Determinarea parametrilor de sudare

DETERMINAREA PARAMETRILOR DE SUDARE

1 Parametrii la sudarea prin presiune dublu punct

Instalatia proiectata este alimentata la 220V si poate fi utilizata la sudarea prin presiune a tablelor subtiri de 0,2 - 1mm cu continut scazut de carbon (regim de sudare dur si moale).

Inainte de sudare se impune curatirea perfecta a componentelor, care se realizeaza prin spalare in baie de solventi organici (percloretilena) la o temperatura a baii de cea. 80°C.

La sudarea prin presiune in puncte se folosesc trei categorii de clase de calitate:

clasa a l-a corespunde realizarii punctelor sudate de rezistenta marita si
fara amprente ale electrozilor de contact;

clasa a ll-a de calitate reprezinta puncte sudate cu rezistenta mecanica
ridicata, dar piese sudate cu amprente ale electrozilor de contact;

clasa a lll-a de calitate reprezinta puncte sudate cu rezistenta mecanica
mica si piese sudate cu amprente ale electrozilor de contact.

Alegerea diametrului electrodului se face cu ajutorul relatiei:

d_e = 2s + (2 2,5)mm

unde: s este grosimea componentelor de sudat (s-a ales limita maxima s = 1mm)

rezulta:

d_e = 2∙1 + 2,75 = 4,75 mm se adopta de = 5 mm

Diametrul mediu al punctului obtinut se determina cu ajutorul relatiei:

d_p = 1,2∙d_e=1,2∙ 5 = 6 mm

Parametrii regimului de sudare in puncte sunt acele marimi pe care sudorul le poate regla pentru a obtine un punct de sudura avand un diametru dat.

Acestia sunt:

marimea curentului de sudare I_s  [A]

timpul de trecere a curentului prin imbinare t_s  [sec]

forta de compresiune F [daN]

diametrul varfului electrozilor d_e [mm]

Aceste valori depind de:

natura materialului supus sudarii;

forma componentelor;

clasa de calitate dorita pentru imbinarea sudata;

Intensitatea curentului de sudare maxim ce poate fi utilizat la sudare rezulta din calculul transformatorului.

Timpul de trecere a curentului este :

ts = (0,1 . . 0.2) ∙ s    [sec]

ts = 0,15 ∙ 0,8 = 0,12 sec

Forta de compresiune se determina cu ajutorul relatiei:

F = (200 . .450)∙s [daN]  sau f_sp = (120 220)∙A_e [N/mm²]

unde:

Intensitatea curentului de sudare I_s se determina cu ajutorul relatiei :

I_s = j x A_e [A]

unde

j = (630 . 611) [A/mm²]

Valorile astfel determinate pot fi modificate in functie de performantele instalatiei de sudare, de clasa de calitate impusa a fi realizata si de o serie de alti factori. in tabelul 4 se indica valori orientative la regimurile de sudare in cazul sudarii aliajelor bogate in nichel, pentru cele trei clase de calitate.

Tabel 4

2 Proiectarea procesului tehnologic de sudare

Procesul tehnologic cuprinde succesiunea operatilor necesare realizarii imbinarii unor ansamble sau subansamble sudate prin presiune tinand cont de conditiile impuse de calitate si siguranta in functionare.

In general, la proiectarea procesului tehnologic de sudare prin presiune se parcurg o serie de etape care se succed intr-o anumita ordine, astfel:

Analiza desenului constructiv al ansamblului ce urmeaza a fi sudat prin
puncte. Din desen reies date referitoare ia:

configuratia geometrica a ansamblului;

numarul componentelor de sudat si tipurile de imbinari care se folosesc;

grosimea componentelor de sudat;

materialul din care sunt confectionate;

forma geometrica a imbinarii (puncte, relief).

Pot fi specificate anumite conditii tehnice care se impun, legate de aspectul exterior (suprafete fara amprente de electrod) sau clasa de calitate.

Analiza tipurilor de imbinari care intervin, specificate in desen. Se va tine
cont, daca se sudeaza prin presiune, componente de aceeasi grosime,
sau de grosimi diferite, pozitia acestora, precum si parametrii constructivi
care se impun.

3. Determinarea rezistentei de contact Re. care se executa pe loturi sau
chiar pe repere, inaintea sudarii, determinandu-se limitele de variatie ale acestora
pentru diverse moduri de pregatire a suprafetelor.

4. Pregatirea suprafetelor componentelor inaintea sudarii si care se poate
face, in functie de natura materialului prin sablare, curatire, degresare, pasivizare, cu scopul obtinerii unei rezistente de contact cu valori corespunzatoare. De asemenea se stabilesc si se iau masurile necesare de depozitare si manipulare a

componentelor inainte si in timpul fluxului de fabricatie.

Stabilirea parametrilor regimului de sudare, se face in functie de clasa de
calitate care se cere, fapt amintit anterior (cele trei clase de calitate).

in functie de etapele anterioare se stabilesc valorile estimative pentru :

curentul de sudare Is [A];

forta de apasare F [daN];

timpul de sudare ts [sec] sau perioade;

forma ciclului de sudare necesar;

diametrul si forma electrozilor de contact;

conditii speciale de sudare (unde este cazul).

Alegerea instalatiei de sudat prin presiune care se face in functie de;

puterea necesara, impusa de parametri de sudare;

ciclurile de sudare pe care le poate realiza;

natura comenzilor si gradul de automatizare;

dimensiunile si forma bratelor (clestii de sudare), mobilitatea, posibilitatea
de adaptare, s.a.

Alegerea dispozitivelor de fixare, mecanizare si automatizare care se face
in functie de:

dimensiunile si configuratia geometrica a ansamblului sau subansamblului;

seria necesara (mica mijlocie sau mare);

efectul economic obtinut;

asigurarea accesului intre bratele masinii de sudat.

Controlul de calitate care cuprinde:

efectuarea de probe de laborator pe epruvete realizate la parametrii
tehnologici prescrisi si efectuarea anumitor corecturi ale acestora in functie de rezultatele obtinute.

controlul dimensional al ansamblului;

controlul aspectului;

control defectoscopic.

Organizarea locului de munca si studiul procesului de munca, este o
etapa de a carei respectare depinde productivitatea muncii. Ea cuprinde:

miscarea pieselor inainte, in timpul si dupa operatia de sudare;

miscarea operatorului sudor si a ajutorului acestuia pe toata durata
succesiunii etapelor.

Urmarind etapele descrise anterior se fac urmatoarele precizari privind realizarea sudarii prin presiune a suportului pentru contactorii electrici;

la realizarea subansamblului care se sudeaza prin presiune dublu punct,
participa doua materiale identice.

pregatirea componentelor inainte de sudare se face prin spalare in baie de
solventi organici, percloretilena la temperatura de 80°C;

in scopul realizarii sudarii prin presiune a suportului contactori se utilizeaza
instalatia proiectata;

pentru a se realiza o imbinare sudata reproductibila din punct de vedere
geometric si de calitate corespunzatoare a acesteia, a fost proiectat un dispozitiv de fixare si pozitionare al reperelor prezentat in desenul din proiect.

Starea suprafetelor componentelor de sudat este influentata de starea initial a materialului, rezultata din procesul de fabricatie, de modul de transportare, de modul de depozitare.

Straturile de oxizi, grasimi sau murdarie, influenteaza dupa cum s-a vazut in subcapitolele anterioare, asupra rezistentei de contact ce intervine la sudare si asupra calitatii imbinarii sudate. Aceste straturi trebuiesc indepartate inainte de sudare, pe intreaga suprafata a componentelor, in locul de sudare.

In cazul unei productii de serie mare, cand este necesara si o calitate ridicata a imbinarii sudate, se impune o pregatire corespunzatoare a suprafetelor componentelor de sudat. Aceasta cuprinde in general doua etape si anume:

curatirea mecanica sau chimica, in functie de importanta constructiei din
care face parte imbinarea;

indepartarea murdariilor, grasimilor si vopselei, utilizand pentru acesta
solventi organici ca: benzina, acetona, percloretilena s.a.

Indicatii privind modul de curatire a suprafetelor componentelor pentru oteluri dupa operatia de spalare si degresare este redat in tabelul 5.

Tabel 5

Pentru a se permite solidificarea materialului usor fuzibil, in cadrul procesului, se mareste durata de mentinere a componentelor intre electrozii de contact, fiind mai mare efectul de racire asupra imbinarii.

In tabelul 6 se prezinta parametrii constructivi ai regimului de sudare pentru table cu grosimea cuprinsa intre 0,25 mm - 1,6 mm, din otel inalt aliat inoxidabil.

Tabel 6

In tabelul 7 se prezinta alegerea principalilor parametrii de sudare pentru clasa de calitate l-a.

Tabel 7

Procesul tehnologic de realizare a imbinarii sudate prin presiune consta intr-o succesiune de operatii de baza si auxiliare.

Operatiile de baza sunt:

pozitionarea si fixarea reperelor in vederea sudarii;

sudarea prin presiune dublu punct.

Operatiile auxiliare sunt:

control;

incercari;

transport.

In figura 30 se prezinta sudarea dublu punct a reperului "ureche de prindere' pentru maner la un recipient de uz casnic din otel inoxidabil 22NiCr170, STAS

Fig, 30 Sudarea dublu punct a reperului "Ureche de prindere'

1- recipient, 2- punct de sudura, 3- ureche de prindere, 4- electrozi pentru sudarea prin presiune dublu punct legati la un transformator de sudare

Parametrii de sudare:

g + g = 0,8+0,8 mm;

Fa = 220 daN;

ts = 0,15 sec (regim dur de sudare);

ls = 9000A;

Dmin = 13 mm;

de = 4,75 mm;

dp = 5 mm;

Lungimea de suprapunere mm.

Calculele pentru intreaga gama de grosimi de table, au fost efectuate utilizand programul MathCad 2000 si sunt prezentate in Anexa 1.

Fisele pe operatii si faze, pentru realizarea reperului in constructie sudata sunt prezentate in Anexa 3.