Teza Doctorat Goran(ene) Mariana [627613]

FONDUL SOCIAL EUROPEAN
Investește în oameni!
Programul Operațional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 -2013
Proiect POSDRU/159/1.5/S/138963 – Performanța sustenabilă în cercetarea doctorală și post doctorală – PERFORM

UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ȘCOALA DOCTORALĂ I.M.S.T. – DEPARTAMENTUL T.M.S.

TEZĂ DE DOCTORAT
EVALUAREA PRIN METODE NEDISTRUCTIVE A
CALITĂȚII PIESELOR RECONDIȚIONATE

NON – DESTRUCTIVE EVALUATION OF THE
RECONDITIONED PARTS QUALITY

Conducător de doctorat :
Prof. dr. ing. Gabriel Marius DUMITRU

Autor:
Ing. Mariana GORAN (ENE)

BUCUREȘTI
2018

FONDUL SOCIAL EUROPEAN
Investește în oameni!
Programul Operațional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurs elor Umane 2007 -2013
Proiect POSDRU/159/1.5/S/138963 – Performanța sustenabilă în cercetarea doctorală și post doctorală – PERFORM

UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ȘCOALA DOCTORALĂ I.M. S.T. – DEPARTAMENTUL T.M.S.

Nr. Decizie Senat 2 56 din 06.07.2018

TEZĂ DE DOCTORAT
EVALUAREA PRIN METODE NEDISTRUCTIVE A
CALITĂȚII PIESELOR RECONDIȚIONATE
NON – DESTRUCTIVE EVALUATION OF THE
RECONDITIONED PARTS QUALITY

Autor : Ing. Mariana GORAN (ENE)
Cond ucător de doctorat: Prof.dr. ing. Gabriel -Marius DUMITRU
COMISIA DE DOCTORAT
Președinte Prof.dr.ing. Cristian DOICIN de la Universitatea POLITEHNICA din
București
Conducător
de doctorat Prof.dr.ing. Gabriel Marius DUMITRU de la Universitatea POLITEHNICA d in
București
Referent Prof.dr.ing. Radu IOVĂNAȘ de la Universitatea Transilvania din
Brasov
Referent G-ral Prof.dr.ing. Marian BUNEA de la Academia Tehnică Militară
București
Referent Prof.dr.ing. Gabriel IACOBESCU de la Universitatea POLITEHNICA din
București

BUCUREȘTI
2018

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-3-

Mulțumiri ,

Finalizarea acestei teze de doctorat a fost posibilă datorită timpului alocat pentru
studiile doctorale, sprijinului moral și î ndrumarea a mai multor persoane , este rezultatul unei
intense activit ăți de cercetare și document are desfășurate în laborato rul de control nedistructiv
în Departamentul de Tehnologia Materialelor și Sudare, de aceea, d oresc sa mulțumesc
tuturor membrilor colectivului Departamentului TMS , care m -au ințeles și m -au ajutat pe tot
parcursul realizării lucrării.
În primul rând adresez sincere mulțumiri conducătorului științific, Domnului Prof.
Univ. Dr. Ing. Gabriel Marius DUMITRU, pentru deosebitele indicații primite în vederea
elaborării tezei de doctorat, răbdarea și devotamentul arătat pe parcursul întregii perioade de
studiu.
Țin să mulțumesc de asemenea Domnului Ing. Ion Trușca ( Plasma Jet ), Domnului
Conf. Dr. Ing. Victor Popovici (Universitatea Politehnica București – laboratorul de
defectoscopie nedistructivă I.M.S.T. ) și Domnului Dr. Ing. Constantin Dumitrașcu
(Universitatea Politehnica București – laboratorul de termografie cu radiații în infraroșu din
departamentul TMS) pentru timpu l și ajutorul acordat.
Mulțumesc familiei mele pentru susținerea acordată și înțelegerea acordată pe tot
parcursul anilor de studii.

Acknoledgement s
„Rezultatele prezentate în ace astă teză de doctorat au fost obținute cu sprijinul Ministerului
Fondurilor Europene prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane
2007 -2013, Contract nr. POSDRU /159/1.5/S/138963 – PERFORM. The work has been
funded by the Sectoral Oper ational Programm Human Resources Development 2007 -2013 of
the Ministry of European Funds through the Fin ancial Agreement POSDRU
/159/1.5/S/138963 – PERFORM„.

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-4-

ABSTRACT

Scopul științific al tezei de doctorat ’’Evaluarea prin metode nedistructive a calității
pieselor recondiționate’’ este de a caracteriza straturile depuse prin pulverizare termică, în
vederea alegerii metodelor optime de recondiționare prin meta lizare prin pulverizare termică,
de a descrie controlul nedistructiv al straturilor pulv erizate termic prin curenți turbionari și
modelarea transferului termic.
Plecând de la avantajele și dezavantajele aplicării pulverizării termice prin procedeul
de depunere în jet de plasmă, s -au efectuat analize prin element finit la straturile depuse din :
(stratul de bază oțel), (stratul de bază oțel ) și (stratul de bază
oțel), au fost examinate prin ultrasunete și curenți turbionari, iar stratul depus ( stratul
de bază oțel) a fost examinat prin termografie în infraroșu, prin Phased Array și curenți
turbionari, în vederea obținerii neconformităților dintre stratul depus și cel de bază.
Studiile experimentale au fost efectuate pe șapte probe. Astfel, a fost stabilită grosimea
stratul ui de pulverizare, neconformitățile dintre stratul depus și metoda optimă de
recondiționare.
Direc țiile de cercetare ulterioară: prin studiile teoretice și cercetările experimentale ce
se vor desfă șura în cadrul Tezei de Doctorat ‖Evaluarea prin metode ne distructive a calită ții
pieselor recondi ționate‖, consider că se va da o consisten ță deosebit ă conceptului de
condi ționare/recondi ționare, că noile cuno ștințe dob ândite vor îmbog ăți teoria ingineriei
suprafe țelor și vor conduce la schimbarea metodici i de proiectare în construc ția de ma șini prin
certitudinea calit ății suprafe țelor oferit ă de controlul defectoscopiei nedistructive.

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-5-

INTRODUCERE

Acum când omenirea este energofagă și că resursele materiale scad în raport cu
consumul, că poluarea pu ne în pericol însăși existența omenirii, studiile și cercetările menite
să conducă la scăderea consumurilor pe de o parte, dar și la satisfacerea pretențiilor de calitate
ale consumatorilor sunt de maximă actualitate.
Partea de cercetare și documentare s -a efectuat în vederea descrierii procedeelor prin
metalizare prin pulverizare termică și examinarea nedistructivă. Realizarea probelor pentru
cercetarea experimentală și aplicarea metodei elementului finit.
Controlul nedistructiv prin curenți turbionari ar e menirea de a ofer ii certitudinea
calității piesei recondiționate chiar și în cazul unor procese cu grad de incertitudine extrem de
ridicat , așa cum sunt procesele de metalizare prin pulverizare.
Tehnologiile de condiționare și recondiționare prin pulveri zare termică, caracterizate
prin economie de material, de energie, de scule așchietoare și manoperă pot satisface cu brio
cerințele de mai sus, dar ridică o problemă extrem de importantă, și anume aderența stratului
depus la materialul de bază [55].
Încer cările straturilor depuse prin pulverizare termică – singurele standardizate sau
recunoscute de către organismele de auditare – pot atesta valabilitatea procesului tehnologic
proiectat. Dar variabilele de proces sunt extrem de multe. Tehnicile de control n edistructiv au
menirea de a oferi încredere, certitudinea calității piesei recondiționate.
Obținerea unor straturi superficiale cu performanțe ridicate în raport cu materialul de
bază, bazate pe creșterea continuă a calității straturilor depuse prin pulver izare termică.
Adaptarea unor tehnici specific de control nedistructiv pentru evaluarea straturilor
depuse prin pulverizare termică, la nivelul actual al cerințelor tehnologiei proceselor de
recondiționare, prin utilizarea unor materiale cu proprietăți fiz ico-chimice, mecanice și
tehnologice mai mari decât a materialului de bază, astfel încât piesele recondiționate să
asigure refacerea fiabilități.
În teza de doctorat se studiază straturile depuse prin pulverizare termică prin
examinarea cu curenți turbiona ri și modelarea procesului de pulverizare termică prin metoda
elementului finit, utiliz ând pachetul de programe ANSYS.
Cercetările experimentale cuprind probe de diferite dimensiuni, material depus,
metode de analiză și control nedistructiv.
Urmarea a rezu ltatel or experimentate obținute, se propune schimbarea metodicii de
proiectare în construcția de mașini prin certitudinea calității suprafețelor oferite de controlul
defectoscopiei nedistructive.

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-6-

OBIECTIVE ALE TEZEI DE DOCTORAT
Obiectivele urmărite spr e a fi rezolvate în cadrul activită ților de cercetare teoretică și
experimentală în teză sunt următoarele:
– stabilirea stadiului actual al metodelor de recondiționare prin pulverizare termică;
– realizarea unor analize comparative privind fluxul tehnologic o ptim în procesele de
recondiționare prin pulverizare termică;
– realizarea unor analize comparative privind eficiența metodelor și tehnicilor de
defectoscopie nedistructivă;
– obținerea unor straturi superficiale cu performanțe ridicate în raport cu materialul de
bază;
– adaptarea unor tehnici specifice de control nedistructiv respectiv curenti turbionari
pentru evaluarea straturilor depuse prin pulverizare termică;
– caracterizarea straturilor depuse prin pulverizare termică, în vederea alegerii
metodelor optime d e recondiționare prin metalizare pri n pulverizare termică.

Rezultatele urmărite:

– definirea metodelor existente de obținere a straturilor pulverizate termic;
– definirea proprietăților dintre parametrii tehnologici și proprietățile obținute;
– obținerea prob elor pentru controlul cu curenți turbionari;
– corelarea rezultatelor obținute în urma controlului cu curenți turbionari asupra unui set
de probe metalizate prin pulverizare termică, prin metoda elementelor finite cu
ajutorul programului de analiză ANSYS;
– utlizarea unui model de îmbunătățire 6 Sigma DMAIC pentru reducerea numărului de
neconformități identificate la recondiționarea prin metalizare prin pulverizare termică
și implementarea rezultatelor prin intermediul unei proceduri de lucru pentru procesul
de metalizare .
Procedurile de control de defectoscopie nedistructivă vor permite controlul tuturor
produselor condiționate/recondiționate prin pulverizare termică și vor oferi certitudinea
calității produsului. Modele teoretice vor putea constitui o bază de plecare privind studiul
comportării tuturor mediilor, discontinuităților (strat cu porozități) și pentru alte tipuri de
aplicații.
Pornind de la cercetările teoretice și experimentale privind comportarea unor materiale
utilizate în procesul de recondițion are, lucrarea d e doctorat cuprinde 7 capitole:
CAPITOLUL 1 prezintă stadiul actual al evoluției cercetărilor teoretice privind
metodele de recondiți onare prin pulverizare termică.

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-7-

CAPITOLUL 2 este consacrat studiului privind proprietățile și testarea popri etăților
straturilor de puse prin pulverizare termică.
CAPITOLUL 3 prezintă stadiul inspecției straturilor subțiri cu curenți turbionari, sunt
evidențiate tipurile de defect și domeniul de aplicabilitate ale acest ora.
CAPITOLUL 4 evidențiază rezultatele experimentale privind inspecția cu curenți
turbionari a straturilor depuse prin pulverizare termică și studiul comportării termice a
probelor recondiționate, utilizând programul ANSYS, ce folosește metoda elemente lor finite.
CAPITOLUL 5 cuprinde rezultatel e experimentale a inspecției straturilor ceramice
pulverizate termic, utilizând examinarea prin termografiere în infraroșu, examinarea prin
Phased Array și exam inarea prin curenți turbionari.
CAPITOLUL 6 prezintă cercetări teoretice privind etapele de apl icare a principiilor
de management al calității în procesele de control nedistructive prin metoda DMAIC (
Definire, Măsurare, Analiză, Imbunătățire, Control ) specifică analizei Six Sigma.
CAPITOLUL 7 conține concluziile finale și contribuții privin d elab orarea tezei de
doctorat.
În finalul tezei este prezentată bibliografia ce însumează 144 titluri de autori, un număr
de 10 adrese web accesate, 11 Standarde. Aspectele studiate pe parcursul tezei, cercetate și
interpretate sunt prezentate prin 86 figuri s ub forma unor scheme, grafice și fotografii.
O parte din cercetările teoretice si experimentale efectuate pe parcursul elaborării și
finalizării programului de cercetare precum și rezultatele acestora au fost valorificate prin
publicare, susținere cu ocaz ia unor manifestări științifi ce naționale și internaționale.

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-8-

Fig. 0.1. Structura tezei de do ctorat
Studii și
cercetări
teoretice privind
procesele de
recondiționare
prin pulverizare
termică

Studii și cercetări
teoretice priv ind
proprietățile și
testarea
proprietăților
straturilor depuse
prin pulverizare
termică

Inspecția
straturilor
subțiri cu
curenți
turbionari

Studii și cercetări
experimentale
privind inspecția
cu curenți
turbionari a
straturilor depuse
prin pulverizar e
termică

Cercetări
experimentale
privind inspecția
straturilor
ceramic e
pulverizate termic

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Obiective

Stabilirea
stadiului actual
al metodelor
de
recondiț ionare
prin
pulveriza re
termică

Realizarea
unor analize
comparative
privind fluxul
tehnologic
optim în
procesele de
recondiționare
prin
pulverizare
termică
Caracterizarea
straturilor
depuse prin
pulverizare
termică, în
vederea alegerii
metodelor
optime de
recondiționare
prin metalizare
prin pulverizare
termică

Obținerea
unor straturi
superficiale
cu
performanțe
ridicate în
raport cu
materialul de
bază

Adaptarea unor
tehnici specifice
de control
nedistructiv
respectiv curenti
turbionari pentru
evaluarea
straturilor depuse
prin pulverizare
termică .

Realizarea
unor analize
comparative
privind
eficiența
metodelor și
tehnicilor de
defectoscopie
nedistructivă
Cercetări teoretice
Cercetări experimentale
Cercetari teoretice privind etapele de aplicare a pincipiilor de mana gement al calitatii in procesele de control
nedistructive
Concluzii final e și contribuții privind elaborarea tezei de doctorat

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-9-

LISTA CU ABREVIERI UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT

În tabelul 0. 1. se prezintă lista cu abrevieri utilizate în teza de doctorat.

Tabelul 0. 1. Lista cu abrevier i utilizate în teza de doctorat
Nr.
crt Abreviere Semnificația abrevierii
1. ANSYS Engineering Simulation & 3D Design Software
2. DMAIC Define, Measure, Analyze, Improve, Control
3. HVOF High Velocity Ox y Fuel
4. D-gun Detonation Gun
5. MT Pulberi magnetice
6. AET Acoustic Emission Testing
7. IACS International Annealed Copper Standard).
8. FEM Finite Element Method

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-10-

LISTA DE FIGURI UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT

În tabelul 0. 2. se p rezintă lista de figuri utilizate în teza de doctorat.

Tabelul 0. 2. Lista de figuri utilizate în teza de doctorat
Nr.
crt Nr.
Figură Denumire figură
1 Fig.1.1. Avantaje ale pieselor recondiționate
2 Fig.1.2. Dezavantaje ale pieselor recondiționate
3 Fig. 1.3. Schema de principiu a tehnologiei de recondiționare prin metalizare prin
pulverizare
4 Fig. 1.4. Cronologie a proceselor de pulverizare termică
5 Fig. 1.5. Schema metodei de pulverizare termică
6 Fig. 1.6. Reprezentarea schematică a microstruc tuii tipice a stratului obținut prin
pulverizare termică
7 Fig. 1.7. Aplicații ale acoperirilor prin pulverizare termică
8 Fig. 1.8. Clasificarea principalelor procedee de încărcare prin pulverizare termică
9 Fig. 1.9. Pistol de depunere prin pulveriza re în flacără
10 Fig. 1.10. Pistol de depunere a pulberilor tip HVOF
11 Fig. 1.11. Pistol de depunere prin pulverizare cu arc electric
12 Fig. 1.12. Pistol de depunere a pulberilor tip D -gun.
13 Fig. 1.13. Pistol de depunere în jet de plasmă
14 Fig. 2 .1. Forma porozității
15 Fig. 2.2 Compararea diferitelor procese de pulverizare termică, în ceea ce privește
temperatura particulelor și viteză
16 Fig.3.1 Examinarea optico -vizuală
17 Fig. 3.2 Discontinuități de suprafață detectabile cu lichide penetran te
18 Fig.3 .3 Determinarea discontinuităților de suprafața pentru un generator

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-11-

19 Fig.3. 4 Magnetizare longitudinală
20 Fig. 3. 5 Magnetizare transversală
21 Fig.3. 6 Magnetizare circulară
22 Fig.3.7 Inspecție de fisuri pentru un generator
23 Fig.3.8 Inspecție de fisuri pentru un rotor
24 Fig. 3.9 Schema de principiu a examinării cu ultrasunete
25 Fig.3.10 Schema de principiu a examinării prin emisie acustică
26 Fig. 3.11 Examinarea prin emisie acustică
27 Fig. 3.12 Examinarea termografică
28 Fig. 3 .13 Semnalele emise de Phased Array
29 Fig. 3.1 4 Apariția curenților turbionari
30 Fig.3.1 5 Formarea curenților turbionari
31 Fig. 3.1 6 Producerea curenților turbionari în câmpul s elenoidului și al bobinei
plane
32 Fig. 3.1 7 Discontinuitatea curențil or turbionari
33 Fig. 3.1 8 Forma curenților turbionari
34 Fig. 3.1 9 Adâncimea de pătrundere a curenților turbionari
35 Fig.3. 20 Variația densității curenților turbionari
36 Fig. 3. 21 Defecte specifice materialelor acoperite
37 Fig. 4.1. Proba examinat ă
38 Fig. 4.2. Examinarea cu ultrasunete
39 Fig. 4.3 Rezultatul examinării cu ultrasunete
40 Fig.4.4. Instrumente de măsurare
41 Fig. 4.5. Zonă examinată – 0 defecte
42 Fig.4.6 Zonă examinată cu defecte
43 Fig. 4.7 Desenul de execuție a probelor recon diționate

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-12-

44 Fig. 4.8. Modelul geometric
45 Fig. 4.9. Legăturile dintre modelul geometric și analiza selectată
46 Fig. 4.10. Modelul discretizat
47 Fig. 4.11. Graficul de timp al ciclului de încălzire –răcire
48 Fig. 4.12. Distribuția temperaturilor î n modelele create
49 Fig. 4.13. Căldura specifcă totală
50 Fig. 4.14. Direcția căldurii specifice pe axa X
51 Fig.4.15. Direcția căldurii specifice pe axa Y
52 Fig.4.16. Direcția căldurii specifice pe axa Z
53 Fig. 4.17. Probele recondiționate
54 Fig. 4.18. Instrumente de măsurare
55 Fig. 4.19. Rezultatul calibrării
56 Fig. 4.20. Reprezentarea grafică a defectelor din prima probă
57 Fig. 4.21. Reprezentarea grafică a defectelor din a doua probă
58 Fig. 4.22. Discretizarea modelelor geometrice
59 Fig. 4.23. Graficul de temperatură
60 Fig. 4.24. Distribuția de temperatură
61 Fig. 4.25. Fluxul de căldură total
62 Fig. 4.26. Distribuția de temperatură
63 Fig. 4.27. Fluxul de căldură total
64 Fig. 4.28. Constrângerile maxime
65 Fig. 4.29. Defor mațiile totale
66 Fig. 5.1. Examinarea prin termografie în infraroșu prin metoda activă
67 Fig. 5.2. Desenul de execuție pentru probele recondiționate
68 Fig. 5.3. Strat depus oxid de crom  material de baza oțel
69 Fig. 5.4. Stand experimental pentru examinarea prin termografiere în infraroșu

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-13-

70 Fig. 5.5. Distribuția de temperaturi pe suprafața probelor examinate
71 Fig. 5.6. Semnalele emise de Phased Array
72 Fig. 5.7. Aparat portabil OmniScan
73 Fig. 5.8. Alegerea parametrilor de calibrare
74 Fig. 5.9. Interfața software -lui OmniScan MXU -M-2.0
75 Fig. 5.10. Examinarea prin Phased Array
76 Fig. 5.11. Examinarea prin curenți turbionari
77 Fig. 5.12. Instrument portabil de testare a curenților turbionari/b)Schema bloc a
sistemului de testare
78 Fig. 5.13. Etalonarea aparatului
79 Fig. 5.14. Rezultat calibrare
80 Fig. 5.15. Examinarea cu curenți turbionari -proba 1
81 Fig. 5.16 Examinarea cu curenți turbionari -proba 2
82 Fig. 5.17. Examinarea cu curenți turbionari -proba 3
83 Fig. 5.18. Examina rea cu curenți turbionari -proba 4
84 Fig. 6.1. Cele 5 etape ale metodologiei DMAIC
85 Fig. 6.2. Diagrama Ishikawa
86 Fig. 6.3. Diagrama Pareto

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-14-

LISTA DE TABELE UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT

În tabelul 0. 3. se prezintă lista de tabele utilizat e în teza de doctorat.

Tabelul 0. 3. Lista de tabele utilizate în teza de doctorat

Nr.
crt Nr.Tabel Denumire tabel
1. Tabelul 1.1. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică în
flacără
2. Tabelul 1.2. Proprietățile stratului de acop erire
3. Tabelul 1.3. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică HVOF
4. Tabelul 1.4. Proprietățile stratului de acoperire
5. Tabelul 1.5. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică cu arc
electric
6. Tabelul 1.6. Proprietățile stratului de acoperire
7. Tabelul 1.7. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică prin
detonație
8. Tabelul 1.8. Proprietățile stratului de acoperire

9. Tabelul 1.9. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică prin jet
de plasmă
10. Tabelul 1.10. Proprietățile stratului de acoperire
11. Tabelul 1.11. Metode de recondiționare a unor piese
12. Tabelul 2.1. Tipuri de materiale sub formă de sârmă
13. Tabelul 2.2. Proprietățile straturilor pulverizate pr in diferite procedee
14. Tabelul 2.3. Principalii parametri tehnologici ce influențează calitatea stratului
depus
15. Tabelul 3.1 Valorile rezistivității și a conductivității pe ntru câteva materiale și
aliaje

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-15-

16. Tabelul 3.2 Frecventa unor materiale
17. Tabelul 4.1. Caracteristici ale oțelului
18. Tabelul 4.2. Caracteristici ale oxidului de aluminiu
19. Tabelul 4.3. Parametrii materialului de bază și cel depus
20. Tabelul 5.1. Valori ale coeficientului de expansiune a temperaturii liniare
21. Tabelu l 5.2. Compoziția chimică a pulberii de oxid de crom Metco 106
22. Tabelul 5.3. Parametrii procesului de pulverizare termică

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-16-

LISTA DE STANDARDE UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT

În tabelul 0. 4. se prezintă lista de standarde utilizate în teza de doctorat.

Tabelul 0. 4. Lista de standard e utilizate în teza de doctorat
Nr.
crt Standarde
1. 1. SR EN ISO 12718: 2009 – Examinari nedistructive. Examinarea prin curenti
turbionari. Vocabular;
2. 2. STAS 12509 -86 Metode de control nedistructiv. Clas ificare și terminologie.
3. 3. SR EN ISO 15548 -C : 2009 -Examinari nedistructive. Aparatura pentru
examinare prin curenti turbionari. Partea 1 : Caracteristicile aparaturii si
verificarea acestuia
4. STAS 10785 – 79 Defectoscopie cu curenți turbionari. Termi nologie.
5. STAS 12789 – 89 Defectoscopie cu curenți turbionari. Controlul țevilor din
materiale metalice neferomagnetice. Condiții tehnice generale.
6. 4. SR EN 657:2005 –Pulverizare termică: Terminologie, clasificare.
7. STAS 11684/2 -83: Acoperiri termice prin pulverizare – Pregatirea suprafetelor;
8. STAS 11684/4 -83: Acoperiri termice prin pulverizare – Determinarea rezistentei
la aderenta prin incercarea la forfecare;
9. ISO 14917:1999 Pulverizare termic ă, Terminologie. Clasificare;
10. SR EN 14665:2005 Pulverizare termică. Acoperiri pin pulverizare termică.
Reprezentare simbolică pe desene;
11. ISO 12671:2012 Pulverizare termică. Acoperiri pin pulverizare termică.
Reprezentare simbolică pe desene;

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-17-

Cuprins
ABSTRACT ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 4
INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 5
OBIECTIVE ALE TEZEI DE DOCTORAT ………………………….. ………………………….. …………. 6
LISTA CU ABREVIERI UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT ………………………….. …….. 9
LISTA DE FIGURI UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT ………………………….. …………… 10
LISTA DE TABELE UTILIZA TE ÎN TEZA DE DOCTORAT ………………………….. …………. 14
LISTA DE STANDARDE UTILIZATE ÎN TEZA DE DOCTORAT ………………………….. …. 16
CAPITOLUL 1. STUDII ȘI CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND P ROCESELE DE
RECONDIȚIONARE PRIN PULVERIZARE TERMICĂ ………………………….. …………… 20
1.1 Importanța recondiționării ………………………….. ………………………….. ………………………… 20
1.2 Tehnologia de recondiționare a piesel or prin metalizare prin pulverizare termică …….. 21
1.3 Caracteristici ale procesului de metalizare prin pulverizare termică. Procedee de
depunerea straturilor. Caracteristici de calitate ………………………….. ………………………….. …. 23
1.3.1 Caracteristici ale procesului de metalizare prin pulverizare termică ………………….. 23
1.3.1.1 Definire, clasificare ………………………….. ………………………….. …………………………. 23
1.3.1.2 Materiale depuse prin pulverizare termică ………………………….. ………………………. 26
1.3.2 Procedee de metalizare prin pulverizare termică ………………………….. ………………… 26
1.3.2.1 Pulverizarea cu flacără (Flame spraying) ………………………….. ……………………….. 27
1.3.2.2 Pulverizarea prin procedeul HVOF ( High Velocity Oxy Fuel) ……………………… 29
1.3.2.3 Depunere prin procedeul cu arc electric (Arc Spraying) ………………………….. …… 30
1.3.2.4 Procedeul Detonation Gun (D -gun) ………………………….. ………………………….. …… 32
1.3.2.5 Procedeul de depunere în jet de plasma (Plasma Spraying) ………………………….. . 33
1.4 Alegerea procedeului de recondiționare ………………………….. ………………………….. ……… 35
1.5 Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 36
CAPITOLUL 2. STUDII ȘI CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND PROPRIETĂȚILE
STRATU RILOR DEPUSE PRIN PULVERIZARE TERMICĂ ………………………….. …… 37
2.1 Natura stratului de adaos ………………………….. ………………………….. ………………………….. 37
2.2 Proprietățile straturilor depuse prin pulverizare te rmică ………………………….. ……………. 38
2.2.1 Proprietăți fizice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 40
2.2.2 Proprietăți mecanice ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 41

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-18-

2.2.3 Proprietăți chimice ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 41
2.3. Interdependența parametri -proprietății ………………………….. ………………………….. ………. 42
2.4. Tratament post pulverizare ale stratului depus ………………………….. ………………………… 43
2.5. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 44
CAPITOLUL 3. INSPECȚIA STRATURILOR SUBȚIRI CU CURENȚI
TURBIONARI ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 45
3.1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 45
3.2. Defectoscopie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 45
3.2.1 . Examinarea vizuală ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 45
3.2.2. Examinarea cu lichide penetrante ………………………….. ………………………….. ……….. 46
3.2.3. Examinarea cu pulberi magnetice ………………………….. ………………………….. ……….. 47
3.2.4. Examinarea cu ultrasunete ………………………….. ………………………….. …………………. 51
3.2.5. Examinarea prin metoda emisiei acustice ………………………….. …………………………. 52
3.2.6. Examinarea cu curenți turbionari ………………………….. ………………………….. ………… 54
3.2.7 . Examinarea termografică ( examinarea cu radiații infraroșii) ………………………….. 55
3.2.8 . Examinarea prin Phased Array o tehnică a examinării prin ultrasunete …………….. 56
3.3 Fenomenul apariției curenților turbionari ………………………….. ………………………….. ……. 56
3.4 Principiul examinării cu curenți turbionari ………………………….. ………………………….. ….. 57
3.5 Adâncimea de pătrundere a curenților turbionari ………………………….. ……………………… 58
3.6 Clasificarea defectelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 61
3.7 Asigurarea calității prin examinarea nedistructivă cu ajutorul curenților turbionari …… 62
3.8 Avantajele si dezavantajele controlului cu curenți t urbionari ………………………….. …….. 64
3.9 Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 65
CAPITOLUL 4. STUDII ȘI CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND INSPECȚIA
CU CURENȚI TURBIONARI A STRATURIL OR DEPUSE PRIN PULVERIZARE
TERMICĂ ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 67
4.1 Modelarea procesului de control prin curenți turbionari a suprafețelor pulverizate termic
[81]………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 67
4.1.1 Examinarea prin ultrasunete ………………………….. ………………………….. ……………….. 68
4.1.2 Examinarea prin curenți turbionari ………………………….. ………………………….. ………. 69
4.2 Analiza termică statică folosind me toda elementelor finite pentru piesele recondiționate
[82]………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 70

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-19-

4.3 Caracterizarea interfeței pentru straturile ceramice acoperite prin pulverizare termică
[83]………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 79
4.3.1 Examinarea prin curenți turbionari ………………………….. ………………………….. ………. 79
4.3.2 Analiza șocului termic prin metoda elementului finit ………………………….. ………….. 81
4.4 Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 86
CAPITOLUL 5. CERCTARI EXPERIMENTALE PRIVIND INSPECTIA
STRATURILOR CERAMICE PULVERIZATE TERMIC ………………………….. ………….. 88
5.1 Exa minarea prin termografie în infraroșu a straturilor depuse prin pulverizare termică 88
5.1.1 Pregătirea probelor recondiționate ………………………….. ………………………….. ……….. 88
5.1.2 Examinarea prin termografie în infraroșu a straturilor depuse prin pulverizare
termică ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 91
5.2 Examinarea prin Phased Array  tehnică a examinări prin ultrasunete ……………………. 94
5.2.1 Pregătirea probelor recondiționate ………………………….. ………………………….. ……….. 94
5.2.2 Examinarea prin Phased Array ………………………….. ………………………….. ……………. 96
5.3 Exa minarea prin curenți turbionari ………………………….. ………………………….. …………… 103
5.3.1 Pregătirea probelor recondiționate ………………………….. ………………………….. ……… 103
5.3.2 Examinarea prin curenți turbionari ………………………….. ………………………….. …….. 104
5.4 Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 106
CAPITOLUL 6 . CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND ETAPELE DE APLICARE A
PRINCIPIILOR DE MANAGEMENT AL CALITĂȚII ÎN PROCESELE
CONTROLULUI NEDISTRUCTIV ………………………….. ………………………….. ……………… 108
CAPITOLUL 7. CONCLUZII FINALE ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND ELABORAREA
TEZEI DE DOCTORAT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 113
7.1 Concluzii finale ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 113
7.2 Contribuții originale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 113
7.2.1 Contrbuții teoretice originale ………………………….. ………………………….. …………….. 113
7.2.3 Contribuții experimentale originale ………………………….. ………………………….. ……. 114
7.3. Direcții de cercetare ulterioară ………………………….. ………………………….. ……………….. 115
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 116
Listă lucrări publicate ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 124
Lucrări comunicate (susținute la conferințe) ………………………….. ………………………….. ….. 126

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-20-

CAPITOLUL 1 . STUDII ȘI CERCET ĂRI TEORETICE PRIVIND
PROCESELE DE RECONDIȚIONARE PRIN PULVERIZARE
TERMICĂ
1.1 Importanța recondiționării
Economia de material, energie cât și păstrarea mediului curat au dus la o continuă
dezvoltare a tehnologiei industriale. Datorită acestor necesități a fos t nevoie să se apeleze la
procesul de reparare prin recondiționare a pieselor uzate.
Recondiționarea este recunoscută ca o tehnologie industrială, care are drept scop
tratarea pieselor uzate asigurând refacerea fiabilității, reprezintă un subiect nelimitat ca
tehnolog ie, utilaje, materiale folosite [55], [89], [93], [96].
Recondiționarea poate fi apreciată atât din punct de vedere economic, realizate prin
prelungirea duratei de viață a unor utilaje, a resurselor materiale și a mediului înconjurător.
Cele mai uzuale metode de recondiționare a pieselor sunt :
– la trepte de reparație, se urmărește îndepărtarea unui strat de material prin diferite operații
de prelucrare mecanică. Acea stă metodă se aplică în producția de serie mare ș i masă
[132] ;
– o altă metodă se realizează prin diferite procedee tehnologice precum : deformarea
plastică, lipirea, încărcarea etc. Luând în considerare cele menționate, recondiționarea prin
încărcare se realizează prin sudare, m etalizare, galvanizare și li pre [55], [77], [93], [115].
Recondiționarea prin pulverizare termică poate fi cel mai eficient mijloc de a proteja
suprafețele de uzură sau coroziune, restaurarea dimensională, menținerea jocurilor precise și
creșterea caracteristicilor fizico chimice, mecanice și tehnologice ale st ratului superficial al
pieselor, care duc la durata de exploatare și reducer ii prețului de cost al acestora [55], [89],
[93], [122],[129].
Tehnologiile de condiționare și recondiționare prin pulverziare termică, caracterizate
prin economie de material, de energie, de scule așchietoare și manoperă pot satisface cu brio
cerințele de mai sus, dar ridică o problemă extrem de importantă, și anume aderența stratu lui
depus la materialul de bază [33]. Încercările straturilor depuse prin pulverizare termică –
singur ele standardizate sau recunoscute de către organismele de auditare – pot atesta
valabilitatea procesului tehnologic proiectat. Dar variabilele de proces sunt extrem de multe.
Procedurile de control de defectoscopie nedistructivă vor permite controlul tutur or produselor
condiționate/recondiționate prin pulverizare termică și vor oferi certitudinea calității
produsului. Modele teoretice vor putea constitui o bază de plecare privind studiul comportării
tuturor mediilor, discontinuităților (strat cu porozități) și pentru alte tipuri de aplicații [55],
[89], [93], [122].

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-21-

Procesul de pulverizare termică este foarte convenabil datorită costului relativ scăzut
de aproape toate cererile în domeniul industriei, aceasta nu duce la deteriorarea mediului în
procesul de recondiționare, poate crește durata de viață a componentelor.
Straturile depuse prin metalizare prin pulverizare termică conferă suprafețelor pieselor
proprietăți deosebite.
Motivul principal pentru care este necesară utilizarea straturilor depuse prin met alizare
prin pulverizare termică este de a prelungi durata de viață și funcționare a utilajelor.
Ținând cont de consumul mare de energie, materiale și poluarea mediului înconjurător,
recondiționarea pieselor prezintă o serie de avantaje spre de osebire de fabricare (figura 1.1. ),
dar și dezavantaje (figura 1.2. ). [52], [55], [89], [93], [122]

Fig.1.1. Avantaje ale pieselor recondiționate
Economia de material – se recondiționează doar suprafața cu defecte fără a mai
consuma un nou semifabricat sau alte materiale auxiliare.
Economia de energie – se consumă doar energia pentru recondiționarea unei părți di n
piesă și nu pentru un proces î ntreg de obținere a unei piese.
Economia de manoperă – presupune reducerea de personal pentru rec ondiționarea unei
piese decât în a obține o piesă nouă.
Reducerea de echipament tehnologic – costul sculelor în cazul unei piese noi este mult
mai mare decât în cazul pieselor recondiționate.

Fig.1.2. Dezavant aje ale pieselor recondiționate
1.2 Tehno logia de recondiționare a pieselor prin metalizare prin pulverizare termică
Tehnologia de recondiționare prin metalizare prin pulverizare termică cuprinde o serie
de operații (Figura 1.3. ) pentru o mai buna calitate a stratului de metal depus, implicit
calitatea recondiționării.[ 52] Acoperirea prin pulverizare trebuie să fie efectuată la un interval
Piese recondiționate
Economia de energie
Economia de material
Reducerea poluării
Proprietăți fizice, mecanice și chimice d e 1,5….5 ori
mai mare
Economia de manoperă
Reducerea de echipament tehnologic
Piese recondiționate
Lipsa de aderență dintre stratul depus și materialul de bază
Apariția de tensiunii și deformații
Apariția de neconformități (fisuri, pori, sufluri) e tc.

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-22-

de maximum 4 ore după pregătirea suprafeței, iar în cazul unei atmosfere umede după
maximum 2 ore. [ 144] Prin pregătirea suprafeței se înțelege aducerea supr afeței care urmează
a fi acoperită într-o stare curată, care să permită o bună aderare a materialului depus [43].
Metodele de pregătire a suprafețelor se stabilesc în funcție de specificul piesei,
grosimea materialului depus și starea inițială a suprafețel or.

Fig. 1.3. Schema de principiu a tehnologiei de recondiționare prin metalizare prin pulverizare [ 52]
Piesa
1. Curățire
2. Control nedistructiv:
-optico -vizual
-lichide penetrante
Nu există defecte
Uzură peste limita admisă
Mecanică – prin periere
Spălare – cu benzină sau detergenți
Există defecte
Reciclare
3. Control dimensional
Uzarea este admisibilă
Stabilirea grosimii stratului
de material depus
4. Stabilirea metodei de recondiționare
5. Degresare
6. Tratament termic pentru
volatizarea substanțelor din pori
7. Protejarea suprafețelor adiacente
8. Sablare
Suprafața se suflă cu jet
de aer pentru a îndepărta
particule de praf
9. Metalizarea prin pulverizare
10. Tratamente după metalizare
11. Prelucrarea finală prin așchiere
12. Îndepărtarea elementelor de protecție
13. Piesa recondiționată

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-23-

Prima operație de recondiționare a unei piese uzate constă în curățare me canică și
spălare, aceasta se supune unui control nedistructiv pentru a se stabili daca uzarea este
admisibilă. Piesele care au fost admise sunt supuse unui control dimensional și al defectelor
de formă care permite stabilirea grosimii stratului de materi al necesar a fi depus prin
metalizare. [55], [89], [93], [122]
După ce piesele au fost controlate, se pregătesc suprafețele pentru a se asigura o
aderență mai bună a stratului de material la suprafața pieselor, se curăță și se degresează prin
spălarea cu benzină sau detergenți. Degresarea urmărește îndepărtarea substanțelor grase de
pe suprafața care urmează a fi acoperită . Suprafețele sunt protejate în zona de metalizare ,
datorită operațiilor prin așchiere care pot afecta aceste suprafețe. [ 36], [55], [89], [93], [122]
Pregătirea suprafețelor prin așchiere trebuie să asigure îndepărtarea stratului de uzură.
Sablarea este procedeul de pregătire a suprafețelor prin care se urmărește a se adu ce suprafața
într-o stare curată , cu o rugozitate corespunzătoare , care să asigure o bună aderență a
materialului depus pe materialul de bază. După executarea sablării, suprafața se suflă cu jet de
aer pentru a îndepărta particule de praf. Rugozitatea suprafeței sablate , se recomandă să fie
cuprinsă între 6 și 12 µm . Tratamentele după metalizare, specifice straturilor depuse prin
pulverizare termică pot fi tratamente termice, retopire a stratului depus. După tratamentele
specifice straturilor depuse, piesele sunt supuse unei prelucrări finale numai prin abraziune,
nu s e recomandă prin strunjire. Elementele de protecție sunt îndepărtate rezultând piesa
recondiționată. [ 59], [74], [89], [93]

1.3 Caracteristici ale procesului de metalizare prin pulverizare termică. Procedee de
depunerea straturilor. Caracteristici de calitate

1.3.1 Caracteristici ale procesului de metalizare prin pulverizare termică
1.3.1.1 Definire, clasificare
Procesul de metalizare prin pulverizare termică a fost inventat de Max Ubrich Schoop,
în 1910, [ 1] și are ca scop pulverizarea ‖materialelor ceramice, oxizilor met alici și metalelor‖.
În figura 1.4. este prezentată cronologia proceselor de pulverizare termică [59].
Procedeele de pulverizare termică utilizează surse de căldură de ardere, și anume,
flacăra care influențează temperatura particulelor (figura 1.5.). Ma terialul de acoperire poate
fi pe bază de metal, un oxid ceramic sau carbură, un polimer sau un compozit, toate acestea
putând fi în morfologia unei pulberi, sârmă sau tijă. [60] , [76], [131

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-24-

Fig. 1.4. C ronologie a proceselor de pul verizare termică [1] ,[164]

Fig. 1.5. Schema metodei de pulverizare termică [76 ]
Există două variabile importante pentru orice proces prin pulverizare termică,
temperatura cu jet de flacără și viteza particulelor, care împreună sunt cunoscute sub
denumirea de relații TV ( TV -flame temperature and particle velocity) [104][112]. Aceasta se
referă la interacțiunea spațială directă a trei distribuții fizice, adică, caracteristicile materiei
prime, domeniul de temperatură ridicată, de energie și domeniul de viteză a jetului de gaz,
care influențează în mod direct împrăștierea particulelor topite în timpul pulverizării (figura
1.6.). [ 134]
Materii prime de material
sau
Sursa de caldura
accelerare particule
substrat
invelis

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-25-

1- porozității alungite, 2 -fisuri, 3 -pori, 4 -strat intermediar cu incluziuni de oxid, 5 -incluziuni
de oxid în strat, 6 -interfețe nelipite
Figu ra 1.6. Reprezentarea schematică a microstructuii tipice a stratului obți nut prin
pulverizare termică (134 )
Pe plan internațional tehnologiile de recondiționare a pieselor prin metalizare prin
pulverizare termică au cunoscut o dezvoltare continuă a aplica țiilor rezolvate prin pulverizare
termică, aproximativ 70%. [131] [139]
Aplicațiile tehnologiilor de recondiționare sunt destinate în primul rând: îmbunătățirii
rezistenței la uzare, creșterii rezistenței la coroziune, se pot obține straturi conducătoare s au
izolatoare din punct de vedere electric. Tehnologiile de recondiționare sunt utilizate în
industria metalurgică, industria chimică, industria aerospațială, industria electronică, industria
energetică și a automobilelor (Fig ura 1.7. ). [63] [64] [140]

Fig. 1.7. Aplicații ale acoperirilor prin pulverizare termică [ 140]

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-26-

1.3.1.2 Materiale depuse prin pulverizare termică
Materialele depuse prin pulverizare termică pot fi sub formă de vergele, sârm e sau
pulberi .
Materiale sub formă de sârmă
Materialul depus prin pul verizare termică are proprietăți diferite de cel sub formă de
sârmă, din care provine (este poros, fragil,cu tensiuni interne), și de aceea, la alegerea acestuia
( pentru depunere prin pulverizare termică) trebuie luate în considerare aceste proprietăți, ș i
nu caracteristicile materialului sârmei. În țara noastră se produc: RUL1, MET4, 40Cl30 (
oțeluri cu duritate ridicată), , ( utilizate pentru depuneri pe suprafețe
care ‖lucrează‖ cu lubrifiant), (utilizate pentru protecții anticorozive), ,
etc. [61], [89], [93] [62]
Materiale sub formă de pulbere
Pentru obținerea unui strat depus prin pulverizare termică din pulberi, cu proprietăți
corespunzătoare cerințelor impuse, est e necesar să se acorde o atenție deosebită: formei și
dimensiunii granulelor de pulbere, proprietăților de curgere și termice ale acestora,
contaminării cu impurități, precum și procedeului de pulverizare.
Există patru grupe principale de pulberi folosite la pulverizare termică: aliaje pentru
acoperiri cu ‖topire‖ ulterioară, metale sau aliaje rezistente la oxidare, ceramice, aliaje auto –
aderente. [52], [55], [61], [89], [93],
În prezent tot mai mult se utilizează pulberile ceramice, pe bază de , Zr ,
, care prezintă caracteristici deosebite din punct de vedere al durității, rezistenței la uzare
etc.[52]
1.3.2 Procedee de metalizare prin pulverizare termică

Recondiționarea pieselor prin pulverizare constă în acoperirea suprafeței uzate cu un
material de adaos folosind diferite tehnologii de metalizare. [154]
Procedeele de metalizare prin pulverizare termică au fost clasificate în funcție de tipul
sursei de încălzire. În schema din figura 1.8. se prezintă o clasificare a principale lor procedee
utilizate, după purtătorul de energie . [13], [28], [ 33], [52],[55], [122]

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-27-

Fig. 1.8. Clasificarea principalelor procedee de înc ărcare prin pulverizare termică

1.3.2.1 Pulverizarea cu flacără (Flame sprayi ng)

Procesul prin pulverizare cu flacără (figura 1.9.) folosește o tehnică similară cu
procesul de pulverizare cu flacără cu sârmă, cu excepția faptului că materia primă este
înlocuită cu o pulbere. Principalul avantaj al acestui proces este faptul ca mat erialele cum ar fi
nichel, aliaje sau materiale ceramice pot fi transformate într -o formă de pulbere. Procedeul se
bazează pe reacția chimică dintre oxigen și un curent de gaz cu o temperatură mai mare de
3000°C, cu condiții corect echilibrate între oxige n și acetilenă. Materialul rulant de alimentare
pentru a fi pulverizat este introdus în flacără sub formă de pulbere pentru a se topi, iar
presiunea aerului comprimat și a flăcării de gaze va proiecta picăturile topite pe suprafața
piesei formând stratul d e material depus . [11], [33], [66], [76], [141]
Pulberile folosite să aibă granule perfect sferice de mărime cuprinsă între (40÷120) μm
și să nu fie contaminate cu impurități. Procedeul de depunere prin pulverizare termică cu
flacără oxiacetilenică și pulb eri are o largă aplicabilitate în practică (protecție: contra uzurii, la
coroziune termică) datorită, pe de o parte, varietății mari de material ce se pot depune, iar pe
de altă parte costului redus al acestuia. [87], [97]
Acest procedeu de depunere prin pulverizare termică constă în topirea cu flacără
oxiacetilenică a materialului de aport sub formă de sârmă și transportul particulelor topite cu
ajutorul aerului comprimat. [18] , [88]
Procesul de pulverizare termică cu flacără oxiacetilenică și sârmă ar e o largă
aplicabilitate în practică și anume: recondiționarea pieselor (discurilor de ambreiaj uzate) prin
depunerea de straturi rezistente la uzură; pulverizarea termică pe sticlă, având drept scop:
lipirea sau etanșarea acesteia, obținerea de suprafețe refractare sau a conductorilor electrici;
protecție anticorozivă.[ 63]

Încărcarea prin
pulverizare termică
Cu energie
termoelectrică
Cu arc electric
Cu energie
termoelectrică trimisă
prin gaze
Cu energie termică
trimisă prin lichide
Cu energie înmagazinată
Prin inducție
Cu electrod fuzibil
Cu plasmă
Prin explozie
Cu flacără
În baie topită

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-28-

Fig. 1.9. Pistol de depun ere prin pulverizare în flacără
Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică în flacără sunt prezentați
în tabelul 1.1. [16], [52], [55]

Tabelul 1.1. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică în flacără
Nr.crt Parametrii Valoare
1. Presiunea acetilenei 0,05….0,1 Mpa
2. Presiunea oxigenului 0,25….0,5 Mpa
3. Raportul de combustie 3000….3350 K
4. Presiunea aerului comprimat 0,2….0,3 Mpa
5. Distanța de pulverizare L 120….200 mm
6. Diametrul sârmei eletrod 3 mm
7. Granulația pulberii 0,002….0,1 mm

Proprietăți le stratului de acoperire obținut sunt prezentate în tabelul 1.2. [19], [52],
[74]
Tabelul 1.2. Propr ietățile stratului de acoperire
Nr. crt Proprietăți ale stratului de acoperire Valoare
1. Rezistența la suprafața de aderență 15….30 Mpa
2. Porozitatea 10….20 %
3. Duritatea stratului depus depinde de natura
materialului care se depune
4. Grosimea stratului depus 0,3….2,5 mm
Buncăr pentru pulbere
Particule/Substrat
Impact
Suprafața
pulverizată
Particule pulbere
topite
Acetilenă
Oxigen
Aer comprimat
Piesă

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-29-

1.3.2.2 Pulverizarea prin procedeul HVOF ( High Velocity Oxy Fuel)

HVOF (figura 1.10.) este un sistem de pulverizar e termică utilizând combustie de
gaze, cum ar fi hidrogenul sau combustibil lichid, cum ar fi petrol lampant. Acest proces
creează o viteză foarte mare, care este folosit pentru a propulsa particule de viteze supersonice
înainte de impact pe substrat. Una dintre regulile de bază de pulverizare este că presiunea
mare de ardere = gaze de mare viteza, viteza mare de particule rezultă calitate înaltă de
acoperire. Unele dintre avantajele cheie ale acestui sistem de mare viteză este o bună
acoperire a stratului pulverizat, densitate bună și conținut scăzut de oxid. Oxizi scăzuți se
datorează parțial de viteza particulelor , petrec mai puțin timp în sursa de căldură și parțial din
cauza temperaturii mai mic i de flacără (aproximativ 3.000 ° C) de sursa de căldur ă în
comparație cu alte procese . [33], [66], [76], [141]

Fig. 1.10. Pistol de depunere a pulberilor tip HVOF

Procedeul HVOF este cea mai potrivită tehnică pentru aplicarea straturilor rezistente la
uzura din carburi și a straturilor rezistent e la uzură și coroziune ca Hastelloy, Triballoy și
Inconel. Datorită energiei cinetice mari și a energiei termice scăzute pe care procedeul o
aplică particulelor pulverizate, straturile depuse prin HVOF sunt foarte dense, cu o porozitate
mai mică de 1% ade ra foarte bine la substrat, au aspect fin și sunt foarte puțin oxidate . [76],
[137],
Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică HVOF sunt prezentați în
tabelul 1.3. [52], [55]

Piesă
Suprafața
pulverizat ă
Particule pulbere topite
Injector de
pulbere
Particule/Substrat
Impact

Răcire Apă
aprindere
oxigen
kerosen
Camera de ardere

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-30-

Tabelul 1.3. Parametrii procedeului de metalizare prin pu lverizare termică HVOF
Nr. crt Parametrii Valoare
1. Presiunea acetilenei 0,05….0,1 Mpa
2. Presiunea oxigenului 0,25….0,5 Mpa
3. Temperatura de ardere 3440 K
4. Distanța de pulverizare L 150….300 mm
5. Granulația pulberii 0,005….0,045 mm
6. Viteza de avans a piesei 15..20 m/min
7. Viteza gazului în flacără 1500…2000 m/s

Proprietăți le stratului de acoperire obținut sunt prezentate în tabelul 1.4. [ 52]
Tabelul 1.4. Proprietățile stratului de acoperire
Nr. crt Proprietăți ale stratului de acoperire Valoare
1. Rezistența la suprafața de aderență 40….60 Mpa
2. Porozitatea mai mică de 1%
3. Duritatea stratului depus depinde de natura materialului care
se depune
4. Grosimea stratului depus 0,2….0,3 mm

1.3.2.3 Depunere prin procedeul cu arc electric (Arc Spraying)

Această formă de pulverizare termică (figura 1.11. ) folosește un material de sârmă ca
un stoc de alimentare. Un arc electric este utilizat pentru a furniza surs a de căldură prin
utilizarea a d ouă fire de transport al curentulu i electric. Aceste fire de curent creează o
temperatură de aproximativ 4000°C. Această temperatură determină vârfurile firului să se
topească, și odată topit, aerul comprimat sau gazul inert este utilizat pentru a pulveriza
metalul. Unul dintre avantajele acestui sistem este că două fire diferite pot fi utilizate simultan
pentru a produce un aliaj pseudo. Procesul este adesea folosit atunci când se aplică pentru
suprafețe mari, cum ar fi rezistența la coroziune pe componente mari sau pentru edificarea
compo nentelor uzate. [33], [66] , [76], [141]
Se pot depune cu arc electric, toate materialele ce pot fi obținute sub formă de sârmă și
care sunt bune conducătoare de electricitate. O importanță deosebită a pulverizări termice cu
arc electric, în practică, o co nstituie aplicarea la recondiționarea pieselor uzate (obținerea unor
straturi cu rezistență ridicată la uzură).

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-31-

Fig. 1.11. Pistol de depunere prin pulverizare cu arc electric

Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termic ă cu arc electric sunt
prezentați în tabelul 1.5. [52], [55]

Tabelul 1.5. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică cu arc electric
Nr. crt Parametrii Valoare
1. Tensiunea arcului electric 20….40 V
2. Temperatura arcului el ectric pentru valori ale
curentului de 208…300 A 6100 K
3. Presiunea gazului de pulverizare 0,4….0,65 Mpa
4. Distanța de pulverizare L 50….150 mm

Proprietăți le stratului de acoperire obținut sunt prez entate în tabelul 1.6. [52], [55]
Tabelul 1.6 . Proprietățile stratului de acoperire
Nr. crt Proprietăți ale stratului de acoperire Valoare
1. Rezistența la suprafața de aderență 15….30 Mpa
2. Porozitatea 10….20 %, poate fi scăzută
până la 7….8%
3. Duritatea stratului depus depinde de natur a
materialului care se depune
4. Grosimea stratului depus 0,5….2,5 mm

Piesă
Particule/ impact
substrat

Suprafa ța
pulveriza
Particule
topite
acceler are
Aer
comprimat
Controlul cablului de alimentare
Sârmă
topită
(ARC)
+ electrod
– electrod
Pulverizare
aer
Sârma și puterea de alimentare

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-32-

1.3.2.4 Procedeul Detonation Gun (D -gun)

Procesul de pulverizare D -gun (figura 1.12. ) este un proces termic de acoperire prin
pulverizare, ceea ce conferă o rezistență extrem de buna, c u porozitate redusă și o suprafață de
acoperire cu tensiuni reziduale de compresie. [105],[141]
O cantitate măsurată cu precizie a amestecului de combustie care constă din oxigen și
acetilenă este alimentat printr -un cilindru tubular închis la un capăt. Si multan, o cantitate
predeterminată de pulbere de acoperire este introdus în camera de ardere. Amestecul de gaze
în interiorul camerei este aprins de o bujie simplă. În funcție de raportul dintre gazele de
ardere, temperatura fluxului de gaz fierbinte poate ajunge până la 4000°C și viteza undei de
șoc poate ajunge la 3500 m/sec. Grosimea acoperirii depinde de raportul de gaze de ardere,
mărimea particulelor de pulbere, debitul gazului purtător, frecvența și distanța dintre capătul
cilindrului și substrat. U n ciclu de detonare este finalizată când procedura de mai sus se repetă
la o anumită frecvență, până când se depune grosimea necesară a acoperirii . [G1], [99]

Fig. 1.12. Pistol de depunere a pulberilor tip D -gun.
În ceea ce privește caracteri sticile stratului depus, se poate sublinia faptul că, din punct
de vedere microstructural, particulele depuse au un aspect mai fin și mai aplatizat comparativ
cu cele obținute prin depunerea prin procedeul cu flacără , dar și faptul că straturile de cermet
astfel depuse au un conținut scăzut de oxizi. Ponderea redusă a zonelor oxidate se obține
datorită mediului gazos din tubul de detonare în care sunt insuflate particulele și a timpului de
proces redus . [99]
Parametrii procedeului de metalizare prin pulveri zare termică prin detonație sunt
prezentați în tabelul 1.7. [52], [55]

Cameră de pre -combustie
Cameră de ardere
Injecție cu pulbere
Particule topite accelerate
Piesă
Suprafața pulverizată
Particule/Impact
substrat

Apă
Răcire
Oxigen
Etanol
Aprindere

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-33-

Tabelul 1.7. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică prin detonație
Nr. crt Parametrii Valoare
1. Raportul de combustie
4000°C
2. Granulația pulberii 0,005….0,060 mm
3. Distanța de pulverizare L 100 mm
4. Frecvența de lucru 4…5Hz
5. Gazul Acetilenă, propan -butan
6. Debitul de pulbere 16….40g/min

Proprietăți le stratului de acoperire obținut sunt prez entate în tabelu l 1.8. [52], [55]
Tabelul 1.8. Proprietățile stratului de acoperire

Nr. crt Proprietăți ale stratului de acoperire Valoare
1. Rezistența la suprafața de aderență 80 Mpa
2. Porozitatea 0,5…1%
3. Duritatea stratului depus depinde de natura
materialul ui care se depune
4. Grosimea stratului depus 0,05….0,3 mm

1.3.2.5 Procedeul de depunere în jet de plasma (Plasma Spraying)

Procesul de pulverizare cu plasmă (figura 1.13.) implică căldura latentă de gaz inert
(plasmă) fiind utilizată pentru a crea sursa d e căldură. Cel mai frecvent gaz utilizat pentru a
crea plasma este argonul, acesta curge între electrod și duză. Pentru a crește puterea de la un
nivel suficient de mult pentru topi materiale ceramice, este necesar să se schimbe
proprietățile termice și e lectrice ale fluxului de gaz. Aceasta se face în general prin adăugarea
unui gaz secundar în curentul de gaz de plasmă (de obicei hidrogen). Odată ce curentul de gaz
corespunzător a fost stabilit pentru materialul pulverizat , materialul de alimentare (sub forme
de pulbere) este injectat în curen tul de gaz . [33], [57], [66], [76], [99], [141]
În timpul pulverizării termice pulberea introdusă în jetul de plasmă este propulsată
spre suprafața de „acoperit‖, timp în care ionii și electronii se recombină în ato mi, eliberând
energie, sub formă de căldură, care este absorbită de materialul de aport până când particulele
acestuia ajung în stare plastică sau topită. [64], [72] , [99]
Procesul de pulverizare termică cu plasmă reunește topirea, răcirea și consolidarea
particulelor materialului de aport. El constă în injectarea pulberii în jetul de plasmă, topirea
rapidă și propulsarea acestora pe suprafața de depunere. La contactul cu piesa, are loc răcirea
rapidă a particulelor, rezultând o structură cu granulație fin ă, dar poroasă. [136]

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-34-

Fig. 1.13. Pistol de depunere în jet de plasmă

Pentru obținerea unor caracteristici deosebite ale straturilor depuse prin pulverizare
termică cu plasmă trebuie ca pulberea să fie introdusă la debit constant în coloa na de plasmă
și cât mai aproape de axa acesteia, diferența dimensiunilor granulelor, cele mai mici și cele
mai mari, să fie mai mică de 10 μm . [39], [70], [99], [118]
Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică prin jet de plasmă sunt
prezentați în tabelul 1.9. [52], [55], [56], [71]

Tabelul 1.9. Parametrii procedeului de metalizare prin pulverizare termică prin jet de plasmă
Nr. crt Parametrii Valoare
1. Temperatura 6000…15000°C
2. Granulația pulberii 0,005….0,1 mm
3. Distanța de pulverizare L 80….130 mm

Proprietăți le stratului de acoperire obținut sunt prezentate în tabelul 1.10. [ 52], [69]
Tabelul 1.10. Propr ietățile stratului de acoperire
Nr. crt Proprietăți ale stratului de acoperire Valoare
1. Rezistența la suprafa ța de aderență 20….25 Mpa
2. Porozitatea 1…7%
3. Duritatea stratului depus depinde de natura
materialului care se depune –
4. Grosimea stratului depus 0,05….0,5 mm

Piesă
Particule topite
accelerare
Particule/Substrat
Impact
Suprafa ța
pulverizat ă
puterea de alimentare
Răcire și cabluri de
alimentare
Gaz plasmage n
Apă răcire
Injector de
pulbere alimentare
ARC – jet de plasmă
Catod
Anod
Particule pulbere topite

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-35-

1.4 Alegerea procedeului de recondiționare
Pentru a stabili procedeul de recondiți onare indicat pentru o piesă, este necesar să se
cunoască natura defectului, gradul de uzură, caracteristicile constructive și tehnologice,
cerințele funcționale precum si costul recondiționări. [2], [3], [34] Este foarte important să fie
analizat material ul din care a fost realizată piesa, forma, dimensiunile și tratamentele termice
la care a fost supusă. [52], [55], [73]
Este necesar să se țină cont de toți factori pentru alegerea procedeului de
recondiționare. Stabilirea procedeelor de recondiționare în funcție de metoda utilizată, operații
cât și de domeniul de aplicabilitate sunt prezentate în tabelul 1.11. [2], [3]

Tabelul 1.11. Metode de recondiționare a unor piese [ 2], [3]
Nr.
Crt Metoda Operații Aplicații ale acoperirilor prin pulverizare
termică

1. Deformarea
plastică Îndreptare Arborii
Mandrinare Alezaje
Moletare Arborii, manșoane
2. Sudare Încărcarea cu arc electric Piese din oțel, astupare fisuri
Încărcare oxi -gaz Piese din oțel cu pereți subțiri
3. Lipire Lipire moale Piese d in aliaje neferoase
Brazarea Piese din oțel
Lipire cu adezivi Astupare fisuri
4. Metalizarea
prin
pulverizare
termică Cu flacără și pulbere Permite modificarea compoziției
materialului de adaos
Cu flacără și sârmă Foarte uzual
Cu plasmă și pu lbere Piesele din oțel aliat
Cu laser Pulverizarea materialelor greu fuzibile
Prin detonație Pulverizarea materialelor greu fuzibile, a
straturilor anticorozive
Cu flacără de mare viteză Porozitate mică ( mai mică de 1%)
5. Metalizarea
prin
pulverizare
la rece Spray Realizarea unor straturi bune conducătoare
termic sau electric pe suporți din materiale
nemetalice, permite intervenție rapidă
6. Prelucrările
prin
așchiere Rabotarea Suprafețele sunt pregătite pentru încărcare
Strunjirea Supraf ețele sunt pregătite pentru
metalizare
Găurirea Pregătirea suprafețelor
Alezarea Modificarea abaterilor de formă
Rectificarea Modificarea abaterilor de formă
Honuirea Finisarea suprafețelor interioare

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-36-

Lepuirea Finisarea suprafețelor
7. Depunerea
de materiale
nemetalice Materiale compozite Astuparea fisurilor
Bazalt Bucșe, ghidaje
Sticlă solubilă Umplerea porilor
Pulverizarea termică a
maselor plastice Carcase, suporți

Trebuie ținut cont de cauzele care influențează rezistenț a la oboseală a piesei
recondiționate și anume: operațiile de pregătire a pieselor înainte de pulverizare, defectele
mecanice ale statului depus, prelucrările mecanice după recondiționare. [3], [52], [55], [62]

1.5 Concluzii

1. recondiționarea pieselor are ca scop transformarea pieselor uzate în piese capabile să -și mai
poată îndeplini rolul functional ; [52], [55], [62]
2. rezistența la uzare depinde de: structură , duritate, tensiunile din stratul depus pe suprafața
uzată și de calitatea suprafeței după prelucrar ea meca nică;
3. stabilirea fluxului tehnologic pentru recondiționare depinde de tipul procesului de producție
și impune respectarea strictă a succesiunii operațiilor procesului tehnologic ;
4. operațiile procesului tehnologic de recondiționarea pieselor prin me talizare prin pulverizare
termică sunt: curățirea (mecanică sau prin spălare), control nedistructiv, control dimensional,
recondiționare, tratament termic, prelucrarea prin așchiere, finisa re, control final și depozitare ;
[52], [55], [62]
5. pentru realizarea unor straturi cu duritate foarte mare, se recomandă utilizarea ma terialelor
sub formă de pulberi ;
6. grosimea stratului depus variază în funcție de procedeul de recondiționare (câți va microni
până la peste 10 mm) ; [55], [62]
7. în urma pulverizări se obține o p orozitate mare a stratului depus, ceea ce se recomandă
metoda pentru durificare a unor suprafețe în vederea creșterii rezistenței la uzare ;
8. metodele de acoperire a suprafețelor în vederea acoperirii se stabilesc în funcție de specificul
piesei, grosimea ma terialului depus și starea inițială a supra fețelor ; [55], [62]
9. metalizarea prin pulverizare termic ă reprezintă un proces de recondiționare, care permite
obținerea unor proprietăți mai bune ale stratului depus decât cel de bază;

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-37-

CAPITOLUL 2 . STUDII ȘI CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND
PROPRIETĂȚILE STRATURILOR DEPUSE PRIN PULVERIZARE
TERMICĂ

Straturile depuse prin pulverizare termică constau într -o serie de procese în care
substratul este acoperit pentru a proteja piesele de uzură, abraziune, coroziune, t emperaturi
ridicate, etc. Cei mai importanți factorii care influențează proprietățile straturilor depuse prin
metalizare prin pulverizare termică care să asigure previzibilitatea procesului de pulverizare
sunt: [55], [62] [113]
– natura stratului de adaos;
– proprietățile fizice, chimice, mecanice ale straturilor depuse prin pulverizare termică;
– parametrii procesului de pulverizare termică;
– tratament post pulverizare ale stratului depus.
2.1 Natura stratului de adaos
Depunerea termică prin pulverizare term ică a cunoscut o perfecționare a procedeelor
de depunere cu jet de plasmă și cu flacără, care permit depunerea unor straturi cu proprietăți
deosebite, realizate din materiale specifice, materiale ceramice și materiale compozite. Toate
aceste materiale au t emperaturi foarte diferite de topire, precum și diferite rate de oxidare care
generează straturi de oxid subțire (<50 nm) la o grosime (<100nm). Cu alte cuvinte, cele mai
multe procese de pulverizare, cu excepția pulverizarea la rece și pulverizarea cu arc de sârmă,
temperatura substratului trebuie să fie controlată în timpul pulverizării. [49], [55], [62], [
[113] ,[91]
Obiectivul tezei de doctorat este de a arăta că piesele recondiționate se pretează la
materialele ceramice respectiv straturi subțiri. Se utilizează tot mai mult materialele de tipul
pulberi ceramice pe bază de , Zr , , care prezintă caracteristici din punct de
vedere al stabilității la temperaturi înalte, conductibilității termice scăzute și rezistenței la
șocuri termice etc. [52], [67] Materialul de adaos se alege în funcție de mediul piesei
recondiționate, acesta trebuie să îndeplinească o serie de cerințe precum o protecție suficientă
împotriva uzurii, reistența la coroziune, izolație termică, izolație el ectrică, și aspectul estetic
chiar îmbunătățit. [ 114] Suprafețele care urmeză a fi recondiționate trebuie să fie curățate
pentru a elimina grăsimea și alți compuși organici pentru a îmbunătăți aderența acoperirii și
asigură o suprafață efectivă mai mare. Orice particulă/granulație (în general, realizată dintr -un
material ceramic) turnat pe suprafața subs ratului va crea un defect. [ 49], [55],[90], [122],
[157]
În tabelul 2.1. sunt prezentate tipuri de materiale sub formă de sârmă, bare și pulbere.
[49], [55],[90], [100], [122]

Evaluarea prin metode nedistructive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-38-

Tabelul 2.1. Tipuri de materiale sub formă de sârmă
Nr. crt Categorie Materiale
1. Sârmă Zn,Al,Cu,Ni,Mo,Sn,Ti,Ti – Ni,Ti – 6Al – 4V,Zn – Al,Al – Re,Cu – Zn,Cu –
Al,Cu – Ni,Cu – Sn,Pb – Sn,
2. Bare
3. Pulbere Metal Sn,Pb,Zn,Al,Cu,Ni,W,Mo,Ti, din oțel inoxidabil, aliaj de
cupru, aliaj de aluminiu;
Ceramică , , , , Y2, ,BeO,MgO
Plastic pulbere termoplastic: polietilenă, nailon, polifenil en sulfura;

Materialul de pulverizare termică trebuie să îndeplinească anumite cerințe, ținând cont
și de procesul de pulverizare: [26], [102], [119], [128]
1. de rezistența la uzură la coroziune, temperatură ridicată,material izolant;
2. să aibă o stabilita te chimică bună și stabilitate termică, materialele trebuie ssă reziste la
temperaturi ridicate în timpul pulverizării;
3. coeficientul de dilatare termic ă să fie apropiat de materialul piesei de prelucrat;
4. materialul solid sub form ă de pulbere trebuie să aib ă o bună fluiditate pentru a asigura
o pulbere netedă, iar pentru sârmă ar trebui să aibă o rază uniformă (0,1 mm) .
2.2 Proprietățile straturilor depuse prin pulverizare termică

Conform datelor prezentate de firma Sulzer Metco, proprietățile straturilor d epuse
depind în mare măsură de structura stratului și procedeul de pulverizare termică (tabelul 2.2.).
[52], [94], [109], [113], [123]

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-39-

Tabelul 2.2 Proprietățile straturilor depuse prin pulverizare termică

Nr.
crt Proprietății Tipul
acoperirii Procedee de m etalizare prin pulverizare termică
Cu
sârmă Cu
flacăra HVOF* Prin
detonație Cu arc
electric Cu jet de
plasmă
1. Rezistența
la
suprafața
de aderență
[Mpa] Valori
obișnuite

Straturi
ceramice
Straturi
metalice
Carburi
metalice 15…20 15…30
60 NiAl 40…60

90 80- WC-Co
70 – 10..30 –
Zn și
Al
70-
NiAl

20..25
70
2. Porozitate
[%] Valori
obișnuite 10…20 10..20 1 0,5…1 10…20 1…7
3. Duritatea
stratului
depus Feroase/
Neferoase
Ceramice 84HR
B-
35HR
C/
95HR
H-
40HR
C
80
HRB –
35HRC
30HRH
–
20HRC
40-65
HRC 90 HRB –
45HRC/
100 HRH –
55HRC/ –

85
HRB –
40HR
C/
40
HRH –
35HR
C/- 80 HRB –
40 HRC/
40 HRH –
50
HRC/45 –
65 HRC
4. Permeabili
tatea Feroase/
Neferoase
Ceramice Mare
Mare
– Medie
Medie
Medie Neglijabilă
Neglijabilă
Neglijabilă Neglijabilă
Neglijabilă
Neglij abilă Medie
Medie
– Medie
Medie
Mică –
medie
5. Grosimea
stratului
depus
[mm] Valori
obișnuite 0,3…2,
5 0,3…2,5 0,2…0,3 0,05..0,1 0,2…2,
5 0,05…0,5
6. Temperatu
ra jetului
de
pulverizare 3000 –
3350 3000 2000 -3000 4500 Temper
atura
arc
electric
-6100 12000 –
16000

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-40-

2.2.1 Proprietăți fizice

Proprietățile fizice specifice straturilor depuse prin pulverizare termică sunt
porozitatea, greutatea specifică, conductivitatea termică, dilatarea termică, permeabilitatea,
proprietățile antifricțiune, rezistivitatea electrică, aspectul și culoarea . [52],[123]
Porozitatea – reprezintă prezența de pori sau goluri într -un strat, de obicei exprimat în
procente de volum care afectează proprietăți importante ale straturilor, precum rezistența
mecanică, rezistența la corozi une, dar crește rezistența la uzare prin faptul că porii ajută la
obținerea de proprietăți antifricțiune.
Porozitatea este rareori o problemă, se face referire la fracție nulă, este o măsură a
spațiului vid ( spațiul gol, adică nimic), într -un material. Po rozitatea este cuprinsă între 0 și
100%, din volumul de goluri în volumul total. Forma porozității poate fi : desc his, inchis,
conectat, alungite etc (f igura 2.1). [123], [134], [133], [143]

Fig. 2.1. F orma porozității

Greutatea specif ică- depinde în mare măsură de procedeul de pulverizare utilizat.
Parametrii ce influențează porzitatea ș i greutatea specifică sunt: [ 52],[55], [89], [93], [123]
– viteza particulelor în jetul de pulverizare – cu cât viteza de impact este mai mare cu atât
porozitatea este mai mica, iar greutatea specifică mai mare ;
– unghiul de impact – 90°;
– distanța de pulverizare – greutatea specifică scade dacă distanța dintre metalizator și suprafața
metalizată este mai mare;
– cantitatea specifică de material de adaos.
Conducti vitatea termică – depinde de natura materialului de adaos, cât și de structura
acestuia, creșterea porozității scade conductivitatea termică.
Dilatarea termică – depinde de natura materialului depus. Atât materialul de bază cât
și stratul depus urmează un ci clu termic de încălzire și răcire până la temperatura ambiantă,
astfel apar tensiuni interne la interfața dintre materialul de bază și cel depus.

Incluzini de oxizi
Fisuri
Particule netopite
Pori inchisi
Interfețe nelipite
Alungite
Pori conectați

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-41-

Permeabilitatea – este influențată în mod deosebit de: natura materialului de adaos,
mărimea porilor, grosim ea stratului depus și prelucrările stratului depus care conduc la
scăderea permeabilității.
Proprietățile antifricțiune – depind de natura materialului de adaos, cât și de
porozitatea stratului.
Rezistivitatea electrică – depinde de natura materialului de ad aos, pori din stratul
pulverizat, forma granulelor depuse, de aderența stratului pulverizat la materialul de bază.
Aspectul și culoarea – straturilor depind de prelucrările finale, suprafața metalizată are
un aspect mat, iar în cazul în care stratul este p relucrat prin așchiere are luciu mecanic.

2.2.2 Proprietăți mecanice

Considerând obiectivul țintă al tezei de doctorat, și anume previzibilitatea în obținerea
calității pieselor recondiționate, dintre proprietățile mecanice se remarcă rezistența la adere nță
a straturilor depuse prin pulverizare termică, duritatea, elasticitatea, rezistența la uzură,
rezistența la oboseală . [52],[55], [89], [93]
Rezistența la aderență – reprezintă desprinderea stratului depus prin pulverizare față
de materialul de bază. Rez istența la aderență depinde de natura și forma materialului de adaos,
grosimea stratului pulverizat, viteza de pulverizare, unghiul de pulverizare, distanța de
pulverizare, forma piesei metalizate și starea suprefeței materialului de bază.
Duritatea – este rezisten ța la uzare a stratului depus. Duritatea stratului depus depinde
de: natura materialului de adaos, structura stratului de material depus, poroszitatea stratului,
grosimea și prelucrările finale. Duritatea stratului depus crește odată cu viteza de pulverizare,
scăderea granulației, creșterea grosimii stratului și scade cu scăderea presiunii, creșterea
distanței de pulverizare, creșterea temperaturii stratului dupa pulverizare.
Elasticitatea – stratului depus depinde de tehnica de pulverizare și de p arametrii de
proces, care influențează porozitatea stratului depus.
Rezistenta la uzura – este proprietatea materialor de a rezista la ac țiunea de distrugere
a suprafe țelor lor prin frecare. Multe straturi materiale se depun pe suprafe țe în scopul
reducerii coeficientului de frecare. Pe l ângă natura chimic ă a materialului coeficientul de
frecare este influen țat și de calitatea finis ării suprafe ței.
Rezistența la obose ală- este afectată dacă suprafața de aderență este pregătită prin
filetare sau canelare.

2.2.3 Proprietăți chimice

Proprietățile chimice ale straturilor pulverizate termic sunt compoziția chimică ș i
rezistența la coroziune. [52],[55], [89], [93]
Compoziția chimică depinde în mare măsură de natura metrialului de adaos, dar și de
parcursul picăturilor care se oxidează de la metalizator la stratul depus. Oxidarea depinde de

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-42-

natura și forma materialului de adaos, procedeeul de pulverizare, distanța de pulverizare dacă
este mare atunci și procentul de oxizi din stratul depus este mai mare.
Rezistența la c oroziune – depinde de natura materialului de adaos, porozitatea
stratului depus, grosimea stratului depus dar și de cuplul de material depus cu materialul de
bază.
Cuplul de material depus cu materialul de bază este mai eficientă dacă protecția se
obține el ectrochimic. Materialul de adaos trebuie ales încât să se țină de potențialul de
electrod al fiecărui material și să îndeplinească condițiile de protecție ele ctrochimică.

2.3 Interdependența parametri -proprietății

Pe lângă influență ce o are temperatura asu pra substratului, orice acoperire depinde
foarte mult de controlul celorlalte variabile precum : [50], [133]
– pregătirea suprafeței;
– distanța de pulverizare;
– unghiul de pulverizare;
– viteza relative între pistoletul de pulverizare și partea care urmează să fi e acoperite.
Principalii parametri tehnologici ce influențează calitatea stratului depus depind de
fiecare procedeu de pulverizare termică (tabelul 2.3. ). [35], [52], [142], [154]

Tabelul 2.3. Principalii parametri tehnologici ce influențează calitatea s tratului depus
Procedeeu Viteza de
pulverizare Distanța de
pulverizare Temperatura Granulația
pulberii Proprietăți ale stratului de acoperire
Pulverizarea
cu flacără 80…100
[m/s] 120….200
[mm] 3000…3350
[°C] 0.002…0.1
[mm] – rezistența la suprafa ța de aderență –
15…30Mpa;
– porozitatea – 10…20%;
– duritatea stratului depinde de natura
materialului;
– grosimea stratului depus – 0.3…2.5
mm.
Pulverizarea
prin
procedeul
HVOF 650..700
m/s 150…300
mm 2000 -3000
°C 0.005…0.0
45 mm – rezistența la s uprafața de aderență –
40…60Mpa;
– poozitatea este mai mică de 1%;
– duritatea stratului depinde de natura
materialului;
– grosimea stratului depus – 0.2…0.3
mm, poate atinge 0.5 mm .
Depunere
prin
procedeul
cu arc
electric 150 m/s 50…150 mm – – – rezis tența la suprafața de aderență
depinde de natura meterialului care se
depune -10…30Mpa;
– porozitatea – 10…20%, dar poate fi
scăzută până la 7..8%;
– duritatea stratului depinde de natura
materialului;
– grosimea stratului depus – 0.5…2.5
mm.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-43-

Procedeu l
Detonation
Gun Peste 750
m/s 100 mm 4500°C 0.005..0.06
0 mm – rezistența la suprafața de aderență
are valori peste 80Mpa;
– porozitatea -0.5…1%;
– duritatea stratului depinde de natura
materialului;
– grosimea stratului depus – 0.05…0.1
mm, poate ating e 0.3 mm
Procedeul
de depunere
în jet de
plasma 500…1000
m/s 80…130 mm 12000 –
16000 °C 0,005..0,1
mm – rezistența la suprafața de aderență
are valori peste 20 -25 Mpa;
– porozitatea -1…7%;
– duritatea stratului depinde de natura
materialului;
– grosim ea stratului depus – 0.05…0.5
mm.

Figura 2.2 prezinta clasificarea diferitelor procese de pulverizare termică în ceea ce
privește temperatura particulelor și viteză. [ 116]

Fig. 2.2. Compararea diferitelor procese de pulverizare termic ă, în ceea ce prive ște temperatura
particulelor și vitez ă

2.4 Tratament post pulverizare ale stratului depus

Tratamentele post pulverizare cresc legătura de acoperire la materialul de bază. Difuzia
în substrat are loc, de asemenea, îmbunătățirea lipirii, iar poroz itatea este aproape eliminată.
Temperatura necesară pentru a efectua difuzie este în intervalul de la 1000 la 1200 °C. [ 114] 020004000
0 500 1000 1500PULVERIZAREA
PRIN DETONATIE
Viteza (m/s)
Temperatura ͦC
PULVERIZAREA LA RECE
PLASMA
PULVERIZAREA CU FLACARA
CU ARC ELECTRIC

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-44-

Tratamentele de suprafață trebuie să joace un rol foarte important în păstrarea
proprietăților electrice, optice sau termice, pe o perioadă lungă de timp [ 20], [156] .
Pentru tratamentele de suprafată există mai multe soluții, dar cele mai importante sunt
[20] , [21]:
1. Călire
În etapa de strain hardening, materialele sunt supuse unor procese de deformare
plastică, fie înainte de aplicar ea prin rulare și încărcarea de impact. Adâncimea de întărire este
mai mică de 1 mm pentru rulare, dar poate ajunge la o adâncime la fel de mare ca 20 mm
pentru încărcarea de i mpact și este în jur de 0,5 mm.

2. Suprafata de călire
Adâncimea de călire este cu prinsă între 0,5 și 5 mm.

3. Tratement termo -chimic
Elemntele chimice sunt introduse prin difuzie în suprafețe, la temperaturi ridicate.
Elementele sunt, în principal, nu numai carbon și azot, dar și vanadiu, care sunt difuzate în
oțel, pentru a forma stratu ri de carbon foarte dure. Difertite tratamente cuprind carburarea,
carbonitrur are, nitrurare, nitrocarburare.
2.5 Concluzii

În concluzie rezistența la aderență asigură fiabilitatea piesei , aceasta nu poate fi
măsurată direct pe piesă, ci numai pe epruve te. Aprecierea se v -a face prin intermediul unui
test nedistructiv. În această teză s -a ales ca tehnică de defectoscopie, controlul nedistructiv
prin curenți turbionari, care pot da informații despre calitatea aderenței, între interfața
material de bază -material de adaos. Factori care influențează aderența materialului de adaos la
materialul de bază sunt [52]:
1. rugozitatea suprafeței așchiate în vederea metalizării;
2. modul de pregătire a suprafeței;
3. distanța de pulverizare.
4. recondiționarea pieselor are ca scop transformarea pieselor uzate în piese capabile să -și
mai poată îndeplini rolul functional;
5. rezistența la uzare depinde de: structură, duritate, tensiunile din stratul depus pe suprafața
uzată și de calitatea suprafeței după prelucrarea mecanică;
6. pentru realizarea unor straturi cu duritate foarte mare, se recomandă utilizarea materialelor
sub formă de pulberi;
7. grosimea stratului depus variază în funcție de procedeul de recondiționare (câțiva microni
până la peste 10 mm);
8. în urma pulverizări se obține o porozitate mare a stratului depus, ceea ce se recomandă
metoda pentru durificare a unor suprafețe în vederea creșterii rezistenței la uzare;
9. metodele de acoperire a suprafețelor în vederea acoperirii se stabilesc în funcție de
specificul piesei, grosimea m aterialului depus și starea inițială a suprafețelor.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-45-

CAPITOLUL 3. INSPECȚIA STRATURILOR SUBȚIRI CU CURENȚI
TURBIONARI

3.1 Introducere

Ca în orice proce s tehnologic pot apărea erori, acestea conducând la apariția de defecte
în piesele recondiționate. Pentru a se stabili dacă o piesă prezintă neconformități, se va face un
control de examinare, preferabil examinarea nedistructivă deoarece piesa și stratul depus
rămân intacte. Pentru că straturile pulverizate sunt poroase nu se ia in calcul detectarea
porilor.
3.2 Defectoscopie

Controlul defectoscopic constituie un ansamblu pentru examinarea materialelor,
pieselor și îmbinărilor, pentru punerea în evidență a defectelor acestora ( fisuri, goluri,
inlcuziuni, etc.) prin metode nedistructive . [5], [6] , [150]
Metodele nedistructive folosite pot fi grupate în:
a) examinarea vizuală ;
b) examinarea cu lichide penetrante ;
c) examinarea cu pulberi magnetice ;
d) examinarea cu ultrasunete ;
e) examinarea prin termografie (examinarea cu radia ții infraroșii) ;
f) examinarea prin metoda emisiei acustice ;
g) examinarea cu curenți turbionari ;
h) Examinarea prin Phased Array o tehnică a examinăr ii prin ultrasunete.

3.2.1 Examinarea viz uală

Examinarea vizuală reprezintă cea mai simplă metoda de examinare nedistructivă, care
se poate efectua cu ochiul liber. P entru ca rezultatele examinării să fie satisfăcătoare
examinarea vizuală are nevoie: [ 6], [65]
– ca suprafața examinată să fie iluminată ;
– îndepărtarea materialelor de pe suprafața examinată (murd ărie, rugină, zgură, urme de
vopsea etc);
Defectele ce pot fi depistate în urma examinării vizuale:
– fisuri;
– incluziuni de suprafață;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-46-

– scurgeri de metal etc.

Fig. 3 .1 Examinarea optico -vizuală

3.2.2. Examinarea cu lichide penetrante
Reprezint ă o metoda bazata pe fenomenul de capilaritate, care se face pri n patrunderea
unui lichid penetrant in cavitati, fisuri etc de pe suprafata unui material, care dupa curatire
aceasta ramane in zona cu defecte. In figura 3.2 sunt prezentate posibile defecte ce pot fi puse
in evidenta prin examinarea cu lichide penetrante . [5], [6], [86], [107], [150]

Fig. 3.2 Discontinuități de suprafață de tectabile cu lichide penetrante

Pasi care trebuie urmati in examinarea cu lichide penetrante sunt: [5], [6], [86], [107],
[150]
– curatirea suprafetei care drept scop indepartarea murdariei pentru a permite penetrantului
sa pa trunda in cavitatile discon tinuitatilor;
– aplicarea penetrantului prin pensulare, stropire, pulverizare, imersie;
– indepartarea excesului de penetrant dupa ce lichidul a stat un timp pe suprafata examinata,
pentru a patrunde in cavitatile discontinuitatilor si sa ramana acolo;
pori
suflură
fisuri
crăpături
ruptură
stratificare
Strat depus
Material de bază
30ș
max 600 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-47-

– uscarea suprafetei se face prin stergere, evaporare naturala sau sub actiunea aerului la
temperatura de maximum 50 ⁰C;
– developarea extrage din cavitatile discontinuitatilor penetrantul ramas;
– examinarea suprafetei se face la lumina naturala sau artificiala .

Fig.3.3 Determinarea discontinuitatilor de suprafata pentru un generator

3.2.3. Examinarea cu pulberi magnetice
Exam inarea cu pulberi magnetice reprezinta o metoda de control nedistructiv care se
bazeaza pe efectele produse asupra materialului controlat datorate unor caracteristici ale
campului magnetic produse in material. Examinarea cu pulberi magnetici se realizeaza doar
pe materiale feromagnetice ce se acumuleaza in dreptul acestora. [5], [6], [86], [107], [150]
Pentru examinarea unei piese sau semifabricat sunt necesare urmatoarele operatii: [5],
[6], [86], [107], [150]
– curatirea suprafetelor controlate pentru inde partarea substantelor grase prin degresare;
– magnetizarea piesei trebuie sa cada perpendicular pe discontinuitatile cautate, iar aceasta
poate fi:

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-48-

 longitudinala, atunci cand directia campului magnetic este paralela cu axa longitudinala a
piese (fig ura 3. 4 );

Fig.3.4 Magnetizare longitudinală
 transversala, cand directia campului magnetic este perpendicular pe axa longitudinala a
piesei (figura 3.5);

Fig. 3.5 Magnetizare transversală
 circular, cand liniile de camp magnetic urmaresc conturul obiectului controlat (figura 3.6).

Fig.3.6 Magnetizare circulară

– aplicarea pulberii magnetice care se aplica sub forma de suspensie, pulverizare sau sitare;
– examinarea suprafetei se face dupa fiecare magnetizare;
– interpretarea se face functie de rolul piesei si tehnologia de obtine re a piesei;
– demagnetizarea consta in reducerea a starii magnetice a materialului la punctul 0;
– curatirea finala se face prin stergerea cu ajutorul unei panze curate.

În figura 3.7 sunt prezentate fisurile pentru un generator.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-49-

Fig.3. 7 Inspecție de fisuri pentru un generator

În figura 3.8 este prezentat un rotorul care prezintă pe discul treapta 4, fața dinspre
ieșire abur, zone de frecare, cu suprapunere de material și capete de nit distruse.
Indicații MT
Indicații MT pe lungime de 2 -23 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-50-

Fig.3.8 Inspecție de fisuri pentru un rotor

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-51-

3.2.4. Exami narea cu ultrasunete
Ultrasunetele sunt oscilatii sau unde elastice care au frecvente mai mari de
1600…20000Hz si mai mici de KHz. Metoda s e bazează fie pe măsurarea intensitătii
ultrasunetelor absorbite, fie pe măsurarea intensitătii ultrasunetelor ref lectate. In cadrul
procedeului prin reflexie (impuls – ecou) se măsoară parametrii undei reflectate. In emitător
(receptor) se emite la inceput un tren de impulsuri scurte prin efect piezoelectric invers și pe
urmă acesta trece rapid, inainte de intoarcere a undei reflectate (ecou), pe pozitie de receptor
(lucru in regim piezoelectric direct). Principal pentru o piesă omogenă fără defecte există
două reflexii, una la intrarea in materialul examinat și una la ieșirea din materialul examinat.
La prezenta unui defect există trei reflexii: una la intrare, (a), una de pe defect, (b) și una de
pe fundul piesei. Prin corelarea distantei (d) dintre semnalul de intrare și semnalul reflectat cu
viteza de propagare a ultrasunetului in materialul de incercat, se poate de termina adancimea
(h) la care se găsește defectul, iar prin etalonarea inăltimii (1) a semnalului se pot trage
concluzii asupra dimensiunii defectului. Forma semnalului oferă informatii asupra
dimensiunii și formei defectului. In acest sens sunt edificatoa re situatiile prezentate in figura
de mai jos. Aprecierea mărimii și formei defectelor depinde in mare măsură de cunoștintele și
experienta examinatorului, indicatiile pe ecran fiind foarte diferite in functie de orientarea
defectului fată de axa de propa gare a undei sonore. In figura 3.9 este prezentat p rincipiul
procedeului prin reflexie și diferite forme de semnal, caracteristice anumitor tipuri de defecte.
[5], [6], [86], [107], [150]

Fig. 3.9 Schema de principiu a examinar ii cu ultrasunete

Odată găsit un defect, pe baza identificării ecoului se modifică unghiul de incidentă a
undei sonore atat timp pană cand acesta prezintă o inăltime maximă. Testele cu ultrasunete
sunt utilizat e pentru detectarea porozități, fis uri sau incluziuni. De asemenea, este po sibil să se
0 2 4 6 8 10
Puls iniț ial
Ecou de defect
Ecou de suprafață
Defect
Traductor
Piesă

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-52-

determine grosimea. Sonda cu ultrasunete emite unde ultrasonice în material. Aces te unde
sunt reflectate opus în sondă. Sonda colecteaza aceste semnale și acestea sunt vizualizate pe
un ecran. Deci, grosi mea poate fi determinată de viteza sonică a materialului ce este
cunoscută. Dacă există un defect, o includere sau o fibră în materialul valurile sunt reflectate
de acest obiect și este vizibil pe ecran . [5], [6], [86], [107], [150]
Controlul cu ultrasune te presupune depistarea defectelor cu ajutorul palpatoarelor care
generează fascicole de unde ultrasonore, longitudinale și transversale prin deplasarea acestuia
pe suprafața materialului. [5], [6], [86], [107], [150]

3.2.5. Examinarea prin metoda emisiei a custi ce
Emisia acustică este un fenomen ce constă în eliberarea rapidă a energiei, sub formă
de unde elastice, care se propagă într -un material și pot fi detectate la suprafața acestuia
(STAS 12306 -85). [5], [6], [86], [107], [150]
Examinarea prin emisie acusti că AET ( Acoustic Emission Testing) este o metodă de
examinare nedistructivă, prin înregistrarea emisiei acustice produsă într -un material, ca
urmare a stimulării acestuia într -un anumit mod (presare, îndoire, lovire, încălzire, răcire,
rupere etc.). [5], [6], [86], [107], [150]
Sursa de emisie acustică este zona materialului în care se generează evenimente de
emisie acustică. [5], [6], [86], [107], [150]
Câteva exemple de fenomene care generează surse de emisie acustică sunt: [5], [6],
[86], [107], [150]
– Mișcările structurale de dislocare, în domeniul deformațiilor elastice;
– Transformările de fază;
– Apariția și propagarea fisurilor;
– Scurgerea peliculelor de oxizi, zgură, acoperiri de protecție;
– Desprinderea așchiilor și ruperea muchiilor sculelor așchietoar e;
– Fenomenul de cavitație etc.
Dispozitivele folosite pentru captarea semnalelor de emisie acustică poartă denumirea
de traductoare acustice, captori sau senzori. Ele convertesc undele elastice separând semnale
eletrice, care se pot prelucra și înregistra. Cele mai folosite traductoare sunt cele
piezoelectrice care, constructiv, sunt foarte asemănătoare palpatoarelor folosiți în examinarea
cu ultrasunete.
Dintre caracteristicile lor , două sunt mai importante în practică și anume: [5], [6],
[86], [107], [15 0]
Frecvența (între 30 kHz și 1 MHz, uzual , între 100 -300kHz);
– Temperatura de lucru (..40….600°C).
Sistemul de culegere poate fi un sistem unicanal sau multicanal. Sistemul unicanal
folosește un singur cuptor și un singur lanț de prindere și înregistrar e a datelor . [5], [6], [86],
[107], [150]

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-53-

Fig. 3 .10 Schema de principiu a examinării prin emisie acustică

Fig. 3 .11 Examinarea prin emisie acustică

Emițător
Semnal măsurat
Receptor
Condiționare
a semnalului
Propagarea undelor
Defectoscop
Unul sau mai mulți senzori (traductori)
Semnal electric
Solicitare
Solicitare
Defe ct

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-54-

3.2.6. Examinarea cu curenți turbionari
Controlul cu curenți turbionari se bazează pe inducția el ectromagnetică și este folosită
pentru a pune în evidență modificări ale proprietăților fizice, structurale și metalurgice în
piese din materiale electroconductoare atât feromagnetice cât și neferomagnetice. [150], [5],
[6], [40], [107]
Metoda de control c u curenți turbionari poate fi folosită la: [150], [151],[153]
– detectarea fisurilor, stratificărilor, suflurilor și incluziunilor ;
– măsurarea grosimii materialelor ;
– măsurarea grosimii unui strat neconductor care învelește un conductor sau a unui
material ne magnetic care învelește unul magnetic ;
– măsurarea sau identificarea conductivității electrice, permeabilitatății magnetice,
mărimi grăunților, durității ;
– evidențierea modificărilor superficiale de structură în urma tratamentelor termice ;
– sortarea materialel or după compoziție și microstructură .
Câteva din avantajele metodei de control cu curenți turbionari sunt [47], [48]:
– sensibilitatea la detectarea fisurilor mici ;
– obținerea imediată a rezultatelor ;
– necesită un minim de pregătiri ;
– nu este necesar cotactul b obinei sondă cu piesa ;
– permite inspecția unor forme complexe ;
– metoda se pretează la mecani zare și automatizare .
Limitările metodei de control cu curenți turbionari sunt acelea că:
– pot fi inspectate doar materiale electroconductoare ;
– adâncimea de pătrunder e este dependentă de frecvență și este relativ mică ;
– rugozitatea suprafeței poate afecta inspecția ;
– este necesară o calificare mai atentă a personalului operator ;
– sunt necesare standarde de referință .
Este o metoda indirectă care nu necesită contactul elec tric direct cu piesa, este
nedistructivă și rapidă. Curenții turbonari crează propriul lor câmp electromagnetic care poate
fi pus în evidență fie prin efectele produse în câmpul inductor al bobinei de excitație sau cu un
alt senzor. [5], [6], [40], [107], [150]
La materialele neferomagnetice, câmpul magnetic secundar provine numai din curenții
turbionari.
La materialele feromagnetice, efectele magnetice complementare au o intensitate
suficientă pentru a minimiza efectele produse de inducerea curenților turb ionari. Deși aceste
efecte magnetice sunt nedorite, ele rezidă din permeabilitatea magnetică a materialului și pot
fi eliminate prin magnetizarea materialului până la saturație într -un câmp magnetic constant.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-55-

Atunci când efectele permeabilității nu sunt eliminate, metoda poate fi încadrată în
categoria metodelor de inspecție electromagnetice sau magnetoinductive. [5], [6], [40], [107],
[150]
Câteva dintre descoperirile științifice și tehnologice care au condus la dezvoltarea
metodei de inspecție cu curenț i turbionari sunt: teoria inducției elecromagnetice; teoria și
aplicațiile bobinelor de inducție; rezolvarea problemelor care descriu dinamica câmpurilor
electromagnetice în apropierea bobinelor de inducție și în special a dinamicii câmpurilor
electromagne tice curentului electric și efectului pelicular în conductori; teoria predicției
schimbării impedanței la inspecția cu curenți turbionari cauzată de defecte mici;
perfecționarea instrumentației datorată tuburilor electronice, semiconductorilor, circuitelor
integrate și microprocesoarelor care au condus la îmbunătățirea tehnicilor de măsurare,
afișării semnalelor și înregistrării. [5], [6], [40], [107], [150]

3.2.7 Examinarea termografică ( examinarea cu radiații infraroșii)

Metoda de examinare presupune d etectarea la distanță a defectelor emise de o piesă
sau probă care a fost supusă examinării. Informațiile obținute sunt transformate într -o imagine
în care defectul se consideră variațiile de temperatură din imaginea termică rezultată.
Controlul cu radia ții infraroșii oferă informații despre calitatea aderenței stratului la
materialul de bază.
Principalele avantaje la examinarea termografică [ 165]:
– examinarea la distanță;
– examinarea suprafețelor greu accesibile;
– examinarea suprafețelor mari;
– oferă inform ații despre calitatea aderenței stratului depus la materialul de bază.

Fig. 3 .12 Examinarea termografică

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-56-

3.2.8 Examinarea prin Phased Array o tehnică a examinării prin ultrasunete
Examinarea Phased Array este o tehnică de control nedistructiv ultrasoni c. Phased Array
poate fi definită ca fiind o metodă de examinare care verifică piesa pe întrega lungime fără
schimbarea poziției traductorului ultrasonic. Traductoarele de ultrasunete constau fie un
singur element activ, care generează și primește undele d e sunet, sau două asociate, una
pentru transsmitere și una pentru primire. Un sistem fazat va includede asemenea, un
instrument de operare software care alege secvența de pulsare, care introduce mai multe
fronturi de val în materialul testat. Fronturile de val trec prin piesa testată și reflectă înapoi,
discontinuitățile, fisuri și altele. Prin Phased Array se pot face măsurători de grosime,
controlul coroziunii, detectarea defectelor și controlul sudurilor. O schemă a semnalelor emise
și prim ite este prez entată în figura 3.13. [147]

Fig. 3.13 Semnalele emise de Phased Array
3.3 Fenomenul apariției curenților turbionari

Curenți turbionari sunt creați prin inducție electromagnetică. Atunci când un
conductor electric este parcurs de un curent alternativ, î n jurul lui apare u n câmp magnetic
alternativ (figura 3.1 4 ). Dacă o bobină este alimentată în curent alternativ aceasta produce un
câmp magnetic alternativ cu liniile de flux concentrate în centrul bobinei . [121], [150], [151]
Dacă în apropierea câmpului magnetic inductor produs de bobină este plasat un
material electroconductor, în acesta apar un curenți turbionari care a u o configurație circulară
(figura 3.1 4 ). La suprafața materialului electroconductor deschiderea curenților turbionari
este cea mai ma re și descrește în adîncime . [5], [6], [40], [107], [150]
Curenții turbionari produc un câmp magnetic de sens opus care are un efect de
diminuare a câmpului inductor. Ca efect, impedanța bobinei se micșorează proporțional cu
creșterea curenților turbionari din piesa testată. [5], [6], [40], [107], [150]
O discontinuitate în materialul testat blochează curgerea curenților turbionari, reduce
câmpul magnetic indus și mărește impedanța bobinei. Dacă bobina este deplasată cu viteză

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-57-

constantă peste o discontinui tate a materialului testat se va produce o modificare în reactanța
și curentul bobinei . [106], [121], [150], [151]

Fig. 3.1 4 Apariția curenților turbionari

Câmpul magnetic alternativ produs de bobină induce în pi esă curenți turbionari, care
conform legii lui Lenz, produc un câmp magnetic alternativ opus câmpului bobinei de control.
Cele două câmpuri interacționează, astfel încât atunci când în zona de influență se află o
discontinuitate de material, are loc modifi carea câmpului inductor al bobinei de control. [5],
[6], [40], [107], [150]
Conform legii inducției, câmpurile magnetice variabile sau în mișcare produse de o
bobină induc curenți turbionari (fig ura 3.1 5). Potrivit legii lui Lenz, câmpul magnetic inductor
produs de bobină Hp și cel indus de curenții turbionari H s se află în interdependență și în
opoziție . [24], [25], [85]

Fig.3.15 Formarea curenților turbionari
3.4 Principiul examinării cu curenți turbionari
Piesa de controlat se aduce în zona de intera cțiune a unui câmp magnetic alternativ,
produs de o bobină de control parcursă de curent. În figura 3.16 este prezentată producerea
curenților turbionari într -o piesă tubulară de un selenoid și într-o placă de o bobină plană.
[24], [25], [85]

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-58-

Fig. 3.16 Producerea curenților turbionari în câmpul selenoidului și al bobinei plane
Orientarea discontinuităților față de liniile de câmp ale curenților turbionari afectează
detectabilitatea lor. O discontinuitate orientată paralel cu liniile de câmp ale curenților
turbionari ca în figura 3.17 a este mai puțin detectabilă decât una plasată transersal ca în
figura 3.17 b. [5], [6], [40], [107], [150]

a) b)
Fig. 3.17 Discontinuitatea curenților turbionari
Curenții turbionari sunt reprezentați ca niște bucle inchise de curenți induși care
circulă în plane perpendiculare fluxului magnetic ( figura 3.18), iar dacă nu întâln esc
discontinuiăți traiectoria lor este circulară . [24], [25], [85]

Fig. 3.18 Forma curenților turbionari
3.5 Adâncimea de pătrundere a curenților turbionari

Formarea curenților turbionari se formează în apropierea supr afeței piesei pe care
este așezată bobina de excitație și intensitatea lor descrește în adâncimea piesei, fenomen

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-59-

cunoscut ca efect pelicular. Efectul pelicuar apare atunci când curenții turbionari produc un
câmp magnetic indus care se opune celui inductor micșorând astfel curentul pe măsură ce
adâncimea crește. Legea de distribuție a curentului în secțiune transversală este de forma
exponențială [ 38], [117]:
( ) (1)
unde:
este densitatea de curent la suprafață [ A·m2];
x- adâncimea [m];
f- frecvența [Hz];
μ –permeabilitatea relativă;
σ- conductivitatea electrică [ μΩ·mm ].
Adâncimea de pătrundere este mai mică, dacă crește conductivitatea electrică și
permeabilitatea magnetică a materialului și a frecvenței curentului de magnetizare.
Adâncimea standard de penetrare ( δ ) reprezintă adâncimea la care densitatea curenților
turbionari este micșorată la 1/e ( e=2.71828 este baza logaritmului natural) sau cu aproximativ
37% din cea de la suprafață (figura 3.19) [4], [15],[117].

Fig. 3.19 Adâncimea de patrundere a curenților turbionari

Densitatea curenților turbionare este prea mică de numai 5% dacă se produce la trei
adâncimi standard din cea a celor de la suprafa ță. În figura 3.20 este reprezentată variația
curenților turbionari funcție de adâncimea sub suprafața conductoare a piesei [ 117].

Fig.3. 20 Variația densității curenților turbionari

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-60-

Ecuația de calcul a adâncimii standard de penetrare este:
 f /1
(2)
unde:
δ este adâncimea standard de penetrare (mm);
f- frecvența curentului (Hz);
µ- permeabilitatea magnetică (H/mm);
σ- conductivitatea electrică (%IACS).
Pentru localizarea u nei fisuri, se alege o frecvență pentru o adâncime cuprinsă între
presupusa fisură și adâncimea standard de penetrare. Pentru măsurarea conductivității
electrice a materialului, este aleasă o frecvență care să producă o adâncime standard de
penetrare.
Factorii care influentează raspunsul curenților turbionari sunt: [5], [6], [40], [107],
[150]
– conductivitatea electrică;
– permeabilitatea magnetică;
– frecvența.
Conductivitatea electrică
Conductivitatea electrică reprezintă un factor care i nfluentează distribuția curentului
indus într -o piesă. Dacă conductivitatea materialului examinat este mai mare, scade
adâncimea de penetrare a curenților turbionari. La inspecția cu curenți turbionari, pentru
măsurătorile de conductivitate se folosește si stemul IACS (International Annealed Copper
Standard). Materialele sunt clasificate în ordinea crescătoare a rezistenței electrice ca fiind
conductoare, semiconductoare și izolatoare. În tabelul 3.1 sunt prezentate cateva metale și
aliaje în care sunt date valorile rezistivității și a conductivității conform IACS . [5], [6], [40],
[107], [117], [150]
Tabelul 3.1 Valorile rezistivității și a conductivității pentru câteva materiale și aliaje
Metal
Aliaj Resistivitate
[μΩ·mm] Conductivitate
[% IACS]
Argint 16.3 105
Cupru pur 17.2 100
Aur 24.4 70
Aluminiu 28.2 61
6061 -T6 41 42
7075 -T6 53 32
2024 -T4 52 30
Magneziu 46 37
Alamă 70 -30 62 28
Bronz fosforos 160 11
Monel 482 3.6
Zirconiu 500 3.4

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-61-

Zircaloy -2 720 2.4
Titan 548 3.1
Oțel inoxidabil 304 700 2.5

Conductivitatea metalelor este influențată de mai mulți factori cum sunt: temperatura,
tratementul termic, mărimea grăunților, duritatea și tensiunile reziduale.

Permeabilitatea magnetică
Pentru a fi posibilă inspecția cu curenți turbiona ri, permeabilitatea magnetică trebuie
să fie constată atunci când materialul feromagnetic este adus la saturație. Pentru ca o piesă să
fie inspecatată trebuie să fie plasată într -o bobină parcursă de curet electric. Inpecția cu
curenți turbionari se poate aplica atât materialelor magne tice cât ți nemagnetice. [5], [6], [40],
[107], [127], [150]

Frecvența
Domeniul de frec vență folosit la controlul cu curenți turbionari este de 50 Hz la 10
MHz. Dacă frecvența este mare, crește sensibilitatea detectării di scontinuități mici de
suprafață. În cazul în care scade frecvența , crește penetrarea curenților turbionari în
materialul piesei. În tabelul 3.2 sunt date valorile frecvenței pentru câteva materiale.
Frecvența optimă este determinată experimental . [30], [31]

Tabelul 3.2 Frecventa unor materiale
Metal Permeabilitate 36.8% Adâncime de penetrare
1KHz 4 KHz 16KHz 64KHz 256KHz 1MHz
Cupru 1 0.082 0.041 0.021 0.010 0.005 0.0026
6061 T -6 1 0.126 0.063 0.032 0.016 0.008 0.004
7075 T -6 1 0.144 0.072 0.036 0.018 0.009 0.0046
Magneziu 1 0.134 0.067 0.034 0.017 0.008 0.0042
Plumb 1 0.292 0.146 0.073 0.37 0.018 0.0092
Uranium 1 0.334 0.167 0.084 0.042 0.021 0.0106
Zirconiu 1.02 0.516 0.258 0.129 0.065 0.032 0.0164
Oțel 750 0.019 0.0095 0.0048 0.0024 0.0012 0.0006

3.6 Clasificarea defectelor

Orice discontinuitate care modifică semnificativ fluxul normal al curenților turbionari
poate fi inspectată cu curenti turbionari. O dificultate în controlul cu curenți tur bionari ar

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-62-

putea apărea în detectarea unei discontinuități plane subțiri, care este orientată în mod
substanțial perpendicular pe axa cilindrului. Discontinuitățile care sunt ușor de detectat sunt
fisuri de suprafață, pori, crăpături etc . [86], [107]
În figura 3.21 sunt prezentate defecte specifice materialelor acoperite.

Fig. 3.21 Defecte specifice materialelor acoperite

Principalele defecte ce apar frecvent la procedeele clasice de recontitionare sunt [86]:

– lipsa de aderenta intre primul strat dep us si materialul de baza;
– neomogenitatea stratului depus si prin urmare caracteristicile stratului sunt diferite pe
zone mici;
– lipsa de aderenta dintre straturile materialui de adaos depuse succeiv pana la grosimea
necesara;
– porozitatea mare si distriutia neuniforma a porilor;
– neomogenitatea straturilor depuse la intersectia de suprafete diferite;
– aparitia fisurilor in stratul depus, cu propagare dinspre materialul suport sau cu
propagarea dinspre suprafata stratului depus intre materialul suport;
– repartiti a neuniforma a carburilor in structura straturilor depuse;
– aparitia de oxizi si incluziuni i ntre straturile depuse succesiv.
3.7 Asigurarea calității prin examinarea nedistructivă cu ajutorul curenților turbionari

Pentru obtinerea unui strat de calitate materialele utilizate trebuie sa indeplineasca
anumite conditii calitative care se verifica utilizand metode specifice. Princi palele proprietati
ale sistemelor utilizate in finisarea cu straturi materiale sunt: culoarea, luciu, densitatea,
fluiditatea, aderenta, luminiozitatea, stabilitatea la intemperii, rezistenta la zgariere si foc,
rezistenta la atacul unor agenti chimici.
Culoarea sistemului
Determinarea culorii peliculelor se realizeaza vizual prin compararea cu un etalon de
culoare. Metoda consta in compararea vizuala a culorii peliculei supusa incercarii cu o
epruveta etalon de culoare, ambele fiind iluminate in aceleasi conditii, fie in lumina naturala a

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-63-

zilei, fie in lumina artificiala, si privite sub acelasi unghi. Epruveta etalon de culoare trebuie
omologata, iar culoarea stabilitaprin acord intre parti. [5], [6], [40], [107], [150]
Determinarea grosimii peliculei
Pentru determinarea grosimii stratului se pot utiliza metode distructive sau
nedistructive. In cazul de fata pentru determinarea stratului depus prin pulverizare termica,
vom utiliza metoda nedistructiva, se utilizaeaza atunci cand stratul este aplicat pe su port
metalic sau magnetic. Determinarea are ca principiu variatia fluxului magnetic creat intre un
magnet si un obiect magnetic in functie de spatiu nemagnetic dintre ele. [5], [6], [40], [107],
[150]
Determinarea aderentei stratului la suport
Determinare a aderentei stratului depus la suport se poate face prin metoda grilei. Se
realizeaza, in strat, o grila, prin trasarea cu un varf diamantat aplicat in pozitie verticala, a
unor zgarieturi, perpendiculare unele pe celelalte sun forma unei grile, la distant e de 1 mm
una de alta. Grila trebuie sa acopere minimum 1 cm² de suprafata. Pe grila se aplica o banda
adeziva si se trage cu miscare brusca pentru desprinderea acesteia. Este considerata o aderenta
corespunzatoare daca patratele grilei raman intacte, nu s e desprinde nici un colt. [5], [6], [40],
[107], [150]
Tehnicile nedistructive sunt utilizate pe scara larga in industria metalelor, in scopul de
a controla calitatea materialelor. Testarea cu curenti turbionari este unul dintre cele mai
utilizate pe scara larga tehnici de baza non -distructive pentru inspectarea materialelor
conductoare de electricitate la viteze foarte mari, care nu necesita nici un contact intre piesa
de incercare si senzorul. Lucrarea include o imagine de ansamblu a fundamentelor si
principalele variabile de testare cu curenti turbionari. [92] Descoperirile recente in modele
complexe fata de rezolvarea interactiune fisura -senzor, evolutiile din instrumente urmare a
progreselor in dispozitive electronice, precum si evolutia prelucrare da te sugereaza ca
sistemele de testare cu curenti turbionari vor fi utilizate tot mai mult in viitor .[5], [6], [40],
[107], [150]
Metodele speciale de control nedistructiv, de regula, sunt folosite pentru a determina
integritatea materialelor. Numeroase teh nologii moderne (radio -astronomia, masurarea
tensiunii si curentului si determinarea compozitiei) sunt nedistructive, dar nu ofera prea multe
informatii despre proprietatile materialului. Incercarile nedistructive sunt legate in mod
practic de performantel e obiectului incercat, cat de mare trebuie sa fie partea testate si cand
este nevoie sa rie reverificata. Investigarea unor materiale implica luarea unor esantioane
pentru testare, ceea ce este inerent distructiv. Ideea de functionare ulterioara este relev anta
pentru calitatea prepararii probelor. Luarea de probe este control nedistructiv daca probele
testate sunt reintroduse in functiune. Controlul nedistructiv nu se limiteaza la detectarea
fisurilor. Alte discontinuitati, inclusiv porozitati, subtiere de perete prin coroziune si alte clase
de discontionuitati, delaminari pot fi puse in evidenta prin alpicarea uneia dintre metodele
prezentate. Relatia dintre tensiunile si deformatiile din material este un lucru important in

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-64-

descrierea si interpretarea con troalelor nedistructive, in specia l utilizarea metodelor speciale
[5], [6], [40], [107], [150]

Aspecte calitative privind principalele metode de control nedistructiv

Aproape orice caracteristica perceputa vizual pata fi asistata de ochiul uman sau de
ochiul uman cu un ajutor optic. Ochiul poate avea acuratetea de a detecta marimea, forma,
culoarea, adincimea, luminozitatea, contrastul si granulatia materialului. Citeva ramuri
industriale au folosit deja importanta acestui tip de inspectie respectind cerin tele caracteristice
si dimensionale ale standardelor in vigoare. In industrie, dimensiunea sudurii, conturul,
lungimea si inspectia suprafetelor discontinue sunt operatiuni de rutina. Controlul cu lichide
penetrante rosii si fluorescente foloseste abilita tea vizuala a inspectorului de a identifica
defectele suprafetei. Controlul cu pulberi magnetice tinde sa foloseasca aceleasi tehnici din
categoria controlului cu lichide penetrante fluorescente , asemanator controlul cu radiatii
penetrante lasa la atitud inea inspectorului controlul opticovizual al radigrafiei pe film sau
camera video. In concluzie, cea mai veche si mai simpla metoda de control a fisurilor deschise
la suprafata, ca si a altor defecte de suprafata, este controlul vizual, adica controlul pri n
examinare directa. In cazul accesului dificil in zona de controlat sau in situatia unor pretentii
deosebit de ridicate privind recunoasterea defectelor, se pot folosi mijloace optice ajutatoare
ca lupa, endoscopul si camera video. La folosirea tehnicii v ideo este posibila, in anumite
limite, automatizarea. Printr -o iluminare ce mareste contrastul, prin indepartarea tunderului si
curatirea suprafetei inainte de control, ca si prin utilizarea mijloacelor special de decapare,
detectibilitatea vizuala a fisu rilor poate fi substantial imbunatatita. [150], [5], [6], [D8], [107]
Exigentele impuse controlului si evaluarii caracteristicilor materialelor utilizate in
conditii tot mai dificile: temperatura joasa sau inalta, presiune, tensiuni etc au condus la
dezvol tarea domeniului si extinderea aplicarii altor metode de investigare, cum ar fi
ultrasunetele. In comparatie cu examinarile bazate pe proprietatile radiatiilor penetrante, care
sunt costisitoare si necesita masuri de protectie complicate, capacitatea de pe netrare mare si
implicit posibilitatea de a examina produse cu grosime sau lungime mare au determinat
succesul ultrasunetelor in defectoscopia nedistructiva tehnica si medicala.
Stabilirea metodei si a tehnicilor de examinare se face in functie de natura defectelor posibile,
specifice materialului si tehnologiei de prelucrare, de forma geometric si dimensiunile
produsului examinat si de accesibilitatea suprafetelor din punctul de vedere al examinarii [5],
[6], [40], [107], [150]
3.8 Avantajele si dezavant ajele controlului cu curenți turbionari

Avantaje ale metodei : [5], [6], [40], [107], [150]
– se poate detecta o gama variată de defecte de interior ;
– metoda se folosește atât in cazul materialelor metalice , cât si nemetalice , cu condiția
ca ele să prezint e un anumit grad de omogenitate ;
– penetrabilitate foarte bună ;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-65-

– se folosește echipament portabil ;
– nu este necesar contactul cu piesa de examinat.

Dezavantaje ale metodei : [5], [6], [40], [107], [150]
– nu permite detectarea tuturor tipurilor de defecte de suprafață.
Pentru a se obtine rezultate reproductibile este necesara o calibrare standard (pentru
inspectia schimbatoarelor de caldura se folosesc tuburi pe care se practica diferite defecte).
3.9 Concluzii

In prezent, tehnicile nedistructive sunt mai fr ecvent utilizate pentru a testa produsele,
datorita prevalentei crestere a controalelor de calitate. In timp ce tehnicile distructive verifica
doar unele probe care sunt distruse si face unele invalid in alte procese industriale, vom gasi
tehnici nedistruc tive mai interesant decat cele distructive, deoarece intregul proces de
productie pot fi testate fara modificari permanente. [5], [6], [40], [107], [150]
Principalele metode nedistructive care pot aprecia dacă stratul depus este aderent sau
nonaderent la m aterialul de bază sunt: examinarea prin curenți turbionari, examinarea cu
ultrasunete, examinarea termografică și examinarea prin Phased Array o tehnică a examinări
prin ultrasunete . Aceasta lucrare analizeaza metoda de testare cu curenti turbionari, care este
una dintre cele mai utilizate forme de baza non -distructive de testare. Singura necesitate este
ca materialele de testat trebuie sa fie conductori electrici unde curenti turbionari pot curge.
In concluzie, ca cercetator in testarea cu curenti turbio nari, am constatat ca tehnicile de
curenti turbionri poate oferi industriei sisteme fiabile de control al calitatii. Desi exista
imbunatatiri excelente datorita efortului de multi oameni de stiinta in ultimii cativa ani, cred
ca mai multe cercetari in te hnici de curenti turbionari, in ceea ce priveste senzori,
echipamente si prelucrare a semnalului, va conduce la mai multe aplicatii ale acestor tehnici.
In majoritatea cazurilor, criteriile de admisibilitate a defectelor sunt stabilite prin
standarde, pre scriptii tehnice sau alte documente tehnice cu caracter normativ.
In procesul de productie, pentru asigurarea unui nivel de calitate corespunzator al
produselor realizate, examinarile nedistructive au in prezent un rol foarte important. Pentru
obtinerea un ui anumit nivel de calitate si pentru ca examinarile nedistructive sa fie eficiente,
este necesarca, la prescrierea acestora, sa se aiba in vedere o serie de factori, printre care: [5],
[6], [40], [107], [150]
Metoda de examinare prescrisa, avand in veder e sensibilitatea si posibilitatea metodei
de a pune in evidenta eventualele defecte, accesibilitatea piesei, natura materialului;
 Natura, marimea si orientarea eventualelor defecte;
 Volumul de exam inări;
 Nivelul si natura solicitarilor elementelor utilajul ui;
 Nivelul de defecte admis in structura respectiva, natura acestora si, pe cat posibil ,
stabilirea interactiunii unor grupe de defecte;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-66-

 Riscul pe care o eventuala avarie il prezinta pentru viata oamenilor si distrugerile
materiale pe care le poate produ ce, avand in vedere si modul in care o eventuala rupere se
poate manifesta;
În aplicarea metodelor de examinare nedistructiva, exista limitari privind posibilitatea
de folosire a acestora, in principal datorita formei si dimensiunilor piesei, naturii si o rientarii
eventualelor defecte, acesibilitati suprafetelor elementului ce urmeaza a fi examinat, precum
si naturii materialului folosit pentru executia piesei; in general, pentru a se realiza o eficienta
maxima la punerea in evidenta a eventualelor defecte , este recomandabila folosirea combinata
a diferitelor me tode de examinare nedistructiva . [5], [6], [40], [107], [150]

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-67-

CAPITOLUL 4 . STUDII ȘI CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND
INSPECȚIA CU CURENȚI TURBIONARI A STRATURILOR DEPUSE
PRIN PULVERIZARE TERMICĂ

Pentru cercetările experimentale s -au utilizat epruvete din oțel acoperite cu ,
și . Plecând de la avantajele și dezavantajele aplicării pulverizării
termice prin procedeul de depunere în jet de plasmă, s -au efectuat analize prin element finit și
au fost examinate prin control nedistructiv cu ultrasunete și curenți turbionari, în vederea
obținerii neconformităților dintr e stratul depus și cel de bază.
4.1 Modelarea procesului de control prin curenți turbi onari a suprafețelor pulverizate
termic [ 81]

Scopul acestui studiu este de a prezenta aspecte ale modelării procesului de control de
dezvoltare pentru acoperiri pulverizate termic, folosind examinarea prin ultrasunete și curenți
turbionari, cu scopul de a stabili noi proceduri eficiente pentru a obține o productivitate
ridicată, în cazul pieselor recondiționate.
Recondiționarea reprezintă toate etapele ce se desfășoară asupra pieselor uzate pentru
refacerea formei și dimensiunilor, trebuie să asigure ref acerea fiabilității și, prin intermediul
ei, să conducă la creșterea disponibilităț ii mașinilor și utilajelor. [ 52]
Pulverizarea termică este o metodă de acoperire a unor materiale ușor prelucrabile și
avantajoase din punct de vedere financiar cu caracte ristici deosebite, superioare materialului
de bază cum sunt diferite metale, aliaje, mate riale ceramice sau carburi. [ 84]
Acoperirea în cazul pro bei prezentată în figura 4.1. s-a obținut prin procesul de
metalizare prin pulverizare termică în jet de plasm ă. Proba a fost supusă unui control
nedistructiv prin ultrasunete și curenți turbionari.

Fig. 4.1. Proba examinată
OL44, 10 mm grosime

𝐴𝑙𝑀𝑔 , 3 mm grosime
Ø 50

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-68-

4.1.1 Examinarea prin ultrasunete
Examinarea nedistructivă prin ultrasunete s -a efectuat cu ajutorul aparatului portabil
USM 35 din cadrul laboratorului de examinare nedistructivă al Facultății Ingineria și
Managementul Sistemelor Tehnolo gice, Universitatea Politehnica București. Se amplasează
palpatorul pe suprafața piesei examinate unsă cu un lichid cu impedanța acustică ma i
apropiată de cea a corpului solid. Lichidul poartă denumirea de cuplant, acesta trebuie să
adere bine la suprafața examinată. Se deplasează palpatorul pe suprafața piesei (figura 4.2. a),
când fascicului cade pe defect în totalitatea sa, amplitudi nea eco ului este maximă (figura 4.2.
b).

a) Zonă făra defect b) Zonă cu defect
Fig. 4.2. Examinarea cu ultrasunete
Rezultatul examinării epruvetei se poate observa în figura 4.3, imaginea începe în
stânga cu impulsul de emisie I. Fasciculul de electroni este deviat spre dreapta, cu viteză
constantă, apar reflexiile de la suprafața defectului D, la distanțe corespunzătoare între ele și
față de impulsul de emisie. Această imagine se repeat cu fiecar e impuls de emisie succesiv,
astfel încât se observă pe ecran o imagine staționară ( axele ecranului sunt : timp în orizontală,
amplitudine pe vericală).

Fig. 4.3. Rezultatul examinării cu ultrasunete
I
D
Traductor ultrasonic unde
longitudinale 5 MHz
Epruvetă plană depusă prin
metalizare prin pulverizare termică

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-69-

4.1.2 Examinarea prin curenți turbionari
Exam inarea prin curenți turbionari s -a efectuat cu ajutorul aparatului portabil din
cadrul laboratorului de examinare nedistructiv ă. Pentru calibrarea aparatului s -a folosit sonda
de tip Nortec Collective PL/500kHz -1MHz/A prezentată în figura 4.4. a, și calibr area cu P/ N
9222162A prezentată în figura 4.4. b.

a) sonda b) calibrare
Fig.4.4. Instrumente de măsurare
Se ampleasează sonda pe probă și se urmărește poziția acului indicator al aparatului de
măsură (figu ra 4.5. ), în această zonă nu există defecte. Se deplasează sonda astefel încât să fie
detectat defectul din probă și se urmărește indicația acului indicator, această deviație
constituie indicația de defect prezentată în figura 4.6.

Fig. 4.5. Examinarea prin curenți turbionari – 0 defecte

Fig.4.6 Examinarea prin curenți turbionari – zonă cu defecte

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-70-

În concluzie, realizarea metodologiei practice de evidențierea defectelor prin metoda
curenților turbonari necesită elaborarea unei baze teoret ice adecvate. Teoria, care stă la baza
evidențierii defectelor prin metode electromagnetice, se sprijină, în principal, pe rezultatele
calculului rezistențelor introduce la schimbarea conductibilității electrice, a grosimii pereților
și a grosimii suprafeț elor straturilor controlate. În acest caz pentru evidențierea defectelor
metoda cea mai eficientă de examinare s -a dovedit a fi controlul cu ultrasunete. Din
rezultatele controlului cu curenți turbionari ar fi rezultat că toata suprafața probei are defecte .
Stratul depus prin metalizare prin pulverizare termică trebuie prelucrat înainte să se facă
controlul prin curenți turbionari, datorită stratului de aderență care influențează în mod
negative identificarea unui defect.
Cercetările experimentale au urmăr it stabilirea influenței următorilor factori asupra
aderenței materialului de adaos la materialul de bază : rugozitatea suprafeței așchiate în
vederea metalizării , grosimea stratului pulverizat și distanța de pulverizare. În continuare voi
folosi metoda el ementelor finite pentru a propune diverse soluții de recondiționare.

4.2 Analiza termică statică folosind metoda elementelor finite pentru piesele
recondiționate [ 82]

Prin metoda elemntului finit (FEM), am efectuat o analiză statică termică, prin care a
fost determinată comportarea materialului depus pe materialul de bază la șocul termic (răcire
bruscă). În figura 4.7. sunt reprezentate schematic probele recondiționate din oțel cu grosimi
diferite de materia l depus din oxid de aluminiu.

Fig. 4.7. Desenul de execuție a probelor recondiționate
Analiza se va face prin utilizarea a doua module: analiză termică și analiză statică cu
metoda elementului finit ANSYS 15.0. Geometria modelului este concepută cu ajutorul
modelelor de desing din program. Apli cația propune stabilirea valorilor maxime echivalente
Von Mises de tensiune și totalul deformațiilor, produse de câmpul de căldură. Obiectivul
principal al acestui studiu este de a stabili grosimea optimă de material depus, analizând
coportamentul mecanic și termic [77]. Prin urmare determinarea coportamentului mecanic și
termic este stabilit de o analiză structurală termică cuplată pentru două cazuri:
– în primul caz stratul acoperit cu oxid de aluminiu are o grosime de 0,1 mm;
– al doilea caz stratul acoperi t cu oxid de aluminiu are o grosime de 0,2 mm.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-71-

Pentru simularea comportamentului la încărcări mecanice și termice, au fost create
două modele de calcul pentru structură: prima a materialului de bază (oțel) acoperit cu un strat
de oxid de aluminiu cu o gros ime de 0,1 mm și al doilea model cu o grosim de 0,2 mm.
Ambele modele au fost create utilizând metoda elementului finit. Pentru fiecare model va fi
efectuată o analiză termică , urmată de o analiză structurală statică, folosind aceiași parametri
de simula re.
Metoda elemenelor finite presupune trei etape principale:
1. pre-procesor ( faza în care modelul este realizat, proprietățile fizice și parametrii de lucru
sunt stabilie);
2. faza de soluție;
3. post-procesor ( faza de afișarea rezultatelor în formă grafică).
Pentru a obține rezultate corecte este foarte important să acordăm atenție în faza de
dezvoltare a modelului de calcul. Primul pas este de a realiza modelele tridimensionale pentru
cele două cazuri. Acestea vor fi create în Design Modelar interfață grafică . Pentru o mai bună
simulare, modelul geometric al modelului (figura 4.8.) dat va fi creat cu ajutorul elementelor
solide și stratul depus va fi creat de tip suprafață.

a) 0,1 mm grosime strat depus

b) 0.2 mm grosime strat depus
Fig. 4.8. Modelul geometric
Strat depus
Material de bază
Strat depus
Material de bază

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-72-

Următorul pas este cuplarea celor două geometrii, în acest caz analiza termică.
Legăturile dintre geometrii și analiză sunt prezentate în figura 4.9.

Fig. 4.9. Legăturile dintre modelul geometric și analiza selectată
Unul dintre cele mai importante parametrii în aceste analize sunt materialele selectate.
Ansys are o interfață dedicate, numită Engineering data, care conține un numar mare de
material definite și în care se pot adă uga material noi. Pentru analiza prezentată se vor utilza
două tipuri de material, cel de bază (oțel) cu caracteristicile prezentate în tabelul 4.1. și
materialul depus ( ) cu caracteristicile prezentate în tabelul 4.2 [46].
Tabelul 4.1. Caracteristici ale oțelului

Densitatea 7850 kg m^ -3
Coeficientul termic de dilatare 1.2e-005 C^ -1
Temperatura specifică 434 J kg^ -1 C^ -1
Conductivitatea termică 60.5 W m^ -1 C^ -1
Rezistivitatea 1.7e-007 ohm m
Modulul de elasticitate
longitudinal (Young Modulus) 2.e+011Pa
Coeficientul lui Poissono 0.3
Modulul de forfecare 7.6923e+010Pa

Tabelul 4.2. Caracteristici ale oxidului de aluminiu

Densitatea 3960 kg m^ -3
Temperatura specific ă 850 J kg^ -1 C^ -1
Conductivitatea termică 35 W m^ -1 C^ -1

Următorul pas este crearea modelului discretizat prezentat în figura 4.10. Numărul de
elemente este de 360, iar numărul de noduri este 1612, cu o calitate medie de 88%.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-73-

Fig. 4.10. Modelul discretizat
După ce este finalizată discretizarea , următorul pas constă în stabilire a parametrilor de
timp și temperaturile implicate în această analiză. Pentru fiecare model temperatura maximă
este de 1000șC și este atinsă după 420 s. Ciclul de încălzire -răcire are 9 etape. În prima etapă
de temperatură stratul depus crește de la 22 șC l a 800 șC în 2 s. Temperatura este menținută la
800 șC timp de 120 s, apoi este răcită la 22 șC. Procesul continuă cu creșterea de temperatură
la 900 șC, temperatură care este menținută 60 șC și răcită la 22 șC. Acest ciclul de încălzire –
răcire a materialul ui simulează comportamentul modelului dat la analiza termică. În figura
4.11. este prezentat graficul de timp al ciclului de încălzire –răcire.

Fig. 4.11. Graficul de timp al ciclului de încălzire –răcire

Rezultatele în urma acestui ciclu de încălzire –răcire sunt: distribuția de temperatură în
materialul de bază, căldura specifică total și direc ția căldurii specifice. În figura 4.12. este
reprezentată distribuția de temperatură în utima etapă a ciclului, la 420s.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-74-

a) 0.1 mm grosimea stratului depus

b) 0.2 mm grosimea stratului depus
Fig. 4.12. Distribuția temperaturilor în modelele create

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-75-

După cum este indicat în figura de mai sus distribuția de temperatura este diferită,
pentru modelul care are grosimea de 0,1 mm, temperatura minimă este de 999,48 șC, iar
pentru celălalt model cu grosimea stratului depus de 0,2 mm, temperatura minimă este de
999,43 șC. Căldura specifică totală este prezentată în figura 4.13.

a) 0.1 mm grosimea stratului depus

b) 0.2 mm grosimea stratului d epus
Fig. 4.13. Căldura specifcă totală

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-76-

Pentru modelul care are o grosime de 0,1 mm, căldura specifică totală este de 0,0028
W/mm², iar pentru modelul care are o grosimea stratului depus de 0,2 mm, căldura specifică
totală este de 0,0041 W/mm². În figura 4.14. este indicat direcția căldurii specifice pe axa X,
în figura 4.15. este indicat direcția căldurii specifice pe axa Y și în figura 4.16. este indicat
direcț ia căldurii specifice pe axa Z.

a) 0.1 mm grosimea stratului depus

b) 0.2 mm grosim ea stratului depus
Fig. 4.14. Direcția căldurii specifice pe axa X

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-77-

a) 0.1 mm grosimea stratului depus

b) 0.2 mm grosimea stratului depus
Fig.4.15. Direcția căldurii specifice pe axa Y

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-78-

a) 0.1 mm grosimea stratului depus

b) 0.2 mm grosi mea stratului depus
Fig.4.16. Direcț ia căldurii specifice pe axa Z

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-79-

Din analiza rezultatelor obținute, folosind două straturi de material cu grosimi diferite
au evidențiat existența unor neconformități în stratul depus (exfolierea stratului depus).
Rezul tatele obținute cu ajutorul metodei elementului finit au confirmat comportarea probelor
la șocul termic ( răcire bruscă).
4.3 Caracterizarea interfeței pentru straturile ceramice acoperite prin pulverizare
termică [ 83]

Scopul acestei caracterizări este d e a determina calitatea interfeței între straturile
depuse din ceramică și materialul de bază pentru piesele recondiționate prin metalizare prin
pulverizare termică. Controlul nedistructiv prin curenți turbionari va determina defectele ce
pot apărea între materialul de bază, iar comportamentul probelo r la șocul termic va fi analizat
prin metoda elementului finit.
Pentru partea experimentală au fost create două probe de dimensiuni diferite
prezentate în figura 4.17. Probele sunt fabricate din oțel ( C45) și sunt acoperite cu un strat
subțire de zirconniu stabilizat cu yttria ( ). Procesul de pulverizare a fost
făcut prin pulverizare termică în jet de plasmă.

Fig. 4.17. Probele recondiționate
4.3.1 Examinarea prin curenți turbionari
Examinarea prin curenți turbionari s -a efectuat cu ajutorul aparatului portabil din
cadrul laboratorului de examinare nedistructiv ă al Facultatii Ingineria si Managementul
Sistemelor Tehnologice, Universitatea Politehnica, Bucuresti . Pentru cali brarea aparatului s -a
folosit sonda de tip Nortec Collective PL/500kHz -1MHz/A prezentată în figura 4.18. a, și
calibrarea cu P/N 9222162A prezentată în figura 4.18. b.

a) sonda b) calibra re
Fig. 4.18 . Instrumente de măsurare
𝑍𝑟 𝑂 𝑌 𝑂 -0,2 mm
grosime strat depus
C45-0,3 mm grosime strat
de bază
Ø 40
25 mm
20 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-80-

Rezultatul pentru calibrarea dispozitivului este reprezentat în figura 4.19. în doua
moduri diferite – Waterfall și Impedance plane. Zona indicata cu verde reprezinta defectul
gasit in piesa etalon.

a)Waterfall Display Functions b)Impedance Plane Display
Fig. 4.19. Rezultatul calibrării

Sonda este plasat ă pe prima probă, este urmărit poziția indicatorului până când se
indică defectul din p robă. În figura 4.20. se reprezintă defectele din apropierea suprafeței
examinate.

Fig. 4.20. Reprezentarea grafică a defectelor din prima probă

Defect

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-81-

Sonda este plasată si pe a doua p robă unde au fost detecatate zone cu defecte,
prezentate î n figura 4.21.

Fig. 4.21. Reprezentarea grafică a defectelor din a doua probă

În concluzie , posibilitatea de a obține defecte între materialul de bază și stratul depus
este mai mare în cazul primei probe, având grosimea stratului depus de 0,2 mm. Stratul de
aderență este influențat în mod diferit în funcție de dimensiunea probelor.

4.3.2 Analiza șocului termic prin metoda elementului finit
Pentru a analiza șocul termic din probele examina te, s-a utilizat metoda elementului
finit. Prin urmare, s -a creat o analiză termică tranzitorie pentru cazul în care timpul pentru
procesul de încălzire este de 20 s. Temperatura aplicată pe suprafața materialului depus este
de 1400 șC. Rezultatele obținut e prin analiza termică au determinat deformări ale probelor ca
urmare a temperaturilor. Modelele geometrice ale probelor sunt proiectate cu ajutorul
software -lui ANSYS 15.0. Ansys este un software utilizat pe scară largă pentru analize în
industrie și cerc etare, bazate pe metoda elementului finit, cu scopul de a simula răspuns al
unui sistem care este stimulat mecanic, termic sau electromagnetic. Pentru rezolvarea analizei,
metoda elementului finit presupune ca structura să fie discretizată, adică împărțită în multe
noduri [ 23]. După ce modelele au fost create, au fost stabilite constantele pentru materialul
utilizat. În tabelul 4.3. sunt prezentați parametrii pentru C45 și Zr [101].
Defect

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-82-

Tabelul 4.3. Parametrii materialului de bază și cel depus

În figura 4.22. sunt prezentate modelele discretizate.

Fig. 4.22. Discretizarea modelelor geometrice
În figura 4.23. este prezentat graficul de variație de temperatură în timp, în trei faze.
Ciclu l de răcire -încălzire începe cu creșterea de temperatură de la 22 șC la 1400 șC în 5 s,
după care temperatura rămâne constantă pentru 10s. Ciclul se termină cu întoarcerea la
temperatura de 22 șC.

Fig. 4.23. Graficul de temperatură
Rezultatele obținu te sunt distribuția de temperatură și fluxul de căldură total. Variația
de temperatură pentru primul model este prezentat în figura 4.24. și flux ul de căldură total în
Material Densitate
(kg
mm^ -3) Modulul
luiYoung
(MPa) Coeficientul
lui Poisson Modulul
de
forfecare
(MPa) Conductivitatea
termică (W
mm^ -1 C^ -1) Căldura
specifică
(mJ kg^ -1
C^-1t)
C45 7,85e –
006 2, e+005 0,3 76923 6,05e -002 4,34e+005
Zr 6,6e006 160 0,32 60,606 2,2e-003 5,4e+005
Grade [°C]
Timp [s]

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-83-

figura 4.25. După cum se poate observa, valoarea maximă a fluxului de căldură total est e de
2817 W/mm²

Fig. 4.24. Distribuția de temperatură

Fig. 4.25. Fluxul de căldură total
Variația de temperatură pentru al doilea model este prezentat în figura 4.26. și fluxul
de căldură total în figura 4.27.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-84-

Fig. 4.26. Distribuția de temperatură

Fig. 4.27. Fluxul de căldură total
Sub acțiunea de temperatură, probele suferă deformări. Această informație poate fi
obținută prin crearea unei analize cuplate (termic -static) în Ansys. Ca urmare a acestor analize
au fost obținute constângerile maxim e și deformările totale p entru modelele date. În figura

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-85-

4.28. a și b sunt prezentate constrângerile maxime (echivalent v on Mises stres), iar în figura
4.29. deformțiile totale.

a) prima probă

b) a doua pobă
Fig. 4.28. Constângerile maxime

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-86-

a) prima probă

b) a doua pobă
Fig. 4.29. Deformațiile totale

Dimensiunile diferite ale pieselor recondiționate și grosimea stratului depus au impact
asupra comp ortamentului mecanic atunci când sunt supuse la temperatură. Prin urmare, prima
probă are o valoare mai mare la deformațiile totale de 0,005 în comparație cu 0,0025 pentru
proba a doua.
4.4 Concluzii
Principalele defecte care apar frecvent la recondiționarea proceselor sunt:
– lipsa de aderență între stratul depus și materialul de bază;
– porozitate m are;
– grosimea straturilor depuse necorespunzătoare.
Rezultatele obținute demonstrează că tehnica de control cu curenți turbionari confirmă
defectele apărute între stratul de bază și cel depus. Cu metoda elementului finit a fost simulat
ciclul de răcire -încălzire, implicat în procesul de pulverizare în jet de plasmă. Aplicarea
acestei metode a condus la determinarea la cauze posibile pentru apariția de fisuri în probele

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-87-

recondiționate. Existența de fisuri la interfața dintre materialul de bază și cel depus d uc la
scăderea drastică a aderenței ca urmare procesului încălzire -răcire.
Prin analiza FEM, aplicată prin intermediul software -ului ANSYS, am putea înțelege și
interpreta fenomenele termo -mecanice care are loc între materialul de bază și stratul
pulveriza t. Rezultatele obținute arată că tensiunile interfeței sunt mai mici în cazul
suprafețelor acoperite cu zirconiu stabilizat cu yttria. Conductivitatea scăzută a stratului
ceramic nu permite o transmisie rapidă de temperatură. Ceramica are o variație mai mi că a
căldurii decât oțelurile. O optimizare a procesului tehnologic de pulverizare , adaptat la
condițiile de muncă solicitate în diferite situații de operare pot fi atinse modificând grosimea
stratului.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-88-

CAPITOLUL 5. CERC ETĂRI EXPERI MENTALE PRIVIND
INSPEC ȚIA STRATURILOR CERAMICE PULVERIZATE TERMIC

5.1 Examinarea prin termografie în infraroșu a straturilor depuse prin pulverizare
termică

Examinarea nedistructivă prin termografie în infraroșu reprezintă o inspecție fără
contat și con stă în diferențele relevante de temperatură datorită defectelor de sub s uprafața
probei examinate. [ 78] Distribuțiile fluxului de căldură sunt cauzate de pezența unui defect
sau a unei discontinuități a piesei analizate. Aceste neregularități oferă informa ții privind
mărimea forma și poziția discontinuităților . [22], [103], [126] , [ 135]
În domeniul industrial termografia în infraroșu este utilizată metoda pasivă
(observarea simplă a izotermelor de pe suprafața piesei) și metoda activă (stimularea
răspun sului termic al piesei). [ 54], [75], [120],
Plecând de la unul din obiectivele tezei de doctorat și anume determinarea defectelor
de sub suprafața pieselor recondiționate s -a ales inspecția prin termografie în infraroșu prin
metoda activă.
Examinarea prin termografie în infraroșu prin metoda ac tivă este prezentată în figura 5.1.
[98], [135]

Fig. 5.1. Examinarea prin termografie în infraroșu prin metoda activă

5.1.1 Pregătirea probelor recondiționate

Pentru realizarea cercetărilor prin examinare nedist ructivă asupra straturilor depuse
prin pulverizare termică s -au proiectat (figura 5.2. ), realizat și utilizat 4 epruvete din oțel
C45 acoperite prin pulverizare cu oxid de crom (figura 5.3 ), fiecare epruvetă având

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-89-

realizate defecte artifi ciale . Grosimea statului de acoperire este cuprins între 0,2 mm……0,35
mm [41].

Fig. 5.2. Desenul de exectuție pentru probele recondiționate

P1
P2
𝐶𝑟 𝑂
𝐶𝑟 𝑂
𝐶45
𝐶45

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-90-

Fig. 5.3. Strat depus oxid de crom  materi al de baza oțel

Valorile coeficienților de dilatare termică pentru oțel și crom sunt prezentate în tabelul
5.1.

Tabelul 5.1. Valori ale coeficientului de expansiune a temperaturii liniare [ 145],[110]
Material Coeficientului de expansiune a temperaturii liniare
Crom 6,2
C45
SR EN: 10083 -2:2007 12

Compoziția chimică a pulberii de oxid de crom Metco 106 este prezentată în tabelul
5.2.

Tabelul 5.2. Compoziția chimică a pulberii de oxid de crom Metco 106 [ 37]
Pulbere
Compoziție chimică (%)
Cr Altele
Metco 106 95 4,25 0,25 0,5 0,25 0,1 0,5

Oxidul de crom a fost depus pe probele de testare prin pulverizare termică în jet de
plasmă. Parametrii procesului de pulverizare termică sunt prezentați in tabelul 5.3.

Tabelul 5.4. Prametrii procesului de pulverizare termică
Parametri Valoare
Distanța de pulverizare 65 [mm]
Timpul de pulverizare 5 [5 kg/hr]
Viteza de pulverizare 0,13 [m/s]

P4
P3
𝐶𝑟 𝑂
𝐶𝑟 𝑂
𝐶45
𝐶45

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-91-

5.1.2 Examinarea prin termografie în infraroșu a straturilor depuse prin p ulverizare
termică

Standul folosit pentru examinarea prin termografiere în infraroșu este prezentat în
figura 5.4, în conformitate cu procedurile laboratorului de defectoscopie nedistructivă T.M.S.
Fig. 5.4. Stand experimental pentru examinarea prin term ografiere în infraroșu

Pentru inspecția prin metoda activă , parametrii utilizați au fost aleși în funcție de
materialul depus [ 146]: perioada de activare -25 [s], numărul de perioade -4 perioade,
frecvența camerei 50 Hz.
În figura 5.5. sunt prezentate i maginile probelor examinate care sunt transformate
într-o imagine cu mai multe culori, pe ecranul unui monitor. Din imaginii se poate deduce
existența defectelor din stratul depus sau de la interfața material de bază -material depus a
probei supuse examinăr ii.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-92-

a) Proba 1 –imagine termografică

b) Proba 2 – imagine termografică

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-93-

c) Proba 3 – imagine termografică

d) Proba 4 – imagine termografică
Fig. 5.5. Distribuția de temperaturi pe suprafața probelor examinate

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-94-

Valoarea maximă a temperaturii măsurate se află în z ona unde există defecte.
Aderența straturilor este influențată de pregătirea suprafeței materialului de bază. Existența
unor defecte accidentale la interfață conduce la scăderea drastică a aderenței. Aceste defecte
apar de obicei atunci când piesa nu este pulverizată imediat după sablare  exemplu proba 4 a
fost pulverizată imediat după sablare . Utilizând metoda activă s -au obținut bune rezultate în
ceea ce privește dimensiunea defectelor. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a
demonstra capacitătile Software -lui IR -NDT.

5.2 Examinarea prin Phased Array  tehnică a examinări prin ultrasunete

Examinarea Phased Array este o tehnică de control nedistructiv ultrasonic. Phased
Array poate fi definită ca fiind o metodă de examinare care verifică piesa pe î ntrega lungime
fără schimbarea poziției traductorului ultrasonic. Traductoarele de ultrasunete constau fie un
singur element activ, care generează și primește undele de sunet, sau două asociate, una
pentru transsmitere și una pentru primire. Un sistem faz at va includede asemenea, un
instrument de operare software care alege secvența de pulsare, care introduce mai multe
fronturi de val în materialul testat. Fronturile de val trec prin piesa testată și reflectă înapoi,
discontinuitățile, fisuri și altele. P rin Phased Array se pot face măsurători de grosime,
controlul coroziunii, detectarea defectelor și controlul sudurilor. O schemă a semnalelor emise
și prim ite este prezentată în figura 5.6. [ 147]

Fig. 5.6. Semnalele emise de Phased Array
5.2.1 Pregătir ea probelor recondiționate
Cele 4 probe prezentate mai sus vor avea aplicate pe suprafața examinată un unguent
de tip vaselină. În figura 5.7. aparatul de examinare OmniScan este conectat la calculator în
care rulează software -ul OmniScan MXU -M-2.0.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-95-

Fig. 5.7. Aparat portabil OmniScan

Calibrarea aparatului se face din software, traductorul este pus pe o probă etalon și se
conectează la aparat. Alegerea parametrilor de calibrare se face ca în figura 5.8. aceștia sunt:
unghiul de calibrare, materialul , grosimea de material, grain, forma piesei.

Fig. 5.8. Alegerea parametrilor de calibrare

În figura 5.9. este prezentată interfața software -lui. Indentificarea defectului se face pe
baza celor 3 porți de culori diferite:
– Roșu – informați pentru poart a A;
– Verde – informați pentru poarta B ;
– Galben – informați pentru poarta I .

Meniu Submeniu Parametr ii Valoare

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-96-

Fig. 5.9. Interfața software -lui OmniScan MXU -M-2.0

5.2.2 Examinarea prin Phased Array
În figura 5.10. examinarea prin Phased Array a confirmat defectele din probele
exami nate mai sus prin termografie în infraroșu.

a) Proba 1

Defect
Defect

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-97-

b) Proba 2

c) Proba 3

Defect
Defect
Defect
Defect

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-98-

d) Proba 4
Fig. 5.10. Examinarea prin Phased Array

În urma examinării prin Phased Array au fost generate automat următoarel e rapoarte
pentru fiecare probă.
Rapo rtul autogenerat conține setările software -lui, calibrare, parametri UT, matrice
fazata, configurarea scanerului si raportarea erorilor.
Probele 1, 2și 3 examinate prin examinarea Phased Array arată defecte în sub stratul
pulverizat. Proba 4 prezintă în ur ma controlului nedistructiv o suprafață de bună calitate, fără
defecte.
Aderența straturilor este influențată de grosimea stratului depus cât și de pregătirea
suprafeței materialul de bază. De exemplu se poate observa în probele 1, 2 și 3 la examinarea
prin termografiere în infraroșu unde culoare roșie indica defectele apărute între stratul depus
și cel de bază.
În concluzie, realizarea metodologiei practice de evidențierea defectelor prin metoda
curenților turbonari necesită elaborarea unei baze teoretice adecvate. Teoria, care stă la baza
evidențierii defectelor prin metode electromagnetice, se sprijină, în principal, pe rezultatele
calculului rezistențelor introduce la schimbarea conductibilității electrice, a grosimii pereților
și a grosimii suprafețelor straturilor controlate.
Cercetările experimentale au urmărit stabilirea influenței următorilor factori asupra
aderenței materialului de adaos la materialul de bază : rugozitatea suprafeței așchiate în
vederea metalizării, grosimea stratului pulverizat și distanța de pulverizare.
Dimensiunile diferite ale pieselor recondiționate și grosimea stratului depus au impact
asupra comportamentului mecanic atunci când sunt supuse la temperatură.

Defect

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-99-

Proba 1

Report Date Report Version Setup File Name Inspe ction Date Inspection Version Save Mode
2017 / 03 / 02 MXU -M – 2.0R4 Unnamed 2017 / 03 / 02 MXU -M – 2.0R4 Report
OmniScan Type OmniScan Serial # Module Type Module Serial # Calibration Due Data File Name
OmniScan MX OMNI -100252 OMNI -M-PA1616M OMNI -70007 4 2008 / 11 / 28 Report1

Group 1

Setup
A:30.0 Sk:090 L:001
Beam Delay Start (Half Path) Range (Half Path) PRF Type Averaging Factor
8.81 us -0.01 mm 51.84 mm 19 PA 1
Scale Type Scale Factor Video Filter Pretrig. Rectification Band -Pass Filter
Compression 10 Off 0.00 µs FW None (0.54 – 22
MHz)
Voltage Gain Mode Wave Type Sound Velocity Pulse Width
40 (Low) 29.90 dB PE (Pulse -Echo) Shear 3240.0 m/s 100.00 ns
Scan Offset Index Offset Skew
0.00 mm 0.00 mm 90.0ș

Gate Start Width Threshold Synchro
I 3.45 mm 0.84 mm 20.00 % Pulse
A 0.17 mm 1.57 mm 39.00 % Pulse
B 3.79 mm 1.55 mm 30.00 % Pulse

Calculator
Used Element Qty. First Element Last Element Resolution Wave Type Material
Velocity
16 1 16 1.0 Shear 3240.0 m/s
Start Angle Stop Angle Angle Resolution Focal Depth Law Configuration
30.0ș 89.0ș 1.0ș 8.00 mm Sectorial

Part
Material Geometry Thickness
OȚEL/ OXID DE
CROM Round 8 mm

A% DA^ PA^ SA^ A% T (A^) ML A^
59.9 % 4.63 mm 7.2 mm 0.2 mm 59.9 % 4.63 mm 90.7 % 4.63 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-100-

Proba 2

Report Date Report Version Setup File Name Inspection Date Inspection Version Save Mode
2017/ 03 / 02 MXU -M – 2.0R4 Unnamed 2017 / 03 / 02 MXU -M – 2.0R4 Report
OmniScan Type OmniScan Serial # Module Type Module Serial # Calibration Due Data File Name
OmniScan MX OMNI -100252 OMNI -M-
PA1616M OMNI -700074 2008 / 11 / 28 Report2

Group 1

Setup
A:30.0 Sk:090 L:001
Beam Delay Start (Half Path) Range (Half Path) PRF Type Averaging Factor
8.81 us -0.02 m m 51.84 mm 19 PA 1
Scale Type Scale Factor Video Filter Pretrig. Rectification Band -Pass Filter
Compression 10 Off 0.00 µs FW None (0.54 – 22
MHz)
Voltage Gain Mode Wave Type Sound Velocity Pulse Width
40 (Low) 29.90 dB PE (Pulse -Echo) Shear 3240.0 m/s 100.00 ns
Scan Offset Index Offset Skew
0.00 mm 0.00 mm 90.0ș

Gate Start Width Threshold Synchro
I 8.40 mm 2.07 mm 20.00 % Pulse
A 11.69 mm 9.08 mm 51.00 % Pulse
B 4.19 mm 1.99 mm 30.00 % Pulse

Calculator
Used Element Qty. First Element Last Element Resolution Wave Type Material Velocity
16 1 16 1.0 Shear 3240.0 m/s
Start Angle Stop Angle Angle Resolution Focal Depth Law Configuration
30.0ș 89.0ș 1.0ș 8.00 mm Sectorial

Part
Material Geometry Thickness
OȚEL/ OXID DE
CROM Round 8 mm

A% DA^ PA^ SA^ A% T (A^) ML A^
80.6 % 23.48 mm 7,25 mm 0,25 mm 80.6 % 23.48 mm 53.0 % 23.48 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-101-

Proba 3

Report Date Report Version Setup File Name Inspection Date Inspection Version Save Mode
2017/ 03 / 02 MXU-M – 2.0R4 Unnamed 2017 / 03/02 MXU -M – 2.0R4 Report
OmniScan Type OmniScan Serial # Module Type Module Serial # Calibration Due Data File Name
OmniScan MX OMNI -100252 OMNI -M-
PA1616M OMNI -700074 2008 / 11 / 28 Report3

Group 1

Setup
A:30.0 Sk:09 0 L:001
Beam Delay Start (Half Path) Range (Half Path) PRF Type Averaging Factor
8.81 us -0.01 mm 51.84 mm 19 PA 1
Scale Type Scale Factor Video Filter Pretrig. Rectification Band -Pass Filter
Compression 10 Off 0.00 µs FW None (0.54 – 22
MHz)
Voltage Gain Mode Wave Type Sound Velocity Pulse Width
40 (Low) 29.90 dB PE (Pulse -Echo) Shear 3240.0 m/s 100.00 ns
Scan Offset Index Offset Skew
0.00 mm 0.00 mm 90.0ș

Gate Start Width Threshold Synchro
I 8.58 mm 2.71 mm 20.00 % Pulse
A 1.49 mm 2.98 mm 25.00 % Pulse
B 7.89 mm 3.94 mm 30.00 % Pulse

Calculator
Used Element Qty. First Element Last Element Resolution Wave Type Material Velocity
16 1 16 1.0 Shear 3240.0 m/s
Start Angle Stop Angle Angle Resolution Focal Depth Law Config uration
30.0ș 89.0ș 1.0ș 8 mm Sectorial

Part
Material Geometry Thickness
OȚEL/ OXID DE
CROM Round 8 mm

A% DA^ PA^ SA^ A% T (A^) ML A^
82.2 % 7.74 mm 7,3mm 0,3 mm 82.2 % 7.74 mm 84.5 % 7.74 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-102-

Proba 4

Report Date Report Version Setup File Name Inspection Date Inspection Version Save Mode
2017/ 03 / 02 MXU -M – 2.0R4 Unnamed 2017 / 03 / 02 MXU -M – 2.0R4 Report
OmniScan Type OmniScan Serial # Module Type Module Serial # Calibration Due Data File Name
OmniScan MX OMNI -100252 OMNI -M-
PA1616M OMNI -700074 2008 / 11 / 28 Report4

Group 1

Setup
A:30.0 Sk:090 L:001
Beam Delay Start (Half Path) Range (Half Path) PRF Type Averaging Factor
8.81 us -0.02 mm 51.84 mm 19 PA 1
Scale Type Scale Factor Video Filter Pretrig. Rectification Band -Pass Filter
Compression 10 Off 0.00 µs FW None (0.54 – 22
MHz)
Voltage Gain Mode Wave Type Sound Velocity Pulse Width
40 (Low) 35.90 dB PE (Pulse -Echo) Shear 3240.0 m/s 100.00 ns
Scan Offset Index Offset Skew
0.00 mm 0.00 mm 90.0ș

Gate Start Width Threshold Synchro
I 4.36 mm 7.52 mm 37.00 % Pulse
A 24.11 mm 7.96 mm 36.00 % Pulse
B 9.08 mm 4.90 mm 68.00 % Pulse

Calculator
Used Element Qty. First Element Last Element Resolution Wave Type Material Velocity
16 1 16 1.0 Shear 3240.0 m/s
Start Angle Stop Angle Angle Resolution Focal Depth Law Configuration
30.0ș 89.0ș 1.0ș 8 mm Sectorial

Part
Material Geometry Thickness
OȚEL/ OXID DE
CROM Round 8 mm

A% DA^ PA^ SA^ A% T (A^) ML A^
44.6 % 36.60 mm 7,35 mm 0,35 mm 44.6 % 36.60 mm 26.8 % 36.60 mm

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-103-

5.3 Examinarea prin curenți turbionari

Scopul prezentei teze este de a determina calitatea interfeței dintre straturile ceramice
si materialul de baza. Tehnica de control nedistructiv pri n curenți turbionari v -a pune în
evidență defectele ce pot să apară între materialul de bază si materialul de adaos.
Existența unei fisuri (figura 5.11. ) creează un câmp magnetic suplimentar, al
defectului, care se compune cu câmpul magnetic al curențilo r turbionari din restul corpului,
dând astfel un semnal în traductor. Adancimea de patrundere a curentilor turbionari depinde
de sursa de excitatie, de frecventa oscilatiilor electromagnetice, de conductivitatea electrica,
de permeabili tatea magnetica [ 38],[79],[121].

Fig. 5.11. Examinarea prin curenți turbionari
5.3.1 Pregătirea probelor recondiționate
Pentru cercetările experimentale privind determinarea stratului de aderență dintre
materialul de bază si stratul depus, s -au proiectat probele prezentate mai sus.
S-a folosit instrumentul portabil de control nedistructiv Nortec® 500 Series Portable Eddy
Current Flaw Detectors pentru detectarea defectelor dintre stratul depus și materialul de baz ă
(figura 5.12. ).

a) b)
Fig. 5.12. a)Instrument portabil de testare a curenților turbionari/b)Schema bloc a sistemului
de testare [ 14],[148 ]

Camp magnetic
Testare bobine
Campul magnetic
Cureni tur bionari
Curenti turbionari
Fisura

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-104-

Etalonarea apar atului se face cu sonda de tip Nortec PL/500 kHz -1MHz/A ( figura
5.13. a), iar calibrarea cu – P/N 9222162 A ( figura 5.13. b). Parametrii de calibrare sunt:
frecvența, unghiul, gain ( orizontal și vertical), adâncimea.

a) sonda b) calibrare
Fig. 5.13 . Etalonarea aparatului

Rezul tatul pentru calibrarea aparatului este reprezentat în figura 5.14.

Fig. 5.14. Rezultat calibrare

5.3.2 Examinarea prin curenți turbionari
Se amplasează sonda pe prima proba și se urmărește poziția acului indicator al
aparatului de măsură (figura 5.15.). Se deplasează apoi sonda astfel încât să se traverseze
fisura și se urmărește indicația acului indicat or. Această deviație constituie indicația de defect
. Afișajul impedanței (stânga) și afișajul exterior al defectului (în dreapta) la o adâncime de
0,500 in standardul de referință.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-105-

Fig. 5.15. Examinarea cu curenți turbionari -proba 1
Se amplasează sonda pe proba 2 și se urmărește poziția acului indicator al aparatului
de măsură (figura 5.16. ). Afișajul impedanței (stânga) și afișajul exterior al defectului (în
dreapta) la o adâncime de 0,500 in standardul de referință.

Fig. 5.16. Examinarea cu curenți turbionari -proba 2

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-106-

Se amplasează sonda pe proba 3 și se urmărește poziția acului indicator al aparatului
de măsură (figura 5.17. ). Afișajul impedanței (stânga) și afișajul exterior al defectului (în
dreapta) la o adâncime de 0,500 in standardul de referință.

Fig. 5.17. Examinarea cu curenți turbionari -proba 3
Se amplasează sonda pe proba 4 și se urmărește poziția acului indicator al aparatului
de măsură (figura 5.18. ). Afișajul impedanței (stânga) și afișajul exterior al defectului (în
dreapta) la o adâncime de 0,500 in standardul de referință.

Fig. 5.18. Examinarea cu curenți turbionari -proba 4
Aderența stratului depus este afectată în mod diferit în funcție de grosimea stratului
depus. Proba 4 nu prezintă defecte.
5.4 Concluzii
În prezent , tehnicie nedistructive sunt mai frecvent utilizate pentru a testa produsele,
datorită prevalenței creștere a controalelor de calitate. În majoritat ea cazurior, criteriile de
admisibilitate a defectelor sunt stabilite prin standarde, prescripții tehnice sau alte documente
tehnice cu caracter normativ. În aplicarea metodelor de examinare nedistructivă, există
limitări privind posibilitatea de folosire a acestora, pentru a se realiza o eficiență maximă la

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-107-

punerea în evidență a eventualelor defecte, este recomandabilă folosirea combinată a
diferitelor metode de examinare nedistructivă.
În concluzie principalele defecte ce apar frecvent la procedeele de recondiționare sunt:
– lipsa de aderență dintre primul strat depus și materialul de bază ;
– lipsa de aderență dintre straturile materialului de adaos datorate grosimii necesare ;
– porozitatea mare ;
– proprietățile straturilor depuse depind de natura materialului de acoperire, de tehnologia
de pulveriare cât și de respectarea parametrilor procesului de pulverizare.
Rezultatele examinări prin termografiere în infraroșu și phased array demonstrează că
tehnica curenților turbionari permite detectarea defectelor dintre materialul de bază și stratul
depus. Stratul depus pin metalizare prin pulverizare termică trebuie să fie prelucrat, datorită
stratului de aderență care influențează în mod negativ indentificarea unui defect, în concluzie
curenți turbionari se pretează do ar la straturi subțiri, prelucrate după recondiționare.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-108-

CAPITOLUL 6 . CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND ETAPELE DE
APLICARE A PRINCIPIILOR DE MANAGEMENT AL CALITĂȚII ÎN
PROCESELE CONTROLULUI NEDISTRUCTIV
Implementarea principiului îmbunătățirii continue din standardul 9001 aplicat pe
procesele de control nedistructiv asociate recondiționării, utilizând metoda DMAIC ( definire,
măsurare, analiză, îmbunătățire, control), specifică analizei 6 Sigma pot satisface cu brio
cerințele de mai sus . Prin a plicarea metodei se urmărește reducerea sau eliminarea de erori,
defecte indentificate într -un proces. Îmbunătățirea continuă presupune:analizarea și evaluarea
situației existente pentru identificarea zonelor de îmbunătățit, stabilirea obiectivelor pentru
îmbunătățire, căutarea soluțiilor pentru realizarea obiectivelor, masurarea, verificarea,
analizarea și evaluarea rezultatelor implementării pentru determinarea nivelului de realizarea
a obiectivelor . [65], [80]
Procedurile de control nedistructiv vor pe rmite controlul tuturor produselor
recondiționate prin pulverizare termică și vor oferi certitudinea calității produsului. Modelele
teoretice vor putea constituie o bază de plecare prvind studiul comportării tuturor mediilor,
discontinuităților (strat cu p orozități) și pentru alte tipuri de aplicații. Adaptarea unor tehnici
specifice de control nedistructiv menționate în capitolul 5 pentru evaluarea straturilor depuse
prin pulverizare termică. [65] ,[80]
Consider că se va da o consistență deosebită concept ului de recondiționare, ca noile
cunoștințe dobândite vor îmbogăți teoria ingineriei suprafețeor și vor conduce la schimbarea
metodicii de proiectare în construcția de mașini prin certitudinea calității suprafețelor oferită
de controlul defectoscopiei n edistructive.
Six Sigma îmbunătățește procesul PERFORMANȚA de a critica procesele
operaționale, care conduce la o mai bună utilizare a resurselor, scade variații și menține
compatibilă calitatea procesului de producție. [65], [80]
Metoda DMAIC (Definire -Măsurare -Analiză -Îmbunătățire -Control)( figura 6.1. ) din
Six Sigma este concepută pentru a reduce sau elimina erorile, defectele identificate într -un
proces. Un aspect al evaluării științifice a Six Sigma este de a compara critic principiile sale
cu perspec tivele teoriilor științifice stabilite . [65], [68], [80]
În acest capitol se va evidenția modul de folosire a metodei Six Sigma DMAIC, pentru
a identifica și elimina eventualele defecte apărute în urma recondiționări pieselor și în cele din
urmă pentru a controla și susține schimbarea în urma aplicări acestei metode. Recondiționarea
trebuie să asigure refacerea fiabilității și, prin intermediul ei, să conducă la creșterea
disponibilităților mașinilor și utilajelor [ 52].

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-109-

Fig. 6.1. Cele 5 etape ale metodologiei DMAIC [149 ]

Definire : Stabilirea obiectivelor de lucru
Această metodă vizează reducerea sau eliminarea erorilor, identifică defectele
procesului, analizează și evaluează situația existentă pentru a evidenția zonele care trebuie
îmbunătă țite , stabilind obiective pentru îmbunătățire, căutând soluții pentru atingerea
obiectivelor, măsurarea, verificarea, analizarea și evaluarea rezultatelor implementării la
determinarea nivelului de atingere a obiectivelor. [65]
Instrumentele necesare în faza de analiză Definire:
– definirea problemei;
– hartă de proces la nivel înalt;
– diagrama SIPOC;
– structura DMAIC;
– vocea clientului.
Măsurare: măsurarea defectelor acolo unde apar
Intrsumentele abordate în această teză sunt:
– definirea defectelor ;
– diagrama P ARETO;
– schimburi de personal;
– activitatea de eliminarea neconformităților detectate;
– metoda de pregătire a suprafeței are urmează să fie recondiționată.
La sfârsitul fazei de măsurare avem aspectele definite și putem analiza peromanța
inițială a procesului DMAIC. [65]
Analiză: Evaluarea datelor pentru găsirea obiectivelor și confirmarea cauzelor
În faza de analiză s -au dezvoltat teorii cauzale și s -au identificat cauzele
neconformităților pentru a preveni reapariția lor. S -a aplicat metodele: Brainstorming ,
Ishikawa (figura 6.2.), Analiza statică și diagrama Pareto (figura 6.3.) . Aceste metode au
determinat cauzele posibile pentru care apar ’’defectele „ în piesele recondiționate. Odată ce
problemele au fost identificate, echipa creează o listă de cauze pos ibile și acestea vor fi
organizate pentru a vedea relațiile dintre cauză și efect.
Avantajele utilizării Diagrama Ishikawa:
– Este o metod ă simplă;
Control
Îmbunătățire
Definire
Analiză
Măsurare

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-110-

Curățarea
pieselor
recondi ționate
Parametrii
regimului de
Viteza de
tăiere
Lucru de avans
Adâncimea de lucru
Incluziunii
Distan ța de
pulverizare termic ă
Recondi ționare incorect ă
Defecte în
piese
recondi ționate
Așchierea suprafe ței în
scopul metaliz ării
Pregătirea
suprafe ței pentru
sablare
Distan ța mare
de pulverizare
Non-aderen ță
Temperatura prea mare
Strat depus
termic
Tratament
termic
Fisuri
Conținut – Prezintă vizual procesul;
– Permite determinarea cauzei fundamentale;
– Indică posibile cauze ale defectelor;
– Identifică posibile cauze ale defectelor;
– Selectarea unui defect sau a unei pobleme pentru a găsi cauzele;
– Identifică zonele necesare pentru identificarea defectelor.

Fig. 6.2. Diagrama Ishikawa

Fig. 6.3. Diagrama Pareto
020406080100120140
Lipsă de
materialGrad de
porozitateCrăpături Incluziuni Fisuri AlteleDiagrama Pareto și tipuri de defecte
Tipuri de defect100

80

60

40

20

0
Procent

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-111-

Conținut 120 110 95 60 30 5
Procent 28,3 26,5 21,2 15,6 6,3 1,2
Cât la % 28,3 53,8 80,2 90,3 92,3 100,0

Îmbunătătire : elaborare, implementare și evaluarea soluției care vizează cauzele
principale identificate.
În analiza fazei de îmbunătățire se implementează și se eva luează soluțiile orientate
spre îmbunătățirea procesului de recondiționare prin eliminarea cauzelor. Generarea de soluții
se bazează pe o analiză a ceea ce știm despre proces, implementarea măsurilor care ar trebui
să aibă efecte neconforme adecvate care a u avut loc. Se va stabili o procedură documentară
pentru a defini cerințele: a naliza neconformităților , determinarea și implementarea acțiunilor
necesare și pentru a elimina potențialele neconformități ale cauzelor în vederea prevenirii
apariției acestora.
Acțiunile de prevenire trebuie să fie potrivite pentru efectele unor posibile probleme:
– Determinarea neconformităților și a cauzelor potențiale ale acesteia ;
– Evaluarea necesităților de acțiune pentru a preveni neconformitatea;
– Determinarea și implementa rea acțiunilor necesare [ 80].
Rezultatul este detaliat cu un plan de acțiune care conține soluțiile identificate:
– Selectarea parametrilor procesului pentru recondi ționare;
– Distanța de pulverizare să fie mai mică.
Controlul: se asigură că problemele au fost aproape eliminate, iar metoda se îmbunătățește.
Controlul asigură că problemele determinate și noile metode pot fi îmbunătățite în
timp. Din punct de vedere al controlului calității, dezvoltarea standardelor și a procedurilor
interne de lucru reprezintă o soluție pentru îmbunătățire.
Punerea în aplicare a acestei metode au redus volumul defectelor din piesele
recondiționate sub 5% din volumul lor:
– Determinarea defectelor în cazul pieselor recondiționată poate fi văzută din diferite
abordări ;
– Calculul co stului recondiționării trebuie să țină cont de cheltuielile care conduc la : mai
puțin material, consum redus de energie, economia muncii, economia instrumentelor;
– Disponibilitatea ob ținută prin recondiționarea în legătură cu pierderea timpului pentru o
nouă achiziție;
– Din punct de vedere al timpului în procesul de recondiționare, lucrătorii implicați pot fi
concentrați asupra altor domenii;
– Reducerea neplăcerilor care apar în timpul proceselor de schimbare prin pulverizare
(inhalarea vaporilor și prafului fin care provoacă boli profesionale, explozii de praf) [ 52].
Metoda specifică DMAIC din metodologia Six Sigma a fost aleasă pentru a rezolva
problema defectelor rezultate din recondiționarea părților uzate, ceea ce a dus la minimizarea
costurilor materiale lor, energiei, forței de muncă, a uneltelor.
Prin aplicarea diagramei Ishikawa au fost stabilite relațiile existente între efecte și
cauze, care au permis identificarea de cauze a defectelor apărute la piesele recondiționate, prin

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-112-

diagrama Pareto s -au repr ezentat grafic defectele, cu scopul de a sigura o echipă de lucru de a
acorda prioritate obiectivelor pe baza semnificației acordate.
În concluzie, abordarea metodei Six Sigma DMAIC – reprezintă o metodă dovedită ce
permite îmbunătățirea serviciilor printr -un proces structurat, prin analiza rezultatelor care se
ocupă cu neconformități și introducerea îmbunătățiri procesului de recondiționare.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-113-

CAPITOLUL 7. CONCLUZII FINALE ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND
ELABORAREA TEZEI DE DOCTORAT

7.1 Conc luzii finale
Cercetările experimentale în cadrul prezentei teze de doctorat se referă la procesul
tehnologic de depunere în jet de plasmă. S -au efectuat analize prin element finit la straturile
depuse din : (stratul de bază oțel), (stratul de b ază oțel ) și
(stratul de bază oțel) și au fost examinate prin ultrasunete și curenți turbionari, iar stratul
depus ( statul de bază oțel) a fost examinat prin termografie în infraroșu, prin Phased
Array și curenți turbionari, în vede rea obținerii neconformităților dintre stratul depus și cel de
bază.
Ca urmare a consultării bibliografice s -a prezentat principalele tehnici și metode de
pulverizare termică pentru a evidenția caracteristicile materialelor depuse în funcție de
domeniul de utilizare. Depunerea este alcătuită din două straturi protectoare: primul are rolul
de a crea o interfață aderentă , iar cel de al doilea este stratul de aderență.
În urma examinării nedistructive, s -a constat ca piesa care a avut stratul depus cu oxid
de crom, cu o grosime de 0,35 mm nu a prezentat neconformității. Ca urmare a examinării
putem modifica grosimea stratului depus, distanța de pulverizare pentru a elimina
neconformitățile apărute între stratul depus și cel de bază.
Pentru a determina variația temperaturii în timp a straturilor depuse, s -au realizat
structurile geometrice ale epruvetelor în programul Ansys. Au fost definite proprietățile de
material pentru materialul de bază și stratul depus. S -a efectuat o analiză termică și statică.
Ca urmare a rezultatelor prin metoda elementelor finite s -a constat:
– caracteristicile straturilor pulverizate pot fi modificate;
– grosimea straturilor depuse;
– propriet ățile straturilor depuse depind de natura materialului de acoperire, tehnologia de
pulverizare, astf el aderența stratului este afectată în mod diferit.

7.2 Contribuții originale
7.2.1 Contrbuții teoretice originale
Contribuțiile teoretice se finalizează prin :
– analiza stadiului actual a principalelor tehnici și metode de pulverizare termică;
– proprietă țile straturilor depuse prin pulverizare termică;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-114-

– metode de examinare nedistructive;
– inspecția straturilor subțiri cu curenți turbionari.

7.2.3 Contribuții experimentale originale
Contribuțiile experim entale se finalizează prin :
– obținerea rezultatelor e xperimentale privnd determinarea neconformităților dintre stratul
depus și cel de bază, utilizând metodele de examinare prin ultrasunete, termografiere în
infraroșu, Phased Array și curenți turbionari ;
– obținerea rezultatelor experimentale privind determina rea viariației de temperatură în timp
a straturilor depuse prin pulverizare termică, s -a efectuat o analiză termică și statică,
utilizân software -ul Ansys;
– stabilirea grosimii optime a stratului depus .
Rezultatele examinări i prin ultrasunete, termografiere în infraroșu și phased array
demonstrează că tehnica curenților turbionari permite detectarea defectelor dintre materialul
de bază și stratul depus. Existența de fisuri la interfața dintre materialul de bază și cel depus
duc l a scăderea drastică a aderenț ei.
În prezent, tehnicie nedistructive sunt mai frecvent utilizate pentru a testa produsele,
datorită prevalenței creștere a controalelor de calitate. În majoritatea cazurior, criteriile de
admisibilitate a defectelor sunt stabilite prin standarde, prescri pții tehnice sau alte documente
tehnice cu caracter normativ. În aplicarea metodelor de examinare nedistructivă, există
limitări privind posibilitatea de folosire a acestora, pentru a se realiza o eficiență maximă la
punerea în evidență a eventualelor def ecte, este recomandabilă folosirea combinată a
diferitelor metode de examinare nedistructivă.
În concluzie principalele defecte ce apar frecvent la procedeele de recondiționare sunt:

– lipsa de aderență dintre primul strat depus și materialul de bază ;
– lipsa de aderență dintre straturile materialului de adaos datorate grosimii necesare;
– porozitatea mare;
– proprietățile straturilor depuse depind de natura materialului de acoperire, de tehnologia
de pulveriare cât și de respectarea parametrilor procesului de p ulverizare.
Neconfo rmită țile apărute în stratul depus, necesită efectuarea unor tratamente termice de
retopire, cu jet de plasmă, în vederea închiderii porilor și fisurilor, dar și creșterea durității și
rezistenței la coroziunea chimică a stratului depus.
Procedeul de metalizarea prin pulverizare cu jet de plasm ă este aplicat în numeroase
domenii și la o scara destul de larg ă. Avantajul principal al acesteia, îl reprezint ă calitatea
foarte bun ă a stratului depus și aderen ța la materialul de baz ă.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-115-

7.3. Direcții de cercetare ulterioară

Direc țiile de cercetare ulterioară: prin studiile teoretice și cercetările experimentale ce
s-au desfășurat în cadrul Tezei de Doctorat ‖Evaluarea prin metode nedistructive a calită ții
pieselor recondi ționate‖, consider că se va da o consisten ță deosebit ă conceptului de
condi ționare/recondi ționare, că noile cuno ștințe dob ândite vor îmbog ăți teoria ingineriei
suprafe țelor și vor conduce la schimbarea metodici i de proiectare în construc ția de ma șini prin
certitudinea calit ății suprafe țelor oferit ă de controlul defectoscopiei nedistructive.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-116-

BIBLIOGRAFIE
1. Andrew Siao Ming Ang, Noppakun Sanpo, Mitchell L. Sesso, Sun Yung Kim, and
Christopher C. Berndt -Thermal Spray Maps: Material Genomics of Processing T echnologies , Journal
of Thermal Spray Technology, 1170 —Volume 22(7) October 2013 -ASM International] ;
2. Althouse, A .ș.a Modern welding , Ed Goodhear -Willcox, 1965 ;
3. Amza Gheorghe, Tratat de tehnologia materialelor , Editura Academiei Romane,
Bucuresti,2002 ;
4. ASM International Handbook Committee. Metals Handbook, Ninth Edition, Volume 17,
Nondestructive, Evaluation and Quality Control . ASM Interna tional, Metals Park, Ohio, 1989;
5. Alexandrina Mihai – Tehnici si metode de control ;
6. Alexandrina Mihai, Examin ări nedistr uctive , Editura Printech, Bucure ști, 2009 ;
7. Alina Elena BUȘARU, Mariana GORAN , Roxana Alexandra GHEȚA, Gabriel Marius
DUMITRU, G abriel IACOBESCU, , Experimental research on structural hardening of the maximum
stressed crankshafts surfaces obtained by thermal spraying, UPB Scientific Bulletin, Series D, Vol.
79, Iss. 4, 2017 ;
8. Alina -Elena Bușaru, Mariana Goran , Gabriel Marius Dumitru ; THERMAL SHOCK
ANALYSIS USING THE FINITE ELEMENT METHOD FOR A GIVEN SPECIMEN ; TEHNOMUS
JournalNew Technologies and Products in M achine Manufacturing Technologies, 2015 ; ISSN -1224 –
029X/E – ISSN -2247 -6016/No 22 -89-93 pag
9. Alina -Elena BUȘARU, Andreea -Diana MOROȘANU, Mariana GORAN , Gabriel Marius
DUMITRU, Liliana HUDEA; Studies and research on design of efficiency technological process es
byestimating the risks ; CONFERENCE PROCEEDINGS OF TH E ACADEMY OF ROMANIAN
SCIENTISTS/PRODUCTICA SCIENTIFIC SESSION 29 MAY , 2015/VOLUME 7 2015 NUMBER
1/ISSN 2067 – 2160 /Editura ACADEMIEI OAMENILOR DE ȘTIINȚĂ DIN ROMÂNIA –
București; 35 -44;
10. Andreea -Diana MOROȘANU, Alina -Elena BUȘARU, Mariana GORAN , Marius Gabriel
DUMITRU; Overcoming drift – methods of maintaining platinum resistance thermometers used in
industrial processes ; http://aos.ro/editura/publicatii -periodice/proceedings/vol -7-no-1-2015/
CONFEREN CE PROCEEDINGS OF TH E ACADEMY OF ROMANIAN SCIENTISTS/
PRODUCTICA SCIENTIFIC SESSION 29 MAY , 2015/ VOLUME 7 2015 NUMBER 1/ ISSN 2067
– 2160/ Editura ACADEMIEI OAMENILOR DE ȘTIINȚĂ DIN ROMÂNIA – București ; 59 -66;
11. A.K. Jha, Arati Gachake, B.K. Prasad, Rupa Dasgupta, M. Singh, and A.H. Yegneswaran,
High Stress Abrasive Wear Behavior of Some Hardfaced Surfaces Produced by Thermal Spraying,
JMEPEG (2002) 11:37 -45;
12. A. Berkovits and D. Fang, "Study of Fatigue Crack Characteristics by Acoustic Emission,"
Eng. Frac ture Mech., 51 (3) (1995), pp. 401 –416;
13. Bolelli G, Rauch J., Cannillo V., Killinger A., Lusvarghi L., Gadow R. – Journal of Thermal
Spray Technology, Microstructural and tribological investigation of High -Velocity Suspension Flame
Sprayed (HVSFS) Al2O3 coa tings , vol. 18, nr. 1, p. 35 -49, ISSN 1544 -1016, 2009;
14. Bae, J., Kim , S., Hot wire inspection using eddy current . In Proceeding of the 18th IEEE
Instrumentation and Measurement Technology Conferenc e, Budapest, Hungary, May, 2001;
15. B. Hull and V. John . Nondes tructive Testing . Macmillan Educat ion Ltd., London, England,
1988;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-117-

16. Brandt, R., Neuer, G., Worner, B. –Thermophysical pro perties of plasma sprayed materials,
Revue International des hautes Temperatures et Refractaires , 1979, vol. 16;
17. Bulasiu, D. – Tehnici de investigare a proceselor de deteriorare , Bucuresti, Editura Tehnica,
1990;
18. Basil R. Marple and Joël Voyer, Improved Wear Performance by the Incorporation of Solid
Lubricants during Thermal Spraying , JTTEE5 10:626 -636, ASM International, 2000;
19. Bhushan B., Gupta B. – ‚Hendbook of Tribology – Materials, Coatings and Surface
Treatment’ , Krieger Publishing Company – Malabar, Florida, 1997;
20. Cartier M (2003) Handbook of surface treatments and coatings . ASME Press, New York,
NY/3 ;
21. Chattopadhyay R (2001) Surface w ear. ASM International , Materials Park, OH] ;
22. C. Castanedo , Quantitative subsurface defect evaluation by pulsed phase thermography:
deptretrieval with the phase , PhD. T hesis, Univ. Laval -Quebec, 2005;
23. Cristina Pupăză, Radu Constantin Parpală , Modelarea și a naliza structural cu ANSYS
Workbench (Modeling and structural analysis with ANSYS Workbench) Editura Politehnica, București,
2011;
24. C.V. Dodd, W.E. Deeds, and W.G. Spoeri , Optimizing Defect Detection in Eddy Current
Testing , Mater. Eval, March 1971, p 59 -63;
25. C.V. Dodd and W.E. Deeds , Analytical Solutions to Eddy -Current Probe -Coil Problems, /.
Appl. Phys., Vol 39 (No. 6), May 1968, p 2829 -2838 ;
26. Characterization of thermal spray coatings by instruments identation and scratch testing : Part
I, Jiri Nohava, No. 28, April 2009;
27. Ciobanu, E.V. -Referat nr. 1 – Stadiul actual al tehnologiilor de deformare a straturilor
superficiale , Bucuresti, 1999;
28. Conta, T., Vaiteanu D. – Tehnologii modern de metalizare , INID, 1975;
29. C. Bathias , "The Use of Experimental Techniques for Description of Fatigue Damage, Subcritical
Crack Growth Due to Fatigue, Stress Corrosion and Creep ," Lectures from a course held at the Joint
Research Center, Ispra, Italy (1984), pp. 85 –107;
30. Calea, Gheoghe -Cercetari teoretice si experimentale asupra strat urilor ceramic subtiri depuse pe
piese de masini , Universittatea Politehnica din Bucuresti, Centrul de Cercetare CAMIS – 1997;
31. Calea, Gheorghe – Consideratii privind proprietatile mecanice si fizice ale produselor ceramic,
Relansarea Economica Sociala, Brai la, 2001;
32. Calea, Gheorghe -Consideratii privind modelarea termica la depunerea de straturi subtiri de Al 203
in jet de plasma , Rev. Constructii de Masini, Bucuresti, 2001;
33. Davis Joseph R. – ASM International. Thermal Spray Society Training Committee, Handbo ok
of thermal spray technology , Ed. ASM International, 2004;
34. Dumitrache, Fl., Luchian, C. Garleanu, Dumitru Cicic, ss.a.-Tehnologia si prelucrarea
materialelor, Indrumator de laborator, Editura Printech, 2007 ;
35. Daniela -Lucia Acasandrei (Chicet) – Teză de Doct orat, Studii asupra creșterii durabilității
lagărelor prin utilizarea depunerilor de straturi subțiri prin pulverizare termică, Iași, 2011 ;
36. Drimer, D. – Recondiționarea, Diapozitive, Animaflim , București, 1980 ;
37. DSMTS -0072.4 – Chromium Oxide Thermal Spray P owders , 2014 Oerlikon Metco ;
38. D. J. Hagemaier. Fundamentals of Eddy Current Testing. American Society for Nondestructive
Testing, Inc., Columbus, Ohio, 1990 ;
39. Dehelean D., Markocsan N. – Procedee de acoperire prin pulverizare termică în jet de
plasmă , Timis oara, 1998;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-118-

40. Deteriorarea suprafe telor prin oboseala de contact , Rodica T. Munteanu, Buletinul AGIR nr.
1/2010;
41. Dumitru, G.M. s.a. – The infrared thermography examination of the materials obtained by
metal spraying – International Conference Advanced Manufact uring Technologies CITAF 2003,
Bucharest, 2003;
42. Dan Florin Nițoi, Gheorghe Amza, Modelarea și simularea proceselor tehnologice, Editura
A.G.I.R., București 2009;
43. Dumitru, G.M. s.a. – Method and devices for the exfoliating test of the coating obtained by
metalspraying – International Conference Advanced Manufacturing Technologies CITAF 2003,
Bucharest, 2003;
44. Eaton , N.E. Novak, R.C. – A study of the effects of variation in parameters on the strength and
modulus of plasma sprayed zirconia, Surface and Coatings T echnology , 1986, vol 27;
45. Elena -Madalina BRATU (Militaru), Andreea -Diana MOROȘANU, Mariana GORAN ,
Gabriel -Marius DUMITRU , Research of ndt examination of the turbine components using liquid
penetrant inspection – TEHNOMUS JournalNew Technologies and Products in Machine
Manufacturing Technologies, 2017, ISSN -1224 -029X ; E – ISSN -2247 -6016, No. 24 -183-188 pag;
46. E.M. Leivo, M.S. Vippola, P.P.A. Sorsa, P.M.& Vuoristo, and T.A. Mantyla, Wear and
Corrosion Properties of Plasma Sprayed AI203 and Cr203 Coatings Sealed b y Aluminum Phosphates ,
JTTEE5 6:205 -210, International Volume 6(2) June 1997, 205;
47. Eddy Current Testing at Level 2: Manual for the Syllabi Contained in IAEA – TECDOC – 628.
Rev. 2, “Training Guidelines for Non Destructive Testing Techniques” – International Atomic Energy
Agency Vienna 2011, Printed by the IAEA in Austria February 2011;
48. Eddy Curent, Classroom Training Handbook, Second Edition. American Society for
Nondestructive Testing. Inc. Columbus, Ohio, 1979;
49. Fauchais, P.L, Heberlein, J.V.R, Boulos , M. Thermal Spray Fundamentals From Powder to
Part-Overview of Thermal Spray , 2014 ;
50. Frey H, Khan HR , Handbook of thin film technology. Springer, Berlin, 2013 ;
51. Flattening Mechanism in Thermal Sprayed Nickel Particle Impinging on Flat Substrate
Surface, M. Fukumo to and Y. Huang, JTTEE58 : 427 -432, ASM International, 1999;
52. Gabriel Marius Dumitru, Constantin Radu, Bogdan Dumitru – Recondiționarea și Repararea
produselor, Editura Printech, București 2010 ;
53. Goyal Rakesh, Sidhu Buta Singh, Grewal J.S.; ― Surface Engineerin g and Detonation Gun
Spray Coating”, International Journal of Engineering Studies, Vol ume 2, Number 3 (2010), 351 -357;
54. G. M. Carlomagno, P. G. Berardy , Unsteady Thermo -topography in Non -Destructive
Testing,Proceedings of the III Infrared Information Exchan ge, C. Warren ed., St. Louis, 1976, pp. 33-
40;
55. G.M. Dumitru, R. Constantin, B. Dumitru, Recondiționarea pieselor în construcția de mașini,
Editura Printech București, 2008;
56. Gorecka -Drzazga, A., Golonka, L., Pawlowski, L., Fauchais, p. – Aplication of the pla sma
spraying process to the production of metal -ceramics substrates for hybrid microelectronics, Revue
Internationale des Hautes Temperatures et Tefractaires, 1984, vol.21;
57. Graded Plasma Spraying of Premixed Metal – Ceramic Powders on Metallic Substrates , C.R.C.
Lima and R. –E. Trevisan, JTTEE5 6:199 -204 ASM International;
58. G. Caprino and R. Teti, " Quantitative Acoustic Emission for Fracture Behavior of Center –
Hole GFRP Laminates ," J. Comp. Mat., 28 (13) (1994), pp. 1237 –1249 ;
59. Herman, ș.a . – Thermal Spray Co atings – Special Welding and Joining Tofies ;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-119-

60. Handbook of thermal spray technology , Davis J. R. (Ed), ASM International, Materials Park,
OH, USA, 2004;
61. Ingham H.S., Shepard A.P., METCO Flame Spray Hand book, vol. II, Metco Inc., 1969;
62. Itoh, Y.,Bessho, K. – Cracking parameter of high strength steels related to haz cracking,
Journal of Japan Welding Society, 2008 ;
63. Ingham H.S., Shepard A.P., METCO Flame Spray Han dbook, vol. I, Metco Inc., 1969;
64. Ingham H.S., Shepard A.P., METCO Flame Spray Handb ook, vol. III, Metco Inc., 1969;
65. Irina Severin, M. Voicu , Ingineria Calit ății, Editura PRINTECH, București, 2005;
66. Joseph R. Davis, Handbook of Thermal Spray Technology , ASM International,2004 ;
67. J. Musil, H. Polakova, J. Suna, J. Vlcek : Surface and Coatings Technology , (2004) ;
68. Jeroen deMast n, JoranLokkerbol, An analysis of the Six Sigma DMAIC method from the
perspective of problem solving , Int. J. Production Economics 139 (2012) 604 –614
69. Jasim, K. M., Rawlings, R.D., West, D.R.F., Characterization of plasma sprayed layers of
fully yttria stabilized zirconia modified by laser sealing, Surfaceand Coatings Technology, vol
53, 1992;
70. Jeehoon Ahn, Byoungchul Hwang, and Sunghak Lee , Improvement of Wear Resistance of
Plasma -Sprayed Molybdenum Blend Coatings, JTTEE5 14:251 -257, 2004;
71. Jiri Nohava, Characterization of thermal spray coatings by instrumented indentation and
scratch testing: Part I , No. 28 April 2009, www.csm -instruments.com;
72. Jiri Nohava, Characterization of thermal spray coatings by instrumented indentation and
scratch te sting Part II: Indentation of plasma sprayed coatings , No. 8, 2010 , www.csm
instruments.com;
73. J.F. Boudet, S. Ciliberto, and V. Steinberg, "Dynamics of Crack Propagation in Brittle
Materials, " J. de Physique II, 6 (1996), pp. 1493 –1516;
74. Kadyrov, E. – Therma l spraying processes – Advances Materials and Processes, Nr. 8, 1995 ;
75. Khan, M.A., s.a. -Infrared Thermography as a Control for the welding Process . Procedings of
SPIE -, The International Society for Optical Engineering 446:154 -63/ 1994;
76. L. Pawlowski, The Sc ience and Engineering of Thermal Spray Coatings, Wiley, Chichester,
2008] ;
77. Lindgren, L. E. Finite Element Modeling and Simulation of Welding. Part 1: Increased
Complexity. Journal of Thermal Stresses, 2001 ;
78. Mihai Alexandrina – Termografia in infrarosu -funda mente , Editura Tehnica , Bucuresti, 2005 ;
79. Mariana Goran , A.E Bușaru, M.E Militaru, G.M Dumitru, L. Hudea, Modeling process
control by Eddy Currents of thermal sprayed coatings, Conference Proceedings of the Academy of
Romanian Scientists PRODUCTICA Scienti fic Session Vol. 7, Nr 1, Editura Academiei Oamenilor de
Științ ă din România, București, 2015;
80. Mariana Goran, Liliana HUDEA, Madalina -Elena Militaru, Gabriel Marius D umitru ,
Applying the management principles of quality in the non -destructive control proc esses associated to
reconditioning , The 7th International Conference of Management and Industrial Engineering ICMEE
2015 – Management -The Key Driver for Creating Value; EDITURA NICULESCU, VOLUMUL 7/ 22 –
23 octombrie, 2015/ISSN -L 2344 -0937 ; pag. 482 -487;
81. Mitsue Koizumi, Masao Nishihara, Isostatic pressing: technology and applications , Springer,
1991;
82. Mariana Goran , Alina -Elena Bușaru, Andreea -Diana Moroșanu, Gabriel Marius D umitru ,
Static thermal analysis using finite element method for a given specimen reco nditioned, The 7th
International Conference of Management and Industrial Engineering ICMEE 2015 – Management -The

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-120-

Key Driver for Creating Value; EDITURA NICULESCU,VOLUMUL 7/ 22 -23 octombrie,
1015/ISSN -L 2344 -0937 ; 167 -174;
83. Mariana GORAN, Alina Elena BUȘARU, Roxana Alexandra GHEȚA, Laurenția BICHIR,
Gabriel Marius DUMITRU, Gabriel IACOBESCU , The interface characterization for ceramic layers
coated by thermal spraying – U.P.B. Sci. Bull., Series D, vol. 79, Iss 2, 2017, 115 -126 pag;
84. Mariana SOLOMO, Improving p roperties of metallic parts covered with thin layers by
isostatic after working process , BRASOV, 2011 ;
85. M.L. Burrows, " A Theory of Eddy Current Flaw Detection, " University Microfilms, Inc.,
1964 ;
86. Mihai VOICU, Alexandrina MIHAI, Gabriela MATEIASI, „ Indrumar pentru proiectarea
inspectiei produsului” , 2003 ;
87. Mihăilescu V., Nițescu N., Elaborarea de tehnologii tip pentru fabricație și recondiționări prin
pulverizare termică în industrie cu materiale și echipamente indigene; faza 4; elaborarea tehnologii
pentru m ateriale uzuale de pulverizare în aplicații curente cu flacără oxiacetilenică și arc electri c,
I.C.T.C.M., București, 1991;
88. Mihăilescu V., Nițescu N., Elaborarea de tehnologii tip pentru fabricație și recondiționări
prin pulverizare termică în industrie c u materiale și echipamente indigene; faza 1; experimentări de
laborator pentru procedeele și materialele uzuale de pulverizare în aplicații curente cu flacără
oxiacetilenică și pulber e, I.C.T.C.M., București, 1990;
89. M. Rădoi, G. Rntz, E. Baciu, G. Crivac, C. Dinicica, I. Dragomir, Recondiționarea pieselor,
Editura Tehnică, București, 1986;
90. Michel Cartier, Handbook of surface treatments and coatings, ASME Press, New York, 2003;
91. Marcu , v., Metalizarea prin pulverizare, Bucuresti, Editura Academiei Romane, 196 5;
92. Molnar R., Markocsan N. – Acoperiri prin pulverizare termica cu pulberi ceramici, Raport de
cercetare la contractul 17/A1 , Timișoara, 1996;
93. N. Răduț, P. Coman, E. Siteanu, Recondiționarea pieselor, Editura Militară, București, 1983;
94. Nanu, A., – Tehnologia materialelor, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1983;
95. New phase formation in Al2O3 – based thermal spray coatings, M. Uma Devi, Ceramics
International 30(2004) 555 -565;
96. Neculai Huzum, Ing. Gabriel Rantz, Ing. Emilian Baciu, Ing. Gheorghe Crivac, Ing.
Constantin Dinicica, Ing. Ion Dragomir , Reconditionarea pieselor Ed. Tehnica, 1986;
97. Oswald A., Lehmann R., Pulverflammspritzen von Al2O3, Schweiss Technik, O4 ;
98. P. Servais, N. Gerlach , Development of a NDT method using thermography for composite
inspe ction on aircraft using military thermal imager, Proceedings of the Fift Workshop, Advances in
Signal Processing for Non Destructive Evaluation of Materials, Quebec City, Canada, August 2005,
pp. 197 -202;
99. P. Motoiu, A. Buzaianu, C. Munteanu, M. Ceciu, M.A. Din, O. Trusca, Pulberi pentru
aplicatii multifunctionale in tehnologiile de metalizare termica, Ed. PRINTECH, 2009 ;
100. P.S. Pande, R.P. Neuman , SIX SIGMA, Editura ALL, 2009 ;
101. Pang born, R.J. Beaman, D.R., Laser glazing of sprayed metal coatings, Journal of Ap plied
Physics, vol 51, 1980;
102. Pawlowski L., The science and engineering of thermal spray coatings -J.Wiley & Sons, New
York, 1994;
103. Pawlowski L., Martin, C. , Fauchais P. – The applications of infrared thermogra phy in testing
the coatings and optimizing the pl asma spraying process, 1stt International Thermal Spraying
Conference, essen, Germany, 1983, 2 -6 may;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-121-

104. R. McPherson, The Relationship Between the Mechanism of Formation, Microstructure and
Properties of Plasma -Sprayed Coatings, Thin Solid Films, 1981, 83(3) , p 297 -310;
105. Rajasekaran B., Sundara Raman Ganesh S., Joshi S.V., Sundararajan G.; “Influence of
detonation gun sprayed alumina coating on AA 6063 samples under cyclic loading with and without
fretting ‖, Tribology International, Volume 41, (2008), 315 –322;
106. Robert C. McMaster, Nondestructive Testing Handbook , First Edition, American Society for
Nondestructive Testing, Inc., Columbus, Ohio, 1959;
107. R. Halmshaw, Nondestructive Testing, Edward Arnold, 1987 ;
108. Radoi, M. s.a., Reconditionarea pieselor, Editura Techni ca, Bucuresti, 1986;
109. Radus, M., s.a. – Reconditionarea pieselor, Editura Militara, Bucuresti, 1983;
110. Roxana -Alexandra GHEȚA, Mariana GORAN , Alina – Elena BUȘARU, Laurenția BICHIR,
Gabriel Marius DUMITRU, Characterization of Cr2O3 adhesion properties by destr uctive testing in
accordance with the APS metal spraying process parameters – The 6th International Conference on
Materials Science and Technologies – RoMat 2016 ;
111. Rodica T. Munteanu, DETERIORAREA SUPRAFE TELOR PRIN OBOSEALA DE CONTACT ,
Buletinul AGIR nr. 1/2 010;
112. S. Fantassi, M. Vardelle, A. Vardelle, and P. Fauchais, Influence of the Velocity of Plasma –
Sprayed Particles on Splat Formation, J. Therm. Spray Technol., 1993, 2(4), p 379 -384);
113. Sulzer Metco, Thermal Coating Processes -Catalogue , 1996 ;
114. Sulzer Metco, An Introduction to Thermal Spray ;
115. Subu, T., ș.a. – Încărcarea prin sudare și metalizare pentru recondiționarea pieselor și
fabricarea de piese noi – ISMR, 1992;
116. Seiji Kuroda, Jin Kawakita, Makoto Watanabe & Hiroshi Katanoda, Science and Technology
of Advance d Materials, Warm spraying —a novel coating process based on high-velocity impact of
solid particles ,2008 ;
117. Safta Voicu Ionel, Safta Voicu Ioan – Defectoscopie nedistructivă industrială , Editura Sudura
Timisoara, 2001;
118. Satke von Wolfgang, Kretzschmar Eberhar d, Doring Wolfgang, Pulver -Flammspritzen, ZIS-
Mitteilungen, nr. 9, 1985;
119. Surface and coatings technology , Vol 205, Issues 17 -18, 25 May 2011, pag 4192 -4197;
120. V. Anghel, M. Găvan, N. Constantin, Șt. Sorohan , Applications of Lock in Thermography in
NDE of Co mposite Materials, in Proceedings of the Annual Symposium of the Institute of Solid
Mechanics and Session of the Commission of A coustics, May 2008, pp. 481 -486;
121. V.S Cecco, S. P. Sullivan, J. R. Carter, and L. S. Obrutsky, Innovations in Eddy Current
Testin g, Enginrrring Technologies Division, Nondestructive Testing Development Branch, Chalk
River Laborator ies, Chalk River, Ontario, 1995;
122. Vasile Marcu, Metalizarea prin pulverizare , Editura Academiei Române, București, 1963;
123. Vermesan G., Vermesan E., Jichisan -Matiesan D., Cretu A., Negrea G., Vermesan H., Vlad
M.– Introducere in Ingineria Suprafetelor , Colectia Universitaria, Editura Dacia, Cluj -Napoca, 1999;
124. Voda. V. Gh. Controlul durabilitatii produselor industrial e, Editura Technica, Bucuresti,
1981;
125. V.S. C ecco, G. Van Drunen, and F.L. Sharp, Advanced Manual For Eddy Curent Method.
Canadian General Standards Board , Ottawa, Canada, 1986;
126. V. Berinde, Recuperarea, reconditionarea si refolosirea pieselor . Ed. Tehnica Bucuresti,
1986;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-122-

127. T.R. Schmidt, The Remote -Field Eddy Current Inspection Technique , Mater. Eval, Vol 42,
Feb 1984 ;
128. Thermal Spray Materials Guide, Issued February, 2006;
129. Tomescu, D., s.a. – Reconditionarea si marirea rezistentei la uzura a organelor active de la
masinile agricole prin depunere de alia je dure , Bucuresti, Ed. Cres, 1971;
130. Turcker, Jr., R.C. -Plasma and detonation gun deposition techniques and coating properties,
in: Deposition Technologies for Film and Coatings, ed. Bunshoh, R.F. (Noyes Oublications, Park
Ridge, New Jersey, USA), 1982;
131. Thermal Spraying – Practice, Theory and Application , American Welding Society Inc. Miami,
S.U.A 1985;
132. Tudor A. – ,Frecarea și uzarea materialelor ’, Ed. Bren, 2002;
133. Yankee SJ, Salsbury RL, Pletka BJ (1991) Quality control of hydroxylapatite coating:
properties, processes and applications. In: Bernecki T (ed) Thermal spray 1991. ASM International,
Materials Park, OH, pp 475 –483;
134. Yang Tan, Thermal Design Microstructure -Based Property Assessment for Thermal Spray
Coatimg Systems, Stony Brook University, 2007 ;
135. X.P.V Maldrague , Non-destructive Evaluation of Materials by Infrared Thermography ,
London, Springer -Verlag, 1993;
136. Wachtman J., Haber R., New Technology in the CPI -Ceramic Films and Coatings, Chemical
Enginnering Progress, nr.1, 1986;
137. Witherspoon F.D., Massey D. W., Kincaid R.W., Whichard G.C., Mozhi T.A. – Journal of
Thermal Spray Technology, High Velocity Pulsed Plasma Thermal Spray , vol. 11, nr. 1, p. 119 – 128,
ISSN 1544 -1016, 2002;
138. Wang. D., Berndt, C.C. -Anisotropic thermal expansion behaviour of thermally spr ayed
coatings, 2nd. Plasma Technik Gymposium, Lucerne, Switzerland, 1991, June 5 -7, vol2;
139. Neues in der Schweisstechnik 2001, Schweissen & Schneiden, Nr. 6, Germany, 2002;
140. http://www.ts -klubi.fi/sivut/Suomeksi/Miniseminaari%206.11.2008/
141. http://www.fst.nl/systems/aps -plasma -thermal -spray -coating -system/
142. http://pl asmajet.ro/
143. http://www.plasmapowders.com/
144. SR EN ISO 12718: 2009 – Examinari nedistructive. Examinarea prin curenti turbionari.
Vocabular;
145. http://www.engineeringtoolbox.com/linear -expansion -coefficients -d_95.html
146. ThermoVision A40M, Operator’s Manual , FLIR SYSTEMS, 2004.
147. Advances in Phased Array , Ultrasonic Technology applications , Olympus ,
148. www.mdpi.com/journal/sensors .
149. http://www.dmaictools.com
150. STAS 12509 -86 Metode de control nedistructiv. Clasificare și terminologie.
151. SR EN ISO 15548 -C : 2009 -Examinari nedistructive. Aparatura pentru examinare prin
curenti turbionari. Partea 1 : Caracteristicile aparaturii si verificarea acestuia
152. STAS 10785 – 79 Defectoscopie cu curenți turbionari. Terminologie.
153. STAS 12789 – 89 Defectoscopie cu curenți turbionari. Controlul țevilor din materiale
metalice neferomagnetice. Condiții tehnice generale.
154. SR EN 657:2005 –Pulverizare termică: Terminologie, clasificare .
155. STAS 11684/2 -83: Acoperiri termice prin pulverizare – Pregatirea suprafetelor ;

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-123-

156. STAS 11684/4 -83: Acoperiri termice prin pulverizare – Determinarea rezistentei la aderenta
prin incercarea la forfecare ;
157. Catalog materiale de adaos – DUCTIL, 2007;
158. www.ansys.com
159. www.esab.com
160. www.heavyplate.com
161. ISO 14917:1999 Pulverizare termic ă, Terminologie. Clasificare;
162. SR EN 14665: 2005 Pulverizare termică. Acoperiri pin pulverizare term ică. Reprezentare
simbolică pe desene ;
163. ISO 12671 :2012 Pulverizare termică. Acoperiri pin pulverizare termică. Reprezentare
simbolică pe desene ;
164. Schoop Max Ulrich, Surface and Coatings Tehnol ogy volume 220 , 15 aprilie 2013;
165. Alexandrina Mihai, Miha Voicu, Do ru Păușan, Alexandru Dumitrache -Rujinski,
Defectoscopie nedistructivă – Îndrumar pentru lucrări practice de laborator -ghid pentru proiectarea
inspectiei produselor , Editura Printech, 2007.

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-124-

Listă lucrări publicate
Nr.
crt. Autorii / titlul lucrării științifice. data – anul Categorie articol
1. Alina -Elena Bușaru, Mariana GORAN , Gabriel Marius Dumitru ;
Thermal shock analysis using the finite element method for a given
specimen; TEHNOMUS JournalNew Technologies and Products in
Machine Manu facturing Technologies Year: 2015 ; BDI; Tehnomus
Journal 2015/P – ISSN -1224 -029X/E – ISSN -2247 -6016/No 22 -2015 BDI

2. Alina -Elena BUȘARU, Andreea -Diana MOROȘANU, Mariana
GORAN , Gabriel Marius DUMITRU, Liliana HUDEA; Studies and
research on design of efficiency technological processes byestimating
the risks; CONFERENCE PROCEEDINGS OF TH E ACADEMY OF
ROMANIAN SCIENTISTS/PRODUCTICA SCIENTIFIC SESSION
29 MAY , 2015/VOLUME 7 2015 NUMBER 1/ISSN 2067 – 2160
/Editura ACADEMIEI OAMENILOR DE ȘTIINȚĂ DIN RO MÂNIA –
București; 35 -44; Altele

3. Mariana GORAN , Alina -Elena BUȘARU, Madalina -Elena
MILITARU,Gabriel Marius DUMITRU, Liliana HUDEA; Modeling
process control by Eddy Currents of thermal sprayed coatings;
CONFERENCE PROCEEDINGS OF TH E ACADEMY OF
ROMANI AN SCIENTISTS/ PRODUCTICA SCIENTIFIC SESSION
29 MAY , 2015/ VOLUME 7 2015 NUMBER 1/ ISSN 2067 – 2160/
Editura ACADEMIEI OAMENILOR DE ȘTIINȚĂ DIN ROMÂNIA –
București ; 45 -50; Altele

4. Andreea -Diana MOROȘANU, Alina -Elena BUȘARU, Mariana
GORAN , Marius Gab riel DUMITRU; Overcoming drift – methods of
maintaining platinum resistance thermometers used in industrial
processes; CONFERENCE PROCEEDINGS OF TH E ACADEMY
OF ROMANIAN SCIENTISTS/ PRODUCTICA SCIENTIFIC
SESSION 29 MAY , 2015/ VOLUME 7 2015 NUMBER 1/ ISSN
2067 – 2160/ Editura ACADEMIEI OAMENILOR DE ȘTIINȚĂ DIN
ROMÂNIA – București ; 59 -66; Altele

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-125-

5. Mariana GORAN, Alina -Elena Bușaru, Andreea -Diana Moroșanu,
Gabriel Marius DUMITRU
Static thermal analysis using finite element method for a given
specimen rec onditioned
The 7th International Conference of Management and Industrial
Engineering ICMEE 2015 – Management -The Key Driver for Creating
Value; EDITURA NICULESCU,VOLUMUL 7/ 22 -23 octombrie,
1015/ISSN -L 2344 -0937 ; 167 -174; BDI în curs de
indexare în baza
de date ISI
Thomson -Reuters
6. Mariana GORAN, Liliana HUDEA, Madalina -Elena Militaru,
Gabriel Marius DUMITRU
Applying the management principles of quality in the non -destructive
control processes associated to reconditioning
The 7th International Confer ence of Management and Industrial
Engineering ICMEE 2015 – Management -The Key Driver for Creating
Value; EDITURA NICULESCU, VOLUMUL 7/ 22 -23 octombrie,
2015/ISSN -L 2344 -0937 ; pag. 482 -487; BDI în curs de
indexare în baza
de date ISI
Thomson -Reuters
7. Roxana -Alexandra GHEȚA, Mariana GORAN, Alina – Elena
BUȘARU Laurenția BICHIR, Gabriel Marius DUMITRU
Characterization of adhesion properties by destructive testing
in accordance with the APS metal spraying process parameters –
The 6th International Conf erence on Materials Science and
Technologies – RoMat 2016 BDI

8. Mariana GORAN, Alina Elena BUȘARU, Roxana Alexandra
GHEȚA, Laurenția BICHIR, Gabriel Marius DUMITRU, Gabriel
IACOBESCU, The interface characterization for ceramic layers
coated by thermal spraying – U.P.B. Sci. Bull., Series D, vol. 79, Iss 2,
2017, 115 -126 pag; BDI

9. Alina Elena BUȘARU, Mariana GORAN, Roxana Alexandra
GHEȚA, Gabriel Marius DUMITRU, Gabriel IACOBESCU,,
Experimental research on structural hardening of the maximum
stres sed crankshafts surfaces obtained by thermal spraying, UPB
Scientific Bulletin, Series D, Vol. 79, Iss. 4, 2017; BDI

Evaluarea prin metode nedi structive a calității pieselor recondiționate

Ing. Goran (ENE) Mariana – Teză de doctorat
-126-

10. Elena -Madalina BRATU (Militaru), Andreea -Diana MOROȘANU,
Mariana GORAN, Gabriel -Marius DUMITRU, Research of ndt
examination of the turbine components using liquid penetrant
inspection – P -ISSN -1224 -029X; E – ISSN -2247 -6016, No. 24 -2017 BDI

Lucr ări comunicate (sus ținute la conferin țe)
Nr.
crt. Autorii /titlul lucrării științifice.sau a referatului/ data – anul
1 Busaru Alina Ele na, Goran Mariana
Thermal Shock Analysis Using The Finite Element Method For A Given Specimen
Prima ediție a Salonului "UGAL INVENT" 2014 Universitatea „Dunărea de Jos‖ din
Galați, România , 8 – 10 Octombrie 2014
2 Mariana GORAN , Gabriel Marius DUMITRU
Evaluarea Prin Metode Nedistructive A Calității Pieselor Recondiționate
Conferinta de Inchidere a Proiectului PERFORM de la Universitatea ―Dunarea de Jos‖ din
Galat i, 05-07 noiembrie 2015, Galati
3 MODELING PROCESS CONTROL BY EDDY CURRENTS OF THERMAL
Mari ana GORAN, Alina -Elena BU ȘARU, Madalina -Elena MILITARU, Gabriel M arius
DUMITRU
Modeling process control by eddy curren ts of thermal sprayed coatings, Conferința
Proceedings of the Academy if Romanian Scientists PRODUCTICA, 29 mai 2015,
București
4 Marian a GORAN , Alina -Elena Busaru, Andreea -Diana Mo rosanu, Gabriel Marius
Dumitru
Static thermal analysis using finite element method for a given specimen reconditioned
The 7th International Conference of Management and Industrial Engineering
―Management in th e Innovation Society‖ ICMIE, October 12th – 14th, 2017 , Library
Building, University POLITEHNICA of Bucharest
5 Mariana GORAN , Iliana Hudea, Madalina -Elena Militaru, Gabriel Marius Dumitru

Applying the management principles of quality in the non -destruc tive control processe s
associated to reconditioning The 7th International Conference of Management
and Industrial Engineering ―Management in the Innovation Society‖ ICMIE, October
12th – 14th, 2017 , Library Building, University POLITEHNICA of Bucharest