PROIECTAREA UNUI SISTEM DE PRINDERE ȘI FIXARE PENTRU SUDAREA VIROLELOR CILINDRICE ȘI ȚEVILOR DE MICI DIMENSIUNI Rezumat al proiectului de diplomă… [303674]

PROIECT DE DIPLOMĂ

PROIECTAREA UNUI SISTEM DE PRINDERE ȘI FIXARE PENTRU SUDAREA VIROLELOR CILINDRICE ȘI ȚEVILOR DE MICI DIMENSIUNI

Rezumat al proiectului de diplomă intitulat „Proiectarea unui sistem de prindere și fixare pentru sudarea virolelor cilindrice și a țevilor de mici dimensiuni”

Proiectul de diplomă va respecta metodologia de organizare și desfășurare a examenelor de finalizare a studiilor universitare de licență în cadrul Universității Tehnice "Gheorghe Asachi" din Iași. Procedura se aplică în cadrul Universității Tehnice „Gheorghe Asachi” din Iași pentru examenele de finalizare a studiilor universitare de licență (ciclul I – sistem Bologna) și de finalizare a studiilor în învățământul universitar de lungă durată (pentru absolvenții studiilor organizate în baza Legii nr. 1/2011 care nu au susținut/promovat examenele de finalizare). Examenul de diplomă constă în două probe:

-proba 1: Evaluarea cunoștințelor fundamentale și de specialitate;

-proba 2: Prezentarea și susținerea proiectului de diplomă intitulat: ”Proiectarea unui sistem de prindere și fixare pentru sudarea virolelor cilindrice și a țevilor de mici dimensiuni“.

Proiectul de diplomă va avea o structură formată din 50 – 80 pagini format A4 , [anonimizat] 12, cu distanță intre randuri fixate la 1-1,15, va cuprinde de asemenea desene tehnice de ansamblu în formate mari A0 și A1 și în formate mai mici A3 și A4, va conține un număr de anexe necesare clarificării și completării problemelor tehnice abordate în proiect.

Proiectul de diplomă intitulat ”Proiectarea unui sistem de prindere și fixare pentru sudarea virolelor cilindrice și a țevilor de mici dimensiuni” [anonimizat], [anonimizat].

Lucrarea este structurată pe următoarele capitole:

I. Introducere;

II. Generalități ale sistemelor de prindere și fixare;

III. [anonimizat].

Lucrarea are ca scop parcurgerea etapelor tehnologice de sudare a unei virole cilindrice și de proiectare a unui sistem de prindere și fixare pentru aceasta.

În prima parte a [anonimizat].

[anonimizat] a materialelor pentru fabricarea prin sudare a [anonimizat], [anonimizat], cât și utilizarea procedeului de fixare.

[anonimizat].

Lucrarea se încheie cu întocmirea fișei tehnologice WPS

Cuprins pentru proiectul de diplomă intitulat: Proiectarea unui sistem de prindere și fixare pentru sudarea virolelor cilindrice și țevilor de mici dimensiuni

Capitolul I. Introducere……………………………………………………………………………………………….5

1.1 Generalități despre sistemele de prindere și fixare…………………………………………..6

1.2 Sisteme de prindere și fixare……………………………………………………………………….10

1.3 Virole cilindrice…………………………………………………………………………………………12

1.4 Țevi circulare…………………………………………………………………………………………….14

Capitolul II. Sistemul de prindere și fixare pentru sudarea virolelor cilindrice și țevilor de mici dimensiuni…………………………………………………………………………………………………………19

2.1 Stabilirea dimensiunilor pentru virola fabricată prin procedeul de sudare cu plasmă termică………………………………………………………………………………………………………….20

2.2 Condiții tehnologice de sudabilitate a materialelor pentru fabricarea prin sudare a virolelor cilindrice……………………………………………………………………………………………………..21

2.3 Condiții tehnologice de fabricare prin sudare a virolelor cilindrice…………………..23

2.4 Calculul de rezistentă a virolelor cilindrice……………………………………………………25

2.5 Proiectarea sistemului de prindere si fixare………………………………………………….28

Capitolul III. Proiectarea tehnologiei de sudare a virolei prin procedeul de sudare cu plasmă termică……………………………………………………………………………………………………………………..32

3.1 Alegerea procedeului de sudare………………………………………………………………….33

3.2 Caracteristici mecanice și fizice ale materialelor de bază……………………………….40

3.3 Caracteristici tehnice ale instalației de sudare……………………………………………….41

3.4 Stabilirea parametrilor tehnologici de sudare………………………………………………..47

3.5 Utilizarea procedeului de fixare………………………………………………………………….50

3.6 Succesiunea fazelor operației de sudare……………………………………………………….51

3.7 Normarea tehnică a operației de sudare……………………………………………………….52

3.8 Întocmirea fișei tehnologice (WPS)…………………………………………………………….56

Bibliografie………………………………………………………………………………………………………………57

Capitolul I. Introducere

1.1 Generalități ale sistemelor de prindere și fixare

Acțiunea de fixare este determinată de aplicarea asupra semifabricatului orientat în dispozitiv a unui sistem de forțe, care să asigure și să conserve schema de orientare pe tot parcursul procesului de prelucrare.

Condiții de proiectare a unui sistem de fixare și poziționare:

– să nu împiedice procesul de prelucrare;

– să mențină semifabricatul în contact cu elementele de orientare, respectiv de fixare;

– să nu deformeze local sau total semifabricatul;

– să contribuie la diminuarea sau eliminarea vibrațiilor;

– să nu determine forțe sau momente de răsturnare, alunecare sau deplasare a semifabricatului.

Forțele de fixare (strângere) – FS se aplică semifabricatului după ce acesta a fost orientat în dispozitiv, eventual și prin aplicarea forțelor de reglare (prestrângere).

Aceste forțe se recomandă să fie aplicate pe direcție perpendiculară pe baza de orientare care leagă numarul maxim de grade de libertate. În general, mărimea și locul de aplicare a forțelor de fixare se determină pe baza echilibrului dintre sistemului de forțe și momente de aschiere și sistemul forțelor de fixare. De aceea schemele de fixare pot fi examinate pe un numar redus de cazuri.

Conservarea schemelor de orientare și menținerea poziției semifabricatului în dispozitiv pe toată perioada procesului de prelucrare mecanică se realizează prin includerea în structura dispozitivului portpiesa a mecanismelor de fixare, care formează un subansamblu foarte important.

Criteriile de clasificare țin seama de:

tipul elementului de fixare

tipul sistemului de acționare

complexitatea mecanismului

Elementul de fixare:

– șurub / element cu filet;

– pârghie ;

– excentric / camă;

Sistemul de acționare:

– manual, recomandat dispozitivelor utilizate în producția de serie mică și mijlocie (100 – 400 piese/lot);

– mecanizat, pentru producția de serie mare și masa (>1000 piese/lot), realizat prin sistem: pneumatic, hidraulic / hidro-pneumatic, electric / electromagnetic, vacuum;

Complexitate:

– mecanisme simple, care conțin un singur element de fixare;

Fig.1 Sistem de fixare manual

– mecanisme combinate, compuse dintr-un mecanism / element de acționare și mai multe elemente de fixare.

Calculul fortei de fixare:

Se realizează în funcție de următoarele particularități și caracteristici constructive:

– forma capului de presiune

– caracteristicile dimensionale ale filetului

– coeficientul de frecare șurub – piuliță, respective cap de presiune / piuliță

– semifabricat – forța de acționare (exterioară)

– lungimea activă a manetei / cheii de acționare.

Sistemele de fixare pot fi utilizate pentru o gamă largă de echipamente de măsurare, inclusiv pentru brațe de măsurare poliarticulate, mașini pentru măsurat în trei coordonate cu sisteme de palpare sau optice și scanere cu laser. Acestea sunt proiectate să fixeze și să orienteze piesele în poziția optimă pentru măsurare, fără a distorsiona profilul și fără a permite modificarea poziției acestora în timpul măsurării. Componentele modulare de precizie, fabricate, în principal, din aluminiu de înaltă rezistență la tracțiune, pot fi ușor interconectate utilizând scule de mână, pentru a construi sisteme metrologice de fixare.

Datorită complexității geometriei componentelor fabricate în prezent, este dificil ca sistemul de măsurare, optic sau prin palpare, al unei Mașini pentru Măsurat în Coordonate (MMC) să inspecteze toate caracteristicile unei piese. Fixarea trebuie să fie simplă și ergonomică pentru a permite o accesibilitate maximă.

Structura modulară și posibilitatea de reutilizare, precum și precizia înaltă de prelucrare a componentelor individuale, asigură un mod rapid și eficient de a produce dispozitive de prindere și de fixare, necesare la inspecția și verificarea produselor prelucrate. Deoarece componentele pot fi reutilizate, costurile sunt reduse substanțial. Precizia înaltă de prelucrare a zonelor de fixare garantează o bună repetabilitate de asamblare, precum și o aliniere rapidă și eficientă a punctelor și a cotelor de pe dispozitivul de fixare.

Fig. 2 : Imaginea reprezinta un sistem de prindere pentru un robot industrial de sudare la întreprinderea „ Electroalfa Botoșani”

Sistemele modulare permit construirea dispozitivelor de fixare de dimensiuni și de complexitate variabile, putând fi, ulterior, dezasamblate și reutilizate pentru alte aplicații. Baza sistemului poate varia ca dimensiune în funcție de aplicație, putând fi fixată direct pe masa mașinii. O gamă largă de accesorii este disponibilă pentru a asigura prinderea oricărui tip de piesă. De asemenea, aceste tipuri de accesorii se pot conecta între ele pentru a atinge înălțimea dorită.

Dispozitivele de prindere reprezintă acele entități care asigură legăturile dintre elementele principale ale sistemelor de prelucrare mecanică (mașina-unealtă, sculă, piesă). Astfel, dispozitivele pot fi utilizate pentru prinderea pieselor supuse prelucrării, sau a sculelor. De asemenea, dispozitivele pot fi utilizate la prinderea pieselor la operații de măsurare/ verificare/ control sau asamblare. Dispozitivele de prindere au rolul de a asigura orientarea-poziționareastrângerea pieselor (sculelor) în spațiu, în acord cu regula lui Kelvin (regula “celor șase puncte”). Una dintre cele mai importante provocări ale lumii contemporane este reprezentată de algoritmizarea proceselor de căutare/ creare/ inventare/ concepție și proiectare a sistemelor tehnice.

Sinteza dispozitivelor de prindere poate fi realizată prin abordarea inversă a metodologiei lui Koller, gradul de originalitate a soluțiilor noi fiind cu atât mai mare cu cât soluția nouă este depistată în fazele de sinteză primară, care țin de necesități, efecte și legi fizice utilizate pentru prindere.

În cazul dispozitivelor de prindere în serie are loc o sumare a deformațiilor de contact piesăreazeme, la care se adaugă și deformația corpului dispozitivului sau a plăcii de bază a acestuia. În cazul dispozitivelor de prindere în paralel, precizia de prindere este determinată de rigiditatea neuniformă a reazemelor, la care se adaugă, din nou, deformația plăcii de bază a dispozitivului.

1.2 Sisteme de prindere și fixare

– Litec-LIC3851- Sistem de prindere țeavă tip gheară

Fig. 3 Sistem tip gheară

Dispozitivul tip nivelă pentru trasare unghiuri țevi. Poate fi utilizat pentru toate țevile cu iameter începand de la 15 mm

Fig. 4 Dispozitiv tip nivelă

-WT Clamp

Gama de dispozitive tip potcoavă din alumiu acoperă diametre de la 27 la 355 mm. Grosimea maximă recomandata a țevii este de 15mm

Fig. 5 Dispozitiv tip potcoavă

-WT Steel Clamp

Gama de dispozitive tip potcoavă din oțel acoperă diametre de la 26 la 355 mm. Sistemul de prindere împiedică zgârierea sau coroziunea țevii ce urmează a fi sudată..

Fig. 6 Dispozitive tip potcoavă

1.3 Virole cilindrice

Virolele din oțel sudate prezinta avantajul, fata de cele fara cusatura sau trase, fiindcă acestea se executa mai simplu, la fabricatia lor este necesar un consum mai mic de metal si au dimensiunile geometrice mai exacte.

Se parcurg etape principale ale procesului tehnologic de prelucrare a tablei, aceasta fiind obtinuta prin procesul de laminare, apoi se stabileste itinerariul tehnologic pentru realizarea reperului, virola pornind de la tabla debitata, pana la subansamblul sudat.

Virolele sunt realizate prin vălțuire, dintr-un număr minim de table. O virolă cilindrică se obține din tablă prin curbare pe valț și sudare în lungul generatoarei. Lățimea tablei se dispune în lungul generatoarei virolei, astfel ca fibrajul tablei obținut prin laminare să se afle pe directive inelară, directția de solicitare maxima.

Fabricarea virolelor prin sudare este relativ recenta, dar capata tot mai mare dezvoltare. La fabricarea lor din platbande drepte sau roluite sau din fasii de tabla, pot fi folosite oțeluri inoxidabile cu sudabilitate bună.

Operațiile principale ale fabricării acestor virole sunt executate mecanizat și constau din: formarea tubului, sudarea propriu-zisa si calibrarea acestora.

Formarea tubului se face in functie de poziția cusăturii (cusaturi longitudinale, cusaturi elicoidale).

Fig 7. Imagine reprezentativă a unei virole sudată longitudinal

Atunci cand virolele vor fi realizate din mai multe bucăți acestea se vor executa în așa fel încât, după roluire, îmbinările ce vor fi sudate circular vor fi dispuse pe generatoare, la o distanță de cel puțin 500 mm una de alta, admițânduse ca o singură distanță să fie mai mică de 500 mm, dar cel puțin 200 mm.

Fig 8. Imagine reprezentativă a virolelor sudate elicoidal

1.4 Țevi circulare

Țeava de oțel a fost produsă pentru prima dată în anul 1825 în sud-estul Europei, mai exact în Anglia, din platbenzi de oțel sudate cu flacară. Cu trecerea anilor, au apărut în Europa mai multe fabrici de țevi, care au început fabricarea în serie și fără oprire a țevilor sudate.

Elaborarea tehnologiei de realizare a țevilor de oțel fară sudura în anul 1885 și întroducerea acesteia în producție a reprezentat un mare pas în industria fabricării țevilor. În continuare, datorită dezvoltarii si raspândirii rapide a tehnologiilor de fabricatie a tevilor fară sudura, țevile sudate au disparut aproape în totalitate de pe piata.

Numai la sfârșitul anilor 1930 au început sa crească din nou importanta acestora, datorita dezvoltarii procedeelor de sudare electrica. Astazi, deja cea mai mare parte a productiei mondiale de tevi de otel se fabrica prin diferite tehnologii de sudare. În urma îmbunatatirii continue a calitatii tevilor sudate, din ce în ce în mai mai multe domenii de utilizare se exclud tevile fara sudura, care se produc la un pret considerabil mai ridicat fată de cele sudate.

Datorită proprietăților avantajoase, în primul rând a însușirilor de rezistență la coroziune, țevile din oțeluri inoxidabile sunt utilizate în multe domenii industriale și ale vieții de zi cu zi:

• Industria chimică și alimentară

conducte tubulare pentru transportul materialelor fluide (lichide sau gazoase)

• Industria mijloacelor de transport

construcții navale; bare de protecție și tobe de eșapament pentru autovehicule; catalizatori, port bagaje.

• Construcții civile

– balustrade;

– structuri de susținere;

– țevi de apă și de încălzire

• Industria energetică

construcții de reactoare,

instalații schimbătoare de căldură

• Amenajări interioare, industria mobilei

mobilier de birou,

elemente de iluminare,

balustrade

• Climatizare

instalații de încălzire,

răcire și aerisire

• Medicină

echipamente chirurgicale,

instrumente stomatologice

• Echipament stradal

cabine telefonice,

bănci, scări,

balustrade,

stâlpi,

suporți pentru reclame,

elemente de îngrădire a spațiului

• Protecția mediului

transportul materialelor periculoase,

neutralizarea acestora,

echipamente de desulfurare a gazelor de fum

Țevile din oțeluri inoxidabile destinate celor mai diferite domenii de utilizare pot fi clasificate în două grupe mari

funcție de tehnologia de fabricație a acestora:

1. Țevi fără sudură (trase)

2. Țevi sudate

În cadrul ambelor grupe s-au răspândit nenumărate procedee de fabricație, care permit obținerea de tipodimensiuni potrivite pentru cele mai diferite domenii de utilizare. În același timp se observă diminuarea diferențelor calitative dintre cele două grupe. Un exemplu concludent în acest sens îl reprezintă "țevile de lapte" folosite în industria alimentară.

1. Tehnologia de fabricație a țevilor fără sudură

Marea majoritate a țevilor fără sudură se realizează prin procedee de laminare la cald, care cuprind două faze de lucru:

1. Perforarea semifabricatului plin și transformarea lui în prefabricat de țeavă.

2. Tragerea prefabricatului de țeavă la dimensiunea finită.

Fig. 9 : Schemă reprezentativă a unui sistem de prefabricat țeavă

Pentru perforarea lingourilor turnate pline în general s-a răspândit metoda laminării înclinate. Dintre multiplele forme de realizare a liniilor de laminoare înclinate, au fost dezvoltate cinci variante, la care cilindrii pot fi:

• dublu conici,

• în formă de butoi,

• discuri,

• conici sau cilindrici cu umăr (trio elongator).

– Fiecare dintre metodele de laminare a țevilor prezintă anumite avantaje specifice, ca de exemplu:

• țevile realizate pe linii de laminare având trei cilindrii cu umăr oferă precizie dimensională foarte bună,

• laminarea Pilger permite fabricarea economică a țevilor cu pereți groși,

• prin procedeul elongator-Pilger se pot prelucra chiar și lingouri turnate de dimensiuni mari de până la 5 tone,

• cu ajutorul liniilor suedeze cu dornuri se pot fabrica țevi cu diametre mari,

• pe liniile de tragere continue se realizează economic țevi cu suprafețe interioare deosebite,

• prin metode Pilger la rece se pot obține țevi fără sudură cu pereți subțiri, având structură cristalină deosebit de bună.

Fig. 10: Țeavă fară sudură cu pereți subțiri

– Fabricarea țevilor prin extrudare:

Se pot realiza țevi din oțel inoxidabil fără sudură direct prin extrudare, sau prin extrudare urmată de una dintre metodele de laminare. Extrudarea poate fi concepută ca un caz particular de forjare în matriță, la care materialul este refulat prin deschizătura existentă în peretele matriței. Dintre tehnologiile de deformare plastică cunoscute

în prezent, prin extrudare se pot obține cele mai mari valori ale gradului de deformare.

– Procedee de matrițare a țevilor:

În general prin matrițare se realizează țevi cu diametre mici, la care nu există pretenții deosebite privind calitatea suprafețelor. Țevile fără sudură cu pereți groși și de diametre mari se obțin prin forjare liberă pe prese hidraulice.

– Turnarea țevilor fără sudură:

Pentru fabricarea țevilor fără sudură se mai folosește încă turnarea în forme de nisip. Însă din cauza pretențiilor din ce în ce mai mari față de precizia dimensională a țevilor, importanța acesteia scade continuu.

Turnarea centrifugală este un procedeu care permite obținerea pieselor cu forme deosebite. Metalul lichid este turnat în forme rotative, care se rotesc în jurul unor axe dispuse în interiorul sau în exteriorul formelor. Forța centrifugă asigură o bună umplere a formei și formarea suprafețelor interioare la o calitate deosebită.

Sub influența forței centrifuge degazarea metalului se produce mai ușor, iar particulele de zgură mai ușoare ca topitura se separă în jurul axei de rotație. Turnarea centrifugală se aplică mai nou și la fabricarea țevilor de presiune. Calitatea, compactitatea și precizia dimensională a țevilor turnate centrifugal depășește mult pe cea a celor turnate în forme de nisip.

Principalele aspecte tehnologice la fabricarea acestor elemente sunt:

Suprafata exterioarã si interioarã a tevilor trebuie sã fie netedã, lipsitã de fisuri, crãpãturi, suprapuneri de material,incluziuni nemetalice.Se admit mici rizuri, ridicãturi, adâncituri, un strat subtire de tunder sau urme de curãtire a defectelor rezultate din procesul de fabricatie, fãrã ca grosimea peretului sã scadã sub limita minimã admisã.Îmbinarea sudatã trebuie sã fie compactã si continuã, fãrã fisuri sau alte defecte care sã reducã rezistenta îmbinãrii sudate sub cea a metalului de bazã.

Proeminenta exterioarã a îmbinãrii sudate se îndepãrteazã.Se admite îngrosarea îmbinãrii sudate în limitele abaterilor limitã la diametrul exterior.Bavura interioarã a îmbinãrii sudate nu se îndepãrteazã.Nu se admit denivelãri ale marginilor benzii în îmbinarea sudatã. Extremitãtile tevilor trebuie retezate perpendicular pe axa tevii.La capetele tevilor se admite o bavurã rezultatã din procedeul tehnologic de tãiere. Nu se admite deformarea capetelor tevii.

2. Tehnologiile fabricării țevilor sudate:

Odată cu dezvoltarea procedeelor de fabricare a țevilor fără sudură, s-au făcut pași importanți și în domeniul îmbunătățirii metodelor de sudare. Astfel a devenit posibilă fabricarea economică și modernă a țevilor sudate.

Materialul de bază pentru fabricarea țevilor sudate este întotdeauna un material plat, sub formă de tablă sau platbandă în colac, în funcție de diametrul și lungimea de fabricație a țevilor.

Cusătura sudată poate fi realizată prin presiune sau prin topire.

Cele mai larg utilizate metode de sudare a țevilor sunt:

• Sudarea sub strat de flux

• Sudarea în mediu de gaz protector

• Sudarea utilizând curenți de înaltă frecvență

• Sudarea electrică cu rezistență

• Sudarea cu laser

Țevile cu diametre mici se sudează longitudinal, iar cele cu diametre mari se sudează în spirală. Alegerea procedeului de sudare se face funcție de pretențiile calitative impuse țevilor realizate. Îmbunătățire continuă a calității țevilor sudate, precum și apariția metodelor de "eliminare" a cusăturilor, determină utilizarea pe scară din ce în ce mai largă a țevilor sudate, care în prezent dețin deja o pondere de 75-80% din cantitatea totală a țevilor din oțeluri inoxidabile utilizate.

Capitolul II. Sistemul de prindere și fixare pentru sudarea virolelor cilindrice și țevilor de mici dimensiuni

2.1 Stabilirea dimensiunilor pentru virola fabricată prin procedeul de sudare cu plasmă termică

Proiectarea structurii sudate de tip virolă prin procedeul de sudare cu plasmă termică are ca material de bază un semifrabricat de tip tablă din oțel cu grosimea de 0,5 mm, diametrul interior al acesteia de 20 de mm, iar lungimea va fi de 100 mm.

Fig.11

Reprezentare a virolei ce urmează a fi prelucrată cu plasma termică cu dimensiunile specifice

Fig. 12 Virolă, vedere de sus

2.2 Condiții de sudabilitate a materialelor pentru fabricarea prin sudare a virolelor cilindrice

Sudabilitatea este o notiune complexă, definită pe baza unui ansamblu definită pe baza unui ansamblu de factori tehnologici, constructivi și de exploatare, prin care se apreciază capacitatea unui metal sau aliaj de a forma îmbinari sudate de bună calitate în condiții economice de realizare.

Comportarea metalelor la sudare, a modului cum reacționează la ciclul termic aplicat în timpul sudării, se apreciază cu un complex de factori care definesc noțiunea de sudabilitate tehnologică. Sudabilitatea tehnologică depinde de natura și proprietățile metalului de bază și ale celui de adaos, procedeul de sudare și regimul de lucru folosit, materiale de protecție (învelișuri, fluxuri, gaze) folosite, timpul, forma, dimensiunile și codițiile de exploatare ale structurii sudate respective. O bună sudabilitate tehnologică, determinată pe baza celor menționate, trebuie să asigure realizarea unei îmbinari sudate cu proprietăți de rezistență comparabile cu ale metalului de bază, fără fisuri, sau reducerea plasticității, atât în cusătură cât și în zona influențată termic.

În funcție de natura metalului de bază a tipului și destinației structurii sudate, sudabilitatea tehnologică trebuie să țină cont de realizarea îmbinării astfel încât acesta să asigure pe lângă rezistența mecanică la solicitări statice și dinamice, rezistență la fisurarea la cald sau la rece, rezistență la funcționarea în medii corozive, etc.

Aprecierea sudabilității tehnilogice se face ținând cont de o multitudine de factori, așa cum s-a menționat, numărul lor fiind cu atât mai mare cu cât condițiile de exploatare ale structurii sudate sunt mai dificile. Astfel, la sudarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon sau a celor aliate, îmbinarea sudată rezulte la calitatea cerută, respectând o serie de condiții. Diferența între oțeluri este aceea că la unele dintre ele (despre care se spune că au o sudabilitate proastă) este nevoie de o tehnologie de sudare mai complicată, de utilizare a unor masuri tehologice, inainte și după sudare, ca: preîncălzire, tratamente termice ulterioare, utilizarea unor procedee de sudare ulterioare, efectuarea îmbinării în condiții speciale de protecție a cusăturii sau îmbinării sudate.

Rezultă deci că la anumite categorii de mariale este necesară o tehnologie de suare de o mare complexitate, fapt care conduce uneori la necesitatea înlocuirii lor cu materiale sudabile în condiții mai usoare, dar care asigură o îmbinare sudată ce satisface integral cerințele de exploatare.

Forma și dimensiunile structurii sudate influențează nemijlocit asupra condițiilor în care se realizează o anumită îmbinare sudată. Cu cât aceste elemente sunt mai complexe, cu atât tehnologia de sudare este mai dificilă.

Sudabilitatea tehnologică se întemeiază deci pe valoarea, în interacțiune reciprocă, a elementelor care definesc metalul de bază și cel de adaos, construcția și tehnoșogia de sudare.

Multă vreme a existat o apreciere sumară a noțiunii de sudabilitate, pornind de la compoziția chimică și proprietățile fizico-mecanice ale metalului de bază, cu ajutorul cărora metalele și aliajele erau împărțite în trei mari grupe:

-sudabilitate bună

-satisfăcătoare

-sudabilitate rea.

După cum acestea permiteau să se realizeze îmbinări sudate în condițiile nivelului de dezvoltare a tehnicii sudării. Pentru oțelurile obișnuite, indicatorul principal al apartenenței la o anumită grupă de sudabilitate, la constituit conținutul de carbon.

Dezvoltarea actuală a tehnicii sudării, elucidarea fenomenelor chimice, fizice și metalurgice care au loc în procesele de sudare au largit prezentarea asupra noțiunii de sudabilitate. Pe lângă factorii enumerați mai sus, acestia trebuie completați adesea și cu loarea în seamă a caracteristicilor tipurilor de producșie.

Sudabilitatea este, așa cum rezultă, o noțiune complexă pentru aprecierea căreia trebuie luați în seamă o multitudine de factori. Din această cauză este greu să se elaboreze o metodologie unică pe baza căreia să se poată aprecia sudabilitatea luând în seamă toți factorii care definesc o îmbinare sudată oarecare, în condiții de realizare și exploatare date.

Aprecierea sudabilității se face pe baza unor metodologii care scot în evidență comportarea la sudare a metalelor din punctul de vedere al unui numar restrâns de factori, adesea al unui singur factor.

Literatura de specialitate pune în prezent la îndemâna un număr mare de metodologii de apreciere a sudabilității (peste 200) care pot fi însă grupate sub aspectul informațiilor oferite, în vederea aprecierii noțiunii complexe de comportare la sudare a metalelor și aliajelor. Anumite tipuri și grupe de încercări definesc o anumită latură a noțiunii de sudabilitate tehnologică; pentru apreciere cât mai completă, fiind necesare experimentări, care să cuprindă o gama largă de factori și puncte de vedere. Încercările și metodologiile folosite trebuie să ofere suficiente informații pentru lămurirea proprietăților metalului de bază și adecvanța acestuia cu tehologia de sudare, cu materialele de adaos și auxiliare alese, pentru a obține o îmbinare aptă pentru condițiile de exploatare date.

O sistematizare a metodologiilor de încercare a sudabilității permite împărțirea acestuia în patru mari grupe:

– metodologii pentru determinarea rezistenței la fisurarea la cald

– metodologii pentru determinarea rezistenței metalului din zona influențată termic la apariția crăpăturilor la rece

– metodologii pentru evaluarea rezistenței metalului de bază zone influențate termic, cordonului de sudură și îmbinării în ansamblu la apariția fenomenului de fragilizare

– metodologii pentru punerea în evidență a rezistenței în condițiile de exploatare, pentru metalul de bază, zona influențată termic și îmbinarea în ansamblu (rezistența la coroziune, proprietățile mecanice, la diferite temperaturi, rezistență la uzură, etc.)

Pentru fiecare grupă sunt elaborate numeroase probe și metodologii de încercare.

Ce = C+ + + [%]

2.3. Condiții tehnologice de fabricare prin sudare a virolelor cilindrice

Sudarea virolelor cilindrice se poate face pe generatoare sau elicoidal ținându-se cont de dimensiunile geometrice ale acestora și de grosimea materialului de bază din care este fabricată virola. Exemple de suduri pe generatoare și elicoidale au fost prezentate în capitole anterioare ale proiectului și sunt asemnătoare cu cele folosite la fabricarea țevilor cilindrice.

O prima problemă tehnologică la sudarea virolelor o reprezintă asigurarea circularității secțiunii fiindcă forma geometrică a virolelor se obține prin roluire pe dispozitive cu trei sau mai multe role iar acestea nu asigură circularitatea capetelor virolelor. Pentru asigurarea circularității se utilizează dispozitive de tragere și curbare a capetelor semifabricatului pentru virolă care în practica industrială sunt sudate pe marginile semifabricatului și acționate prin filet. Se realizează astfel și menținerea constantă a rostului de sudare.

În cazul virolelor cu grosimea peretelui foarte mică așa cum este cazul proiectului, nu se poate aplica această soluție tehnologică și va fi proiectat un dispozitiv care să asigure fixarea și poziționarea semifabricatului, să asigure circularitatea secțiunii și uniformitatea rostului în care va fi realizat cordonul sudat pe generatoare.

Asamblarea prin sudare a virolelor cilindrice se poate realiza utilizând mai multe procedee de sudare și putem aminti:

– sudare cu arc electric și electrod învelit la productia de serie mică și unicat

– sudare cu arc electric și atmosferă de protecție din gaze inerte sau active la producția de serie

– sudare sub strat de flux la producția de masă

– sudare prin presiune cu rezistență electrică de contact la producția de serie și la grosimi de material de până la 2 mm

-sudarea cu fascicule de particule (lasere, fascicule de ioni sau electroni) la producția de serie a unor repere speciale.

În cadrul proiectului vom utiliza o instalație care folosește plasma termică pentru realizarea unei virole cilindrice din oțel inoxidabil cu grosimea peretelui sub 0,5 mm.

Acest procedeu de sudare asigură o temperatură ridicată a sursei termice (aproximativ 4000oC) și introduce o mare energie liniară în materialul de bază. Aceasta se poate determina cu formula: EL=r.Ua.Is/vs în care notațiile reprezintă:

-El= energia liniară introdusă de sursa termică în materialul de bază W

-r = randamentul transferului termic între sursa termică și materialul de bază, pentru acest procedeu de sudare putem adopta valoarea 0,9.

– Ua = tensiunea arcului de plasmă termică pe care o putem adopta 30 V

– Is = intensitatea curentului de sudare pe care o putem adopta 100 A

– vs = viteza de sudare care reprezintă viteza de deplasare manuală a sursei termice reprezentate de pistoletul de plasmă pe care o pitem adopta 10 mm/min.

Înlocuind în relația energiei liniare obținem

El=0,9 x 30 x 100 / 10 = 270 W

Valoarea estimată a energiei liniare este mare și pot apare defecte de forma ale virolei sudate datorită deformațiilor termice, poate apare o îngustare a rostului de sudare spre capătul final al virolei și există pericolul străpungerii materialului care este de grosime mică.

Pentru a evita aceste dificultăți tehnologice vom mări viteza de sudare la 20 mm/min, vom reduce intensitatea curentului de sudare la 70 A. Prin aceste reglaje modificăm valoarea parametrilor tehnologici pentru sudarea virolei folosind plasma termică.

Pentru evitarea străpungerilor materialului de bază vom utiliza un suport la rădăcina sudurii care va fi prins în interiorul semifabricatului de popicele de sprijin, va fi o sârmă cu diametrul de 3 mm, lungimea cât a semifabricatului virolei și va fi susținută de popicele de sprijin.

Prelucrarea virolei cilindrice din oțel inoxidabil de grosime mică se va realiza în următoarea succesiune:

1. Debitarea din tablă prin tăiere cu foarfecul a unui semifabricat cu lățimea de 100 mm și lungimea 2 pi.r = 2 x 3,14 x 10 =62,8 mm

2. Curbarea tablei tăiate se poate executa prin ciocănire cu o sculă specială pe un suport elastic

3. Semifabricatul rezultat după deformarea plastică la rece se prinde în dispozitivul de fixare și poziționare proiectat.

4. Se introduce suportul rădăcinii sudurii, se poziționează popicele de sprijin asigurându-se circularitatea semifabricatului pentru virolă.

5. Se realizează puncte de sudare la capetele semifabricatului virolei și la o distanță de 20 mm asamblându-se prin sudare marginile virolei și rădacina de susținere din cupru a băii de metale topite.

6. Se realizează cordoanele de sudare alternativ între puncteele sudate

2.4. Calculul de rezistentă a virolelor cilindrice

Calculul recipientelor cu perete subțire

După determinarea volumului și a dimensiunilor interioare ale recipientului (diametru, lungime, etc.) se calculează grosimea peretelui cu relația:

s=δ + C1 + Cr

Grosimea δ rezultă pe baza considerării acțiunii presiunii (interioare sau exterioare) care solicită recipentul.

Ca urmare a acțiunii presiunii interioare, pi , peretele recipientului, supus întinderii, se deformează; dacă presiunea crește foarte mult, peretele se poate rupe, ca urmare a depășirii rezistenței materialului. Supus presiunii exterioare, pe , peretele recipientului este comprimat. La depășirea unei anumite valori a presiunii exterioare, numită presiune critică, pcr , recipientul își pierde stabilitatea, adică iși pierde forma inițială. De exemplu, în cazul recipientului cilindric, la pe > pcr ca urmare a pierdeii stabilității forma secțiunii transeversale se schimbă; din circulară devine ondulată.

Deoarece problema calculului la stabilitate a recipientelor este complicată și necesită cunoștințe mai profunde decât cele expuse anterior, în continuare se prezintă calculul grosimii din condiția rezistenței recipientului la solicitarea la presiune interioară.

Presiunea interioară la care se efectuează calculul rezultă pe baza condițiilor procesului tehnologic (fizic sau fizico-chimic) din recipient. Presiunea la care se desfășoară procesul tehnologic poartă numele de presiune de regim, pr sau presiune de lucru. Aceasta poate avea, după caz, valori întregi sau fracționare. Pentru a restrânge numarul tipurilor de recipiente, precum și numărul de subansambluri și piese componente ale recipientelor, au fost normalizate o serie de presiuni. Presiunea de calcul, pc , se ia egală cu presiunea nominală; aceasta se înscrie pe placa de timbru.

În general : pr ≤ pc.

Presiunea determină apariția, în peretele recipientului a unor eforturi unitare. Valoarea acestora depinde de dimensiunile recipientului și de presiune interioară. În continuare vor fi stabilite expresiile pentru determinarea eforturilor unitare în câteva cazuri practice, fără a se ține seamă de modul de rezemare al recipientului.

Recipiente sferice

Se consideră un recipient sferic cu diamterul interior D= 2R și grosimea peretelui δ, supus presiunii interioare, p. Se secționează corpul sferic cu un plan diametral care trece prin AB și se separă emisfera stângă. Pentru ca aceasta să fie în echilibru sub acțiunea presiunii interioare, pe circumferința de separare se introduc forțele de interacțiune dintre cele două emisfere (acum separate). Ca urmare, aceste forțe pot fi înlocuite cu efortul unitar δ care acționează pe unitate de arie a secțiunii peretelui. Eforturile unitare distribuie, ca și forțele pe care le înlocuiesc, pe suprafța mediană, aflată la egală distanță de suprafața interioară și respectiv exterioară a peretelui recipientului. Raza suprafeței mediane este :

R = Ri + .

Forța rezultantă care acționează pe circumferința de rază R este:

F = б · A

în care A este aria secțiunii transversale

A = 2 π · R · δ.

Pe fața interioară acționează presiunea pi (raportat la raza R), forța:

Fp = p · (π ·R2).

Deoarece semisfera se află în echilibru sub acțiunea celor două forțe F și Fp , rezultă că:

F = Fp

sau

·2 πR δ = p· (πR2)

de unde:

=

Relația = exprimă efortul unitar în peretele recipientului sferic de rază R și grosme δ supus presiunii interioare, p.

Pentru a stabili o relație de dimensionare, se înlocuiește cu efortul unitar echivalent admisibil, ech, a. Pentru construcțiile sudate acesta este egal cu produsul φ ≤ 1, este coeficientul de rezistență al cordonului de sudură. Acesta depinde de tipul îmbinării sudate, de calitatea execuției cordonului de sudură și de volumul examinării nedistructive.

Efortul unitar admisibil rezultă din relațiile,

a=

sau

a =

unde: c este limita de curgere a materialului peretelui la temperatura de calcul; r – rezistența de rupere a materialului;

cc – coeficientul de siguranță la curgere; cr – coeficientul de siguranță la rupere.

Valori minime admisibile pentru coeficienții de siguranță:

la curgere cc, a = 1,5;

la rupere cr ·a = 2,4.

Scriind = φa și R = Ri + δ/2, din = se obține:

φa = ,

de unde:

δ =

sau:

δ =

Pentru virole cilindrice verticale calculul la stabilitate consta in :

-verificarea la stabilitate a virolei si a tronsonului de vârf:

Virola de varf isi poate pierde stabilitatea datorita actiunii conjugate a urmatorilor factori:

-vacuumul din spatiul de vapori caracterizat prin presiunea vacuumetrica, , respectiv presurizarea exterioara uniforma a virolei;

Rezistenta la stabilitate a virolei de varf este descrisa din punct de vedere cantitativ prin:

-presiunea critica minima exterioara la care isi poate pierde stabilitatea, ;

-sarcina axiala critica inferioara la care isi poate pierde stabilitatea ,;

-presiunea critica minima exterioara, care depinde de mai multe elemente:

2.5 Proiectarea sistemului de prindere si fixare

Deoarece virola pe care doresc să o proiectez prezintă riscuri la îndoire sau chiar și la rupere am ales să proiectez următorul dispozitiv de poziționare și fixare a virolei pentru ca sudura aplicată să aibă loc cu succes.

Fig. 13 Sistem de prindere și fixare

Fig. 14

1. Prisme de prindere a semifabricatului cilindric, două bucăți

2. Tijă de susținere filetată, mobilă, o bucată

3. Tijă de susținere nefiletată, fixă, o bucată

4. Șurub filetat de acționare, o bucată

5.Mâner de acționare, o bucată

6. Stâlp de susținere sudat, o bucată

Descrierea părților componente:

1. Prisme de prindere.

Reperul 1 al dispozitivului pentru fixarea și poziționarea semifabricatului pentru fabricarea virolei cilindrice va fi realizat de oțel marca S237, poate fi realizat dintr-un profil „L” cu laturi egale sau poate fi prelucrat mecanic din table și asamblat prin sudare sau bare cu secțiunepătrată.

Fig. 15

2. Tije susținere

Tijele de susținere vor fi prelucrate mecanic din oțel marca S235. Tija din partea stângă va fi fixa și va avea lunginea de 80 mm si va avea prelucrat un alezaj de trecere cu diametrul Ø 11. Reperul se va asambla prin sudare cu prisma de prinde 1 si cu suportul sudat 6.

Tija din dreapta va fi cu lungimea de 75 mm pentru ca in momentul deplasării pe axă longitudinală aceasta să nu se împăneze cu stălpul de susținere. Va prezenta o bucșă filetată pe interior pentru a se putea realiza mișcarea pe axul filetat.

Fig. 16

3. Șurubul de acționare și mânerul

Reperul șurub de acționare va fi prelucrat din S235 prin operații de prelucrare mecanică prin aliere. Va fi debitat din semifabricat sub formă de bară, va fi strunjit pentru obținerea formelor constructive, cilindric Ø10, apoi se va efectua operația de filetare cu ajutorul strungului. Mânerul este alcătuit dintr-un brat și o tijă cilindrică. Acestea sunt asamblate prin sudare.

Fig. 17

4. Stâlp de susținere sudat

Reperul stâlp sudat se realizează din oțel S235. Acesta va fi alcătuit din două repere iar talpa acestuia va prezenta două găuri pentru fixare într-un banc de lucru.

Fig. 18

Capitolul III. Proiectarea tehnologiei de sudare a virolei prin procedeul de sudare cu plasmă termică

3.1 Alegerea procedeului de sudare

Aspecte generale.

Plasma este un amestec de gaze, puternic ionizat care se obține cu un arc electric dintr-un mediu gazos (argon, hodrogen, azot, etc) șrangulat printr-un orificiu foarte îngust. De energie (până la 107W/cm2) permite operații de sudare și tăiere a metalelor și aliajelor având conductivitate termică ridicată sau temperaturi mari de topire ca: aluminiul,cuprul, oțeluri înalt aliate, refractare, etc. Temperatura plasmei obișnuite este de 10.000-50.000 ̊ C. Plasma se produce cu generatoare de diferite tipuri.

Generatoare cu arc de plasmă.

Arcul electric de formează între un electord de wolfram și piesă, conectate de la o sursă de curent continuu, polaritate directă (DC-). El este constrâns să treacă printr-un ajutaj racit, concomitent cu un jet de gaz. Presiunea creată în coloana arcului electric conduce la o creștere importantă a temperaturii. Spre exterior, gazul vine in contact cu pereții reci ai ajutajului, are o temperatura mai redusă și protejează coloana arcului. Arcul este denumit și transferat sau direct. Comprimarea plasmei se face pe baza efectelor termodinamic și de ștrangulare magnetică. În coloana arcului unde temperatura este ridicată, rezistența electrică este mai scăzută decât a zonelor exterioare mai reci. Curentul total al arcului de plasmă este format din linii de curent paralele de același sens. Datorită lor apar forțe electrodinamice care produc efectul de ștrangulare magnetică. Arcul de plasmă are un caracter ciclic. El se stabilește între electrodul central și suprafața ajustajului, încinzându-se pe o anumită traiectorie. La creșterea lungimii arcului, tensiunea se marește pana la valoarea de stingere. Concomitent, un alt arc este gata aprins în spate și se deplasează în locul primului. Frecvența de repetare a ciclului este de 10 până la 100 Hz.

Generatoare cu jet de plasmă

Arcul electric se formează între un electrod de wolfram și ajustaj conectate la o sursă de curent continuu, polaritate directă (DC-) independent de piesă. Generatorul este denumit cu arc indirect sau cu jet de plasmă. Fenomenele de generare a plasmei sunt similare ca la primul tip, rolul de anod fiind însă îndeplinit de ajutaj.

Fig. 19 Scheme de generatoare

Generatoare cu arc dublu

Între electrodul de wolfram și ajutaj se formează un arc electric alimentat de la o sursă de curent continuu. El arde continuu și este denumit arc pilot. Altă sursă de curent conectată între electrodul de wolfram și piesă realizează transferul și stabilizarea arcului spre piesă. Folosirea a două surse permite o reglare fină a parametrilor regimului de lucru. Alte variante folosesc o singură sursă care alimentează arcul pilot printr-un rezistor. Pierderile energetice sunt însă mai mari și reglarea arcului pilot este dificilă.

O cerință importantî este ca arcul de plasmă sa fie stabil. Aceasta se realizează cu sisteme care conduc la comprimarea coloanei și fixarea arcului în axa electrodului și a ajutajului. Stabilizarea se face cu gaz prin insuflare axială sau turbionară, cu jet de apă care prin vaporizare formează un mediu plasmogen sau magnetic. Electozii de wolfram sunt aliați cu 1..2 % thoriu sau lantan, realizând condiții mai bune de emisie și aprindere, posibilitatea lucrului cu densități mai mari de curent și îmbunătătirea stabilității arcului. Ei se oxidează intens daca în gazul plasmagen este prezent oxigenul. Azotul tehnic conține 3..5 % oxigen, astfel că pentru al utiliza în generatoare de plasmă trebuie folosit un ajutaj primar prin care trece argon cu rol de protecție a electrodului. Generatoarele moderne folosesc un electrod de zirconiu care rezistă la acțiunea aerului, O2, CO2, azot tehnic, datorită formării unei pelicule rezistente de oxigen. Uzura sa este mai intensă la peste 20 % O2 în prezența hidrogenului.

Nu se poate lucra însă în curent alternativ, deoarece pelicula de oxizi se distruge. Generatoarele de plasmă cu alimentare în curent alternativ se utilizează la sudarea aluminiului și aliajelor sale. Jetul de plasmă are rolul unui generator de energie pentru topirea și sudarea piesei. Protecția jetului de plasmă importiva gazelor din mediul înconjurător se realizează folosind gaz protector debitat prin orificii plasate lânga ajutajul principal sau printr-un ajutaj concentric cu acesta. În gazul protector realizează și focalizarea jetului de plasmă, producându-se un efect de străpungere. Generatoarele de plasmă sunt de tip combinat și prevăzute cu trei ajutaje: interior, exterior și protector. Pentru lucru se folosesc trei fluxuri de gaze: argon, cu rol de formare a plasmei la temperatura arcului electric , argon cu hidrogen, argon cu heliu (în funcție de natura materialului de sudat și grosimea acestuia), cu rol de focalizare sau alte amestecuri de gaze protectoare pentru protecția gazului de focalizare.

Particularități ale sudurii cu plasmă

Experimental s-a constatat ca marirea debitului de gaz plasmagen, peste o anumită limită, conduce la îndepărtarea băii de metal topit, fenomen caracteristic tăiere cu plasmă. Scăderea debitului de gaz conduce la apariția unui arc electric secundat concomitent cu deplasarea petei catodice de pe vârful electrodului pe porțiunea sa cilindrică. Se produce uzura intensă atât a electrodului cât și a ajutajului. Pentru stingerea arcului secundar se utilizează gaz de focalizare sau aplicarea unui câmp magnetic exterior. Formarea arcului de plasmă prin constrângere realizează o concentrare mare de energie și o densitate mare de curent. Arcul de plasmă are o formă columnară care îi conferă o bună stabilitate și o sensibilitate mai scăzută la variațiile lungimii sale. Generatorul de plasmă are dimensiuni relativ mari și astfel nu se poate apropia prea mult de piese (spre exemplu îmbinări de colț). Arcul mai lung și stabil nedeformabil permite astfel realizarea îmbinărilor cu un spațiu de acces mai limitat. Totodată variația lungimii nu influențează marimea zonei topite datorită transmiterii eficiente a căldurii prin coloana nedeformată a arcului.

Deficiențele de centrare a rostului sau denivelare a tablelor nu influențează mult calitatea îmbinarilor sudate cu plasmă.

Concentrarea mare de energie 500..600 W/mm2 face posibilă sudarea cu viteze mari și realizarea printr-o singură trecere la grosimi pana la 10..15 mm. Zona influențată termic este mai redusă.

Arcul pilot realizează o acțiune de ionizare necesară formării plasmei astfel că se poate lucra cu valori de curent reduse față de limita inferioară de ardere a arcului WIG.

Deformațiile pieselor în timpul sudării sunt mai reduse.

Fig. 20 Forma constantă a arcului de plasmă la variația lungimii sale.

Tehnica de lucru la sudarea cu jet de plasmă. În funcție de valoarea curentului se folosesc două tehnici de lucru.

Sudarea prin topire progresivă (melt-in plasma welding) se utilizează la sudarea tablelor subțiri cu grosimi sub 3 mm. Intensitatea curentului de sudare și debitul de gaz nu sunt prea mari astfel ca energia cinetică a jetului de plasmă la suprafața băii metalice este scăzută. Baia de metal topit avansează progresiv pe direcția cusăturii. Aceasta are o formă cu lațime relativ mare, de-a lungul căreia pătrunderea, deși mai mică, este aproape uniformă.

Sudarea cu jet penetrant (keyhole welding) se utilizează la sudarea tablelor cu grosimi peste 3 mm. Jetul de plasmă realizat la un curent de sudare și un debit de gaz mai mari realizează o patrundere completă prin grosimea piesei fără însă a sufla metalul topit din baia formată. Energia cinetică mare a jetului de plasmă contribuie la realizarea unui orificiu, înconjurat de o baie inelară de metal topit ce formează ulterior cusătura. Din coloana arcului căldura se transmite prin radiație și convecție, la peretele interior al “găurii de cheie-keyhole” formată.

Fig 21. Forma bării de metal topit.

Deoarece prin acest procedeu se realizează o bună patrundere se pun probleme referitoare la susținerea băii de metal topit. Oțelurile carbon și slab aliate, metalele și aliajele neferoase au o fluiditate relative mare în stare topită și o tensiune superficială scăzută. Susținerea băii se poate realiza pe o pernă de flux ceramic, pe o panglică adezivă specială din fibre de sticlă sau pe pernă de gaz. Protecția radacinii cu pernă de gaz folosește insuflarea unui current de gaz inert la rădăcină (argon), la o suprapresiune de 50..80 mm coloană de apă. Rădacina se formează pe o bară de cupru cu un șant profilat adecvat, atatșată tablelor ce se sudează. Prin acest canal se sulfă jetul de argon. Aceste bare au o secțiune pătrată, pe fiecare față fiind practicat un canal de o anumită formă. În funcție de forma rădăcinii se foloseste canalul adecvat prin rotirea barei. Procedeul se aplică la table subțiri unde apar deficiențe în alinierea corectă. La piese cu grosimi mai mari, prinderea se face în puncte de sudură sau cu dispositive adecvate. Oțelurile inoxidabile austentice au în stare topită o vâscozitate mare și o tensiune superficială ridicată, astfel ca baia de metal topit își păstrează forma fără a se folosi măsuri special de susținere.

Procedee moderne de sudare cu plasma.

Procedeu de sudare cu plasmă folosind curent pulsat. Este cunoscut și sub denumirile de sudare cu plasmă și curent pulsatoriu, modulat sau cu impuls. La sudarea prin procedeele obișuite se folosește un singur curent cu care nu se poate realiza decât un singur reglaj. La acest procedeu peste nivelul curentului de bază se suprapune un curent de impuls având o valoare mare. El se caracterizează prin faptul ca există cel puțin patru posibilități de reglare a curentului de sudare. Urmărind o pătrundere corectă se pot programa trei din cele patru variabile, ultima fiind stabilită de un regulator automat. Pătrunderea cordonului la sudare se asigură prin mai multe metode. Acestea se explică în continuare:

– măsurarea temperaturii se face cu ajutorul unui foto detector sensibil în domeniul infraroșu, continuu în raport cu deplasarea capului de sudare, la partea inferioară a piesei sub capul de sudare. Această temperatură trebuie menținută la valoarea temperaturii de topire a metalului ce se sudează. Când acest lucru nu este posibil, dattorita formei constructive și dispozitivelor de suținere, traductorul măsoară temperatura pe fața superioară a îmbinării într-un punct situat la o anumită distamță de baia de metal topit. Cunoscând distribuția câmpului termic se determină temperatura punctului respectiv. Traductorul este conectat la regulatorul automat care menține valorile temperaturii printr-o metodă sau alta în limite pentru care corespunde o bună pătrundere. Inițial, se determină expreimental, în raport cu particularitățile pieselor de sudat, regimurile optime, pătrunderea, etc. pentru a obține valori concludente în vederea reglării echipamentului și în special, a regulatorului automat. Controlul se aplică la sudarea prin topire progresivă.

– utilizarea unei reglări de tip adaptiv. Sub piesele ce se sudează se dispune o bară de cupru izolată. Elementele se conectează la o sursă de curent de câțiva volți. Dacă jetul de plasmă străpunge îmbinarea, ionizarea creată conduce la apariția unor descărcări electrice. Acesta constituie un semnal de eroare pentru regulatorul automat care va comanda reducerea intensității curentului de lucru. Descărcarea electrică încetănd, se comandă din nou cresterea curentului. Procesul este destul de rapid și se adaptează in rapor cu situațiile din diverse zone ale îmbinării. Acest control se aplică în cazul sudării cu jet penetrant.

– utilizarea unui traductor de zgomot. La străpungerea piesei de către jetul de plasmă, apare un zgomot caracteristic. Prin utilizarea unui traductor de zgomot se comandă regulatorul automat care modifică valoarea curentului și concomitent debitul de gaz, deoarece acesta are rol important în realizarea pătrunderii. Se menționează ca reglarea curentului se face în limitele curentului de bază (minim) și a curentului de puls (maxim). Curentul de bază condiționează formarea plasmei și funcționarea generaatorului iar cel de puls îmbunătățește performanțele jetului de plasmă pentru o utilizare eficientă. Acestea constau în realizarea unei pătrunderi mai bune față de sudarea cu un curent constant și un control precis al vitezei de răcire și solidificare. Deoarece se reduce timpul de menținere a metalului la temperaturi ridicate, influența gazelor din atmosferă sau din metalul cusăturii este mult diminuată, structurile obținute au o granulație fină datorită vitezelor de solidificare și racirilor mari. Caracteristicile mecanice ale îmbinării vor fi astfel îmbunătățite. Concomitent trecerea mai rapidă prin intervalul temperaturilor de fragilizare reduce tendința de fisurare la cald a cordonului de sudură. Tensiunile și deformațiile datorită procesului de sudare sunt reduse datorită unui aport redus de energie sub formă de căldură introdus în piese. Posibilitatea reglării procesului printr-un numar mai mare de parametri a permis un bilanț energetic optim. Acesta are ca efect realizarea unui factor de formă bun al cusăturii prin reducerea lățimii acesteia, reducerea zonei influențată termic și posibilitatea executării îmbinărilor sudate de poziție. Metoda se aplică cu bune rezulate la sudarea tablelor subțiri fără a mai fi nevoie de susținerea rădăcinii. Echipamentul de sudare lucrează în ciclu programat pentru conectarea arcului pilot, apoi a arcului transferat. Performațele realizate sunt mai bune comparativ cu procedeul WIG cu arc pulsat.

Sudarea cu plasmă

Sudarea cu plasma este un procedeu de sudare prin topire la care coalescența se produce prin incalzirea cu un arc electric constrans, care se arde intre electrod si piesa de sudat sau intre un electrod si si oduza de constrangere. Protectia la sudare se asigura cu un gaz inert sau un amestec de gaze. Sudarea se poate face cu sau fara material de adaos.

Procedeul se aseamana cu sudarea WIG, cu deosebirea ca arcul de plasma este constrans, printr-o strangulare mecanica sau electromagnetica. Pin aceasta temperatura coloanei arcului de plasma este mult maimare decat a arcului WIG.

Sudarea cu lasma se aplica, de obicei, in varianta cu arc de plasma (transferat).

Sudarea se efectueaza in curent continuu, foarte rar in curent alternatv, sursa avand o caracteristica externa abrupt cazatoare.

Comparativ cu sudarea WIG sudarea cu plasma are urmatoarele particularitati;

– sursa termica este considerabil mai concentrata, puterea specifica fiind de 5×10.000 W/cmxcm, ca atare patrunderea sudurii este mai mare, putandu-se suda dintr-o trecere piese cu grosimea de 10 … 18 mm, respectiv utilizand viteze de sudare mai mari. In acelasi timp, sectiunea cusaturii este mai mica;

– arcul electric de plasma are un aspect columnar, ceea ce il face putin sensibil la variatii ale lungimii sale. Ca urmare se admit tolerante mai mari la pozitionarea pe verticala a pistoletului de sudare, marimea zonei topite neschimbandu-se ptractic la variatii ale lungimii arcului. In acelasi timp, pozitionarea pe orizontala a pistoletului este mai pretentioasa;

– arcul electric de plasma are o stabilitate foarte buna, ceea ce ii permite sudarea cu curenti mult mai mici decat cei de la sudarea WIG. In domeniul curentilor mici (sub 15 A) procedeul se utilizeaza sub denumirea de “sudarea cu microplasma”;

– generatorul de sudare este mai complicat si ca atare si mai scump.

Sudarea cu plasma permite imbinarea a oricaror metale, in orice pozitie, folosinsd varianta manuala, mecanizata sau automatizata.

Se pot suda piese cu grosimi de 0,05 …. 25 mm, folosind urmatoarele tehnici de sudare prezentate in tabelul de mai jos:

Tabel 1. Tehnici de sudare

In cazul sudarii prin topire progresiva, cusatura se obtine prin avansul progresiv al baii de metal topit in sensul grosimii piesei. Intensitatea de curent si debitul de gaze au valori reduse. Se utilizeaza la sudarea tablelor subtiri.

La sudarea cu jet penetrant sau “in gaura de cheie” parametriii sunt alesi astfel incat sa se obtina un jet de plasma suficient de puternic pentru a patrunde complet prin grosimea materialului. Tensiunea superficiala forteaza baia de metal topit sa curga in jurul orificiului pentru a forma cusatura.

Domenii uzuale ale parametrilor de sudare cu plasma :

Tabel 2. Domenii uzuale

Rata depunerii este de 2-9 kg/h. Procedeul se aplica, in primul rand, la sudarea tevilor si a tablelor subtiri din oteluri aliate.

3.2 Caracteristici mecanice și fizice ale materialelor de bază

Marca de otel contine simbolul S (care se refera la grupa de otel – otel de constructii) si numarul 185, 235, 275 sau 355 care exprima valoarea minima a limitei de curgere exprimata. Marcile de otel difera intre ele prin caracteristici mecanice.

în cadrul fiecarei marci otel se definesc mai multe clase de calitate:

JR – clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de rupere la incovoiere prin soc  de 27J la +20 grade C

JO – clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de rupere la incovoiere prin soc  de 27J la 0 grade C

J2 – clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de rupere la incovoiere prin soc  de 27J la -20 grade C

K2 – clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de rupere la incovoiere prin soc  de 40J la -20 grade C

Clasele de calitate, care diferentiaza otelurile in cadrul acelorasi marci, pun in evidenta, pe de o parte comportarea buna la sudare, iar pe de alta parte siguranta sudurilor si a pieselor sudate, prin asigurarea tenacitatii si evitarea ruperilor fragile. Otelurile din clasele de calitate JR, JO, J2 si K2 au in general capacitate de sudare pentru toate procedeele de sudare. Sudabilitatea creste de la JR la K2.

Nu toate tipurile de otel sunt sudabile. Compozitia chimica a aliajului influenteaza comportarea acestuia la sudare. Cu cat creste continutul de carbon din compozitia chimica a otelului, cu atat sudarea devine mai delicata.

In alegerea clasei de calitate a otelului, atunci cand executati constructii metalice sudate, trebuie sa tineti cont de:

– natura solicitarilor, grosimea produsului, temperatura de expoatarea a constructiei.

Tabel 3. Caracteristicile oțelului S235JR

3.3 Caracteristici tehnice ale instalației de sudare

Fig. 22 Aparatul de plasmă termică Superplasma 60/3

Explicaii figuri:

Cartelă SPL;

Cartelă schimbare tensiune;

Redresor;

Cartelă HF;

Cartelă filtru;

Rezistență;

Rezistență;

Siguranța 2A;

Comutator;

Electrovalvă;

Termostat;

Întrerupător;

Lampă galbenă;

Lampă roșie;

Presostat;

Contactor;

Comutator;

Cablu de masă;

Cablu de alimentare;

Motor;

Ventilator;

Transformator;

H.F. Transformator

Transformator auxiliar;

Suport Cablu;

Roată;

Roată fixă;

Ax roți;

Diafragmă;

Manometru;

Filtru aer;

Reductor presiune;

Mâner;

Parte posterioară;

Panou frontal;

Parte inferioară;

Capac;

Parte dreaptă;

Parte stângă;

Bornă masă;

Torță plasmă;

Sistem tăiere circulară;

Protecția muncii:

Instalarea și manevrarea aparatului se vor efectua numai de către personal special instruit;

Alimentarea se va face doar de la prize cu împământare;

Evitați atingerea părților neizolate ale circuitului de tăiere;

Purtați echipament de protecție în timpul funcționării;

Nu utilizați cabluri sau torțe cu defecte de izolație sau conexiuni slăbite;

Nu folositi utilajul în camere umede sau în ploaie;

Opriți și deconectați aparatul în timpul operațiunilor de întreținere;

Informații generale:

Plasma este un gaz încălzit la temperaturi foarte mari și ionizat astfel încât să devină conductor electric;

Torța are nevoie de aer comprimat pentru formarea plasmei și pentru răcire;

Procesul începe printr-un arc de înaltă tensiune care amorsează un arc pilot între electrod (-) si duza torței (+);

Prin aducerea torței în apropierea părții de tăiat, care este conectată la (+), arcul crează plasma;

Arcul pilot poate dura maxim 2 secunde, dacă plasma nu este inițiată în acest timp, ciclul se întrerupe;

Părți componente:

Sursa de curent, cu roți, cablu de alimentare, kit conectori pentru aer comprimat, conector pentru torță, cablu de masă;

Torță pentru pentru plasmă, cu electrozi, duze.

Fig. 23 Torță pentru plasma termică

Fig. 24 Componente torță

Sursa de curent:

Protecție electrică: Clasa I;

Dimensiuni: 530x750x880 mm;

Greutate: 74 kg;

Model torță: HP50;

Clasă izolare termică: H;

Torță manuală HP50:

Gaz folosit: aer comprimat uscat;

Presiune aer: 5 bar;

Debit aer: 140 L/min;

Curent de tăiere: 30-50 A;

Lungime cablu 6%;

Instalare:

Pentru aerul comprimat asigurați 5 bari si 140 l/min; aerul umed sau cu ulei va cauza uzura prematura a torței; nu depașiți presiunea de 8 bari;

Se va conecta la un sistem trifazat de alimentare cu împământare;

Se recomandta o secțiune a cablului de 2.5 ;

Masa trebuie fixată bine pe piesa de tăiat, cât mai aproape de zona tăieturii;

Așezați aparatul într-un loc aerisit, fără praf, fum sau gaze; lăsați un spațiu de minim 500 mm în jurul mașinii;

Înainte de mutarea din loc a aparatului, deconectați-l de la rețea.

Controlul și semnalizarea:

1. Comutator general:

– în poziția 1 (ON) aparatul este gata de utilizare și lampa este aprinsă;

– circuitele sunt alimentate dar tensiunea pe torță este nulă;

2. Presiunea se reglează din butonul special, în concordanță cu datele tehnice ale torței;

3. Supra încălzirea transformatorului este semnalizată de aprinderea lămpii galbene, iar funcționarea va fi întreruptă; repornirea este automată după răcire;

4. Dacă presiunea aerului cald scade, se apride lampa galbenă, repornirea este automată;

5. În cazul defecțiunilor la torță (de obicei scrt-circuit între electrod și duze) se va aprinde lampa roșie;

6. Butonul torței trebuie apăsat min 0.3 secunde pentru a activa torța, pentru a evita pornirile accidentale; în cazul eliberării butonului, operarea se opreste imediat, cu excepția aerului de racire;

3.4 Stabilirea parametrilor tehnologici de sudare

– La aceasta metoda nu se foloseste materialul de adaos

– Verificarea calitati sudurilor este simplă

– Este simplu de manevrat aparatul

Procesul este pornit cu o aprindere de înaltă frecvență, care ionizează spațiul între electrodul de wolfram si anodul care este piesa, in asa fel incat la mersul in gol sa se realizeze arcul electric intre pistolul aparatului si piesa

Cu acest arc este trasnsmis o cantitate de energie care are valori intre 102 si105 J/mm2s .

– Se poate influenta parametri cusaturi:

– Cantitatea de gaz plasmagen

– Geometria duzei de gaz plasmagen

– Intensitatea curentului

– Timpul impulsului de curent

– Modulatia curentului

– Distanta intre piesa si pistol

– Echipamentul

– Comandarea aparatului

Softwerul (PLASMA CONTROL SOFTWARE, PCS) este pentru a putea introduce parametri de sudare, de documentare si de monitorizarea procesului, cu sistemul asta se poate monitoriza toate parametri importante, ca curentul, tensiunea, gazele si racirea.

Introducerea parametrilor de sudare se realizeaza intro meniu, care este usor de manevrabil ori cu grafica prin adaugari valorile curespunzatoare cerintelor.

– Constructia pistolului

– Pistolul este conceput și pentru sudare in puncte

– Electrodul pistolului este racit cu un sistem de racire inchisă

Cu o racire optimă se poate face aproximativ 1500-2000 puncte de sudare, acolo unde grosimea tablei de sus nu depasaste 0.8 mmde adaos cât și metalul de bază.

Fig. 25

Plasma, denumită și cea de-a patra stare a materiei, se obține prin constrângerea unui arc electric sub formă de jet de gaz plasmogen, puternic ionizat. Plasma atinge temperaturi foarte ridicate (10.000-50.000 ).

Practic, cu plasmă se pot suda și tăia toate aliajele metalice.

Sudarea cu plasmă se aseamană cu procedeul de sudare cu electrod nefuzibil în mediu de gaz protector (cu WIG)

Plasma se obține în dispozitive numite generatoare de plasmă.

Fig. 26

Când plasma este formată între electrodul de wolfram și ajustajul anod, fiind expulzată prin acesta sub formă de jet (flamă), arcul este de tip netransferat, utilizabil în special în operațiile de metalizare.

Fig. 27

Când plasma se formează între electrodul de wolfram și piesa de sudat, arcul este de tip transferat, de obicei folosit în operațiile de tăiere, sudare sau încărcare prin sudare.

În cazul procedeului de sudare cu plasmă, la variații mari ale lungimii arcului electric, modificările asupra diametrului plasmei prinse de piesa de sudat sunt nesemnificative. Prin șstangularea arcului de plasmă în ajutajul anod, temperatura acestuia creste mult și astfel se obține o sursă de energie foarte concentrată. Ajutajul anod în mod obligatoriu este puternic răcit cu apă.

Sudarea cu plasmă se aplică pentru tablele subțiri, fără metal de adaos iar pentru tablel groase peste 4 mm cu metal de adaos.

3.5 Utilizarea procedeului de fixare

Se va prinde dispozitivul de fixare pe bancul de lucru prin găurile de prindere din talpa piciorului de susținere. Sa va deschide dispozitivul de fixare prin rotirea manerului de acționare până cand distanța dintre lamele este destul de mare pentru a introduce virola. Se introduce virola iar apoi prin utilizarea mânerului se vor apropia lamele de strângere până acestea vor face contact fix cu virola ce urmează a fi sudată.

Fig. 28

Fig. 29

3.6 Succesiunea fazelor operației de sudare

Se pregătește virola de sudat pentru procedeul de sudare

Se fixează reperul ce urmează a fi sudat folosind dispozitivul de fixare.

Se conectează aparatul de sudare la o sursa de curent

Se conectează aparatul de sudare la sursa de aer sub presiune

Se pornește aparatul

Se fixează pistoletul la o distanță stabilită exact față de piesă

Se realizează puncte de fixare pe toată lungimea virolei, apoi se execută cordonul sudat pe lungimea virolei, ce are lungimea de 100mm.

3.7 Normarea tehnică a operației de sudare

Corelarea în timp a proceselor tehnologice impune de la început stabilirea unor criterii comune.

Astfel, un asemenea criteriu a devenit normarea tehnica. Norma de munca reprezinta si unul din criteriile aprecierii eficientei oricarui proces tehnologic.

Este de dorit ca operatiile, fazele, trecerile, etc. sa se faca într-un timp cât mai scurt (desigur nu în dauna calitatii produsului), având astfel certitudinea ca în timpul limitat de conditiile de fabricatie (schimb, zi, decada luna, etc.) sa se poata prognoza o cantitate stricta de produse corelate desigur cu planul de productie.

Norma de lucru, norma de timp si norma de productie

Timpul stabilit în vederea executarii unei anumite lucrari tehnologice în anumite condiții tehnico-economice poarta numele de norma de lucru sau norma de timp (NT).

Aceasta se masoara în schimburi, ore sau minute.

Norma de productie (Np) se refera la cantitatea de produse sau de lucrari stabilite a se efectua într-o unitate de timp de catre un executant, în conditiile unei calificari corespunzatoare si conditii tehnico-organizatorice precizate ale locului de munca.

Legatura dintre norma de timp si norma de productie este redata de relatia:

[NT] (zi/buc.), (ore/buc.), (min/buc.).etc., se exprima în general în: unitati de timp (an, zi, ore, min..)/ unitate de produs (buc, kg., m,.). Desigur constructia de masini foloseste în cel mai des caz (min/buc)

Structura normei tehnice de timp NT si stabilirea elementelor componente

Întrucât operatia este unul din elementele de baza ale procesului tehnologic (pentru care exista si documentatie – planul de operatii), norma de timp (NT) se va referi la timpul necesar realizarii unei piese în cadrul ei. Structura normei tehnice de timp se prezinta în fig. unde:

– Tpi – timpul de pregatire si încheiere

– Top -timpul operativ

– tb – timpul de baza

– ta – timpul auxiliar (ajutator)

– Td1 – timpul de deservire a locului de munca

– tdt – timpul de deservire tehnica

– tdo – timpul de deservire organizatorica

– Tîr – timpul de întreruperi reglementate

– tto – timpul de întreruperi conditionate de tehnologia stabilita si de organizare a productiei

– ton – timpul de odihna si de necesitati firesti (fiziologice)

Deci, norma de timp se poate exprima si sub forma relatiilor:

(min/buc)

– norma de timp pe bucata

N – nr. bucati piese din lot

(min/rot)

Sa analizam pe rând fiecare componenta a relatiei normei tehnice de timp (NT)

[Tpî] – timpul de pregatire si încheiere

El se determina pentru toata seria (lotul) de piese.

El este consumat de operatorul uman înainte si în timpul efectuarii lucrarii pentru crearea conditiilor necesare executarii acesteia precum si dupa terminarea ei, pentru încheierea lucrarilor (studierea planului de operatii – a documentatiei tehnologice în general, pregatirea locului de munca, reglarea masinii, montarea S.D.V.-urilor, etc.).

În general, timpul de pregatire-încheiere nu depinde de marimea lotului de piese si nu contine consumuri de timp care se repeta periodic în timpul lucrului.

Tpî – depinde de tipul productiei, de natura (felul) operatiei si de gradul de organizare a muncii. El se stabileste pe baza unor normative si date experimentale.

[Top] – timpul operativ: este timpul efectiv consumat de catre operatorul uman în decursul caruia se realizeaza procesul tehnologic propriu-zis.

Se compune din timpul de baza si cel ajutator (auxiliar)

() – timpul de baza, este timpul pentru transformarea prin aschiere a semifabricatului.

El depinde direct de regimul de aschiere si se poate determina pe cale analitica, grafica sau prin cronometrare.

() – timpul auxiliar (ajutator), se consuma cu efectuarea actiunilor auxiliare (de exemplu timpul pentru fixarea si scoaterea piesei, timpul pentru cuplarea avansului si a turatiei, timpul pentru masurarea dimensiunilor realizate, etc.)

De remarcat este faptul ca în anumite situatii o parte din timpul auxiliar poate sa se suprapuna cu timpul de baza.

Acea parte, bineînteles nu se va cuprinde în timpul operativ.

[Td1] – timpul de deservire a locului de munca este timpul consumat de operatorul uman pe întreaga perioada a schimbului de lucru, atât pentru mentinerea în stare de functionare a utilajului, cât si pentru alimentarea si organizarea locului de munca.

– procentual:

Structural se compune din:

(tdt) – timpul de deservire tehnica se poate determina procentual din timpul de baza:

[min]

unde:  K1 – în procente raportul lui (tdt) fata de (tb)

(tdo) – timpul de deservire organizatorica; aceasta nedepinzând de locul concret de munca, efectuându-se la orice fel de lucrare.

Asemenea ca si (tdt), se poate exprima în procente fata de timpul de baza:

[min]

unde K2 este coeficientul procentual (fata de timpul operativ)

[Tîr] – timpul de întreruperi reglementate este perioada de timp necesar operatorului uman în procesul de lucru pentru necesitati firesti (ton) cât si de organizare a productiei (tto).

Deci:

Se poate estima:

[min]

unde K3 este tot un factor procentual.

Este important sa retinem ca toti timpii: [Tpî, Top, Td1, Tîr) sunt timpi productivi.

Metode folosite pentru determinarea normelor tehnice de timp, modalitati de masurare si analiza

Se pot folosi urmatoarele metode în vederea stabilirii normelor de timp:

a)      metoda analitica

b)      metoda experimental-statistica

c)      metoda comparativa

Metodele b) si c) au un oarecare grad de subiectivitate, deci, în consecinta nu pot fi aplicate în productia de serie mare si masa.

Prima metoda, cea analitica (a) defalca în profunzime structura procesului de prelucrare, deci elementele componente: operatii, faze, treceri, pâna la nivel de mânuiri.

Deocamdata aceasta metoda se considera a fi cea mai exacta si din aceasta cauza, metoda are aplicabilitate în productia de serie mare si masa, unde stabilirea normelor de timp trebuie sa fie facuta cu precizie maxima.

Ca metode de masurare si de analiza a timpului de munca întâlnim:

Metode de înregistrare directa a timpului

– cronometrarea

– fotografierea

Metode de înregistrare indirecta a timpului

– observari instantanee

– masurarea timpului pe microelemente

3.8 Întocmirea fișei tehnologice (WPS)

Bibliografie:

1. Dehelean Dorin – Sudarea prin topire, Editura Sudura, Timișoara, 1997

2. D. Vișan – Tehnologii de sudare, Universitatea „Dunărea de jos”, Galați, 2008

3. G. Zgură, D. Răileanu, L. Scorbețiu – “Tehnologia sudării prin topire“, Editura didactică și pedagogică București 1983

4. Ghid pentru proiectarea, construirea, montarea, și repararea recipientelor metalice stabile sub presiune, Colecția inspecției de stat pentru controlul cazanelor, recipientelor sub presiune și instalațiilor de ridicat, ISCIR

5. Jinescu, V.V. Aparate de tip coloană. București: Editura tehnică, 1978

6. Palade, V., Panțuru, D. Recipienți și aparate tubulare. vol.1. Recipiente cilindrice verticale cu amestecător. Îndrumar de proiectare. Galați: Universitatea “Dunărea de Jos”, 1996

7. Savu Ionel-Dănuț – Sudabilitatea materialelor inginerești, Editura Universitaria Craiova, 2010

8.Ștefănescu, I., ș.a. Recipiente sub presiune în construcție sudată. Îndrumar de proiectare. Galați: Universitatea “Dunărea de Jos”, 1991.

9.V. Jinescu, V. Mărgineanu, I. Oprean, R. Iatan, V Chiriac, G. Tănase – “Utilajul și tehnologia construcțiilor mecanice, utilaj tehnologic“Editura didactică și petagogică București 1980

10.Vasile Palade, Ioan I. Ștefănescu- Recipiente și aparate tubulare, Editura Semne București, 2000

11.https://melindasteel.ro/tevi-si-sectiuni-din-otel/48-tevi-de-precizie-rotunde-3.html#

12. http://www.steelpipes.ro/ro/tevi-sudate-ssaw-lsaw-lsaw-hfw/

13. https://www.iprotectiamuncii.ro/norme-protectia-muncii/nssm-33

14. http://www.svarkainfo.ru/rus/technology/plazma/

15. https://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_arc_welding