arcului electric se formează baia de sudură 7 prin topirea metalului de bază și a
sârme i electrod, iar cusătura 8 rezultă prin solidificare. Se formează o peliculă protectoare lichidă 9 ce
acoperă cusătura, tot prin acțiunea arcului electric ce topește o cantitate de flux, iar crusta de z gură 10
rezultă din solidificarea fluxului topit. [3]
Continuitatea procesului de sudare este asigurată prin sârma electrod bobinată pe tamburul 11 care este
antrenată prin sistemul de role 12, la care o rolă este de acționare, iar cealaltă de strângere. Avansul
sârmei este oprit prin îndepărtarea acestor ro le. Cu ajutorul pieselor de contact 13, acestea fiind sub
formă de role sau tubulare, se realizează contactul electric cu sârma în mișcare. [3]
Avantajele procedeului:
o Intervenția sudorului în proces este minimă deoarece față de alte procedee de sudare cu arc electric,
cusătura este mai omogenă și uniformă;
o Practic nu există st ropiri;
o La sudare cantitatea de fum degajată este minimă;
o Materialul de adaos are gradul de folosire aproape de unitate;
o Productivitate ridicată;
o Față de sudarea manuală cu electrozi înveliți, în acest procedeu se pot folosi curenți de sudare mul t
mai mari la același diametru al sârmei electrod;

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
46
Dezavantajele procedeului:
o La sudurile de colț și lateral, sudarea se face doar în poziție orizontală;
o Se pot suda eficient doar cusături circulare și drepte cu lungimea mai mare de 1 m.
Performanțele procedeului:
o Se sudează oțelurile slab aliate și nealiate cu puțin carbon, unele oțeluri inoxidabile și unele
materiale metalice neferoase precum cupru, nichel și aliaje de tip monel;
o Se pot suda, printr- o singură trecere, grosimi de până la 15 mm în rost I , grosimi de până la 25 mm
în rost V și 20 -25 mm grosime la sudurile de colț.
Parametrii regimului de sudare sunt cuprinși în următoarele limite:
o Intensitatea curentului de sudare, I S=400-1200 A;
o Tensiunea arcului, U a=25-42 V;
o Viteza de sudare, V s=80-200 cm/min.
3. Sudarea MIG/MAG
Sudarea MIG(Metal-Activ-Gaz)/MAG(Metal-Inert-Gaz) este un procedeu de sudare cu arc electric
prin topire, cu electrod fuzibil, folosindu- se un gaz de protecție pentru protejarea arcului și a băii de
metal topit. [3]
În figura 5.4 este prezentat principiul procedeului de sudare MIG/MAG. Între sârma electrod 2 și
materialul de bază 3 este amorsat arcul electric 1 ce produce topirea acestora și se form ează baia de
metal 4. Protecția băii de metal topit și a arcului electric se realizează prin intermediul g azului de
protecție 5 ce se aduce în zona arcului prin duza de gaz 6 din butelia 7. [3]

Figura 5.4. Schema de principiu a procedeului de sudare MIG/MAG

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
47
Prin tu bul de ghidare 13, sârma electrod este antrenată cu o viteză de avans constantă (v a), de
către sistemul de avans 8 prin derularea de pe bobina 9. La sursa de curent continuu 10 se face
alimentarea arcului cu energie electrică, prin duza de contact 11 și prin cablul de masă 12. Într -un tub
flexibil de cauciuc 16 sunt montate: tubul de ghidare 13, cablul de alimentare cu curent 14 și furtunul
de gaz 15, care formează împreună cu capul de sudare 17, pistoletul de sudare. [3]
Avantajele procedeului MIG/MAG:
o Productivitate ridicată -posibilitatea sudării cu viteze mari de sudare, pătrundere mare la sudare,
eliminarea operațiilor auxiliare;
o Facilitatea automatizării, mecanizarii sau robotizării;
o Grad înalt de universalitate;
o Posibilitatea sudării în orice poziți e:
o Operația de curățire a zgurei este eliminată;
o Materialul de adaos prezintă un grad înalt de utilizare 90 -95%;
o Cantitate de fum redusă;
o Arcul este vizibil și de aceea procesul de sudare prezintă o conducere și o supraveghere ușoară;
o Tensiuni și deformații mici la sudare.
Dezavantajele procedeului:
o Echipamentele de sudare sunt mai complicate și mai scumpe;
o Pistoletul de sudare este mai greu și are o manevrabilitate mai scăzută;
o În anumite condiții se pierde prin stropi materialul de adaos;
o Se evi tă sudarea în locuri deschise deoarece prezintă sensibilitate la curenți de aer;
o În general grosimile sunt limitate, mai mari de 1 mm;
o Riscul ca baia de metal și arcul electric să nu prezinte o protecție corespunzătoare;
o Apariția defectelor la îmbinarea sudată are o probabilitate relativ mare.
Parametrii de sudare sunt:
o Diametrul sârmei electrod, D e = 0,6 – 2,4 mm;
o Intensitatea curentului de sudare, I S = 60 – 500 A;
o Tensiunea arcului, U a = 15 – 35 V;
o Viteza de sudare, V s = 15 – 150 cm/min.
5.2 Alegerea procedeelor de sudare

Calitatea construcțiilor sudate și costul acestora sunt în mare parte influențate de metoda de
sudare utilizată având în vedere faptul că aceasta influențează direct consumul de material de adaos și

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
48
de energie, timpul de sudare, produ ctivitatea de topire și calificarea personalului care efectuează
lucrările de sudare. [3]
Atunci când se alege procedeul de sudare este necesar să se țină cont de următorii dactori:
– Calitatea și dimensiunile materialului de bază;
– Alcătuirea și dimensiunile cusăturii sudate;
– Condițiile de solicitare în timpul exploatării;
– Condițiile și posibilitățile de execuție;
– Seria de fabricație;
– Productivitatea impusă și prețul de cost.
Pentru o producție determinată de structuri sudate, alegerea procedeelor de sudare se face folosind
cele trei grupe de factori decizionali și anume,factorii tehnici FT, factorii economici FE și factor ii
umani FU. [3]
Factorii tehnici definesc caracteristicile îmbinărilor ce se vor realiza prin sudare și sunt notați astfel:
o T.1. lungimea cusăturii L c cu următoarele nivele:
– T.1.1. cusături scurte având L c ≤ 200 mm;
– T.1.2. cusături medii cu 200 < Lc ≤ 1000 mm;
– T.1.3. cusături lungi cu L c > 1000 mm.
o T.2. grosimea componentelor ce se sudează s, cu următoarele nivele:
– T.2.1. componente subțiri având s ≤ 5mm;
– T.2.2. componente medii cu 5 < s ≤ 30 mm;
– T.2.3. componente groase cu 30 < s ≤ 60 mm;
– T.2.4. componente foarte groase cu s > 60 mm.
o T.3. pozițiile în care se pot realiza suduri cu procedeul respectiv:
– T.3.1. orizontal și în jgheab;
– T.3.2. vertical;
– T.3.3. în cornișe și pe plafon.
o T.4. părțile din care se poate suda cu urmatoarele nivele:
– T.4.1. din ambele părți;
– T.4.2. dintr-o parte.
o T.5. tipul de îmbinare cu următoarele nivele:
– T.5.1. îmbinări cap la cap;
– T.5.2. îmbinări de colț.
o T.6. forma geometrică a axei cusăturii cu următoarele nivele:
– T.6.1. cusături drepte;
– T.6.2. cusături circulare;

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
49
– T.6.3. cusături oarecare
o T.7. metalele și aliajele metalice se pot suda cu procedeul respectiv:
– T.7.1. oțeluri slab aliate cu Mn și oțeluri nealiate cu puțin carbon;
– T.7.2. oțeluri slab aliate special -întărite prin precipitare dispersă, cu grăunți fini, călite și
revenite;
– T.7.3. oțeluri aliate și placate;
– T.7.4. metale și aliaje neferoase.
Definirea factorilor tehnici FT și a nivelelor lor are, ca orice definiție, un anumit grad arbitrar.
Dacă se ia fiecare procedeu de sudare și i se acordă un punct pentru fiecare nivel la care procedeul se
aplică, respectiv jumătate de punct la fiecare nivel unde se poate folosi, însă eficiența este mai redusă,
se obține situația prezentată în tabelul 5.1. [3]
Tabel 5.1. Definirea procedeelor de sudare cu arc electric în funcție de factorii tehnici FT
Procedeul T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 UV ∑
2 3 2 1 2 2 1 2 1 1
SE 1 ½ 1 1 1 1 1 1 1 1 0,95 9,5
SF ½ 1 1 1 ½ 1 1 1 1 1 0,9 9
MAG 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10
WIG 1 ½ 1 1 1 1 1 1 1 ½ 0,9 9
MIG 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1/2 0,95 9,5
Universalitatea procedeelor de sudare, U V, se definește ca fiind raportul dintre suma punctelor
realizate de procedeele de sudare pe nivelele FT și 10:
UV=suma punctelor pe nivele FT
10
(5.1) În tabelul 5.1. s- au utilizat următoarele notații:
SE – sudare electrică manuală cu electrozi înveliți;
SF – sudare sub strat de flux;
MAG – sudare în mediu protector de gaz activ;
MIG – sudare în mediu protector de gaz inert;
WIG – sudare cu electrod nefuzibil în mediu protector de gaz inert.
0,840,860,880,90,920,940,960,9811,02
SE SF MAG WIG MIGUV

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
50
Figura 5.5. Reprezentarea universalității procede elor de sudare U V pe grupe de procedee
Procedeul de sudare optim conform metodei factorilor termici este MAG.
Factorii economici FE sunt următorii:
– Productivitatea – are două nivele și reprezintă raportul dintre productivitatea oricărui procedeu de
sudare raportată la productivitatea procedeului SE;
– Investiții – factorul de investiție are trei nivele și se determină analog cu fac torul de productivitate,
investițiile în material e, echipamente și spații pentru sudare sunt minime atunci când se sudează cu
procedeul SE;
– Cheltuieli de producție – factorul de cheltuieli de producție are trei nivele și se va pr oceda analog,
tinând cont că procedeul de sudare SE este unul manual, manopera este cea mai mare, având timpii
de sudare cei mai lungi;
– Tipul producț iei – are șase nivele, primele trei definesc stabilitatea produselor și urmatoarele trei
definesc stabilitatea în timp a producției.
Factorii umani FU sunt greu de controlat, variabili în timp și greu de definit cantitativ fiind
următorii:
– investiția necesară satisfacerii necesităților fizice ale oamenilor;
– investiția necesară satisfacerii necesităților de activitate ale oamenilor;
– investiția necesară satisfacerii necesităților de programare a timpului liber al oamenilor;
– educația de comportament individual și social ale oamenilor;
– organizarea navetei atunci când o parte din angajați locuiesc în afara localității unde se află
întreprinderea.
Selecția procedeelor de sudare pentru o fabricație dată de structuri se face în mai multe etape:
1. Procedeele de su dare prin sita factorilor tehnici FT și a nivelelor lor. În urma acestei etape se
selectează un număr N 1 de procedee cu care este posibil să se sudeze îmbinările respectivei
structuri. [3]
2. Cele N 1 procedee sunt analizate prin sita factorilor economici, FE în urma căreia vor rămâne numai
N2 procedee (N 2 < N 1).
3. Cele N 2 procedee rămase vor fi analizate prin prisma factorilor umani FU. Se va vedea în ce măsură
se dispune de forța de muncă bine calificată pentru fiecare din cele N 2 procedee, ce nevoi de forță
de muncă nouă sunt și ce implicații are aducerea oamenilor în localitatea respectivă. După
ordonarea celor N 2 procedee de sudare după dificultățile de rezolvare ale problemelor umane, vor
rămâne N 3 procedee (N 3 < N 2 < N 1) și dintre acestea se va decide care vor fi folosite în fabricație. [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
51

CAPITOLUL 6
ALEGEREA ȘI PRELUCRAREA ROSTURILOR

6.1. Criterii generale de alegere a rosturilor

Rosturile reprezintă spațiile dintre marginile componentelor și au rolul de a facilita operațiile de
sudare, de a permite topirea metalului de bază și de a asigura pătrunderea cusăturii pe toată g rosimea
componentelor. [3]
Alegerea rosturilor dintre componentele de sudat se face î n funcție de mai mulți factori :
 Cel mai important factor este fluxul de forțe pe care cusătura trebuie să -l transmită de la o
componentă la alta. În cazul în care fluxul este static, cusătura poate fi incompletă, iar pătrunderera
ei trebuie să fie atât de mare încât să facă față solicită rii respective. Acesta este singurul caz ce
permite o pătrundere parțială.
 Încercările dinamice, șocurile la temperaturi scăzute, oboseala, necesită pătrunderea completă.
Altfel spus, rostul va fi conceput în așa fel încât cusătura să -l umple pe toată suprafața sa.
 Apoi, rostul este determinat de procedeul de sudare. Rostul va fi mai îngust sau mai puțin d eschis
dacă acesta conferă cusăturii o pătrundere mai mare.
 Rostul de sudare este influențat de poziția de sudare. În pozițiile unde este posibilă scurgerea băii de
sudură, rostul se va alege în așa fel încât arcul electric să poată anula tendința de curgere. Poziț ia de
sudare trebuie sa fie cât mai mică.
 Un factor esențial este accesibilitatea arcului electric în rost deoarece de el depinde posibilita tea de
a topi marginile componentelor și de a asigura buna legătură între cusătură și materialul de bază.
 Alegerea rostului, dacă se sudează dintr -o parte sau din ambele părți, oferă posibilitatea de a susține
rădăcina cusăturii în timpul sudurii. Forma rostul ui este de asemenea influențată de acest factor.
Rezemarea rădăcinii cusăturii se poate face dacă există acces din partea opusă. În această situație
modalitațile de rezemare sunt :
– Cu benzi de metal de același fel ca și materialul de bază. În acest caz, banda rămâne încorporată în
cusătură (fig.6.1.a)
– Cu benzi din cupru cu sau făra răcire forțată. În acest caz banda nu se încorporează în cusătură
(fig.6.1.b)
– Cu pernă de flux, care necesită curățirea rădăcinii după sudare (fig.6.1.c)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
52
– Cu benzi lipite de compon ente, benzi ce sunt acoperite cu învelișuri asemănătoare cu fluxul de
sudare. După terminarea operației, acestea se îndepărtează de la rădăcina cusăturii. (fig.6.1.d)

Figura 6.1 Modalități de rezemare a rădăcinii cusăturii

 Este necesar, din punct de vedere economic, ca secțiunea rostului să fie cât mai mica pentru a se
reduce consumul de material iar prelucrarea rostului să fie redusă la minim.
 Dacă secțiunea rostului este mică și dacă sudarea se face alternativ din ambele părți, deformar ea
piesei sudate este minima.
 Factorul determinant la alegerea rostului este grosimea componentelor, combinată cu natura
materialului de bază.
Sub aspect econ omic, 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 deformațiilor produse după sudare sunt de preferat rosturile simetrice (I sau X) celor asimetrice (V,
U,1/2 V,1/2 U, 1/2 X). [3]

6.2. Alegerea conform prevederilor standard a rosturilor dintre componente

Rosturile se vor stabili ținând cont de prevederile standardului SREN ISO 9692 -1-2014, după
cum urmează :
– Pentru îmbinările sudate cap -la-cap (s = 6 mm), se alege rostul de tip “V” cu numărul de
referință 1.3.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
53
Tabel 6.1. SR EN ISO 9692-1- 2014 număr referință 1.3
Grosimea
materialului
t
mm Tip de pregătire Simbol ( conform
ISO 2553) Secțiune transversală
3 < t ≤ 10 Pregătire în V ˅

Dimensiuni Procedeu de
sudare
recomandat
(nr. de
referință
conform
ISO 4063) Reprezentarea
sudurii Observaț ii
Unghi α, β Deschidere
b
mm Umăr
c
mm Adâncime
h
mm
40o ≤ α ≤ 60 ≤ 4 ≤ 2 – 3
111
13
141
Dacă este
cazul, cu
suport la
rădăcină.

La îmbinările sudate cap -la-cap cu s1 = 6 mm și s 2 = 15 mm se va face degroșarea tablei mai
groase conform următoarei scheme:

Figura 6.2
l = 5∙(s 2 – s1)
l = 45 mm
– Pentru îmbinarile sudate de colt cu s min = (6÷10) mm, se alege rostul de tip “1/2 V” cu
numărul de referință 1.9.1.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
54
Tabel 6.2. SR EN ISO 9692-1- 2014 număr referință 1.9.1
Grosimea
materialului
t
mm Tip de pregătire Simbol ( conform
ISO 2553) Secțiune transversală
3 < t ≤ 10 Pregătire în ½ V

Dimensiuni Procedeu
de sudare
recomandat
(nr. de
referință
conform
ISO 4063) Reprezentarea
sudurii Observații
Unghi α ,
β Deschidere
b
mm Umăr
c
mm Adâncime
h
mm
35o ≤ β ≤
60o 2 ≤ b ≤ 4 1 ≤ c
≤2 – 111
13
141 –

– Pentru îmbinări sudate de colt cu s min > 10 mm (12÷20)mm se alege rostul de tip “K” cu
numărul de referință 2.9.1.

Tabel 6.3. SR EN ISO 9692-1- 2014 număr referință 2.9.1
Grosimea
materialului
t
mm Tip de pregătire Simbol ( conform
ISO 2553) Secțiune transversală

>10
Pregătire în K

Dimensiuni Procedeu
de sudare
recomandat
(nr. de
referință
conform
ISO 4063) Reprezentarea
sudurii Observații
Unghi α
, β Deschidere
b
mm Umăr
c
mm Adâncime
h
mm
35o ≤ β
≤ 60o 1 ≤ b ≤ 4 ≤ 2 = t/2
sau
t/3 111
13
141
–

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
55
6.3. Mijloace mecanice și termice de prelucrare

Forma geometrică a rosturilor se poate realiza prin mai multe metode, dintre care se pot aminti
prelucrarea mecanică și prelucrarea termică.

 Prelucrarea mecanică a rosturilor
Prelucrarea mecanică a rosturilor este o metodă avantajoasă sub aspect calitativ, dar este
dezavantajoasă din punct de vedere economic din cauza costului ridicat și productivității reduse.
Cele mai utilizate metode de prelucrări mecanice sunt : rabotarea, frezarea, rectificarea,
forfecarea.
Prelucrarea prin rabotare este simplă,dar productivitatea și precizia dimensională sunt mai
scăzute. La rabotarea rosturilor viteza de așchiere este de 14 -20 mm/minut, 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 precizie și o productivitate mai mare decât la cea prin rabotare,
utilizându- se freze conice, cilindrice și profilate, acționând individual sau combinat. Se recomandă ca
turația frezelor să fie până la 70 rotații/minut, iar avansul de până la 47 mm/minut.
Prelucrarea prin rectificare se aplică după tăierea termică a metalului de bază, dar este utilizată
mai rar datorită productivității reduse.
Prelucrarea prin forfecare este avantajoasă și economică, dar totodată folosirea acestei metode
are ca dezavantaj ecruisarea materialului. Pentru teșirea rostului se folosesc foarfeci cu discuri înclinate
la 15-16 o, deoarece prin simpl a tăiere rezultă doar rosturi în I.

 Prelucrarea termică a rosturilor
Metoda prelucrării termice este mult mai productivă decât cea mecanică, dar suprafețele astfel
lucrate nu au întodeauna grade de puritate și precizie dimensională ridicate. Dacă este cazul, după
această metodă, se poate aplica suplimentar o curățire prin periere, polizare, sablare sau decapa re
chimică. Dacă este necesară o precizie dimensională deosebită, după tăierea termică se aplică o
rectificare a suprafețelor rosturilor.
Există utilaje automate de tăiere ce permit prelucrarea rosturilor cu margini drepte (I, V, X, K),
cu o precizie dimensională suficient de mare (0.3mm/20 m lungime).
Metodele principale de tăiere termică sunt: tăierea cu plasmă, tăierea cu oxigen, tăierea arc -aer,
tăierea cu laser, tăierea cu oxigen și pulberi metalici. În toate situațiile, pentru asigurarea deplasării în
lungul rostului, se pot utiliza pe un tractor mai multe generatoare de plasmă sau mai multe arzătoare. [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
56

Figura 6.2. Succesiunea de tăiere la prelucrarea termică a rosturilor

La tăierea rosturilor în Y cu teșitură în partea inferioară (fig.6.2.a.) arzătorul înclinat merge
înaintea celui cu poziție normal. Dacă teșitura este în partea de sus (fig.6.2.b.) arzătorul perpendicular
merge în față. În același mod se stabilește și ordinea 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( fig.6.2.c,f.) iar arzătoarele 2,3,4 prelucrează rosturile. În
mod analog se procedează la prelucrarea rostului elementelor cu grosime mai mare de 30 mm la care
arzătorul 1 execută operația de degroșare. [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 57

CAPITOLUL7
ELABORAREA TEHNOLOGIILOR DE SUDARE

7.1. Alegerea materialelor de adaos

OK AristoRod 12.62 este o sârmă solidă triplu deoxidată G2Ti / ER70S -2 pentru GMAW a
oțelurilor nealiate, și este folosită în construcțiile generale, în fabricarea vaselor sub presiune și în
construcția navală.
Această sârmă produce suduri de calitate superioară în oțelurile calmate și în oțelurile cu nivel
redus de carbon. Adăugând dezoxidanți, Al -Ti-Zr, sârma este astfel potrivită și pentru oțelurile cu
suprafață murdară sau cu rugină, fără a afecta calitatea sudurii. [8]
OK AristoRod 12.62 este tratat cu tehnologia unică Advanced Supraface Characteristics (ASC) a
ESAB, ducând operațiunile de sud are MAG la niveluri noi de performanță și eficiență, în special în
sudarea robotizată și mecanizată.
Trăsăturile caracteristice includ proprietăți excelente de pornire; alimentarea se face fără
probleme la viteze ridicate ale cablurilor, pe distanțe lungi; este un arc foarte stabil la curenții de
sudare mari; are un nivel foarte scăzut de stropire; emisiile de fum sunt scăzute; reduce uzura vârfului
de contact, iar protecția împotriva coroziunii firului este îmbunătățită. [8]

Tabel 7.1. Proprietăți de tracțiune tipice
Gaz de protecție Alungire Limită de curgere Rezistență la întindere
AWS CO 2 (C1) – – –
EN CO 2 (C1) – – –
EN 80AR/20CO 2 (M21) 26% 570 MPa 625 MPa

Tabel 7.2. Proprietăți Charpy V
Gaz de protecție Temperatură de testare Valoare de impact
AWS CO 2 (C1) -29oC –
EN CO 2 (C1) -30oC –
EN 80AR/20CO 2 (M21) -40oC 180 J
Tabel 7.3. Analiză metal depus

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 58

Mn C Si
1,1% 0,06% 0,60%

Tabel 7.4. Date depunere
Amperi Diametru Viteza de
avans a
sârmei Viteza de
depunere Volți
60-200 A 0,8 mm 3,2-10,0 m/min 0,8-2,5 kg/h 18-24 V
70-250 A 0,9 mm 3,0-12,0 m/min 0,8-3,3 kg/h 18-26 V
80-300 A 1,0 mm 2,7-15,0 m/min 1,0-5,5 kg/h 18-32 V
120-380 A 1,2 mm 2,5-15,0 m/min 1,3-8,0 kg/h 18-35 V
225-550 A 1,6 mm 2,3-10 m/min 2,1-9,4 kg/h 28-38 V

Clasificări: EN ISO 14341-A; G 42 3 C1 2Ti; Weld Metal; EN ISO 14341-A; G 46 4 M21 2Ti;
Weld Metal; EN ISO 14341-A; G 2Ti; Wire Electrode; SFA/AWS A5.18; ER70S-2; Wire Electrode[8]
Tipul aliajului : Carbon-manganese steel (Mn/Si-alloyed)[8]

7.2. Analiza cordoanelor de sudură

Alegerea corectă a materialelor de sudare (electrozi, sârme, fluxuri) are o influență importantă
asupra compoziției chimice și caracteristicilor mecanice ale metalului cordonului de sudură.
Predeterminarea pe cale analitică a compoziției chimice medii pe care o va avea cusătura este
importantă din punct de vedere al alegerii raționale a metalelor de aport și a unor parametri ai
procesului de sudare, avându- se în vedere că de această compoziție depind multe dintre însușirile
cusăturii, deci și a îmbinării în ansamblu. [3]
Se consideră un rând depus pe o placă în cusătură. Aria suprafeței d este proporțională cu
cantitatea de metal depus care a contribuit la formarea cusăturii; aria b este proporțională cu cantitatea
de metal de bază topit. În aceste condiții, se notează cu c aria cusăturii:
c = b + d (7.1)

B C D

Fig. 7.1

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 59

La sudare a în rost, suprafețele d și b pot avea forme complexe
Se notează cu:
makd
c (7.2)
coeficientul de participare a metalului depus
mbkb
c (7.3)
coeficientul de participare a metalului de bază.
Se obține:
c = b + d (7.4)
deci:
b = c – d (7.5)
deci:
kmb = 1 – k ma (7.6)

B C D

Fig. 7.2
Pentru o cusătură de lungime  se scrie bilanțul de masă pentru fiecare element în parte:
m cEc = m dEd + m bEb = cEc = dEd + bEb (7.7)
mc, m d, m b – masele cusăturii, metalului depus și a metalului de bază topit;
Ec, Ed, Eb – concentrațiile elementului E în cusătură, metalul depus și metalul de bază.
Împărțind cu c și ținând seama de relațiile de definire a coeficienților de participare se obține:
 ma d ma bk E 1 k E    cE (7.8)
Relația (7.8) se utilizează pentru calculul compoziției chimice a cusăturii, dacă se cunosc
compozițiile chimice ale metalului depus și metalului de bază, precum și coeficientul de participare al
metalului depus. [3]
Dacă nu se cunoaște E d, ci numai concentrația elementului E în metalului de adaos E a, relația
de calcul este:
 ma a ma bk E 1 k E E     cE (7.9)
unde E reprezintă variația concentrației elementului E ca urmare a tuturor reacțiilor metalur gice care
au avut loc.
Dacă E = 0, procesul de sudare este metalurgic pasiv.

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 60

Dacă E 0, procesul de sudare este metalurgic activ, vorbindu-se despre aliere dacă
E > 0, respectiv sărăcire dacă E < 0.
Coeficienții de participare în cusătură ai materialului de bază, respectiv de adaos au valori diferite
în funcție de numărul de treceri ce alcătuiesc cusătura. Pentru determinarea acestor coeficienți în
funcție de numărul de treceri se utilizează diagrama din figura 7 .3. [3]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1451015202530354045
°°
Numarul de straturiCoeficientul de participare Kmb

Fig. 7.3. Variația coeficientului de participare a metalului de bază
în funcție de geometria rostului

7.2.1. Compoziția chimică medie a cordoanelor de sudură
Îmbinare cap la cap
Cmb = 0,18 % Cma = 0,06 %
Simb = 0,10 % Sima = 0,6 %
Mnmb = 0,90 % Mnma = 1,1 %
Cumb = 0,35 % Cuma = 0 %
Crmb = 0,2 % Crma = 0 %
Nimb = 0,20 % Nima = 0 %
Momb = 0,08 % Moma = 0 %
Almb = 0,020 % Alma = 0 %

kmbI = 0,45 kmaI = 0,55
kmbII = 0,33 kmaII = 0,67

ICcus = Cmb ∙ kmbI + Cma ∙ kmaI = 0, 114 %
IICcus = Cmb ∙ kmbII + Cma ∙ kmaII = 0,1 %

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 61

ISicus = Simb ∙ kmbI + Sima ∙ kmaI = 0, 375 %
IISicus = Simb ∙ kmbII + Sima ∙ kmaII = 0, 435 %

IMncus = Mnmb ∙ kmbI + Mnma ∙ kmaI = 1, 01 %
IIMncus = Mnmb ∙ kmbII + Mnma ∙ kmaII = 1, 034 %

ICucus = Cumb ∙ kmbI + Cuma ∙ kmaI = 0, 158 %
IICucus = Cumb ∙ kmbII + Cuma ∙ kmaII = 0, 116 %

ICrcus = Crmb ∙ kmbI + Crma ∙ kmaI = 0, 09 %
IICrcus = Crmb ∙ kmbII + Crma ∙ kmaII = 0, 066 %

INicus = Nimb ∙ kmbI + Nima ∙ kmaI = 0, 09 %
IINicus = Nimb ∙ kmbII + Nima ∙ kmaII = 0, 066 %

IMocus = Momb ∙ kmbI + Moma ∙ kmaI = 0, 036 %
IIMocus = Momb ∙ kmbII + Moma ∙ kmaII = 0, 026 %

IAlcus = Almb ∙ kmbI + Alma ∙ kmaI = 0, 009 %
IIAlcus = Almb ∙ kmbII + Alma ∙ kmaII = 0, 007 %
Îmbinare de colț
Cmb = 0,18 % Cma = 0,06 %
Simb = 0,10 % Sima = 0,6 %
Mnmb = 0,90 % Mnma = 1,1 %
Cumb = 0,35 % Cuma = 0 %
Crmb = 0,2 % Crma = 0 %
Nimb = 0,20 % Nima = 0 %
Momb = 0,08 % Moma = 0 %
Almb = 0,020 % Alma = 0 %

kmbI = 0,45 kmaI = 0,55
kmbII = 0,4 kmaII = 0,6
ICcus = Cmb ∙ kmbI + Cma ∙ kmaI = 0, 114 %
IICcus = Cmb ∙ kmbII + Cma ∙ kmaII = 0, 108%

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 62

ISicus = Simb ∙ kmbI + Sima ∙ kmaI = 0, 375 %
IISicus = Simb ∙ kmbII + Sima ∙ kmaII = 0,4 %

IMncus = Mnmb ∙ kmbI + Mnma ∙ kmaI = 1, 01 %
IIMncus = Mnmb ∙ kmbII + Mnma ∙ kmaII = 1, 02 %

ICucus = Cumb ∙ kmbI + Cuma ∙ kmaI = 0, 158 %
IICucus = Cumb ∙ kmbII + Cuma ∙ kmaII = 0, 14 %

ICrcus = Crmb ∙ kmbI + Crma ∙ kmaI = 0, 09 %
IICrcus = Crmb ∙ kmbII + Crma ∙ kmaII = 0, 08 %

INicus = Nimb ∙ kmbI + Nima ∙ kmaI = 0, 09 %
IINicus = Nimb ∙ kmbII + Nima ∙ kmaII = 0, 08 %

IMocus = Momb ∙ kmbI + Moma ∙ kmaI = 0, 036 %
IIMocus = Momb ∙ kmbII + Moma ∙ kmaII = 0, 032 %

IAlcus = Almb ∙ kmbI + Alma ∙ kmaI = 0, 009 %
IIAlcus = Almb ∙ kmbII + Alma ∙ kmaII = 0, 008 %

7.2.2 Caracteristicile mecanice ale cordoanelor de sudură

Caracteristicile și proprietățile îmbinării sudate depind de natura și proprietățile metalului de
bază și a celui de adaos, de natura învelișului, fluxurilor și gazelor de protecție, de cara cteristicile
geometrice ale cordonului, de procedeul și regimul de sudare utilizate, tipul îmbinării etc.
Importante pentru proprietățile cordonului de sudură sunt compoziția chimică a metalului de
bază și de adaos, prin elementele conținute, care pot influența caracteristicile îmbinării în limite foarte
largi. Procedeele de sudare utilizate și regimurile de sudare pot influența în mare măsură baia de metal
lichid, prin reacțiile chimice și metalurgice care au loc, prin mediile de protecție, prin gr adul de
participare a metalului de bază la formarea cusăturii etc. Dimensiunile și forma îmbinării sudate,
modul de alcătuire a cordonului (cu un strat sau mai multe straturi) pot influența aspectul și intensitatea

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 63

câmpului termic la sudare, mai ales în cazul oțelurilor cu conținut mai mare de carbon și
elemente de aliere. [3]
Cercetările experimentale au condus la evaluarea proprietăților mecanice ale îmbinărilor sudate
cu o eroare de (10-15)%.
Pentru oțelurile carbon, la care conținutul echivalent de carbon, în cordon și în metalul de bază,
este cuprins în intervalul (0,25-0,35)% s- a constatat că proprietățile mecanice depind n umai de viteza
de răcire (fig. 7.4).
0 20 40 60 80 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
vr, C/s c
r, HB
 c, r, HB, 

Fig. 7.4.Grafic pentru aprecierea caracteristicilor mecanice
ale metalului depus

În cazul oțelurilor slab aliate s -a stabilit că variațiile caracteristicilor mecanice depind de
concentrația în elemente de aliere:
– rezistența la rupere a cordonului r, în N/mm2:
r48 500 C 252 Mn 175 Si 239 Cr 77 Ni
80 W 700 Ti 176 Cu 290 Al 168 Mo            
          (7.10)
– alungirea la rupere a cordonului , în %:
  50,4 21,8C 15Mn 4,9Si 2,4Ni 5,8Cr 6,2Cu 2,2W 6,6 Ti
17,1 Al 2,7 Mo        
    (7.11)
– reziliența cordonului K la T = 20 C, în J/cm2:
  K 233 257C 64Mn 84Si 24Cr 16Ni 40Cu 5W 14Mo 154Ti
180Al         
 (7.12)
– rezistența la curgere a cordonului c, în N/mm2:
cr0,73   (7.13)
– coeficientul de gâtuire relativă a cordonului , în %:
2,32  (7.14)
În relațiile (7.10) -(7.12) elementele se introduc în procente.

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 64

Rezultatele obținute cu aceste relații experimenta le sunt valabile pentru cazul în care
conținutul însumat de elemente de aliere este de maxim 5%, iar elementele se înscriu în parte în
următoarele limite: C  0,3%; Si  1,0%; Mn  2,5%; Cr  3,0%; Ni  3,0%; Mo  1,0%; Cu  3,0%;
Al  0,75%; Ti  0,35%; W  2,5%.
Îmbinare cap la cap
C1 = 0,114 % C2 = 0,1 %
Si1 = 0,375 % Si2 = 0,435 %
Mn1 = 1,01 % Mn2 = 1,034 %
Cr1 = 0,09 % Cr2 = 0,066 %
Al1 = 0,009 % Al2 = 0,007 %
Ni1 = 0,09 % Ni2 = 0,066 %
Mo1 = 0,036 % Mo2 = 0,026 %
Cu1 = 0,158 % Cu2 = 0,116 %
– Rezistența la rupere a cordonului σr în N/mm2
𝜎𝑟1 = 48+500 ∙ 𝐶1 + 252 ∙𝑀𝑛1 + 175 ∙𝑆𝑖1 + 239 ∙𝐶𝑟1 + 77∙𝑁𝑖1 + 176 ∙𝐶𝑢1 + 290 ∙𝐴𝑙1 +
168 ∙𝑀𝑜1 = 490 ,051 N/mm2

𝜎𝑟2 = 48+500 ∙ 𝐶2 + 252 ∙𝑀𝑛2 + 175 ∙𝑆𝑖2 + 239 ∙𝐶𝑟2 + 77∙𝑁𝑖2 + 176 ∙𝐶𝑢2 + 290 ∙𝐴𝑙2 +
168 ∙𝑀𝑜2 = 482 ,363 N/mm2

– Alungirea la rupere a cordonului δ, în %
δ1=50,4 − (21,8 ∙C1+15∙ Mn1 + 4,9 ∙ Si1 + 2,4 ∙ Ni1 + 5,8 ∙ Cr1 + 6,2 ∙ Cu1 )+17,1 ∙ Al1 +
2,7 ∙ Mo1 = 29,461 %
δ2=50,4 − (21,8 ∙C2+15∙ Mn2 + 4,9 ∙ Si2 + 2,4 ∙ Ni2 + 5,8 ∙ Cr2 + 6,2 ∙ Cu2 )+17,1 ∙ Al2 +
2,7 ∙ Mo2 = 29,508 %

– Reziliența cordonului K, în J/cm2
K1=233 −(257 ∙C1+ 64Mn1 + 84Si1 + 24∙ Cr1 + 16∙ Ni1 + 40∙ Cu1 + 14∙ Mo1 )+180 ∙
Al1 = 98,758 J/cm2
K2=233 −(257 ∙C2+ 64Mn2 + 84Si2 + 24∙ Cr2 + 16∙ Ni2 + 40∙ Cu2 + 14∙ Mo2 )+180 ∙
Al2 = 98,2 J/cm2

– Rezistența la curgere a cordonului σc, în N/mm2
σc1= 0, 73∙ σr1=357 ,737 N/mm2
σc2= 0, 73∙ σr2=352 ,125 N/mm2

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 65

– Coeficientul de gătuire relative a cordonului ψ, în %
ψ1= 2, 32∙δ1=68,349 %
ψ2= 2, 32∙δ2=68,459 %

Îmbinare de colt
C1 = 0,114 % C2 = 0,108 %
Si1 = 0,375 % Si2 = 0,4 %
Mn1 = 1,01 % Mn2 = 1,02 %
Cr1 = 0,09 % Cr2 = 0,08 %
Al1 = 0,009 % Al2 = 0,008 %
Ni1 = 0,09 % Ni2 = 0,08 %
Mo1 = 0,036 % Mo2 = 0,032 %
Cu1 = 0,158 % Cu2 = 0,14 %
– Rezistența la rupere a cordonului σr în N/mm2
𝜎𝑟1 = 48+500 ∙ 𝐶1 + 252 ∙𝑀𝑛1 + 175 ∙𝑆𝑖1 + 239 ∙𝐶𝑟1 + 77∙𝑁𝑖1 + 176 ∙𝐶𝑢1 + 290 ∙𝐴𝑙1 +
168 ∙𝑀𝑜1 = 490 ,051 N/mm2

𝜎𝑟2 = 48+500 ∙ 𝐶2 + 252 ∙𝑀𝑛2 + 175 ∙𝑆𝑖2 + 239 ∙𝐶𝑟2 + 77∙𝑁𝑖2 + 176 ∙𝐶𝑢2 + 290 ∙𝐴𝑙2 +
168 ∙𝑀𝑜2 = 486 ,656 N/mm2

– Alungirea la rupere a cordonului δ, în %
δ1=50,4 − (21,8 ∙C1+15∙ Mn1 + 4,9 ∙ Si1 + 2,4 ∙ Ni1 + 5,8 ∙ Cr1 + 6,2 ∙ Cu1 )+17,1 ∙ Al1 +
2,7 ∙ Mo1 = 29,461 %
δ2=50,4 − (21,8 ∙C2+15∙ Mn2 + 4,9 ∙ Si2 + 2,4 ∙ Ni2 + 5,8 ∙ Cr2 + 6,2 ∙ Cu2 )+17,1 ∙ Al2 +
2,7 ∙ Mo2 = 29,485 %

– Reziliența cordonului K, în J/cm2
K1=233 −(257 ∙C1+ 64Mn1 + 84Si1 + 24∙ Cr1 + 16∙ Ni1 + 40∙ Cu1 + 14∙ Mo1 )+180 ∙
Al1 = 98,758 J/cm2
K2=233 −(257 ∙C2+ 64Mn2 + 84Si2 + 24∙ Cr2 + 16∙ Ni2 + 40∙ Cu2 + 14∙ Mo2 )+180 ∙
Al2 = 98,556 J/cm2

– Rezistența la curgere a cordonului σc, în N/mm2
σc1= 0, 73∙ σr1=357 ,737 N/mm2
σc2= 0, 73∙ σr2=355 ,259 N/mm2

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 66

– Coeficientul de gătuire relative a cordonului ψ, în %
ψ1= 2, 32∙δ1=68,349 %
ψ2= 2, 32∙δ2=68,405 %

7.3 Elaborarea regimurilor de sudare

Procesele de sudare acționează asupra materialului de bază prin energia introdusă localiza t și
brusc. Densitatea energiei trebuie să fie suficient de mare, pentru a compensa pierderile datorită
conducției termice și pentru a se cumula în zona îmbinării. Nivelul energetic al metalului de ba ză
crește în locul respectiv, determinând reacții fizice și chimice: dilatări, contracții, transformări
structurale, absorbții de gaze, oxidări, reduceri, nitrurări, formări și descompuneri de precipitate și/sau
de faze in termediare. Fenomenele descrise se desfășoară într -un volum relativ redus, care înconjoară
cusătura, numită zonă de influență termică ZIT. [3]
Se afirmă că ZIT -ul reprezintă reacțiunea materialului de bază față de acțiunea proceselor de
sudare. Această reacțiune, cu toate consecințele ei, este comportarea la sudare a materialului de bază.
Ea constă din transformări structurale, tensiuni, contracții.
Estimarea comportării la sudare a materialului de bază se face comparând starea sa din ZIT cu
starea sa inițială. Cu cât diferența dintre cele două stări este mai mică, cu atât materialul de bază are o
comportare la sudare mai bună. [3]
Metodele principale de cercetare a ZIT-ului sunt :
– cu placă etalon;
– prin fragilizare pe nivele;
– prin simularea ciclurilor termice;
– prin studiul îmbinărilor reale.
Se va prezenta în continuare metoda cu placă etalon.
Aceasta are ca idee crearea unui ZIT reproductibil.
Se pregătesc plăci din materialul de bază căruia i se determină comportare la sudare . Plăcile au
dimensiunile 200x150x20 mm. Pe ele se depun cusături folosind procedeul sudării cu arc electric
executată manual cu tehnologia: I s=17010 A; v s= 151 cm/min; d e=4 mm; U a=0,05Is+20 V.
Depunerea se face fără pendularea electrodului învelit, iar plăcile se află la temper atura de
+20C. După sudare plăcile se lasă să se răcească în aer liniștit până la temperatura ambiantă.
Condițiile impuse tehnologiei determină în ZIT o viteză de răcire v r=28C/s când temperatura în cursul
răcirii ajunge la 540 C. [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 67

Îmbinare cap la cap
s = 6 mm
de1 = 0,8 mm
de2 = 1 mm
El = 4 kJ/cm
α = 60o
b = 4 mm
c = 2 mm
– Intensitatea curentului de sudare
Is = 125,5∙de1 -32,25 = 68,15 A

– Tensiunea arcului
Ua = 13,34+0,050508∙I s=16,782 V

– Viteza de sudare
𝑣𝑠=𝐼𝑠∙𝑈𝑎
𝐸𝑙=285 ,925 cm/s

– Numărul de treceri
𝐴𝑟= 𝑠 ∙ 𝑏 + (𝑠 − 𝑐 )2∙tan(𝛼
2) = 33,238 mm2
Ac= 1.2 ∙ Ar=39,885 mm2
𝐴1 = 8 ∙ 𝑑𝑒1 = 6,4 mm2
𝐴𝑖=12∙ 𝑑𝑒2 = 12 mm2
n =Ac−A1
Ai= 2, 79

Îmbinare de colț în ½ V
s1 = 6 mm
s2 = 10 mm
de1 = 0,8 mm
de2 = 1 mm
El = 4 kJ/cm
β = 60o
b = 3 mm
c = 1,5 mm

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 68

– Intensitatea curentului de sudare
Is = 125,5∙de1 -32,25 = 68,15 A

– Tensiunea arcului
Ua = 13,34+0,050508∙I s=16,782 V

– Viteza de sudare
𝑣𝑠=𝐼𝑠∙𝑈𝑎
𝐸𝑙=285 ,925 cm/s

– Numărul de treceri
𝐴𝑟1 = 𝑠1 ∙ 𝑏 + (𝑠1 − 𝑐 )2∙tan(𝛽)
4=19,62 mm2
𝐴𝑟2 = 𝑠2 ∙ 𝑏 + (𝑠2 − 𝑐 )2∙tan(𝛽)
4=35,781 mm2
Ac1 = s1 ∙ Ar1 = 23,544 mm2
Ac2 = s2 ∙ Ar2 = 42,937 mm2
𝐴1 = 8 ∙ 𝑑𝑒1 = 6,4 mm2
𝐴𝑖=12∙ 𝑑𝑒2 = 12 mm2
n1=Ac1
30= 0, 785
n2=Ac2
30= 1, 431

Îmbinare de co lț în K
s1 = 10 mm
s2 = 20 mm
de1 = 1,2 mm
de2 = 1,6 mm
El = 7 kJ/cm
β = 60o
b = 3 mm
c = 2 mm
– Intensitatea curentului de sudare
Is = 125,5∙de1 -32,25 = 118,35 A

– Tensiunea arcului
Ua = 13,34+0,050508∙I s=19,318 V

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 69

– Viteza de sudare
𝑣𝑠=𝐼𝑠∙𝑈𝑎
𝐸𝑙=326 ,606 cm/s

– Numărul de treceri
𝐴𝑟1 = 𝑠1 ∙ 𝑏 + (𝑠1 − 𝑐 )2∙tan(𝛽)
4=35,121 mm2
𝐴𝑟2 = 𝑠2 ∙ 𝑏 + (𝑠2 − 𝑐 )2∙tan(𝛽)
4=85,923 mm2
Ac1 = s1 ∙ Ar1 = 42,147 mm2
Ac2 = s2 ∙ Ar2 = 103 ,108 mm2
𝐴1 = 8 ∙ 𝑑𝑒1 = 9,6 mm2
𝐴𝑖=12∙ 𝑑𝑒2 = 19,2 mm2
n1=Ac1
30= 1, 405
n2=Ac2
30= 3, 437

7.4. Analiza zonei de influență termomecanică (ZIT)

7.4.1. Duritatea maximă din ZIT
După ce plăcile s -au răcit se prelevează secțiunile S1, S3 și S5 destinate cercetărilor de
duritate, de macro și microstructură; secțiunile S2 și S4 sunt destinate încercărilor de reziliență și de
încovoiere statică. [3]

Fig. 7.5 . Secțiunile (S1 -S5) destinate cercetării zonei influențate termic
cu metoda placă etalon
Cele patru suprafețe ale secțiunilor (câte una pe S1 și S5 și două pe S3) se pregătesc mai întâi ca
pentru analiza macroscopică. Pe acestea se determină (fig. 7.6) elementele geometrice ale cusătur ii și
ZIT- ului, orientarea dendritelor cusăturii și eventualele macrodefecte (pori, fisuri, segregații, lipsă de
topire). [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 70

B
b
a
p P 1
3 2

Fig. 7.6. Dimensiunile cusăturii și zonei influențată termic

1 – cusătură; 2 – ZIT; 3 – material de bază (MB)
B, b – lățimea cusăturii și ZIT -ului
P, p – pătrunderile cusăturii și ZIT -ului
a – înălțimea cusăturii
Aceleași secțiuni se pregătesc apoi ca microstructuri pentru a cerceta: constituenții structurali ai
cusăturii și ZIT -ului, microdefectele de toate felurile și în mod deosebit fisuri și microfisuri de
racordare (1) și cordon (2) – figura 7.7.

2 1
1 2

Fig. 7.7. Fisuri de racordare (1) și sub cusătură(2)
Tot pe secțiunile pregătite pentru analiza microscopică se determină duritatea Vickers (HV) în
cusătură și ZIT, utilizând greutăți de 50 sau 100 N.
La oțelurile nealiate cu puțin carbon și slab aliate duritatea maximă HM din ZIT se poate calcula
cu relația:
Mo Cr Mn V Si NiHM 40 666 C4 5 6 14 24 40         (7.15)
Dacă diferența între HM măsurat și HM calculat este semnificativă, măsurătorile se repetă.
În cazul oțelurilor menționate anterior, se recomandă ca duritatea HM în ZIT să nu depășea scă
350 HV10 sau HV5. Această limită separă domeniul durificării acc eptabile de cel excesiv. [3]
În cazul materialului de bază la care nu sau stabilit asemenea limite pentru HV, HM se compară
cu duritatea materialului de bază neafectat de sudură. Prin diferența,
H = HM – H(MB) (7.16)
se estimează gradul de duri tate a ZIT-ului.

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 71

Duritatea maximă în ZIT depinde nu numai de configurația chimică a metalului de bază
ci și de vitezele de răcire a ZIT -ului după sudare. Acestea se estimează cu ajutorul timpului de răcire
între 800-500 C, t 8/5. În acest caz, relația de calcul a lui HM este următoarea:
 cm cm HM 189 67C 507P 101 711C 461P arctgX      (7.17)
în care

   prcm
8/5 cm
cm
0,94 0,0007 T
8/5 l 1,2
prSi Mn Cu Cr Ni Mo VP C 5 B30 20 60 15 10
lg t 0,501 7,9C 11,01 PX0,543 0,55 C 0,76 P
900tE
600 T       
      

 (7.18)
unde E l este energia liniară la sudare, în kJ/cm și T pr temperatura de preîncălzire, în C.
Secțiunile S2 și S4 servesc pentru prelevarea epruvetelor în vederea încercărilor de încovoiere
statică și reziliență. Reziliența se încearcă atât la +20 C, cât și la cea mai joasă temperatură la care va
fi exploatată structura. [3]
Epruvetele de încovoiere statică trebuie să nu prezinte fisuri până l a unghiuri de îndoire de
120.
La această metodă sunt importante două observații:
1. Se pot face depuneri și cu alte procedee de sudare. În asemenea cazuri, comparația cu
depunerea prin procedeul de sudare manuală ne dă informații asupra comportării tehnologice la sudare
a materialului de bază studiat.
2. Încercările de tracțiune nu sunt recomandate deoarece, indiferent de modul în care s -ar
face prelevarea epruvetelor, secțiunea lor cuprinde zone eterogene și rezultatele sunt mai puțin
semnificative. Încercările de duritate, reziliență și încovoiere statică se fac pe porțiuni mai restrânse,
deci pe structuri omogene și de aceea sunt mai semnificative. [3]

Îmbinare cap la cap
C = 0,18 %
Mn = 0,90 %
Si = 0,10 %
Cu = 0,35 %
Cr = 0,2 %
Ni = 0,20 %
Mo = 0,08 %
Al = 0,020 %

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 72

El = 4 kJ/cm
T pr = 20oC
t8/5=900
(600 −T pr)1,2∙El0,94+0.0007∙T pr
𝑡 8/5= 1, 631
cmSi Mn Cr Ni Mo V Cu BPC30 20 20 60 15 10 20 0,2        
Pcm = 0, 265 %
𝑋 =log(𝑡8
5)+0, 501 +7,9∙𝐶− 11,01∙𝑃𝑐𝑚
0,543 +0,55∙𝐶−0, 76∙𝑃𝑐𝑚
𝑋 = −1, 761
𝐻𝑀 =189 +67∙ 𝐶 + 507 ∙ 𝑃𝑐𝑚−(101 +711 ∙ 𝐶 − 461 ∙ 𝑃𝑐𝑚)atan (𝑋)
𝐻𝑀 =439 ,029 %

Îmbinare de col ț în ½ V
C = 0,18 %
Mn = 0,90 %
Si = 0,10 %
Cu = 0,35 %
Cr = 0,2 %
Ni = 0,20 %
Mo = 0,08 %
Al = 0,020 %
El = 4 kJ/cm
T pr = 20oC
t8/5=900
(600 −T pr)1,2∙El0,94+0.0007∙T pr
𝑡 8/5= 1, 631
cmSi Mn Cr Ni Mo V Cu BPC30 20 20 60 15 10 20 0,2        
Pcm = 0, 265 %
𝑋 =log(𝑡8
5)+0, 501 +7,9∙𝐶− 11,01∙𝑃𝑐𝑚
0,543 +0,55∙𝐶−0, 76∙𝑃𝑐𝑚
𝑋 = −1, 761
𝐻𝑀 =189 +67∙ 𝐶 + 507 ∙ 𝑃𝑐𝑚−(101 +711 ∙ 𝐶 − 461 ∙ 𝑃𝑐𝑚)atan (𝑋)
𝐻𝑀 =439 ,029 %

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 73

Îmbinare de col ț în K
C = 0,18 %
Mn = 0,90 %
Si = 0,10 %
Cu = 0,35 %
Cr = 0,2 %
Ni = 0,20 %
Mo = 0,08 %
Al = 0,020 %
El = 7 kJ/cm
T pr = 20oC
t8/5=900
(600 −T pr)1,2∙El0,94+0.0007∙T pr
𝑡8/5= 2, 782
cmSi Mn Cr Ni Mo V Cu BPC30 20 20 60 15 10 20 0,2        
P cm = 0,265 %
𝑋 =log(𝑡8
5)+0, 501 +7,9∙𝐶− 11,01∙𝑃𝑐𝑚
0,543 +0,55∙𝐶−0, 76∙𝑃𝑐𝑚
𝑋 = −1, 235
𝐻𝑀 =189 +67∙ 𝐶 + 507 ∙ 𝑃𝑐𝑚−(101 +711 ∙ 𝐶 − 461 ∙ 𝑃𝑐𝑚)atan (𝑋)
𝐻𝑀 =421 ,466 %

7.4.2. Caracteristicile mecanice ale ZIT-ului
În funcție de particularitățile constructive și de condițiile de exploatare ale structurii sudate,
inginerul proiectant operează cu o serie de caracteristici mecanice și impune anumite valori ale
acestora pentru metalul de bază și zona influențată termic (ZIT). Proprietățile mecanice ale oțelurilor
se află într -o corela ție strânsă cu structura microscopică. Microstructura fiecărei porțiuni caracteristice
din ZIT este diferită și ca urmare și proprietățile mecanice din fiecare din aceste domenii structurale
vor fi altele. Deoarece fiecare subzonă din ZIT este foarte îngustă, determinarea experimentală a
caracteristicilor mecanice în fiecare dintre acestea este posibilă numai în cazuri singulare. Prin
simularea temperaturii și a timpului într -o anumită probă se poate regla structura și implicit
proprietățile care se vor obț ine într- o anumită subzonă din ZIT și care să corespundă unor condiții
tehnologice date de sudare. [3]

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 74

Cu ajutorul unor ecuații de regresie obținute prin prelucrare statistică a unor rezultate
experimentale se pot determina valorile caracteristicilor mecan ice din ZIT cunoscând compoziția
chimică a șarjei de oțel și timpul de răcire t 8/5.
Pornind de la ecuația de regresie:
n
0 i i
i1y b b x
 (7.19)
unde y este o variabilă dependentă (proprietatea căutată), x 1-xn sunt factori de influență (variabila
independentă), iar b 0, b1-bn reprezintă coeficienții de regresie, s -a efectuat următoarea corespondență:
 
 1
2
2
3e
2
4e
5
6
7
8
9
10
11 e
12 cx ln t
x ln t
x C ln t
x C ln t
xC
x Si
x Mn
x Cr
x Ni
x Cr C
xC
xP










 (7.20)
eSi Mn Cr Ni Mo VCC24 6 5 40 4 14       (7.21)
cmSi Mn Cr Ni Mo V Cu BPC30 20 20 60 15 10 20 0,2         (7.22)
unde t este timpul între 800-500 C.
Ecuațiile de regresie obținute pentru fiecare caracteristică mecanică sunt:
– duritatea
 
 2
30 e
2
e
ecHV 323,6 114,6 ln t 11,33 ln t 123,7 C ln t
15,58 C ln t 1299 C 79,11 Si 120,7 Mn
539 Cr 79,22 Ni 2830 Cr C 620,8 C 875,4 P        
        
           (7.23)
– rezistența la rupere
 
 2
me
2
e
ecR 978,9 350,6 ln t 34,32 ln t 461,7 C ln t
56,1 C ln t 4504 C 278,4 Si 477,6 Mn
1704 Cr 159,4 Ni 7858 Cr C 2526 C 2409 P        
        
           (7.24)
– limita tehnică de curgere

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 75

 
 2
p0,2 e
2
e
eR 877,9 397,6 ln t 46,37 ln t 551,1 C ln t
75,43 C ln t 3466 C 168,3 Si 608,4 Mn
1983 Cr 155,4 Ni 9364 Cr C 3602 C        
        
        
(7.25)
– alungirea la rupere
 
 2
5e
2
eA 10,88 22,76 ln t 2,242 ln t 42,63 C ln t
4,701 C ln t 10,68 Mn 33,71 Cr
4,531 Ni 125,3 Cr C        
      
     (7.26)

– gâtuirea la rupere
e Z 58,48 6,65 ln t 6,703 C ln t 154,1 C
18,17 Cr 13,03 Ni 25,11 Ce        
      (7.27)
Domeniul de valabilitate al acestor ecuații acoperă timpii de răcire cuprinși între 1 -150 s și
următoarele limite ale compoziției chimice: C = 0,07 -0,18%; Si = 0,21-1,08%; Mn = 0,33-1,91%; Cr =
0,02-1,45%; Ni = 0,01-1,01%; Mo  0,43%; V  0,20%; Cu = 0,02-0,58%; B  0,007%; Nb  0,11%;
Ti  0,06; Al = 0,005-0,19%.[3]

Îmbinări cap la cap
C = 0,18 % Mo = 0,08 %
Mn = 0,90 % V = 0 %
Si = 0,10 % B = 0 %
Ni = 0,20 % t = 1,631
Cr = 0,2 %
Cu = 0,35 %
Ce= C +Si
24+Mn
6+Cr
5+Ni
40+Mo
4+V
14
Ce = 0, 399 %
Pc= C +Si
30+Mn
20+Cr
20+Ni
60+Mo
15+V
10+Cu
20+B
0,2
P c = 0,265 %
Ecuațiile de regresie obținute pentru fiecare caracteristică mecanică sunt:
– duritatea

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 76

 
 2
30 e
2
e
ecHV 323,6 114,6 ln t 11,33 ln t 123,7 C ln t
15,58 C ln t 1299 C 79,11 Si 120,7 Mn
539 Cr 79,22 Ni 2830 Cr C 620,8 C 875,4 P        
        
          
HV 30 = 431,825 %
– rezistența la rupere
 
 2
me
2
e
ecR 978,9 350,6 ln t 34,32 ln t 461,7 C ln t
56,1 C ln t 4504 C 278,4 Si 477,6 Mn
1704 Cr 159,4 Ni 7858 Cr C 2526 C 2409 P        
        
          
R m = 1251 N/mm2

– limita tehnică de curgere
 
 2
p0,2 e
2
e
eR 877,9 397,6 ln t 46,37 ln t 551,1 C ln t
75,43 C ln t 3466 C 168,3 Si 608,4 Mn
1983 Cr 155,4 Ni 9364 Cr C 3602 C        
        
        
R p0,2 = 1016 N/mm2

– alungirea la rupere
 
 2
5e
2
eA 10,88 22,76 ln t 2,242 ln t 42,63 C ln t
4,701 C ln t 10,68 Mn 33,71 Cr
4,531 Ni 125,3 Cr C        
      
    
A 5 = 2,779 %

– gâtuirea la rupere
e Z 58,48 6,65 ln t 6,703 C ln t 154,1 C
18,17 Cr 13,03 Ni 25,11 Ce        
     
Z = 23,691 %

Îmbinare de col ț în ½ V
C = 0,18 % Mo = 0,08 %
Mn = 0,90 % V = 0 %
Si = 0,10 % B = 0 %
Ni = 0,20 % t = 1,631
Cr = 0,2 %
Cu = 0,35 %

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 77

Ce= C +Si
24+Mn
6+Cr
5+Ni
40+Mo
4+V
14
Ce = 0, 399 %
Pc= C +Si
30+Mn
20+Cr
20+Ni
60+Mo
15+V
10+Cu
20+B
0,2
P c = 0,265 %
Ecuațiile de regresie obținute pentru fiecare caracteristică mecanică sunt:
– duritatea
 
 2
30 e
2
e
ecHV 323,6 114,6 ln t 11,33 ln t 123,7 C ln t
15,58 C ln t 1299 C 79,11 Si 120,7 Mn
539 Cr 79,22 Ni 2830 Cr C 620,8 C 875,4 P        
        
          
HV 30 = 431,825 %
– rezistența la rupere
 
 2
me
2
e
ecR 978,9 350,6 ln t 34,32 ln t 461,7 C ln t
56,1 C ln t 4504 C 278,4 Si 477,6 Mn
1704 Cr 159,4 Ni 7858 Cr C 2526 C 2409 P        
        
          
R m = 1251 N/mm2

– limita tehnică de curgere
 
 2
p0,2 e
2
e
eR 877,9 397,6 ln t 46,37 ln t 551,1 C ln t
75,43 C ln t 3466 C 168,3 Si 608,4 Mn
1983 Cr 155,4 Ni 9364 Cr C 3602 C        
        
        
R p0,2 = 1016 N/mm2

– alungirea la rupere
 
 2
5e
2
eA 10,88 22,76 ln t 2,242 ln t 42,63 C ln t
4,701 C ln t 10,68 Mn 33,71 Cr
4,531 Ni 125,3 Cr C        
      
    
A 5 = 2,779 %

– gâtuirea la rupere
e Z 58,48 6,65 ln t 6,703 C ln t 154,1 C
18,17 Cr 13,03 Ni 25,11 Ce        
     
Z = 23,691 %

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 78

Îmbinare de colt în K
C = 0,18 % Mo = 0 %
Mn = 0,90 % V = 0 %
Si = 0,10 % t = 2,782
Ni = 0,20 %
Cu = 0,35 %
Cr = 0,2 %
Ce= C +Si
24+Mn
6+Cr
5+Ni
40+Mo
4+V
14
Ce = 0, 318 %
Pc= C +Si
30+Mn
20+Cr
20+Ni
60+Mo
15+V
10+Cu
20+B
0,2
Pc = 0,253 %

Ecuațiile de regresie obținute pentru fiecare caracteristică mecanică sunt:
– duritatea
 
 2
30 e
2
e
ecHV 323,6 114,6 ln t 11,33 ln t 123,7 C ln t
15,58 C ln t 1299 C 79,11 Si 120,7 Mn
539 Cr 79,22 Ni 2830 Cr C 620,8 C 875,4 P        
        
          
HV 30 = 401,125 %

– rezistența la rupere
 
 2
me
2
e
ecR 978,9 350,6 ln t 34,32 ln t 461,7 C ln t
56,1 C ln t 4504 C 278,4 Si 477,6 Mn
1704 Cr 159,4 Ni 7858 Cr C 2526 C 2409 P        
        
          
R m = 1172 N/mm2

– limita tehnică de curgere
 
 2
p0,2 e
2
e
eR 877,9 397,6 ln t 46,37 ln t 551,1 C ln t
75,43 C ln t 3466 C 168,3 Si 608,4 Mn
1983 Cr 155,4 Ni 9364 Cr C 3602 C        
        
        
R p0,2 = 934,301 N/mm2

– alungirea la rupere

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 79

 
 2
5e
2
eA 10,88 22,76 ln t 2,242 ln t 42,63 C ln t
4,701 C ln t 10,68 Mn 33,71 Cr
4,531 Ni 125,3 Cr C        
      
    
A 5 = 5,551 %

– gâtuirea la rupere
e Z 58,48 6,65 ln t 6,703 C ln t 154,1 C
18,17 Cr 13,03 Ni 25,11 Ce        
     
Z = 25,813 %

7.5. Echipamente de sudare recomandate

Kemppi MinarcMig Evo 170/200 este un aparat cu o capacitate imensă de sudare MIG -MAG
de calitate, având î n vedere dimensiunile lor compacte și portabile. Se pot alege modelele de 200A sau
170A, care livrează puterea lor de sudare la un ciclu cu factor de funcționare de 35% de la o alimentare
monofa zată de 16A de la rețea.
MinarcMig Evo 20 0 oferă un mod de configurare Automat și Manual pentru o calitate precisă
a sudurii și aprindere a arcului, monitorizate și controlate de sistemul adaptiv de reglare a arcului
Kemppi.
MinarcMig Evo 170 oferă un mo d de configurare manual, cu comenzi separate pentru tensiune
și viteză de alimentare cu sârmă.[9]
Caracteristici:
– Precizie în calitatea sudurii și aprinderea arcului
– 200/170A curent de sudare MIG- MAG la o sursă de 16A
– Model automat sau manual
– Sârmă de adaos de Fe, Fe FCW, Ss, Al, CuSi, în role de 1 și 5 kg
– Afișaj grafic mare ce ghidează utilizatorul
– Proiectat pentru utilizare cu cabluri lungi de alimentare de peste 100m
– Adecvat pentru alimentare electrică de la rețea sau generator
– Sistemul include pistole t cu cablu de 3m, cablu de masa și curea de transport [9]

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 80

Figura 7.8. Kemppi MinarcMig Evo 170/200
Pistolete mig-mag model SB Suregrip Ergo[10]
– pistolete model SGB pentru aparate de sudură MIG -MAG
– răcire cu aer (gaz) sau lichid (apă)
– cele mai bune performanțe în sudare
– mâner ergonomic cu articulație
– suport de agățare și sprijin
– cabluri cu lungimi de 4 sau 5m
– eurocuplă și huse (teacă) de protecție flexibile
– gât flexibil pentru modelele SGF (150A și 250A)

Tabel 7.5

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. 81

Figura 7.9. Pistolete mig-mag model SB Suregrip Ergo

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
82

CAPITOLUL 8
METODE TERMICE APLICATE PENTRU OBȚINEREA UNOR ÎMBINĂRI
SUDATE FĂRĂ DEFECTE ȘI DE REZISTENȚĂ

8.1. Necesitatea aplicării preîncălzirii și optimizarea temperaturilor de preîncălzire

Preî ncalzirea pieselor înaintea sudării, permite micșorarea diferențelor de temperatură între
zonele calde și cele reci și micșorarea pe această bază a tensiunilor interne. La preîncălziri de pâna la
200oC se apreciază că tensiunile interne scad cu aproape 30%, iar la temperatură mai ridicate efectul
este și mai evident.
Dacă temperatur a inițială a componentelor ce urmează a fi sudate este egală cu temperatura din
mediul ambiant (T 0), astfel, se realizează un ciclu termic la sudare ce constă în încălzirea pieselor pâna
la o temperatură maximă, urmată de răcirea acestora, ajungând din nou la temperatura mediului
ambiant , reprezentată in figura 8.1., curba a.
Conform curbei b. din fig ura 8.1., piesele sudate sunt întâi preîncălzite, li se administrează o
cantitate de căldură local sau integral, ciclul termic începe de la o temperatură de preîncălzire (T pr),
ajungând la o temperatură maximă (T max pr ), urmată de răcire.

Figura 8.1. Reprezentarea ciclurilor termice
La compararea celor două cicluri termice se constată următoarele:
 La sudarea fară preîncălzire temperatura maximă este mai mică față de cea cu preîncălz ire (T max <
Tmax pr )
 La sudarea cu preîncălzire crește viteza de încălzire față de sudarea fără preîncălzire

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
83
 La sudarea cu preîncălzire viteza de răcire este mai mică față de cea fără preîncălzire
 Câmpul termic al diferitelor puncte din zona cordonului de sudură tinde să se uniformizeze,
respectiv variațiile de temperatură ale punctelor învecinate, mai ales a celor din zona influențată
termic, sunt mai reduse[16]
Principalul efect termic al preîncălzirii este reducerea vitezei de răcire a cordonului și a zone lor
alăturate, având ca scop :
 Reducerea probabilitații apariției porilor, deoarece solidificarea băii de metal topit are o viteză
scăzută, așadar, gazele au timp să iasă
 Reducerea tensiunilor reziduale din îmbinările sudate în scopul reducerii apariției fisurilor și
deformațiilor în componentele ce se sudează
 Reducerea probabilităților apariției fisurilor a cordonului de sudură în timpul solidificării
 Preîncălzirea se face lent și uniform folosind flacăra oxiacetilenică, iar temperatura se menține
constantă pe toată durata sudării. Măsurarea temperaturii între rândurile de sudură și a temperaturii
de preîncălzire se realizează cu creioane termochimice[13]
Teoria câmpurilor termice la sudarea cu arc electric face posibilă exprimarea timpului de răc ire
t8/5 în funcție de energia arcului electric El și de temperatura de preîncălzire. Se obține:
– Îmbinare cap la cap
C = 0,18 % Cr = 0,2 %
Mn = 0,90 % Ni = 0,20 %
Si = 0,10 % Al = 0,020 %
Cu = 0,35 % Mo = 0,08 %
El = 4 kJ/cm
Pcm= 0, 265 %
a = 189 +67∙ C + 507 ∙ Pcm
a = 335,162
b = 101 +711 ∙ C − 461 ∙ Pcm
b = 107 ,045
c = 0, 501 + 7,9 ∙ C − 11,01∙ Pcm
c = −0, 989
d = 0, 543 + 0, 55∙ C − 0, 76∙ Pcm
d = 0, 441
HM =350 %
t8/5=10(tan(a−HM
b))∙d−c
t8/5= 8, 465

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
84
Tpr=20oC
F1(Tpr) = ln(t8/5) + 1,2 ∙ ln(600 − T pr)
F2(Tpr) = ln(900 )+ (0, 94+ 0, 0007 ∙ Tpr) ∙ln(El)
F1(Tpr) = F2(Tpr)
Find (T pr) = 400 ,034
Tpri =
0
100
200
300
400
500
550

F1i=ln(t8/5) + 1,2 ∙ ln (600 − T pri)
F2i=ln(900 )+ (0, 94+ 0, 0007 ∙ Tpri) ∙ln (El)

Figura 8.2

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
85
– Îmbinare de colț în 1/2 V
C = 0,18 % Cr = 0,2 %
Mn = 0,90 % Ni = 0,20 %
Si = 0,10 % Al = 0,020 %
Cu = 0,35 % Mo = 0,08 %
El = 4 kJ/cm
Pcm= 0, 265 %
a = 189 +67∙ C + 507 ∙ Pcm
a = 335,162
b = 101 +711 ∙ C − 461 ∙ Pcm
b = 107 ,045
c = 0, 501 + 7,9 ∙ C − 11,01∙ Pcm
c = −0, 989
d = 0, 543 + 0, 55∙ C − 0, 76∙ Pcm
d = 0, 441
HM =350 %
t8/5=10(tan(a−HM
b))∙d−c
t8/5= 8, 465
Tpr=20oC
F1(Tpr) = ln(t8/5) + 1,2 ∙ ln(600 − T pr)
F2(Tpr) = ln(900 )+ (0, 94+ 0, 0007 ∙ Tpr) ∙ln(El)
F1(Tpr) = F2(Tpr)
Find (T pr) = 400 ,034
Tpri =
0
100
200
300
400
500
550

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
86
F1i=ln(t8/5) + 1,2 ∙ ln (600 − T pri)
F2i=ln(900 )+ (0, 94+ 0, 0007 ∙ Tpri) ∙ln (El)

Figura 8.3

– Îmbinare de colț în K
C = 0,18 % Cr = 0,2 %
Mn = 0,90 % Ni = 0,20 %
Si = 0,10 % Al = 0,020 %
Cu = 0,35 % Mo = 0,08 %
El = 7 kJ/cm
Pcm= 0, 265 %
a = 189 +67∙ C + 507 ∙ Pcm
a = 335,162
b = 101 +711 ∙ C − 461 ∙ Pcm
b = 107 ,045
c = 0, 501 + 7,9 ∙ C − 11,01∙ Pcm
c = −0, 989
d = 0, 543 + 0, 55∙ C − 0, 76∙ Pcm
d = 0, 441
HM = 350%
t8/5=10(tan(a−HM
b))∙d−c

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
87
t8/5= 8, 465
Tpr=20oC
F1(Tpr) = ln(t8/5) + 1,2 ∙ ln(600 − T pr)
F2(Tpr) = ln(900 )+ (0, 94+ 0, 0007 ∙ Tpr) ∙ln(El)
F1(Tpr) = F2(Tpr)
Find (T pr) = 288 ,707
Tpri =
0
100
200
300
400
500
550

F1i=ln(t8/5) + 1,2 ∙ ln (600 − T pri)
F2i=ln(900 )+ (0, 94+ 0, 0007 ∙ Tpri) ∙ln (El)

Figura 8.4

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
88
8.2. Tratamentul termic de detensionare

În urma unor prelucrări tehnologice, orice semifabricat metalic (sudare, turnare, prelucrare prin
așchiere, deformare plastică, etc.) își însușește importante tensiuni reziduale ce determină scăderea
capacității sale de solicitare. Deformțiile elastice împreună cu tensiunile reziduale au semne și valori
diferite care se echilibrează reciproc, având o instabilitate, deoarece oricare acțiune exterioară induce
noi tensiuni ce se însumeză algebric cu cele preexistente provocând efecte nedorite (fisuri, ruperi) .Prin
tratamentul termic de detensionare (recoacerea) se realizează eliminarea tensiunilor remanente .
Tensiunile remanente sunt eliminate pe baza transformărilor deformaților elastice în deformații
plastice. Modulul de elasticitate este proporțional cu valo area tensiunilor remanente, în conformitate cu
legea lui Hooke. Încălzirea materialului metalic face posibilă scăderea valorii de e lasticitate, atomii se
depărtează prin încălzire, micșorându -se forțele de legătură.
Limita de curgere a materialului nu poate fi depășită de valoarea tensiunii remanente, conform
legii lui Hooke, deoarece se provoacă o deformare plastică și schimbări dimensionale ale produsului.
Între valoarea limitei de curgere și cea a tensiunilor remanente se stabilește inegalitatea: σ rem ≤ R p0,2.
Detensionarea se realizează prin trei mecanisme completându -se unul pe altul fiind favorizate
de creșterea temperaturii:
 Modulul de elasticitate scade
 Limita de curgere scade
 Relaxarea prin fluaj

Figura 8.5. Variația limitei de curgere și a tensiunilor remanente cu temperatura de detensionare, la
durată constantă de detensionare izotermă

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
89
În figura alăturată se observă modul in care σ 0 (tensiunea remanentă inițială) se micșorează
continuu cu creșterea temperaturii de detensionare. La o anumită temperatură caracteristică intră în
acțiune fiecare din mecanismele menționate.
Tensiunea remanenta inițială (σ 0) este sub limita de curgere a materialului (σ 0<Rp0,2). Ca urmare
a micșorării modulului de elasticitate, detensionarea începe cu scăderea tensiunii, încă de la temperatura
T1, pentru majoritatea materialelor metalice fiind situată la circa 100oC. Mecanismul de relaxare prin
fluaj intră de la temperatura T 2 pe limita de grăunte. Cu cât materialul are o granulație mai fină, cu atât
această temperatură este mai scăzută. Mecanismul de reducere a tensiunilor se declanșează de la
temperatura T 3, ca urmare a scăderii rapide a limitei de curgere.
Putem stabili gradul de detensionare, astfel : GT= 𝜎0−𝜎𝑇
𝜎0×100 [%] în care 𝜎𝑇 este tensiunea
remanen tă la temperatura T. Acest grad de detensionare crește neliniar cu temperatura de încălzire în
funcție de acțiunea singulară sau simultană a mecanismelor de detensionare. Gradul de detensio nare
crește odată cu durata de menținere la o temperatură dată, tocmai ca urmare a relaxării tensiunii prin
fluaj.[17]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
90

CAPITOLUL 9
ELABORAREA PLANULUI DE CONTROL

9.1. Controlul optico-vizual

Metoda cea mai utilizată de control nedistructiv este inspecția vizuală care este primul pas într -o
examin are nedistructivă. Controlul vizual este examinarea ce se realizează c u ochiul liber, iar
examinarea optică se efectuează cu ajutorul unor aparate optice. Cu ajutorul acestei metode se pot
verifica: gradul de finisare al suprafețelor, suduri și alte tipuri de îmbinări și suprafețele rezultate în
urma unor procedee de prelucr are primară (tratamente termice, forjări, etc.).[14]
Principiul metodei de verificare optico- vizuală
1. Cu ochiul liber
– Sensibilitatea ochiului la lumina galben-verde;
– Tehnicianul nu poate lucra mai mult de 2 ore;
– Se pot detecta: fisuri, coroziuni, defecte î n cordoanele de sudură, porozități;[14]

Figura 9.1
2. Cu instrumente optice
– Instrumentele optice măresc imaginea defectului și permit inspectarea zonelor mai puțin
accesibile
– Trebuie să se cunoască tipurile de defecte care apar și zonele unde acestea se pot întâlni;
– Trebuie să se curețe suprafețele ce urmează a fi inspectate;
– Microscop;

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
91

Figura 9.2
– Boroscopul se utilizează pentru inspecția incintelor din structuri complexe și a cilindrilor cu
diametre mici , aria examinată fiind de aproximativ 25 mm în di ametru, aflându- se la o distanță
de 25 mm față de sursa de lumină;[14]

Figura 9.3
– Endoscop – acest sistem optic este superior boroscopului, sursa de lumină având o intensitate mai
mare, suprafața examinată poate fi la o distanță mai mare de 4 mm;[14]

Figura 9.4
– Lupa este instrumentul optic cel mai simplu de utilizat și este folosită pentru a putea descoperi
urmele la fața locului dar și pentru a examina inițial mijloacele materialelor de probă ( diverse
instrumente sau obiecte);

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
92

Figura 9.5
– Holografia permite, cu ajutorul laserelor, realizarea unor imagini 3D a obiectelor examinate.
Holograma oferă o imagine a întregii suprafețe comparându -se apoi cu o suprafață etalon (lipsită
de defecte);[14]

Figura 9.6

Controlul optico- vizual prezintă următoarele avantaje:
– Este accesibil din punct de vedere al costului;
– Reprezintă metoda cea mai simplă de control nedistructiv;
– Defectele de suprafață sun t mai ușor de de pistat.
Dezavantajele controlului optico-vizual sunt:
– Calitatea rezultatelor depind de operator;
– Operatorul trebuie să aibă o acuratețe vizuală foarte bună.[14]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
93
9.2. Controlul cu lichide penetrante

Prin examinarea cu lichide penetrante se determină defectele de suprafață ale materialelor
metalice și nemetalice (rupturi, fisuri, stratificări, străpungeri, exfolieri, lipsa de topire) și se aplică la
controlul semifab ricatelor și a pieselor finite, indiferent de procedeul tehnologic de obținere (sudare,
turnare, prelucrare prin așchiere, deformare plastică) sau de materialul din care sunt confecți onate, cu
excepția materialelor poroase. Procedura poate fi aplicată pieselor, ansamblelor, subansamblelor,
înainte de instalare sau asamblare sau după aceea, în laborator.[15]
Pentru a se putea efectua controlul cu lichide penetrente se utilizează următoarele substanțe și
materiale:
1. Setul de lichide penetrante KARL-DEUTCH tip II ad care este compus din degresant KD-
CHECK-PR 1; penetrant KD-CHECK-RDP 1; developant KD-CHECK-SD 1. Materialul
pentrant trebuie să aibă un conținut redus de sulf și halogen, certifica t de furnizor printr-un
buletin de analiză chimică.
2. Atunci când se folosește u n alt tip de lichide penetrante, fiecare set de materiale va fi furnizat de
același fabricant, fiind interzisă amestecarea familiilor de produse.
3. Conform SR EN 571 se utilizează blocul de compensare P1 monobloc pentru a putea fi verificată
aplicabilitatea tehnicii de examinare cu lichide penetrante.[15]

Pentru a avea un mediu de lucru favorabil se utilizează următoarele măsuri preventive:
1. Pentru examinarea cu lichide penetrante s e folosesc materiale ce pot fi toxice, volatile sau/și
inflamabile, respectându- se normele de protecție a muncii în vigoare dar și indicațiile date de
producător.
2. Manevrarea și depozitarea lichidelor penetrante trebuie facută cu grijă, în încăperi aer isite sau
ventilate, fără a avea acces la o sursă de căldură sau de foc.
3. Atunci când se folosesc lichidele penetrante se vor respecta normele de tehnica securității muncii
care fac referire la lucrul cu surse de radiații ultraviolete și cu aparate electrice.
4. Se recomandă verificarea calității aparaturii și a materialelor utilizate în vederea obținerii unor
rezultate concludente.
Penetrantul este aplicat prin pulverizare pe toată suprafața piesei turnate din fontă, timpul de
pentrare fiind cuprins între 5-60 mi nute. În tot acest timp se urmărește acoperirea întregii suprafețe fără
ca lichidul să se usuce.[15]
Pentru a putea îndepărta excesul de penetrant solubil în apă se folosește o pânză umezită sau jet
de apă având temperaturi cuprinse între 10 -40oC cu o pres iune mai mică de 2,5 bar și unghiul față de
suprafață mai mic de 30o, evitându- se spălarea excesivă ce poate duce la îndepărtarea penetrantului.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
94
După ce se îndepărtează excesul de penetrant, uscarea suprafeței se realizează pr in evaporare
naturală sau forțată cu ajutorul unui jet de aer filtrat de impurități uleioase și apă cu o presiune de 2,5
bar și o temperatură de maxim 40oC.[15]
Developantul suspensiei în solvent se aplică prin pulverizare și va fi bine agitat pentru
omogenizarea suspensiei. După ce se aplică developantul, trebuie uscată suprafața examinată prin
evaporare naturală sau forțată, durata de developare, imediat după uscare, fiind cuprinsă între 10 -30
min.
După terminarea timpului prescris pentru developare se efectuează interpretarea rezulta telor,
conform SR EN 571, la lumină naturală sau alb artificială. Iluminarea suprafeței se măsoară la început
astfel încât să nu se creeze reflexii sau umbre pe suprafața de examinat .[15]
Rezultatele examinării sunt înscrise în buletinul de examinare, fiin d predat în original clientului,
copia fiind păstrată în arhiva laboratorului.

9.3. Controlul cu ultrasunete

Printre cele mai moderne metode de examinare nedistructivă al îmbinărilor sudate este controlul
cu ultrasunete care folosește proprietăți fundamentale ale mișcărilor vibratorii: viteza de propagare a
undelor cu ultrasunete ( ce depinde de natura mediului în vibrație); mișcările undelor cu ultrasunete (
sunt transmise, respecând legile refracției,de la un mediu la altul); undele cu ultrasunete, l a întâlnirea
unor obstacole, se reflectă după legile refracției.
Vibrațiile cu ultrasunete apar atunci când frecvențele acustice sunt peste limita sperioară
sesizabile de urechea omenească. Frecvențele ultrasunetelor sunt cuprinse, de obicei, între 16 kHz și
aproximativ 10 MHz.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
95
Transductoarele piezoelectrice sunt surse de vibrații cu ultrasunete ce se utilizează pentru
controlul sudurii, vibrațiile obținându -se prin utilizarea efectului piezoelectric, cu ajutorul cristalelor de
cuarț, care produc vibrații mecanice de aceeași frecvență atunci când sunt excitate electric la o
frecvență ridicată.[12]
Procedeul de lucru pentru controlul îmbinărilor sudate se bazează pe reflexia undelor cu
ultrasunete, ce constă în introducerea de impulsuri cu ultrasunete emis e de palpatorul emițător, sub un
anumit unghi, în piesa de controlat. Imaginile formate pe ecranul tubului catolic a aparatului apar sub
forma unor “ecouri”.
Atunci când piesa nu prezintă defecte undele, după un anumit interval de timp, ajung la suprafața
capătului opus, astfel ultrasunetele vor fi reflectate complet (ecou de fund), iar în caz contrar, atunci
când piesa prezintă defecte, fasciculul incident reflectat dă naștere unui ecou de defect, înregistrându -se
mai devreme decât ecoul de fund.
Avantaj ele controlului cu ultrasunete sunt următoarele:
– Controlul se poate efectua de pe o singură parte a piesei;
– Prezintă o mobilitate ridicată;
– Posibilitatea obținerii unor rezultate imediate deoarece durata controlului este mică ;
– Se pot detecta cu ușurință de fectele sudurilor, inclusiv cele cu dimensiuni foarte mici;
– Se poate utiliza și pentru controlul pieselor cu grosimi foarte mari;
– Lipsa consumului de material;
– Nu prezintă efecte nocive asupra organismului uman.
Controlul cu ultrasunete prezintă și dezavantaje cum ar fi: lipsa documentului obiectiv și
dificultatea de a diferenția categoriile de defecte.[12]

Figura 9.11

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
96

CAPITOLUL 10
ÎNTOCMIREA WPS- URILOR ȘI OMOLOGAREA PROCEDURII DE SU DARE
CONFORM PRESCRIPȚIILOR RNR

Determinarea modului de sudare necesită cunoștințe privind materialele pentru sudură și
procesul de sudare, printre numeroși alți factori. Din cauza număru lui mare de variabile implicate,
cunoștințele inginerului în sudură și abilitatea sudorului sunt necesare a fi certificate printr -o serie de
teste. Toate aceste informații sunt documentate în Specificațiile procedurii de sudură (WPS), Procedura
de înregist rare a calificărilor (PQR), Înregistrarea calificărilor Procedurii de sudare (WPAR) și
Rapoartele de testare asociate.
Specificațiile procedurii de sudură (WPS) este un document care descrie modul în care va fi
efectuată sudarea în producție. Scopul lui este de a ajuta la planificarea și controlul calității operației de
sudură. Sunt recomandate pentru toate operațiile de sudură și majoritatea codurilor .
Procedura de înregistrare a calificărilor (PQR) este necesară atunci când trebuie să se
demonstreze că firma are capacitatea de a produce suduri deținând proprietățile mecanice și metalurgice
corecte.
Procedura de sudare trebuie să fie calificată în conformitate cu cerințele unui procedeu standard,
cum ar fi ASME Src IX, după cum urmează:
1. Se produce o speci ficație a procedurii de sudare (WPS)
2. Se conectează o piesă de testare în conformitate cu cerințele specificației. Sudarea și examinar ea
vizuală a sudurii finalizate ar trebui să fie asistată de un inspector de sudare certificat, cum ar fi
un CWI certifica t, AWS sau un organism de inspecție. Trebuie înregistrate detaliile încercării din
timpul testului, cum ar fi curentul de sudură, preîncălzirea etc.
3. Odată ce sudarea este finalizată, piesa de test trebuie să fie supusă unor proceduri distructive și
nedistr uctive, cum ar fi radiografia și testele mecanice, astfel cum sunt definite în procedura de
sudare standard. Aceste luctări trebuie efectuate într -un laborator calificat dar organismul de
inspecție poate solicita asistarea la teste și vizualizarea oricăror radiografii.
4. În cazul în care testul este reușit, organismul de testare completează documentele
corespunzătoare pe care inspectorul organismului de testare îl semnează și îl aprobă.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
97
Ce informatii trebuie sa includa?
Detalii suficiente pentru a permite o ricărei persoane competente să aplice informațiile și să producă
o sudură de calitate acceptabilă. Volumul de detalii și nivelul controalelor specificate pe un WPS este în
funcție de aplicatie și de criticitatea îmbinării care trebuie sudată.
Procedura de înregistrare a calificărilor (PQR), cu excepția cazului în care intervalele sunt, de
obicei, permise privind grosimi, diametre, curent de sudare, materiale, tipuri de îmbinări etc.
Dacă un WPS este utilizat împreună cu o Procedura de înregistrare a calificărilor (PQR) atunci
intervalele indicate ar trebui să fie în conformitate cu intervalele de aprobare autorizate de PQR.
Cu toate acestea, trebuie acordată o atenție deosebită gamei specificate pentru a se asigura că acestea
sunt realizabile, astfel încât aceste intervale să reprezinte o bună practică de sudare.

Ce este WPS precalificat?
Unele coduri, cum ar fi AWS D 1.1, permit precalificarea WPS- urilor, prin care se stabilește că
WPS- urile scrise pe coduri vor produce suduri cu proprietăți mecanice și metalurgice corecte. Nu este
necesar să se pregătească un PQR î n astfel de cazuri. Cu toate acestea, WPS- urile planificate au o gamă
specificată de parametrii sub care se va produce sudura. Când variabilele de sudare se încadreaz ă în
afara acestor interva le, trebuie pregătit un WPS ce suportă PQR. Un WPS este o sumă de instrucțiuni
pentru sudor, care descrie modul în care se îmbină diversele repere din structura sudată. În Anexa 4,
Anexa 5 și Anexa 6 sunt prezentate fișele tehnologice (WPS) pentru realizarea îmbinărilor sudate cap la
cap, a îmbinărilor de colț în ½ V și a îmbinărilor de colț în K, în poziție orizontală prin procedeul
MAG, folosind ca material de adaos sârma de sudare G 42 3 C1 2Ti.

Ce esre WPA R?
Registrul de calificare a procedurilor de sudare este un mod de sudare calificat, realizat de un
organism notificat (TUV, BV, IS). Fiecare registru WPAR are un domeniu de aplicare ce permite
utilizatorului să modifice grosimea, materialul de bază, etc. În Anexa 1, Anexa 2 și Anexa 3 sunt
prezentate înregistrările procedurilor de sudare omologate pentru îmbinările cap la cap, a îmbinărilor de
colț în ½ V și a îmbinărilor de colț în K, prin procedeul MAG, în poziție orizontală, în mediu de gaz
protector EN CO 2 (C1)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
98
Anexa 1
FIȘA DE OMO LOGARE A PROCEDURII DE SUDARE WPAR Nr. 1
DETALII PENTRU VERIFICAREA SUDURII PAG.: 1 DIN: 3
UNITATEA: Sudor: Nr. poanson:
SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE
SUDARE WPS: TIPUL ÎMBINĂRII: BW
PROCEDEUL DE SUDARE: 133 POZIȚIA DE SUDARE: PA
MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS
MB1 Denumire: A36 Marca: G 42 3 C1 2Ti
Norma:RNR Norma: EN ISO 14341-A
Grupa: I b Dimensiuni (mm): ϕ0,8 ϕ1
Grosime (mm):
6 mm Diametru (mm): Uscare Temp ( C)/timp
Electrod
nefuzibil Tip:
Diametru (mm):
Gaz/flux De protecție: EN CO 2 (C1)
La rădăcină:
Temp. de preîncălzire ( C): 400,034 Debitul
gazului De protecție:
Temp. între straturi ( C): Max. 200 La rădăcină:
SCHEMA DE PREGĂTIRE A ÎMBINĂRII SUCCESIUNEA OPERAȚIILOR DE SUDARE

Rând Procedeu
de sudare Dimensiunea
metalului de
adaos Intensitatea
curentului
A Tensiun
e
V Tip
curent/
polaritate Viteza de
avans a
sârmei Viteza
de
sudare*
cm/min Energie
termică
introdusă
*
3 133 1 68,15 16,782 c.c.+ 2,7-15,0 285,925 4 kJ/cm
TRATAMENT T ERMIC DUPĂ SUDARE TEHNICA DE SUDARE
Tip: detensionare Pregătirea marginilor: termic
Temperatura: Suport rădăcină:
Timp menținere: Pendulare:
Răcire: Scobirea rădăcini:
Viteze încălzire/răcire * Curățire între straturi:
Detalii pentru sudare în impulsuri Detalii pt. sud. cu plasmă:
Dist. de meținere: Unghi înclinare cap sudare:

* dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
99
Anexa 1 (continuare)

FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII DE SUDARE WPAR Nr. 1
REZULTATELE EXAMINĂRILOR ȘI ÎNCERCĂRILOR PAG.: 2 DIN: 3
EXAMINARE VIZUALĂ
EXCAMINARE CU
RADIAȚII PENETRANTE EXAMINARE
MACROSCOPICĂ
Admis/Respins Buletin nr.:
Buletin nr.:
EXAMINARE P.M. EXAMINARE CU
ULTRASUNETE EXAMINARE
MICROSCOPICĂ
Buletin nr.:
Buletin nr.: – Buletin nr.:
ÎNCERCĂRI LA
TRACȚIUNE: Buletin nr:. Temperatura ( C):
Numărul
epruvetei Re
(N/mm2) Rm
(N/mm2) A
(%) Z
(%) Localizarea
ruperii Observații
1251 2,779 23,691

ÎNCERCĂRI LA ÎNDOIRE Buletin nr.:
Numărul
epruvetei Unghiul de
îndoire Diametrul
dornului (mm) Rezultat

ÎNCERCĂRI LA
ÎNCOVOIERE PRIN ȘOC*) Buletin nr.: Condiții (J/cm2)
Poziția
crestăturii Dimensiuni
(mm) Temperatura
(C) Valori Media
(J/cm2) Obs.
1 2 3
ZIT
Sudură
ÎNCERCĂRI
DURITATE*) Buletin nr.: Tip/sarcină:
Metal de bază: Poziția măsurătorilor (schița)*):
ZIT:
Sudură:
ALTE ÎNCERCĂRI: –
Rezultatele încercărilor sunt CORESPUNZĂTOARE/NECORESPUNZĂTOARE

Încercările au fost efectuate în prezența:

*dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
100
Anexa 1 (continuare)
FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII
DE SUDARE WPAR Nr.1
DOMENIUL DE VALABILITATE AL OMOLOGĂRII PAG.: 3 DIN: 3
Procedeul de sudare: 133
Tipul îmbinării: BW
Poziții de sudare: Toate cu excepția
poziției de sudare în
cornișe și pe plafon
Metal de bază Grupa: I b
Domeniul de grosimi (mm): 6-15
Domeniul diametrelor (mm): 0,8
1
Temperatura de preîncălzire ( C): 400,034
Temperatura între straturi ( C): Max. 200
Tipul metalului de adaos: G 42 3 C1 2Ti
Gaz combustibil/Gaz de ardere:
Tipul și polaritatea curentului de sudare: c.c.+
Tratament term ic după sudare: detensionare
Energie termică introdusă: 4 kJ/cm
Alte date:

UNITATEA: RNR:
DIRECTOR:
RESPONSABIL TEHNIC CU
SUDURA,
INSPECTOR,
(nume, semnătură, ștampilă)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
101
Anexa 2

FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII DE SUDARE WPAR Nr.2
DETALII PENTRU VERIFICAREA SUDURII PAG.: 1 DIN: 3
UNITATEA: Sudor: Nr. poanson:
SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE
SUDARE WPS: TIPUL ÎMBINĂRII: FW
PROCEDEUL DE SUDARE: 133 POZIȚIA DE SUDARE: PA
MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS
MB1 Denumire: A36 Marca: G 42 3 C1 2Ti
Norma:RNR Norma: EN ISO 14341-A
Grupa: I b Dimensiuni (mm): ϕ0,8 ϕ1
Grosime (mm):
6 – 15 mm Diametru (mm): Uscare Temp ( C)/timp
Electrod
nefuzibil Tip:
Diametru (mm):
Gaz/flux De protecție: EN CO 2 (C1)
La rădăcină:
Temp. de preîncălzire ( C): 400,034 Debitul
gazului De protecție:
Temp. între straturi ( C): Max. 200 La rădăcină:
SCHEMA DE PREGĂTIRE A ÎMBINĂRII SUCCESIUNEA OPERAȚIILOR DE
SUDARE

Rând Procedeu
de sudare Dimensiunea
metalului de
adaos Intensitatea
curentului
A Tensiun
e
V Tip
curent/
polaritate Viteza de
avans a
sârmei Viteza
de
sudare*
cm/min Energie
termică
introdusă
*
2 133 1 68,15 16,782 c.c.+ 2,7-15,0 285,295 4 kJ/cm
TRATAMENT TERMIC DUPĂ SUDARE TEHNICA DE SUDARE
Tip: detensionare Pregătirea marginilor: termic
Temperatura: Suport rădăcină:
Timp menținere: Pendulare:
Răcire: Scobirea rădăcini:
Viteze încălzire/răcire * Curățire între straturi:
Detalii pentru sudare în impulsuri Detalii pt. sud. cu plasmă:
Dist. de meținere: Unghi înclinare cap sudare:

* dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
102

Anexa 2(continuare)
FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII DE SUDARE WPAR Nr.2

REZULTATELE EXAMINĂRILOR ȘI ÎNCERCĂRILOR PAG.: 2 DIN: 3
EXAMINARE VIZUALĂ
EXCAMINARE CU
RADIAȚII PENETRANTE EXAMINARE
MACROSCOPICĂ
Admis/Respins Buletin nr.:
Buletin nr.:
EXAMINARE P.M. EXAMINARE CU
ULTRASUNETE EXAMINARE
MICROSCOPICĂ
Buletin nr.:
Buletin nr.: – Buletin nr.:
ÎNCERCĂRI LA
TRACȚIUNE: Buletin nr:. Temperatura ( C):
Numărul
epruvetei Re
(N/mm2) Rm
(N/mm2) A
(%) Z
(%) Localizarea
ruperii Observații
1251 2,779 23,691

ÎNCERCĂRI LA ÎNDOIRE Buletin nr.:
Numărul
epruvetei Unghiul de
îndoire Diametrul
dornului (mm) Rezultat

ÎNCERCĂRI LA
ÎNCOVOIERE PRIN ȘOC*) Buletin nr.: Condiții (J/cm2)
Poziția
crestăturii Dimensiuni
(mm) Temperatura
(C) Valori Media
(J/cm2) Obs.
1 2 3
ZIT
Sudură
ÎNCERCĂRI
DURITATE*) Buletin nr.: Tip/sarcină:
Metal de bază: Poziția măsurătorilor (schița)*):
ZIT:
Sudură:
ALTE ÎNCERCĂRI: –
Rezultatele încercărilor sunt CORESPUNZĂTOARE/NECORESPUNZĂTOARE

Încercările au fost efectuate în prezența:

*dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
103

Anexa 2 (continuare)
FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII
DE SUDARE WPAR Nr. 2
DOMENIUL DE VALABILITATE AL OMOLOGĂRII PAG.: 3 DIN: 3
Procedeul de sudare: 133
Tipul îmbinării: FW
Poziții de sudare: Toate cu excepția
pozișiei de sudare în
cornișe și pe plafon
Metal de bază Grupa: I b
Domeniul de grosimi (mm): 6-10
Domeniul diametrelor (mm): 0,8
1
Temperatura de preîncălzire ( C): 400,034
Temperatura între straturi ( C): Max. 200
Tipul metalului de adaos: G 42 3 C1 2Ti
Gaz combustibil/Gaz de ardere:
Tipul și polaritatea curentului de sudare: c.c.+
Tratam ent termic după sudare: detensionare
Energie termică introdusă: 4 kJ/cm
Alte date:

UNITATEA:
RNR:

DIRECTOR:
RESPONSABIL TEHNIC CU
SUDURA,
INSPECTOR,
(nume, semnătură, ștampilă)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
104
Anexa 3
FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII DE SUDARE WPAR Nr.3
DETALII PENTRU VERIFICAREA SUDURII PAG.: 1 DIN: 3
UNITATEA: Sudor: Nr. poanson:
SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE
SUDARE WPS: TIPUL ÎMBINĂRII: FW
PROCEDEUL DE SUDARE: 133 POZIȚIA DE SUDARE: PA
MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS
MB1 Denumire: A36 Marca: G 42 3 C1 2Ti
Norma:RNR Norma: EN ISO 14341-A
Grupa: 1 b Dimensiuni (mm): ϕ1,2 ϕ1,6
Grosime (mm):
12 – 20 mm Diametru (mm): Uscare Temp ( C)/timp
Electrod
nefuzibil Tip:
Diametru (mm):
Gaz/flux De protecție: EN CO 2 (C1)
La rădăcină:
Temp. de preîncălzire ( C): 288,707 Debitul
gazului De protecție:
Temp. între straturi ( C): Max. 200 La rădăcină:
SCHEMA DE PREGĂTIRE A ÎMBINĂRII SUCCESIUNEA OPERAȚIILOR DE
SUDARE

Rând Procedeu
de sudare Dimensiunea
metalului de
adaos Intensitatea
curentului
A Tensiun
e
V Tip
curent/
polaritate Viteza de
avans a
sârmei Viteza
de
sudare*
cm/min Energie
termică
introdusă
*
4 133 1,6 118,35 19,318 c.c.+ 2,3-10,0 326,606 7 kJ/cm
TRATAMENT TERMIC DUPĂ SUDARE TEHNICA DE SUDARE
Tip: detensionare Pregătirea marginilor: termic
Temperatura: Suport rădăcină:
Timp menținere: Pendulare:
Răcire: Scobirea rădăcini:
Viteze încălzire/răcire * Curățire între straturi:
Detalii pentru sudare în impulsuri Detalii pt. sud. cu plasmă:
Dist. de meținere: Unghi înclinare cap sudare:

* dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
105

Anexa 3 (continuare)
FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII DE SUDARE WPAR Nr.3
REZULT ATELE EXAMINĂRILOR ȘI ÎNCERCĂRILOR PAG.: 2 DIN: 3
EXAMINARE VIZUALĂ
EXCAMINARE CU
RADIAȚII PENETRANTE EXAMINARE
MACROSCOPICĂ
Admis/Respins Buletin nr.: Buletin nr.:
EXAMINARE P.M. EXAMINARE CU
ULTRASUNETE EXAMINARE
MICROSCOPICĂ
Buletin nr.:
Buletin nr.: – Buletin nr.:
ÎNCERCĂRI LA
TRACȚIUNE: Buletin nr:. Temperatura ( C):
Numărul
epruvetei Re
(N/mm2) Rm
(N/mm2) A
(%) Z
(%) Localizarea
ruperii Observații
1172 5,551 25,813

ÎNCERCĂRI LA ÎNDOIRE Buletin nr.:
Numărul
epruvetei Unghiul de
îndoire Diametrul
dornului (mm) Rezultat

ÎNCERCĂRI LA
ÎNCOVOIERE PRIN ȘOC*) Buletin nr.: Condiții (J/cm2)
Poziția
crestăturii Dimensiuni
(mm) Temperatura
(C) Valori Media
(J/cm2) Obs.
1 2 3
ZIT
Sudură
ÎNCERCĂRI
DURITATE*) Buletin nr.: Tip/sarcină:
Metal de bază: Poziția măsurătorilor (schița)*):
ZIT:
Sudură:
ALTE ÎNCERCĂRI: –
Rezultatele încercărilor sunt CORESPUNZĂTOARE/NECORESPUNZĂTOARE

Încercările au fost efectuate în prezența:

*dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
106

Anexa 3 (continuare)
FIȘA DE OMOLOGARE A PROCEDURII
DE SUDARE WPAR Nr. 3
DOMENIUL DE VALABILITATE AL OMOLOGĂRII PAG.: 3 DIN: 3
Procedeul de sudare: 133
Tipul îmbinării: FW
Poziții de sudare: Toate cu excepția
pozișiei de sudare în
cornișe și pe plafon
Metal de bază Grupa: I b
Domeniul de grosimi (mm): 12-20
Domeniul diametrelor (mm): 1,2
1,6
Temperatura de preîncălzire ( C): 288,707
Temperatura între straturi ( C): Max. 200
Tipul metalului de adaos: G 42 3 C1 2Ti
Gaz combustibil/Gaz de ardere:
Tipul și polaritatea curentului de sudare: c.c.+
Tratament termic după sudare: detensionare
Energie termică introdusă: 7 kJ/cm
Alte date:

UNITATEA:
RNR:

DIRECTOR:
RESPONSABIL TEHNIC CU
SUDURA,
INSPECTOR,
(nume, semnătură, ștampilă)

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
107
Anexa 4
SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE SUDARE WPS Nr. 1
UNITATEA: WPAR Nr.1
PROCEDEUL DE SUDARE: 133 TIPUL ÎMBINĂRII: BW
POZIȚIA DE SUDARE: PA
MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS
MB1 Denumire:A36 Marca: G 42 3 C1 2Ti
Norma: RNR Norma: EN ISO 14341-A
Grupa:1 b Dimensiuni (mm): 0,8, 1
Grosime (mm): 6 Diametru (mm): Uscare Temp( C)/Timp(ore)
MB2 Denumire: Electrod
nefuzibil Tip:
Norma: Diametru (mm):
Grupa: Gaz/flux De protecție: EN CO 2 (C1)
Grosime (mm): Diametru (mm). La rădăcină:
Temp. de preîncăl zire ( C): 400,034 Debitul gazului De protecție: 10 l/min
Temp. între straturi ( C): Max. 200 La rădăcină:
Schema de pregătire a îmbinării

Succesiunea operațiilor de sudare

Rând Procedeu
de sudare Dimensiunea
metalului de
adaos Intensitatea
curentului
A Tensiune
V Tip
curent/
polaritate Viteza de
avans a
sârmei Viteza de
sudare*
cm/min Energie
termică
introdusă*
3 133  1 68,15 16,782 c.c.+ 2,7-15,0 285,295 4 kJ/cm

Tratament termic după su dare Tehnica de sudare
Tip: detensionare Pregătirea marginilor: termic
Temperatura: Suport rădăcină:
Timp menținere: Pendulare:
Răcire: Scobirea rădăcinii:
Viteze încălzire/răcire*: Curățire între straturi:
Alte date:
Marginile componentelor în zona adiacentă îmbinării se vor curăța până la luciu metalic.
Se acceptă remedierea în același loc o singură dată.

Detalii pentru sudare în impulsuri: Detalii pentru sudarea cu plasmă:
Distanța de menținere: Unghi înclinare cap de sudare:
RTS Întocmit Data
Stoian Maria Cătălina 15.05.2020

*dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
108

Anexa 5
SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE SUDARE WPS Nr. 2
UNITATEA: WPAR Nr.2
PROCEDEUL DE SUDARE: 133 TIPUL ÎMBINĂRII: FW
POZIȚIA DE SUDARE: PA
MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS
MB1 Denumire:A36 Marca: G 42 3 C1 2Ti
Norma: RNR Norma: EN ISO 14341-A
Grupa:1 b Dimensiuni (mm): 0,8, 1
Grosime (mm): 6-15 Diametru (mm): Uscare Temp( C)/Timp(ore)
MB2 Denumire: Electrod
nefuzibil Tip:
Norma: Diametru (mm):
Grupa: Gaz/flux De protecț ie: EN CO 2 (C1)
Grosime (mm): Diametru (mm). La rădăcină:
Temp. de preîncălzire ( C): 400,034 Debitul gazului De protecție: 10 l/min
Temp. între straturi ( C): Max. 200 La rădăcină:
Schema de pregătire a îmbinării

Succesiunea operațiilor de suda re

Rând Procedeu de
sudare Dimensiunea
metalului de
adaos Intensitatea
curentului
A Tensiune
V Tip curent/
polaritate Viteza de
avans a
sârmei Viteza de
sudare*
cm/min Energie
termică
introdusă*
2 133  1 68,15 16,782 c.c.+ 2,7-15,0 285,295 4 kJ/cm

Tratament termic după sudare Tehnica de sudare
Tip: detensionare Pregătirea marginilor: termic
Temperatura: Suport rădăcină:
Timp menținere: Pendulare:
Răcire: Scobirea rădăcinii:
Viteze încălzire/răcire*: Curățire între straturi:
Alte date:
Marginile componentelor în zona adiacentă îmbinării se vor curăța până la luciu metalic.
Se acceptă remedierea în același loc o singură dată.

Detalii pentru sudare în impulsuri: Detalii pentru sudarea cu plasmă:
Distanța de menținere: Unghi înclinare cap de sudare:
RTS Întocmit Data
Stoian Maria Cătălina 15.05.2020

*dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
109

Anexa 6
SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE SUDARE WPS Nr. 3
UNITATEA: WPAR Nr.3
PROCEDEUL DE SUDARE: 133 TIPUL ÎMBINĂRII: FW
POZIȚIA DE SUDA RE: PA
MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS
MB1 Denumire:A36 Marca: G 42 3 C1 2Ti
Norma: RNR Norma: EN ISO 14341-A
Grupa:1 b Dimensiuni (mm): 1,2, 1,6
Grosime (mm): 12-20 Diametru (mm): Uscare Temp( C)/Timp(ore)
MB2 Denumire: Electrod
nefuzibil Tip:
Norma: Diametru (mm):
Grupa: Gaz/flux De protecție: EN CO 2 (C1)
Grosime (mm): Diametru (mm). La rădăcină:
Temp. de preîncălzire ( C): 288,707 Debitul gazului De protecție: 10 l/min
Temp. între straturi ( C): Max. 200 La rădăcină:
Schema d e pregătire a îmbinării

Succesiunea operațiilor de sudare

Rând Procedeu
de sudare Dimensiunea
metalului de
adaos Intensitatea
curentului
A Tensiune
V Tip
curent/
polaritate Viteza de
avans a
sârmei Viteza de
sudare*
cm/min Energie
termică
introdusă*
4 133  1,6 118,35 19,318 c.c.+ 2,3-10,0 326,606 7 kJ/cm

Tratament termic după sudare Tehnica de sudare
Tip: detensionare Pregătirea marginilor: termic
Temperatura: Suport rădăcină:
Timp menținere: Pendulare:
Răcire: Scobirea rădăcinii:
Viteze încălzire/răcire*: Curățire între straturi:
Alte date:
Marginile componentelor în zona adiacentă îmbinării se vor curăța până la luciu metalic.
Se acceptă remedierea în același loc o singură dată.

Detalii pentru sudare în impulsuri: Detalii pentru sudarea cu plasmă:
Distanța de menținere: Unghi înclinare cap de sudare:
RTS Întocmit Data
Stoian Maria Cătălina 15.05.2020

*dacă este necesar

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
110

CAPITOLUL 11
ASAMBLAREA ȘI SUDAREA SECȚIILOR PLANE NAVALE. UTILAJE ȘI
DISPOZITIVE UTILIZATE ÎN VEDEREA ASAMBLĂRII SECȚIILOR PLANE

Construcția corpului navei și a suprastructurii necesită folosirea unor instalații, utilaje, scule și
dispozitive speciale, caracteristice domeniului naval. O parte dintre acestea se mai utilizează doar în
domeniul construcțiilor metalice.
Totalitatea dispozitivelor, a instalațiilor și a sculelor special utilizate la asamblarea corpului
navei și a secțiilor acestuia, poartă denumirea de utilaj tehnologic naval și urmărește atingerea
următoarelor obiective:[2]
 Obținerea formei corecte a corpului navei, în concordanță cu planul de forme, în limitele unor
toleranțe impuse
 Se reduc cheltuielile de manoperă prin micșorarea timpilor efectivi și auxiliari, astfel crește
productivitatea muncii.
 Se reduce necesarul de forță de muncă cu înaltă calificare.
 Se ușurează condițiile de muncă, reducându -se volumul lucrărilor în poziții periculoase și
incomode.
 Se reduce volumul lucrărilor de ajustaj pe cală, datorită creșterii preciziei de fabricație.
 Se reduce prețul de cost al navei.
Utilajul tehnologic utilizat în construcția de nave este format din:
 Instalații pentru sudare
 Scule speciale
 Dispozitive tehnologice pentru asamblare și montaj
 Instalații speciale pentru transport și manevrat

11.1. Scule special folosite în construcția de nave

Sculele speciale se utilizează la lucrările de asamblare, în vederea dispunerii elementelor care se
asamblează în poziție reciprocă corectă. Abaterile d e la forma și continuitatea elementelor constructive

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
111
ale secțiilor sau elementelor prefabricate apar din cauza erorilor cumulate în procesul de fabr icație, cât
și a deformațiilor rezultate în urma unor procese termice.[2]
Abaterile tipice care trebuiesc compensate sau eliminate sunt:
 Joc variabil și excesiv între osatură și inveliș, datorat unor deformații locale
 Lipsa continuității unui element de osatură, la asamblarea a două secții adiacente
 Abaterea de la forma corectă a tablelor de înveliș
 Lipsa con tinuității dintre învelișul a două secții adiacente
În categoria sculelor speciale intră dispozitivele cu acționare manuală dar și cu acționare hidraulică.

Figura 11.1 Scule speciale

În figura 11.1. a și b este arătat modul de utilizare a pârghiilor cu cioc, în vederea compensării
lipsei de continuitate a învelișului, respectiv a jocului excesiv între osatură și înveliș. Dispozitivele cu
pană din figura 11.1.c se pot utiliza în același scop, ca și împingătorul cu șurub din figura 11.1.e. În
lipsa acestui dispozitiv, poate fi utilizat împingătorul cu pană din figura 11.1.f. În figura 11.1.d. este
exeplificată utilizarea trăgătorului cui șurub, folosit la asamblarea pereților etanși sau carlingilor
laterale și a varangelor cu inimă.[2]
Întinzătorul cu șurub stânga- dreapta figura 11.2. respectiv dispozitivul coadă de pește figura
11.3. sunt dispozitive utilizate frecvent.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
112

Figura 11. 2 Întinzător cu șurub Figura 11.3 Dispozitiv coadă de pește

La majoritatea dispozitivelor sunt utilizat e plăcuțe (gambeți) care sunt sudate pe osatură și se
îndepărtează prin tăiere termică sau mecanică, polizând apoi zona de prindere. Pentru a se înd epărta
acest neajuns s- au conceput și realizat dispozitive cu prindere electromagnetică, figura 11.4, și
vacuumatică.
Pentru a se reduce efortul fizic și a mări forța de acționare sunt utilizate pe scară lar gă
dispozitive cu acționare hidraulică, figura 11.5. Aceste dispozitive sunt niște cilindrii hidraulici
acționați cu ulei sub presiune furnizat de o pomp ă cu acționare manuală prin intermediul unui
distribuitor. Pentru a ușura asamblarea osaturii întărite se utilizează dispozitive care asigură
poziționarea și fixarea corectă a elementelor componente sau chiar mașini de sudat automate sau
semiautomate pentru sudarea osaturii liniare.[2]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
113

11.2. Utilaje tehnologice folosite la asamblare

Dispozitivele sau utilajele tehnologice sunt construcții metalice ce materializează negativul
formelor navei în zona respectivă și sunt utilizate la asamblarea și sudarea secțiilor sau elemente lor
prefabricate ale corpului navei. Ele sunt construite din secțiuni transversale făcute în dreptul c oastelor,
la 2- 3 intervale de coastă, legate între ele prin elemente longitudinale. Deoarece utilizarea acestor
dispozitive consumă o mare cantitate de materiale și manoperă, proiectarea și fabricarea acestora se
face respectând următoarele condiții :
 Dispo zitivul trebuie să îndeplinească, în limitele toleranțelor admisibile, condițiile de precizie
necesare realizării elementului prefabricat
 Prin cota de amortizare ce revine unei secții, costul dispozitivului nu trebuie sa depășească plusul de
manoperă rezultat în cazul execuției fără dispozitiv
 Dispozitivul, prin concepția sa, trebuie să permită mecanizarea unui volum cât mai mare din
lucrările de sudare

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
114
 Dispozitivele, pe periodele cât nu sunt folosite, trebuie să fie demontabile pentru a fi ușor
transport ate și depozitate în spații mici
 Prin modul de proiectare trebuie să aibă o execuție simplă și să permită realizarea lor din deșeuri în
proporție cât mai mare
 Dispozitivele trebuie să fie de tip universal pentru a putea fi asamblate pe secții diferite
 Dispozitivele trebuie să respecte normele de protecție a muncii, fiind prevăzute cu scări de acces în
deplină siguranță și balustrăzi de protecție
Dispozitive le tehnologice se clasifică după următoarele criterii :
1. După gradul de universalitate:
– Dispozitive universale
– Dispozitive individuale, utilizate la construcția unei singure secții
2. După modul de îmbinare a elementelor constructive ale dispozitivului:
– Dispozitive demontabile
– Dispozitive fixe
3. Dupa tipul elementelor prefabricate la construcția cărora se utilizează :
– Dispozitive pentru asamblarea panourilor
– Dispozitive pentru asamblarea secțiilor plane
– Dispozitive pentru asamblarea secțiilor curbe
– Dispozitive pentru asamblarea blocsecțiilor

Dispozitive pentru asamblarea panourilor și secțiilor plane
Platourile pentru asamblare sunt principalele dispozitive folosite la asamblarea secțiilor plane și a
panourilor de tablă. Panourile sunt construcții metalice ce materializează la partea superioară o
suprafață plană , cu abateri admise de la planeitate de ±3 mm/m. Su prafața planurilor trebuie să fie mare
pentru a putea permite asamblarea celor mai mari secții plane de la navele construite în șantier și chiar a
mai multor secții simultan. Platourile, din acest motiv, ocupă cea mai mare parte a suprafeței atelierului
de asamblare. Înalțimea panourilor variază în funcție de tipul constructiv între 200 -400 mm și ajunge
uneori la 1000mm . Pe platou se execută asamblarea și sudarea secțiilor plane de bordaj, pereți
transversali, dar cu mici modificări se pot asambla și secții de curbură mică, cum ar fi secțiile de punte
sau cele de bordaj din apropierea zonei cilindrice. Din punct de vedere constructiv se întâl nesc
următoarele tipuri de platouri.[2]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
115

Platoul din figura 11.6.a este realizat din profile U, cu înalțimea de aprox imativ 200 mm,
dispuse la o distanță de 700 -800 mm unul de altul, cel din figura 11.6.b este destinat confecționării
sudării panourilor de tablă. Profilele din care este alcătuit sunt dispuse la aproximativ 800 mm, iar
spațiul dintre ele poate fi umplut cu flux în vederea sudării pe pernă de flux.
Platourile din figura 11.6.c,d, și e sunt destinate asamblării și sudării secțiilor plane, dar pot fi
utilizate și la fixarea diferitelor dispozitive necesare asamblării secțiilor curbe. Secțiunile acestor
dispozi tive se vor fixa de platou fie în puncte de sudură, fie în sistem demontabil.[2]

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
116

NORME DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII

Atunci când se execută operațiuni de sudare, persoanele care folosesc echipamentele de sudare
manuală, mecanizată, semimecanizată, automată în mediul de gaz protector și sub flux, trebuie să fie
instruite periodic despre pericolele la care sunt expuse.
Pentru a evita accidentarea la locul de munca se vor lua măsuri preventive de siguranță contra
acțiunii dăunătoare a gazelor, electrocutării și arsurilor provocate de stropirea cu metal si zgură.
Regulile importante priv ind securitatea muncii în timpul lucrului cu echipamentele și instalațiile de
sudare sunt următoarele:
1. Persoanele care pot efectua lucrările de sudură trebuie să depășescă vârsta de 18 ani, să cunoasc ă
aparatura și procedeele de lucru, instalațiile și să fie calificate pentru a executa aceste lucrări.
2. Conducătorii instituției de producție, în funcție de procedeul de sudare, trebuie să asigure
angajatului echipamente necesare de lucru și protecție, prevăzute în normative.
3. Angajații trebuie să folosească pe toată durata lucrării de sudură mijloace de protecție a ochilor
împotriva radiațiilor luminoase, ultraviolete și infraroșii, a stropilor de metal topit și a scânteilor (
ochelari rabatabili, metalici, prevăzuți cu vizori corespunzători – la sudare și tăierea autogenă) și la
sudarea electrică, măști care sunt prevăzute cu plăci din sticlă filtrantă.
4. Din punct de vedere al vestimentației, îmbrăcămintea sudorului trebuie să fie închisă în nasturi,
materialul să fie greu inflamabil, ignifugat, să fie lipsită de manșete, la încheietura mâinii să fie
strânsă, fără a avea buzunarul deschis, iar pantalonii nu trebuie introduși în încalțăminte.
5. Sudorul trebuie să își acopere părul în întregime.
6. Secțiile de sudare nu trebuie să fie amplasate în subsolurile sau în subteranul clădirilor, dar nici la
etajul acestora, respectându- se Normele de Protecția și Stingerea Incendiilor.
7. Pentru a preveni poluarea aerului, chiar di n apropierea flăcării, se folosesc sisteme de aspirație
locală.
8. Pentru prevenirea formării unei atmosfere nocive în spațiile înguste (recipienți, rezervoare), trebuie
să se asigure un sistem de introducere continuă a aerului curat și de evacuare a vaporilor și ga zelor
nocive. Muncitorii trebuie să se asigure cu frâng hii si centuri de siguranță, aceștia fiind
supravegheați din afara spațiilor înguste.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
117
9. Se vor afișa obligatoriu indicatoare de securitate și instrucțiuni de folosire a utilajului la locurile
permanente de muncă.
10. Asigurarea pieselor ce se sudează împotriva deplasării sau răsturnării.
11. Sudarea r ecipientelor aflate sub presiune și a instalațiilor aflate sub tensiune este interzisă.
12. Atunci când se efectuează lucrări de sudare sau tăiere cu gaz se folosesc doar furtunurile fabricate
special în acest scop, interzicându- se folosirea lor dacă sunt murdare de grăsime sau ulei.
13. La sudarea cu arc electric se folosesc platforme și covorașe electro – și termoizolante.
14. Pentru prevenirea pătrunderii în afara zonei de lucru a radiațiilor emise de arcul electric, zona în
care se efectuează lucrarea trebuie sa fie îngrădită cu un paravan, având. o înăltime minimă de 2
metri. Indicatoarele de Securitate vor avea inscripția:”ATENȚIE, SE SUDEAZĂ, PERICOL DE
ORBIRE!”.
15. Atunci c ând se sudează în baie de zgură se iau măsuri de protejare a sudorului împotriva stropilor
de zgură sau metal topit ce pot fi împroșcați în afară.
16. Când se începe lucrarea de susură în baie de zgură se verifică instalația de răcire a patine lor, fisuri,
deteriorări și perforări ale acesteia.

UNIVERSITATEA OVIDIUS  C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: S.E.N. PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
118

BIBLIOGRAFIE

1. Materiale și tratamente termice pentru produse sudate , Giacomelli I., Bormambet M., Zamfirescu
G., Editura Ovidius University Press, Constanța, 2004
2. Tehnologii de asamblare și sudare a corpului navei , Șerban D., Găvan G., Editura Evrika, G alați,
2001
3. Tehnologii de sudare prin topire. Noțiuni de bază. Procedee de sudare , Bormambet M., Editura
Ovidius University Press, Constanța, 2005
4. Materiale și tratamente termice pentru structuri sudate , Micloși V.
5. Registrul Naval Român, Reguli Pentru Clas ificarea și Construcția Navelor Maritime, 1995
6. SR EN ISO 9692-1-2014
7. SR EN ISO 5817_2015
8. https://www.esab.ro/ro/ro/products/filler- metals/mig-mag-wires-gmaw/mild-steel-wires/ok-
aristorod-12-62.cfm
9. https://plasmaserv.ro/aparate-sudare/aparate-sudare-mig-mag/minarcmig-evo-170-200
10. https://plasmaserv.ro/pistolete- mig-mag-model- sb-suregrip-ergo
11. http://www.rasfoiesc.com/inginerie/tehnica-mecanica/Tipuri-de-imbinari-sudate72.php
12. https://www.scribd.com/document/369119197/Examinarea-Nedistructiva- Cu-Ultrasunete
13. https://www.scribd.com/doc/36720728/Manualul-Sudorului-Naval
14. https://www.scribd.com/document/376087615/optico-vizuala
15. https://www.scribd.com/document/120959871/PROCEDURA- DE-EXAMINARE- CU-LICHIDE-
PENETRANTE
16. https://www.scribd.com/doc/36576349/Tehnologii-de-Sudare
17. [https://www.researchgate.net/publication/283939751_INFLUENTA_TRATAMENTULUI_TER
MIC_DE_DETENSIONARE_ASUPRA_OTELULUI_NAVAL_DE_REZISTENTA_NORMALA