Blog

DESPRE PROCEDEELE DE SUDURA

Procedeul SEI/SEM/MMA

Procedeul SEI este de fapt procedeul traditional de sudare.
Sudarea efectiva este realizata cu ajutorului unei surse de tensiune/curent. Aceasta tensiune este aplicata unui electrod. Piesa ce urmeaza sa fie sudata este conectata la masa sursei de tensiune.
Prin apropierea electrodului de piesa legata la masa, se inchide circuitul electric prin intermediul unei scantei. Intensitatea curentului, care se poate regla, este cea care determina cat de tare va fi patruns materialul de sudat.
La acest procedeu materialul de adaos folosit este furnizat de catre electrodul de sudare.
Sudarea cu electrod (initial de carbune) a fost imbunatatita de Kjellberg in 1902 ajungandu-se la sudarea cu electrod invelit. (SEI = Sudarea cu Electrod Invelit)

Procedeul MIG/MAG

Procedeul MIG/MAG este o imbunatatire a procesului de sudare SEI. Cu toate ca procesul de sudare este asemanator, totusi aparatele de sudare precum si pistoletul de sudare se deosebesc semnificativ.
Diferenta majora o consta introducerea de gaz protector la locul sudarii. Gazul protector, cum reiese si din denumirea lui, are rolul de a proteja zona de sudare efectiva (baia).
Deoarece majoritatea metalelor reactioneaza cu aerul formandu-se oxizi, care ingreuneaza trecerea curentului, este necesar ca in imediata vecinatate a procesului de sudare sa nu fie aer.
Acest lucru se realizeaza prin intermediul gazului protector. Acest gaz poate fi de doua tipuri MIG (Metal Inert Gas) sau MAG (Metal Active Gas). Gazele inerte, de exemplu Argonul sau Heliul, se folosesc la sudarea aliajelor de cupru, de aluminiu sau cu magneziu. Gazele active se folosesc la sudarea otelurilor obisnuite, de constructii.
In cazul proceselor de sudare MIG/MAG electrodul folosit este asa-numita sarma de sudura. Aceasta este impinsa in baie de catre un sistem de avans. In vecinatatea baii, inainte de contactul mecanic ea trece printr-o diuza de curent de la care preia energia electrica necesara creerii arcului si topirii materialului. Diuza de curent este pozitionata in interiorul diuzei de gaz. Astfel prin orificiul dintre cele doua diuze va curge gazul protector.

Procedeul MIG/MAG Tandem

CLOOS a introdus subprocedeul "MIG/MAG-TANDEM", ca pe o unealta tehnologica de mare productivitate. Aceasta reprezinta o versiune flexibila si performanta a procedeului de sudare MIG/MAG cu doua arce, la care cele doua sarme electrod sunt avansate pe directii concurente, intr-o baie topita comuna.
Pentru a permite un transfer dirijat, cu un grad de stropire cat mai redus, cele doua surse de tip CLOOS 503 Quinto "Profi", sunt sincronizate electronic. In acelasi timp parametri celer doua surse pot fi reglati individual, astfel ca e posibil sa sudam de exemplu cu doua diametre de sarma, sau chiar cu doua procedee diferite (normal si pulsat).
Ca rezultat se pot obtine cusaturi sudate avand o calitate deosebita, rate mari de depunere si in acelasi timp o stropire redusa, toate acestea la viteze de sudare care ating frecvent 3~4 m/min.
La sudarea tablelor subtiri (2-3 mm) procesul TANDEM poate asigura chiar viteze de pana la 6 m/min. La sudarea tablelor medii/groase se pot obtine cote ale imbinarilor de colt de pana la 8 mm, dintr-o singura trecere. Rata de depunere, de pana la 26 kg/h face din acest procedeu o alternativa foarte avantajoasa la sudarea sub flux(UP).

Procedeul WIG/TIG

Procedeul WIG (Wolfram Inert Gas) sau TIG (Tunsgran Inert Gas) sau sudarea cu electrod nefuzibil in mediu de gaz inert este o alta varianta derivata din sudarea SEI.
La acest procedeu arcul arde intre un electrod de Wolfram si piesa care se sudeaza (de unde si denumirea Wolfram Inert Gas).
Acest electrod are doar rolul de electrod si nu are un rol de material de adaos; ca atare se uzeaza foarte lent in comparatie cu un electrod invelit.
Prin procedeul WIG se realizeaza topirea celor doua componente ce urmeaza a fi sudate. Eventual, in unele cazuri, este necesara folosirea unui material de adaos pentru a realiza o imbinare cu geometrie si caracteristici mecanice mai bune .
Avantajul procedeului WIG este ca poate fi folosit la majoritatea materialelor sudabile (otelurile carbon si aliate, aluminiul, cuprul, nichelul si aliajele acestora).
In unele cazuri mai speciale se foloseste la sudarea materialelor cu afinitate mare la gaze ca titanul, tantalul si zirconiul. Pentru a suda astfel de materiala este nevoie de un spatiu perfect etans in care nu poate patrunde aer (o atmosfera controlata de argon de exemplu).

Procedeul de sudare in puncte

Imbinarea sudata se realizeaza prin trecerea curentului intre electrozi si piesele de sudat. Nucleul punctului sudat se formeaza la suprafata de separatie dintre cele doua (sau mai multe) materiale de sudat.
Sursa de putere poate fi unul sau mai multe transformatoare sau mai nou, invertoare. Strangerea electrozilor se poate face mecanic, pneumatic sau hidraulic. Prin acest procedeu se pot suda o gama larga de materiale (table, sarme, etc.), de diferite tipuri de otel sau neferoase. In functie de tehnologie si dimensiunile produselor se proiecteaza (alege) masina.
Gama de echipamente se intinde de la clesti de sudare portabili de putere mica 2 kVA si 11 kg pana la masini stationare de 630 kVA si sute de kilograme.

ALEGEREA PROCEDEULUI DE SUDURA FUNCTIE FUNCTIE DE TIPUL MATERIALULUI

Alegerea nivelului de protectie optica

Procesul de sudare	Curentul de sudare [A]
	0,5	1	2,5	5	10	15	20	30	40	60	80	100	125	150	175	200	225	250	275	300	350	400	450	500	>500
Electrozi inveliti								9		10		11				12					13				14
MIG la metale grele												10	11			12					13				14
MIG la aliaje usoare												10	11			12			13		14				15
TIG					9			10		11			12			13			14
MAG										10		11		12		13					14		15
Carbon arc gouging														10		11		12		13		14		15
Taiere cu plasma										11					12				13
Sudare cu plasma		5	6	7	8	9	10

Exemplu: Procedeul MAG, cu un curent de sudare de 250 de A. Rezulta o sticla de protectie de 13 (dupa DIN).

Comparatie economica intre sudarea MIG/MAG si sudarea electrica manuala cu electrozi inveliti [MMA]

Avand in vedere ca ponderea imbinarilor de colt este de cca. 70% din totalul imbinarilor sudate, prezenta comparatie a fost realizata pentru o imbinare de colt la un otel slab aliat, imbinare de lungime 1 m, sudarea efectuindu-se in pozitie orizontala.

Prin procedeul MIG/MAG, s-a realizat inaltimea imbinarii de 4 mm, in urmatoarele conditii:

tipul materialului de adaos: sirma SG2, Ø1,2 mm
natura gazului de protectie : 18% CO₂ + 82%Ar
debit de gaz: 15 l/min
Viteza de avans a sirmei-electrod: 9,1 m/min
Tensiunea arcului: 28 V
Curentul de sudare: 280 A

Cordonul de lungime 1 m a fost realizat manual, intr-un timp t_e= 2 min, fiind necesar un timp auxiliar pentru curatirea cordonului t _aux= 0,5 min.

Timpul total necesar efectuarii operatiei de sudare t_tot=2,5 min

In vederea efectuarii acestui cordon s-au inregistrat urmatoarele consumuri:

sirma de sudare : 17,83 m x 8,9 g/m = 160 g
gaz de protectie: 15 l/min x 2 min = 30 l

Cheltuielile rezultate au fost:

cheltuieli pentru salarii: 2 min x 5€/ora = 0,17 €
cheltuieli pentru timpii auxiliari: 0,5 min x 5 €/ora = 0,05 €
cheltuieli pentru sirma 160g x 0,99 €/kg = 0,15 €
Cheltuieli pentru gaz: 30 l x 2 €/m³ = 0,06 €
Cheltuieli totale: 0,43 €

Prin procedeul SE s-a realizat aceeasi inaltime a imbinarii de colt, in urmatoarele conditii:

tip material de adaos: electrod invelit E5122RR6
Diametrul electrodului: 4 mm
Curentul de sudare: 170 A

Cordonul de sudura de lungime de 1 m a fost realizat intr-un timp t_e=6,1 min, fiind necesar un timp auxiliar pentru schimbarea electrozilor de 0,7 min si pentru curatirea stratului de zgura de 0,8 min, rezultind un timp auxiliar t_aux = 1,5 min.

Timpul total de sudare – necesar efectuarii operatiunii de sudare t_tot=7,6 min.

In vederea efectuarii acestui cordon s-au inregistrat urmatoarele consumuri:

Consum material de adaos: 4 electrozi

Cheltuielile rezultate au fost:

Cheltuieli pentru salarii: 6,1 min x 5 €/ora = 0,51 €
Cheltuielile pentru timpii auxiliari: 1,5 min x 5 €/ora = 0,13€
Cheltuieli pentru electrozi: 4 buc x 0,16 €/buc = 0,64 €
Cheltuieli totale: 1,28 €

Concluzii:

Utilizind procedeul MIG/MAG, imbinarea se realizeaza de 3x mai repede si de 2,5x mai ieftin

*Aceste valori sunt orientative, ele putindu-se modifica in functie de costuri cu achizitia materialului de adaos, performanta echipamentelor de sudura, sau valoarea salariului. Studiul este facut la performante similare ale echipamentelor, salarii identice si materiale de adaos de calitate.

TEHNOLOGIA SUDARII MIG/MAG

Descrierea procedeului Mig/Mag

Prcedeul de sudare MIG/MAG este unul dintre cele mai cunoscute procedee de sudare. Procedeul avand si cea mai mare rata de utilizare. Acesta fiind folosit in mai multe domenii:

Industria constructoare de masini;
Confectii metalice;
Santiere navale;
Sudarea magistralelor de gaze;
Ateliere auto pentru efectuarea de reparatii (tinichigerie, tobe de esapament etc.);
Constructia bicicletelor;
Reparatii;
Incarcari prin sudare.

Procedeul de sudare MIG/MAG este o varianta imbunatatita a procedeul de sudare manuala cu electrod invelit (SMEI). Sudarea MIG/MAG este un procedeu de sudare cu arc electric in mediu de gaz protector cu electrod fuzibil. Gazul protector are functia de a proteja baia de metal topit de actiunile nedorite ale oxigenului si azotului din atmosfera.

MIG (Metal Inert Gas) – exemple de gaze inerte: argon, heliu sau amestecuri ale acestor gaze, iar acestea se folosesc la sudarea pieselor din aluminiu, cupru, titan sau magneziu.
MAG (Metal Activ Gas) gazul de protectie folosit este dioxidul de carbon sau amestecuri ale acestui gaz cu argonul. Gazele active se folosesc la sudarea otelurilor obisnuite, de constructii sau inalt aliate.

Sudarea Mig/Mag este procedeul de sudare cel mai utilizat in prezent, pe plan mondial. Are o multime de utilizari datorita versatilitatii ridicate si particularitatilor oferite.

Unul dintre cei mai importanti factori este productivitatea foarte ridicata a acestui procedeu.

Un alt factor binevenit pentru operatorul sudor este eliminarea operatiei de curatire ulterioara a cordonului de sudare.

Alt factor care promoveaza acest procedeu este posibilitatea sudarii dintr-o singura parte cu o buna patrundere si rezultate ridicate.

Procedeul este usor de utilizat pentru toate pozitiile de sudare si o gana foarte mare de materiale.

Procedeul de sudare Mig/Mag este un procedeu de sudare in mediu de gaz protector, pretabil la mecanizare si robotizare, in care un arc electric arde intre sirma de sudare si piesa metalica. Aceasta sirma ,de diverse compozitii, aproximativ identice cu materialul de baza, are rol de electrod fuzibil si impreuna cu materialul de baza, formeaza baia de sudare, protejata de interactiunea cu atmosfera exterioara de mediul creat de gazul de protectie utilizat.

Adaptabilitatea ridicata a procedeului Mig/Mag si a posibilitatilor variate oferite, permit utilizarea acestuia la sudarea diferitelor metale aliate si/sau nealiate, slab si inalt aliate. Aceasta caracteristica face acest procedeu recomandabil, atit pentru aplicatii in productie, cit si pentru operatii de reparatie care implica sudura.
Sirma electrod este introdusa in zona de lucru, cu dispozitive mecanizate,numite DAS – dispozitiv avans sirma – cu 2 sau 4 role de angrenare avind diverse profile ale rotilor de angrenare, in functie de varianta de sirma utilizata.

Cind este folosit pentru sudarea otelului, acest procedeu face posibila imbinarea tablelor de 0,6 mm la fel de usor ca si imbinarea tablelor sau profilelor de grosimi mari.

Gazul de protectie folosit poate fi de tip activ gaz sau inert gaz, ori combinatii de gaze, in functie de materialul de baza utiliat. Are rol de protectie si influenteaza baia metalica, respectiv procedeul de sudare prin compozitia sa.

Procedeul Mig/Mag, pe de alta parte este folosit si pentru sudarea AL si a aliajelor aestuia respectiv a aliajelor de Cu, gazul de protectie utilizat fiind un gaz inert (Ar sau He). Grosimea materialelor ce se sudeaza, porneste de la 2 mm in sus, tablele si piesele cu grosimi mai mici fiind recomandat a se suda cu alte procedee de sudare (exemplu Wig) sau cu arc pulsat.

Descrieri ale procedeului in functie de materialul de adaos folosit:

131- Sudura MIG cu sarma plina
135- Sudura MAG cu sarma plina
136- Sudura MAG cu sarma tubulara cu flux
138- Sudura MAG cu sarma tubulara cu pulbere metalica

Avantaje ale procedeului de sudat MIG/MAG:

Are un grad inalt de universalitate;
Sudarea tuturor materialelor;
Posibilitate de automatizare sau robotizare in functie de aplicatie;
Rată de depunere mare;
Productivitate mare;
Obtinerea unor imbinari de foarte buna calitate;
Deformatiile reduse (energie liniara mai mica);
Posibilitatea urmaririi permanente a baii de sudura datorita absentei de zgura;
Emisii de fum reduse;
Posibilitatea de sudare in orice pozitie.

Dezavantaje ale procedeului de sudat MIG/MAG:

Echpamente de sudare mai mari si mai scumpe;
Pierderi de material de adaos prin stropi;
Sensibil la curenti de aer (evitarea sudarii in spatiu deschis);

2. Materialele de adaos MIG/MAG

Pentru sudarea MIG/MAG se utilizeaza ca materiale de sudare sarma electrod si gazul de protectie.

A. Sarma electrod pentru sudura MIG/MAG

Sarma electrod se livreaza sub forma de bobine, dintre diametrele standardizate cele mai uzuale fiind 0.6; 0.8; 1.0; 1.2; 1.6 mm. Calitatea materialului de adaos influenteaza mult stabilitatea procesului de sudare. Suprafata sarmei trebuie sa fie curata fara urme de rugina sau grasimi. De obicei suprafata sarmei este cuprata pentru diminuarea pericolului de oxidare, respectiv pentru imbunatatirea contactului electric. Rola de sarma trebuie depozitata in ambalajul ei original, in spatiu fara umezeala bine ventilat.

Materialele de adaos folosite pentru prodeceul de sudura MIG MAG sunt sub forma de sarma pe rola. Aceasta este împinsă pe pistoletul de sudura de către un sistem de avans. La iesirea din pistolet sarma trece prin duza de contact prelunand energia electrică a sursei de curent necesară crearii arcului și topirii materialului.

Exista mai multe tipuri de sarme de adaos pentru sudarea MIG/MAG:

Sarme pline;
Sarme tubulare:
– cu flux rutilic;
– cu pulberi metalice;
– cu flux bazic;

Sarme tubulare pentru sudura fara gaz (sarma tubulara cu autoprotectie).

B.Gazele de protectie pentru sudura MIG/MAG

Debitul gazului de protectie pentru procedeul MIG/MAG se poate calcula in functie de diametrul sarmei,(exemplu: la un diametru de sarma de 1.2 mm debitul de gaz este de 12 l/min, diametrul x10). Debitul de gaz pentru procedeul MIG/MAG se poate regla in intervalul 12-18 l/min.

Argonul (Ar):

gaz inert – nu reactioneaza cu materialul;
mai greu ca aerul – protectie buna a baii de metal;
potential de ionizare scazut – amorsare usoara a arcului;
produce microsablarea suprafetelor;

Heliul (He):

gaz inert, respectiv nu reactioneaza cu hidrogenul;
mai usor ca aerul – necesita debite de gaz mai ridicate pentru protectia baii metalice;
amorsare dificila a arcului, tensiune mai mare a arcului, aport de caldura mai mare;
conductibilitate termica mare – aport de caldura mai ridicat;
aport de caldura, patrundere adanca si lata, suprafata mai neteda, viteza de sudare marita;

Dioxidul de carbon (CO₂):

gaz activ, cu efect oxidant, reactioneaza cu hidrogenul;
mai greu ca aerul – protectie buna a baii topite;
conductibilitate termica mare – amorsare mai dificila, tensiune mai mare a arcului, transport de caldura imbunatatit;
prin cresterea volumului de gaz se imbunatateste protectia baii reducand sensibilitatea la formarea porilor;
reduce sensibilitatea la formarea porilor;
transfer intens de caldura, patrundere mai lata si mai sigura (fara defecte de legatura);
patrundere mare, viteze de sudare ridicate;
tensiunea creste o data cu cresterea continutului de CO₂– stropire mai intensa, in special la sudarea cu arc lung;
efect oxidant – formeaza zgura pe suprafata cusaturii (oxizi de Mn si Si), intensificandu-se o data cu cresterea proportiei de CO₂;

Oxigenul (O₂):

gaz activ, cu efect puternic oxidant; (de 2-3 ori mai intens ca la CO₂);
efect stabilizator al arcului electric;
reduce tensiunea superficiala a picaturii de metal si a baii topite: – transfer fin a picaturii, stropire extrem de redusa, suprafata lata si plata;
tensiune superficiala redusa – baia metalica curge rapid in fata arcului la sudarea vertical descendenta;
gaz foarte sensibil la formarea porilor;
potential de ionizare scazut – tensiune redusa a arcului, aport termic diminuat.

Hidrogenul (H₂):

gaz activ, cu efect reducator;
potential de ionizare ridicat si conductibilitate termica mare -aport termic extrem de ridicat in metalul de baza;
concentreaza arcul electric – creste densitatea energiei arcului;
prin disociere si recombinare – imbunatateste transferul de caldura al arcului catre componente;
aport termic si arc concentrat – cresterea patrunderii sau a vitezei de sudare;
riscul formarii porilor la oteluri nealiate in anumite conditii;
cresterea proportiei de H₂– cresterea riscului de formare a porilor la sudarea otelurilor inoxidabile austenitice.

Azotul (N₂):

gaz reactiv – reactioneaza cu metalul la temperatura ridicata, inert la temperatura redusa;
formeaza pori in oteluri;
determina durificarea materialului, in special la oteluri cu gra-nulatie fina;
stabilizeaza austenita, reduce proportia de ferita.

C. Alegerea gazului de protectie la sudarea MIG/MAG, in functie de materialul de baza:

Procedeul	Gaz de protectie	Materialul de baza
MIG	Ar	Toate materialele mai putin oteluri
	He	Aluminiu,cupru
	Ar+He(25%75% )	Aluminiu,cupru
MAG	Ar + O₂(1-3%)	Oteluri inoxidabile
	Ar + CO₂(2-5%)	Oteluri inoxidabile
	Ar + CO₂(6-25%)	Oteluri carbon si slab aliate
	Ar+CO₂(2-5%)+O₂(1-3%)
	Ar + O₂ (4-9%)
	Ar + CO₂(26-40%)
	Ar+CO₂(5-20%)+O₂(4-6%)
	Ar + O₂ (9-12%)	Oteluri carbon
	CO₂	Oteluri carbon si slab aliate

D. Dispozitivul de avans al sarmei pentru sudura MIG/MAG

Pentru un proces de sudura mig mag de calitate, un factor esential il constitue alimentarea constanta si cu viteza uniforma cu sarma de sudare. Motoarele utilizate la dispozitivele de avans sarma sunt motoare in curent continuu fie cu stator bobinat fie cu cu magnet permanent. Aceste motoare se caracterizeaza printr-o durabilitate ridicata. In practica, se folosesc sisteme de antrenare cu 2 si 4 role. Sistemele cu 4 role prezinta avantajul ca asigura alimentarea fara probleme chiar si in cazul in care se folosesc aliaje de aluminiu sau sarme tubulare. Viteza de avans a sarmei trebuie sa fie reglabila in m/min. Alimentarea corespunzatoare cu sarma este generata de diferite elemente ale sistemului de alimentare.

Presiunea de apasare a rolelor de avans trebuie astfel reglata, incat sarma – electrod sa nu se deformeze si/sau exfolieze.

Trebuie sa se utilizeze role de avans cu canal corespunzator diametrului sarmei.

Diferite materialele de adaos necesita role de antrenare cu forme diferite ale canalului:

Pentru sarme pline din otel nealiat, slab aliat sau inalt aliat se folosesc role de antrenare cu canalul trapezoidal neted.

Pentru sarme din aluminiu, cupru sau aliaje ale acestora, se folosesc role de antrenare cu canal sferic. Deobicei aceste role nu sunt din otel, ele fiind fabricate din aluminiu sau teflon.
Pentru sarme tubulare din diferite aliajese folosesc role de antrenare cu canal sferic cu striatii.

E. Masuri de protectie la locul de munca in cazul sudarii MIG/MAG

In procesul de sudura mig mag trebuie sa se tina cont de urmatoarele pericole:

Incedii datorate imprastierii cu stropi;
Emisi datorate procesului de sudare;
Zgomot (intensitatea acustica peste 85dB poate conduce la perturbari de auz );
Raze ultraviolete;
Electrocutare;
Manipulare incorecta.

Metode de combatere ale acestor pericole sunt:

Selectarea unor procedee care sa faca un zgomot cat mai mic posibil;
Izolarea acustica a sursei de zgomot;
Folosirea de dopuri pentru urechi;
Ochelari de sudura conform standardelor (DIN EN 169)
Panouri de protectie in zona de sudura pentru ai proteja pe cei din jur de radiatia luminoasa;
Masca de protectie pentru protectia ochilor si a fetei sudorului;
Echipament de protectie corespunzator ce include (jacheta si pantaloni din material neinflamabil, slort, manusi de protectie din piele si bocanci).

ALEGEREA SI SETAREA APARATULUI DE SUDURA MIG/MAG FUNCTIE DE GROSIMEA MATERIALULUI

In concluzie:

Acest procedeu este foarte utilizat in industrie.

Singurul inconvenient – si acesta, usor de inlaturat prin modalitati tehnologice cu minim de investitie – este acela de protectie a atmosferei de gaz, adica sudarea in medii deschise cu curenti putenici de aer. Acest lucru influenteaza protectia bai metalice prin posibilitatea inlaturarii protectie de gaz necesara sub actiunea curentilor de are si aparatia diverselor defecte.

Deasemenea productivitatea ridicata comparativ cu alte procedee (wig, plasma, EL, sa) si costurile reduse de intretinere si exploatare recomanda acest procedeu in orice proces tehnologic care imlica

Sudarea MAG a otelurilor inoxidabile

Gazul protector folosit

Gaz de protectie	Proprietati	Materiale
CRONIGON® S 1	•Oxidare redusa •Umectare redusa	Oteluri feritice cu Cr
CRONIGON® S 3	•Oxidare mai intensa •Umectare suficienta	Oteluri austenitice rezistente la coroziune
CRONIGON® S 2	•Oxidare redusa •Umectare buna •Viteza de sudare mai mare •Stropire redusa	Oteluri austenitice rezistente CrNi termorezistente Oteluri aliate speciale de exemplu oteluri duplex
CRONIGON® He 20 CRONIGON® He 20	• Umectare exceptionala si la grosimi mari • Comportare foarte buna la sudare • Arc stabil • Stropire minima • Viteza de sudare mare, indicat la sudarea mecanizata	Oteluri aliate speciale duplex si superduplex. Oteluri austenitice CrNi rezistente la coroziune si termorezistente. Materiale pe baza de Ni neexpuse la coroziune deosebita

Instalatia de sudura

La sudarea MAG a otelurilor austenitice s-a dovedit extrem de utila sudarea cu impulsuri. Se recomanda sa se tina seama de acest fapt la achizitionarea unor instalatii noi, mai ales si datorita faptului ca în cazul tablelor subtiri din oteluri rezistente la coroziune, sudarea cu arc scurt nu a dat rezultate satisfacatoare. Totodata aceste instalatii permit utilizarea sârmelor de sudare cu diametru mai mare si mult mai economicoase care amortizeaza în scurt timp costurile mai mari ale instalatiei.

Grosime tabla [mm]	Diametrul sarmei de sudare [mm]	Puterea instalatie de sudare DA 100% [A]	Mod de racire
pana la 3	1.0	180 - 220	Gaz (apa)
pana la 8	1.0; 1.2	250 - 300	Apa

Parametri de sudare recomandati

Diametru sarma sudare [mm]	Valori recomandate		Rata de depunere
Diametru sarma sudare [mm]	Tensiune sudare [V]	Curent sudare [A]	La curent max. [kg/h]	In pozitii dificile [kg/h]
1.0	16 - 25	70 - 220	3.9	2.5
1.2	18 - 28	100 - 280	5.4	3.5

Aceste valori sunt orientative si sunt in functie de tipul de aliaj, gaz de protectie si de distanta intre duza de contact si piesa.

Distanta intre duza de contact – piesa recomandata:
Arc scurt: ~ 8 - 12 mm
Spray-arc si arc in impulsuri: ~ 12 - 18 mm
Dependenta intre tensiune arc – curent de sudare / viteza de avans a sârmei este functie de gazul de protectie utilizat si tipul arcului.

Pregatirea pentru sudare – executia procedeului

Spre deosebire de otelurile de constructie nealiate, otelurile CrNi rezistente la coroziune prezinta o dilatare termica foarte mare si o conductivitate termica mica.
Din acest motiv, pentru evitarea deformatiilor mari la sudarea tablelor subtiri acestea trebuie heftuite la distante mai mici in cazul in care nu exista dispozitive de prindere.
Datorita acestor proprietati nivelul tensiunilor proprii este foarte ridicat. Acest fapt impune realizarea unor sectiuni de sudare mici si utilizarea unor energii liniare mici – tehnica cu depuneri filiforme multistrat.
In cazul in care dupa sudare partea dinspre radacina nu mai este accesibila in vederea indepartarii stratului superficial oxidat, se impune utilizarea gazelor de protectie a radacinii (gaze de formare).
Asigurarea unei suduri corecte, cu patrunderea si formarea corecta a radacinii este posibila numai daca pregatirea rostului este exacta si corecta.
Pentru indepartarea oxizilor este permisa numai utilizarea unor scule adcvate ca de exemplu pile si polizoare. Este interzisa utilizarea sculelor pentru prelucrarea otelurilor rezistente la coroziune si pentru oteluri de constructie obisnuite.
Periile pentru curatire trebuie de asemenea sa fie confectionate din sârma de otel rezistent la coroziune si este interzisa utilizarea acestora la oteluri de constructie.

Sudarea MAG a otelurilor inoxidabile

Asigurarea rezistentei la coroziune

Rezistenta la coroziunea acestor oteluri se bazeaza pe existenta unui strat superficial foarte subtire aderent si invizibil de oxid de crom.
La temperaturi peste 250° C, care în cazul sudarii apar si în imediata apropiere a sudurii, datorita prezentei oxigenului din aer are loc o noua oxidare. Aceasta oxidare suplimentara duce la aparitia unui strat oxidat mai gros si vizibil datorita culorii lui. Acest strat nu mai este rezistent la atacul mediilor corozive si prin urmare afecteaza rezistenta la coroziune. Prin utilizarea gazelor de formare, înainte si în timpul sudarii oxigenul din aer poate fi îndepartat din zona sudurii si poate fi evitata aparitia acestei colorari superficiale.
Aceasta protectie a gazelor de formare trebuie asigurata pâna la atingerea temperaturii de cca. 250° C.

Dupa sudare aceasta coloratie superficiala poate fi îndepartata prin:

Periere
Polizare
Sablare
Baituire

Alegerea procedeului utilizat depinde de cerintele impuse produsului, ca de exemplu:

Perierea în cazul unor cerinte mai reduse.
Polizarea sudurilor acoperite cu zgura – a se acorda atentie presiunii cu care se face polizarea, în caz contrar pot aparea noi oxidari.
Sablare combinata cu baituire pentru cerinte înalte.

Se recomanda stabilirea metodei de curatire înca din faza de pregatire a fabricatiei.

Reguli de lucru pentru evitarea defectelor

La sudare trebuie respectate urmatoarele recomandari:

Baia topita trebuie mentinuta mica – se sudeaza continuu.
Pistolet înclinat la 10 - 15° împins.
Distanta teava de contact – piesa se mentine cât mai mica.
Conducerea pistoletului sa fie cât mai uniforma.
In cazul depunerilor multistrat eventuala instabilitate a arcului se inlatura prin polizarea sudurii.
Se va utiliza un pachet de furtune cat mai scurt.
Pentru transportul sarmei bowdenele de teflon sunt avantajoase.
Se vor utiliza gaze de protectie cu componente active reduse, ca de exemplu CRONIGON® S 2 sau CRONIGON® S 1.
Este avantajoasa utilizarea surselor de sudare cu impulsuri la sudarea tablelor subtiri. Ele permit utilizarea unor sarme mai groase, cu avans mai stabil.

Cat de importanta este legarea corecta a piesei la pamant, in cazul sudarii MIG ?

La sudarea cu arc electric, arcul se stabileste intre electrod si piesa.
In acest scop, arcul necesita o curgere buna a curentului electric, cu o rezistenta minima a circuitului.

Sudorii incepatori comit adesea gresala de a face legatura cu ajutorul clemei de masa, pe suprafete ruginite sau vopsite. Arcul electric care rezulta va fi dificil de amorsat, apoi va arde instabil.

Printre alte erori comise in acest domeniu se amintesc :

cabluri insuficient dimensionate, care se incalzesc in timpul sudarii (consumand energie care ar trebui sa ajunga la arcul electric si reducand tensiunea la bornele acestuia)
cleme de masa prea mici sau defecte, care se infierbanta in timpul sudarii
atasarea clemei de masa prea departe de locul sudarii (avand efecte nedorite de suflaj magnetic, de reducere a curentului de sudare datorita caderii de tensiune in piesa, chiar de distrugere a unor portiuni mai slabe ale piesei, parcurse de curentul de sudare)

Sudarea MIG a aluminiului

Gaze de protectie:

Argon (l 1 conform EN 439) este gazul de protectie standard pentru operatii de sudare obisnuite.
VARIGON® HE 30 (l 3 conform EN 439) este gazul de protectie utilizat în cazul în care sunt impuse cerinte mai mari privind aparitia porilor (porozitati), pentru aluminiu pur si în cazul grosimilor mai mari.
VARIGON® HE 50 (l 3 conform EN 439) este utilizat când sunt impuse cerinte foarte ridicate privind aparitia porilor, în cazul aluminiului foarte pur (de exemplu Al 99,5 sau Al 99,8) si pentru grosimi de material mai mari.

Cu cresterea continutului de He scade tendinta de formare a porilor.

	Gaz de protectie	Diametru pori	Suprafata totala a porilor pe o sudura de 370 mm lungime
a	Argon	0,5 ... 4 mm	152 mm²
b	Varigon® He 30	0,5 ... 1,5 mm	28 mm²
c	Varigon® He 50	0,5 ... 1 mm	18 mm²
d	Varigon® He 70	0,5 ... 1 mm	6 mm²

Puritatea si compozitia gazelor de protectie corespunde EN 439.
Aceste gaze de protectie pot fi utilizate pentru sudare cu toate tipurile de arc si toate domeniile de putere.

Consum de gaz (prin referire la argon)

Arc scurt 12 - 15 l/min
Spray - arc si arc cu impulsuri 15 - 20 l/min

Sarma de sudare:

Depozitarea sârmelor de sudare sa se faca în încaperi uscate si temperate.
Sârmele din ambalaje începute trebuie cât mai urgent consumate.

3. Instalatii de sudare:

În mod obisnuit, pentru sudarea MIG se utilizeaza aceleasi instalatii de sudare ca si la sudarea MAG. Dispozitivele de avans sârma însa, trebuie sa tina seama de particularitatile sârmelor de aluminiu mai moi.
Este de preferat utilizarea surselor de sudare cu impuls pentru ca permit utilizarea unor sârme cu diametru mai mare. În cazul ca trebuie utilizate sârme cu diametru mai mic de 1,6 mm se utilizeaza pistolete push-pull, pistolete cu pachet de furtun mai scurt sau pistolete cu bobina mica.

Puterea surselor de sudare:

Grosime tabla [mm]	Diametrul sârmei [mm]	Domeniul de reglare al sursei [A la DA 100%]
2 - 6	1,2	100 - 200 A
6 - 20	1,6	200 - 300 A

Observatie: Indicatiile de mai sus sunt orientative, care pot fi influentate prin forma rostului, tipul materialului si a gazului de protectie utilizat.

Indicatii pentru parametri de sudare:

Grosime [mm]	Forma rost	Diametru sarma [mm]	Curentul de sudare [A]	Viteza de sudare [cm/min]	Debit argon [l/min]	Nr. straturi.
2	II	0,8	110	80	12	1
3	II	1,0	130	75	12	1
4	II	1,2	160	70	15	1
5	II	1,2	180	70	15	1
6	II	1,6	200	65	15	1
8	V	1,6	240	60	16	2
10	V	1,6	260	60	16	2
12	V	1,6	280	55	18	2
16	V	1,6	300	50	20	3
20	V	1,6	320	50	20	3

Valori orientative pentru sudare manuala
Polaritate inversa (+ la sarma electrod)

Aceste valori sunt influentate de tipul gazului de protectie, tipul arcului si de tipul materialului de baza.
Gazele de protectie cu un continut mai ridicat în He necesita o tensiune a arcului mai mare.

Preîncalzire
Pentru evitarea defectelor de lipsa de patrundere si a porilor se recomanda o preîncalzire care este dependenta de tipul materialului si de grosimea acestuia.
Temperatura piesei ar trebui sa fie întotdeauna mai mare decât temperatura mediului ambiant.

Protectia radacinii
Protejarea radacinii cu argon diminueaza efectul de oxidare si îmbunatateste formarea radacinii.

Aspectul sudurii
Adaosul de He în gazul de protectie îmbunatateste patrunderea si lateste depunerea.

Evitarea defectelor:

Defect	Tip defect			Cauza defect	Evitarea defectului
Defect	Pori	Fisuri	Lipsa patrundere
Pregatire rost	x			Murdarie in rost (ulei, vopsea, oxid)	Curatire cu solventi pentru grasimi; a se suda numai piese uscate!
Sarma de sudare	x			Sarma murdara	Se schimba sarma
	x		x	Sarma cu diam. necorespunzator	Se va utiliza sarma cu diam. corespunzator
			x	Sarma ecruisata	Se schimba sarma
Gaz de protectie	x			Debit de gaz gresit	Se regleaza corespunzator debitul
Gaz de protectie	x			Gaz de protectie gresit	Se va utiliza argon sau heliu si amestecurile lor
Instalatia de sudare	x			Circuitul apei de racire este neetans	Se repara pistoletul, pachetul furtune si conductele circuitului de racire.
	x			Prin turbulenta patrunde aer in circuitul de gaz de protectie	Se controleaza etanseitatea conductei de gaz si a pistoletului; se micsoreaza distanta piesa-pistolet, se corecteaza inclinarea pistoletului
	x			Timp prea scurt pentru fluxul de gaz	Se face reglajul corespunzator
	x			Avans neuniform al sarmei	Se controleaza presiunea rolelor de avans, se controleaza pozitia diuzei de contact, se inlocuieste tubul de transport sarma, pachet de furtune mai scurt
Executia sudurii	x			Curent de aer	Se protejeaza locul de munca
	x			Stropi de sudura aderenti la duza, turbulenta	Se curata duza
	x		x	Legatura de masa necorespunzatoare	Se reface corespunzator legatura
	x	x	x	Prindere necorespunzatoare	Se indeparteaza sudurile de prindere
	x	x	x	Pierderi mari de caldura	Preincalzire necorespunzatoare
	x			Utilizare de polizoare neadecvate	Se va utiliza polizare adecvata pentru aluminiu

TERMENI SPECIFICI SUDARII

.Ardere libera
	Reprezinta durata de timp in care semnalul pentru curent ramane activ dupa anularea semnalului de avans sarma. Cauzeaza o ardere inapoi a capatului liber al sarmei dupa incheierea avansului sarmei .

	Arc electric ..
		Descarcarea electrica intre doi electrozi care determina o ionizare termica a mediului in care are loc.
Transfer prin scurtcircuit la sudarea MAG ..
ARC LUNG			Transferul stropilor se face cu stropi mari, in scurtcircuit Baia de metal topit este lichida Se transfera cca. 80..100 stropi / secunda
Arc electric scurt la sudarea MAG ..
ARC SCURT				Transferul stropilor se face in scurtcircuit Baia de metal topit este vascoasa Se transfera cca. 5...30 stropi / secunda

Arc electric spray la sudarea MAG
ARC SPRAY	Transferul stropilor se face fara scurtcircuit Baia de metal topit este lichida Se transfera cca. 100-300 stropi / secunda

Arsuri marginale

Pregatirea cordonului	-marginile cordonului murdare (de ex. vopsea, ulei, rugina) -cordoane inaccesibile
Sarma electrod	-diametru necorespunzator -sarma incalcita
Sursa de sudare	-avans neregulat al sarmei electrod
Executie	-pozitie si deplasare necorespunzatoare a pistoletului -alegere incorecta a curentului, tensiunii si vitezei de avans a sarmei electrod -depunere nepotrivita de straturi sudate

Viteza redusa de apropiere
APROPIEREA SARMEI	Reducerea vitezei de avans a sarmei in timpul procesului de aprindere a arcului. Unele echipamente folosesc chiar o schimbare a sensului de antrenare a sarmei-electrod, care se va retrage putin dupa amorsare, pana la stabilizarea procesului de ardere al arcului. detalii.

Avans sarma
	Viteza de avans a sarmei-electrod caracterizeaza cantitatea de sarma ce trebuie transportata in unitatea de timp. Ea este in general data in m/min.

Diuza
	De doua tipuri: 1. de curent: bucata metalica responsabila cu transferul de energie electrica asupra electrodului. 2. de gaz: invelis metalic sau ceramic (la TIG) responsabil cu directionarea gazului protector.

		Dispozitiv avans sarma
				Dispozitiv pentru alimentare cu sarma electrod.
Electrozi inveliti
			Bagheta se topeste in timpul sudarii si contribuie la formarea imbinarii. Invelisul se topeste / vaporizeaza in spatiul arcului asigurand atat mediul ionizat pentru arderea stabila a acestuia, cat si protectia arcului si a baii topite.
	Electrod de wolfram
			In practica se folosesc electrozi de wolfram, dar si aliati. Alierea cu alte metale imbunatateste proprietatile de aprindere, creste durata de viata, etc. Elementele de aliere cele mai uzuale sunt Thoriu, Zirconiu si Tantal. Procentele de aliere uzuale sunt intre 1% si 5%. Daca se sudeaza WIG-CC electrodul trebuie ascutit (15-30 grade), la WIG-CA (presupunand un reglaj corect al curentului de sudare) se formeaza o sfera la varful electrodului.

Frecventa
	Numarul de impulsuri pe secunda. Indicata in Hz.

Generator de IT / IF
	Un oscilator de inalta frecventa ce asigura o tensiune inalta pentru amorsarea arcului WIG, fara sa fie necesara atingerea piesei. Descarcarea ionizanta de IT creeaza un canal prin care sursa de alimentare a arcului WIG poate amorsa arcul electric. Acesta va intretine ionizarea initiala prin emisie termoionica.

Greutati sarma si capacitate de topire

AlMg5 1 m Sarma electrod	0,8	7,5 Amp	1,36 gr/m
	1,0	10,11 Amp	2,12 gr/m
	1,2	15 Amp	3,05 gr/m
	1,6	30 Amp	5,40 gr/m
St. 37 / CrNi 1 m Sarma electrod	0,8	15 Amp	4,0 gr/m
	1,0	22 Amp	6,2 gr/m
	1,2	30 Amp	9,0 gr/m
	1,6	52 Amp	16,0 gr/m

Ex.: Sarma otel St 37 - 1,2mm - 300 A
In tabel, fiecare 30 Amp. topesc 9 gr./m.
Deci : 9gr. x 300/30 x 60 min = 9gr. x 10 x 60 min
= 5400 gr.

Inductanta
	O bobina introdusa in circuitul curentului de sudare. La arcul electric scurt si lung, transferul stropilor se face prin scurtcircuit. Pe durata scurtcircuitului apar varfuri de curent ce pot fi limitate cu ajutorul inductantei. Reglarea corecta a inductantei depinde de tipul gazului protector utilizat, datele de sudare si de problema de sudare.

Pori

Cauzele aparitiei porilor de sudura

Curenti de aer care sufla gazul, baia ramanand neprotejata …
Cantitate insuficienta de gaz protector
Cantitate prea mare de gaz - se creeaza turbioni si patrunde aer
Duza de gaz murdara - se creeaza turbioni si patrunde aer
Pozitie incorecta a pistoletului - se absoarbe aer
Distanta pana la piesa este prea mare
Umiditatea din gazul protector creeaza pori in baia topita

Capacitatea maxima de incarcare a sarmelor electrod

Diametru mm	Greutate g/m	Curent			Grosime tabla mm
Diametru mm	Greutate g/m	min.	domeniu critic	max.	Grosime tabla mm
0,8	4,0	40	120-170	200	0,8-4,0
1,0	6,2	60	140-190	300	2,0-8,0
1,2	9,0	80	180-240	400	> 4,0
1,6	16,0	130	220-280	500	> 6,0

MIG (Metal Inert Gas) - Procedeul utilizeaza gaze inerte, ce nu reactioneaza cu baia de metal topit

MAG (Metal Active Gas) - Procedeul utilizeaza gaze active, ce reactioneaza cu baia de metal topit

UTILIZAREA GAZELOR DE FORMARE

De ce este necesara formarea

La sudarea materialelor rezistente la coroziune, ca de exemplu a otelurilor inoxidabile, zonele din imediata apropiere a rostului se încalzesc si sunt oxidate de catre oxigenul din aer si prin urmare nu mai prezinta rezistenta la coroziune.
Prin periere, polizare, sablare sau baituire pelicula oxidica, numita si colorare superficiala, poate fi îndepartata si restabilita rezistenta la coroziune.
O alta posibilitate este împiedicarea aparitiei peliculei oxidice si prin urmare a acestei colorari superficiale. Prin utilizarea asa numitor "gaze de formare" se îndeparteaza oxigenul din aer de zona fierbinte de sudare împiedicându-se oxidarea. În functie de material si de tipul de gaz utilizat prin aceasta protectie gazoasa poate fi influentata si geometria radacinii sudurii.
La utilizarea asa-ziselor materiale reactive cum ar fi titanul sau tantalul nu este suficienta numai protectia zonei radacinii ci este obligatorie protectia eficienta a suprafetei sudurii fata de actiunea oxigenului din aer.
Protectia gazoasa ar trebui sa fie eficienta pâna la o temperatura de circa 200°C.

2. Gaze de formare - materiale

Pentru formare se utilizeaza urmatoarele tipuri de gaze:

Argon, gaz inert, un gaz care nu este reactiv
Azot, un gaz aproape inert, cu reactivitate redusa
Amestecuri din argon, respectiv azot cu hidrogen, utilizate ca si gaze protectoare cu actiune reducatoare.

Gaze de protectie	Materiale
Amestecuri argon-hidrogen	oteluri austenitice Cr-Ni nichel si aliaje pe baza de nichel
(x) Amestecuri azot-hidrogen	oteluri cu exceptia otelurilor de granulatie fina si rezistenta înalta oteluri austenitice Cr-Ni
Argon	oteluri austenitice Cr-Ni, oteluri austenitoferitice (oteluti duplex), materiale sensibile fata de gaze (titan, zirconiu, molibden), materiale sensibile fata de hidrogen (oteluri de granulatie fina si rezistenta înalta, cupru si aliaje de cupru, aluminiu si aliaje de aluminiu, precum si alte metale neferoase), oteluri feritice cu crom
(x) Azot	oteluri austenitice Cr-Ni, oteluri austenitoferitice (duplex)
(x) În cazul otelurilor inoxidabile stabilizate cu titan la folosirea azotului, respectiv a amestecurilor azot-hidrogen se formeaza nitrura de titan la radacina sudurii (de culoare galbena). Asupra pastrarii sau eventuala îndepartare a acestei pelicule de nitrura titan trebuie luata de la caz la caz o decizie

Dispozitive utilizate pentru formare

În functie de tipul constructiv al componentelor de sudat se utilizeaza diferite tipuri de dispozitive pentru formare. De importanta deosebita este faptul ca gazul de formare sa ajunga în zona sudurii, care trebuie protejata, cu viteza de scurgere foarte scazuta utilizându-se site sau placi sinterizate pentru admisia gazului. Astfel este împiedicata antrenarea aerului în zona protejata si protectia gazoasa (formarea) este eficienta.
De regula dispozitivele de formare pot fi achizitionate din comert, mai ales cele utilizate la sudarea tevilor si mai nou cele utilizate în cazul îmbinarilor în colt.
Pentru componente cu alta configuratie geometrica, producatorul este nevoit sa-si construiasca singur dispozitivele de formare, tinând seama de experienta sa în domeniu.
La sudarea îmbinarilor circulare ale tevilor pentru înfundarea acestora la asigurarea protectiei gazoase a radacinii se poate utiliza si hârtie solubila care se spala dupa sudare.

4. Indicatii de utilizare

Chiar si dispozitivele de formare cele mai bune nu sunt eficiente în cazul nerespectarii regulilor de aplicare.
La realizarea unei protectii gazoase eficiente o importanta deosebita o are densitatea relativa fata de aer a gazului utilizat.

Densitatea relativa a gazului
La realizarea unei protectii gazoase eficiente în cazul recipientelor trebuie respectate urmatoarele indicatii:

Gazele mai usoare trebuie introduse din partea superioara
Gazele mai usoare trebuie introduse din partea inferioara
Alegerea tipului de gaz se face în functie de pozitia îmbinarii pe constructia sudata

Un factor important de luat în seama este proportia oxigenului rezidual în spatiul de formare (de protectie).

Utilizarea gazelor de formare

În cazul otelurilor inoxidabile se poate realiza o protectie suficienta, respectiv o dilutie a oxigenului, utilizând un volum de gaz de protectie de 2,5-3 ori fata de volumul geometric al spatiului protejat.

Exemplu:

Diametrul interior al tevii = 132 mm
Lungimea spatiului de protejat = 1000 mm
Volumul tevii ~ 14 l
Debitul de gaz ~ 10 l/min
Coeficient de spalare = 2,5
Volumul de gaz de formare (2,5 x 14) = 35 l
Timp de spalare 35 l / 10 l/min = 3,5 min

În cazul executarii unor suduri mecanizate cantitatea de gaz poate fi redusa prin realizarea unui rost corespunzator prin pozitionarea corecta a prizelor.
În cazul sudarii manuale a unor îmbinari cu suduri de prindere se utilizeaza camere de formare cu volum redus si cu un orificiu de admitere a gazului mic, pentru a asigura o închidere buna a cordonului de sudura.
Rezultate bune se obtin si prin etansarea rostului cu banda adeziva sau prin utilizarea unor mansete din tabla rotative.
Indiferent de metoda utilizata pentru o protectie gazoasa important este verificarea eficientei ei pentru fiecare caz în parte.

5. Protectia muncii

Argonul si azotul sunt gaze netoxice si necombustibile.
De retinut este însa faptul ca din recipientele în care se formeaza este îndepartat oxigenul si exista pericolul de asfixiere fara un adaos suplimentar de oxigen.
Gazele de formare cu hidrogen sunt combustibile în functie de continutul de hidrogen.
Din acest motiv, standardul EN 439 (înlocuitorul lui DIN 32526) prevede pentru amestecuri de gaze de formare cu un continut mai mare de 10% vol. de hidrogen arderea gazului la iesirea din dispozitivul de formare. Aceasta se face de regula utilizând o flacara de veghe.
Amestecuri inflamabile se formeaza în cazul în care proportia hidrogenului în aer este cuprins între 4 si 25% volumice.
Pentru asigurarea formarii (a protectiei gazoase) în cazul unor componente cu colturi greu accesibile, si în cazul carora îndepartarea aerului este greu de realizat, este indicata folosirea unor gaze de formare cu un continut de sub 4% volumice hidrogen sau se utilizeaza argon respectiv azot.

Calcul comparativ eficienta economica utilizare Convertizoare rotative (Triodine) – Invertoare

La calculul costurilor ce privesc energia electrica, se va avea in vedere ca energia termica necesara pentru topirea unui kg de electrod, este aceeasi, indiferent de tipul sursei folosite la generarea energiei necesare. Relatia de calcul utilizata pentru costul specific de energie Cw (lei/kg) este data de relatia:

(1)

unde

r – reprezinta randamentul sursei

Pw – reprezinta puterea masurata la bornele de iesire ale sursei de curent

Td – este timpul necesar pentru a topi un kg de electrod

Ad – rata de depunere, kg/h

Cwe – este costul unui Kwh (lei/Kwh)

Po – reprezinta puterea absorbita la mersul in gol a sursei (se aplica numai in cazul convertizoarelor de sudare)

Ts – este timpul de sudare

Fo – factor operator

Cunoscind ca, in cazul sudarii cu electrozi inveliti, valoarea factorului operator Fo este 25% (Fo = 0,25), relatia (1) devine:

Din analiza relatiei (2) rezulta ca prin inlocuirea convertizoarelor rotative cu invertoare statice, costurile specifice Cw vor scadea foarte mult, din urmatoarele motive:

- randamentul total al invertoarelor este 0,9….. 0.95, in timp ce convertizoarele rotative au un randament global scazut, sub 0,4;

- Puterea de mers in gol Po in cadrul invertoarelor este nula.

Facind raportul celor doua cheltuieli Cwconv, respectiv Cwinv, in scopul compararii lor obtinem:

unde:

- Cwconv – cheltuieli de energie specifica in cazul convertizoarelor

- Cwinv – cheltuieli de energie specifica in cazul utilizarii invertoarelor

Folosind relatia (3) intr-un caz concret, la sudarea cu electrozi bazici SUPERBAZ, cu d=4 mm si un regim de sudare caracterizat de un curent de sudare Is=170A, tensiunea arcului Ua = 20V si Ad = 1,66 kg/h, va rezulta o putere Pw = 3,4 Kw.

In urma inlocuirii valorilor randamentelor rconv = 0,4, respectiv rinv = 0,95 si Po = 3 Kw in relatia (3), se obtine raportul celor doua cheltuieli Cwconw/Cwinv=4,8 Kw

Acest calcul dovedeste ca in cazul folosirii convertizoarelor rotative, cheltuielile cu energia sunt de 4,8 ori mai mari, fata de cazul in care aceste echipamente ar fi invertoare.

Daca un post de sudare cu invertor consuma intr-o ora () o cantitate de energie electrica egala cu 2,275 Kwh, atunci pentru acelasi regim de sudare, un convertizor rotativ va consuma 10,92 Kwh. Pe durata unui an, considerindu-se ca timp de lucru perioada de 2000 de ore de functionare, convertizorul rotativ va consuma 21.840 Kwk, timp in care un invertor va consuma numai 4.550 Kwh.

Economia anuala pentru un singur post de sudare va fi de 17.290 Kwh. La tariful binom aplicat pentru consumatorii industriali (putere instalata > 100 Kw) costul actual al energiei electrice este:

Cwe= 2800lei/Kwh + taxa de putere instalata = 3500 lei/Kwh

De aici rezulta ca economia anuala pentru un singur post de sudare va fi:

Ec an=17.290 x 3.500 = 60.515.000 lei/an pentru un post de sudare dotat cu invertor

Concluzii:

Prin inlocuirea convertizoarelor rotative cu invertoare, la sudarea manuala se obtin insemnate economii de energie electrica. In situatia actuala aceste economii reprezinta peste 60 milioane lei annual pentru fiecare post de sudura.

Economiile realizate ca urmare a inlocuirii convertizoarelor rotative, justifica cheltuielile de investitii aferente costurilor invertoarelor, deoarece printr-o folosire intensiva, respectiv prin cresterea orelor de utilizare de la 2.000 la 3.000 ore pe an, un invertor de 180 A se amortizeaza intr-un interval de mai putin de un an.
Prin inlocuirea convertizoarelor cu invertoare, la economiile realizate din reducerea costurilor cu energia electrica se mai adauga si cele rezultate ca urmare a reducerii cheltuielilor de intretinere fiind cunoscut ca datorita pieselor in miscare de rotatie, la convertizoare se uzeaza in mod special periile colectoare si rulmentii.
Folosirea invertoarelor permite sudarea si prin procedeul WIG, ceea ce in cazul intreprinderilor mici si mijlocii duce la reducerea cheltuielilor de investitie pentru achizitionarea unei instalatii WIG
Proprietatile dinamice si comanda electronica, permite o amorsare sigura si usoara la inceputul cordonului si elimina pericolul lipirii electrodului de piesa de sudat.

*Aceste valori sunt orientative, ele putindu-se modifica in functie de costuri.

Parametrii de sudare WIG a otelurilor inoxidabile si refractare
(Vsudare 0,3m/min)

Grosimea tablei	Cusatura	Curent [A] Curent continuu			Electrod (diam.)
Grosimea tablei	Cusatura	orizontal	pozitie	peste cap	Electrod (diam.)
1,5	Cap/cap	80-100	70-90	70-90	1,6
	Suprapus	100-120	80-100	80-100
	Colt	80-100	70-90	70-90
	T	90-110	80-100	80-100
2,5	Cap/cap	100-120	90-110	90-110	1,6
	Suprapus	110-130	100-120	100-120
	Colt	100-130	90-110	90-110
	T	110-130	100-120	100-120
3,0	Cap/cap	120-140	110-130	105-125	1,6
	Suprapus	135-150	120-140	120-140
	Colt	120-140	110-130	115-135
	T	130-150	115-135	120-140
5,0	Cap/cap	200-250	150-200	150-200	2,4
	Suprapus	225-275	175-225	175-225	2,4/3,2
	Colt	200-250	150-200	150-200	2,4
	T	225-275	175-225	175-225	2,4/3,2
6,0	Cap/cap	275-350	200-250	200-250	3,2/4,0
	Suprapus	300-375	225-275	225-275
	Colt	275-350	200-250	200-250
	T	300-375	225-275	225-275
12,0	Cap/cap	350-450	225-275	225-275	4,0/4,8
	Suprapus	375-475	230-280	230-280
	T	375-475	230-280	230-280

Sudarea WIG a aluminiului

Chiar daca multe metale sunt sudate cu ajutorul procedeului WIG, metalul sudat WIG cel mai des este aluminiul. In special piese de aluminiu de grosimi mici.
Si alte procedee pot suda aluminiu (de ex MIG), dar la aplicatii in industria autovehicolelor procedeul WIG prezinta o popularitate mai mare.

Cateva date premergatoare
Procedeul WIG este potrivit sudarii aluminiului, dar anumite caracteristici ale materialului trebuie luate in considerare, daca se doreste obtinerea unei suduri calitativ bune.

Materialul pur are punctul de topire in jur de 650°C si nu isi schimba culoarea la topire, cum o fac multe alte metale. Din acest motiv sudorul nu poate sa-si dea seama cand materialul este la punctul de topire.
Oxidul ce se formeaza la suprafata are un punct de topire de 1700°C. La temperatura de 1600°C aluminiul incepe sa fiarba. Din acest motiv, si din cauza ca oxidul este mai greu decat aluminiul, acesta are tendinta sa se scufunde in baia de aluminiu.
Este evidenta necesitatea curatarii oxidului inainte de sudare. Acest lucru este realizat de alternanta negativa a curentului alternativ de sudare. In aceasta alternanta se curata o portiune din fata cordonului de oxid.

Aluminiul este un excelent conductor de caldura
Pentru a porni sudura este nevoie de cantitati destul de mari de caldura, deoarece multa caldura se pierde prin disipare in vecinatatea sudurii.
Dupa ce sudura a continuat o bucata, materialul de baza este deja incalzit si in continuare este nevoie de un curent mai mic de sudare. Daca este vorba de un cordon lung cu un material de baza mai gros, nu se poate continua decat daca se reduce curentul de sudare.

Datorita faptului ca multe aliaje de aluminiu nu sunt destul de rezistente in starea semi-solida, imediat dupa sudura, vor aparea crapaturi. Pentru a preveni acest lucru este necesara alegerea materialului de adaos cu mare grija.

Materiale de adaos recomandate pentru diferite aliaje de aluminiu
Material de baza	Material de adaos recomandat
Material de baza	Pentru tarie maxima	Pentru flexibilitate maxima
EC 1100	1100 1100, 4043	EC 1260 1100, 4043
2219 3003 3004 5005	2319 5183, 5356 5554, 5356 5183, 4043, 5356	1100, 4043 5183, 4043 5183, 4043
5051 5052 5083 5086	5356 5356, 5183 5183, 5356 5183, 5356	5183, 4043 5183, 4043, 5356 5183, 5356 5183, 5356
5050 5052 5083 5086	5356, 5183 5554, 5356 5356, 5554 5556	5183, 5356, 5654 5356 5554, 5356 5183, 5356
6061 6063 7005 7039	4043, 5183 4043, 5183 5356, 5183 5356, 5183	5356 5356 5183, 5356 5183, 5356

O sudura buna este obtinuta doar daca materialul de baza si materialul de adaos sunt curate.
Oxizii, grasimile si uleiurile contin oxigen si hidrogen, care vor fi cauza unor suduri cu proprietati mecanice si electrice proaste. Din acest motiv curatirea trebuie facuta inainte de sudura.
In tabelul ce urmeaza sunt descrise operatiunile ce trebuie respectate pentru a obtine suduri de calitate.

Metode uzuale pentru curatirea suprafetelor ce urmeaza a fi sudate
Tipuri de curatire
Impuritati curatite	Doar suprafata de sudare	Intreaga piesa
Uleiuri, grasimi, apa si praf.	Sterge cu o solutie alcalina si usuca Sterge cu un solvent hidrocarbonic de ex. acetona sau alcool Sterge cu alte tipuri de solventi	Degresare cu vapori. Degresare cu sprayuri specifice. Degresare cu aburi. Scufundare in solvent alcalin.
Oxizi	Curata cu solutie alcalina concentrata, apoi apa, apoi acid nitric. Curata cu apa si usuca. Cu ajutorul unor deoxidanti specifici Curatare mecanica, ca de ex. cu o perie de sarma, prin pilire sau sablare.	Scufunda piesa in solutie alcalina concentrata, apoi apa, apoi acid nitric. Curata cu apa si usuca. Scufunda piesa in deoxidanti specifici

Alegerea sectiunii cablurilor de sudura functie de lungime si curentul de sudura

Lungime cabluri chit suduta intre 5-10m

Curent sudura 130 amperi - sectiune 25mm2

Curent sudura 220 amperi - sectiune 35mm2

Curent sudura 300 amperi - sectiune 50mm2

Lungime cablui chit sudura intre 1-20m

Curent sudura 130 amperi - sectiune 35mm2

Curent sudura 220 amperi - sectiune 50mm2

Curent sudura 300 amperi - sectiune 75mm2

Blog

2. Materialele de adaos MIG/MAG

E. Masuri de protectie la locul de munca in cazul sudarii MIG/MAG