Sudura Aluminiu, Magneziu, Inox, Titan, Otel, Cupru

Chestiuni teoretice

by on Mar.06, 2010, under Chestiuni teoretice

Un detaliu care nu este important, dar cred eu ca merita mentionat, este acela ca “sudura” reprezinta rezultatul procesului de sudare, deci corect ar fi sa se foloseasca termenul de “sudare” atunci cand este vorba de procesul tehnologic.

Exista multe procedee de sudare, care formeaza doua categorii majore, 1.sudarea prin presiune- din care face parte si sudarea in puncte, si 2.sudarea prin topire-din care o sa prezint procedee; fiecare avand dezavantaje care limiteaza aplicabilitatea la o anumita lucrare. Mai jos sunt trecute procedeele de sudare cele mai cunoscute( nu trec in revista si sudarea oxiacetilenica sau din categoria sudare sub presiune), in ordinea popularitatii lor:

  1. Sudarea manuala cu electrod invelit sau MMA

    Sudarea manuala cu electrod invelit sau MMA

    Sudarea manuala cu electrod invelit( sudarea cu electrod)- cel mai des intalnit sau poate doar cel mai cunoscut dintre toate procedeele, se mai prescurteaza MMA  (manual metal arc), se preteaza la lucrari de confectii metalice, fier forjat, recipienti sub presiune, cai ferate, etc., productivitatea este mare si nu se folosesc tuburi cu gaz sau instalatii auxiliare, ceea ce face ca procedeul sa fie usor de aplicat pe santier.Dezavantajul major este ca energia dezvoltata de arcul electric este concentrata pe o suprafata relative mare, deci portiunea topita( baia de metal topit) este greu de controlat, adica se gaureste piesa.

  2. MIG-MAG(metal inert gas-metal active gas), asa zisul argon, “la care iese sarma pe mijloc…”. Spre deosebire de sudarea cu electrod la care metalul topit este protejat pentru a nu oxida, de catre zgura depusa de pe electrod( flux), la mig-mag baia de metal topit este protejata de catre un gaz care iese pe langa sarma in momentul sudarii, sarma care este materialul de adaos. Acest gaz este, in cazul MIG, argon (inert), iar in cazul MAG un amestec de argon si dioxid de carbon( activ) deci e impropriu spus “argon”.
    Sudarea prin procedeul MIG-MAG

    Sudarea prin procedeul MIG-MAG

    Singura diferenta dintre mig si mag este gazul, care se alege in functie de materialele de sudat. In general otelurile se sudeaza cu amestec( mag) pentru a stabiliza arcul electric, iar aluminiu se sudeaza cu argon(mig), aluminiul fiind  mult mai reactiv decat otelul.

    Acest procedeu se poate folosi la constructii metalice, recipienti sub presiune, tinichigerie si esapamente auto, diverse lucrari de garaj.

    Unele dintre avantajele acestui procedeu este ca energia arcului electric este concentrata pe o suprafata mai mica decat la sudarea cu electrod, productivitatea mai mare pentru ca nu se mai schimba electrodul, se poate robotiza fiind foarte des folosit in industria auto, se vede mult mai bine baia de metal nefiind acoperita de zgura, deci un cordon mai frumos si este probabil procedeul cel mai usor de utilizat, trebuind concentrare doar la deplasarea pistoletului. Ca dezavantaj, tubul de gaz care trebuie reancarcat regulat, dar si incomod de transportat.

  3. Sudare prin procedeul WIG

    Sudare prin procedeul WIG

    WIG( wolfram inert gas) sau TIG( tungsten inert gas), diferenta dintre denumiri nu se reflecta si in procesul tehnologic. Am vazut explicatii cum ca wig este pentru otel si tig pentru aluminiu; nu e asa! WIG sau TIG e acelasi lucru! Cred ca acest procedeu se potriveste cel mai bine cu denumirea de “argon” pentru ca foloseste ca gaz de protectie doar argon de puritate ridicata sau combinat cu heliu( oricum gaz inert). Acest procedeu se aseamana cu sudarea cu oxiacetilena( cu flacara), dar caldura necesara topirii metalului este data de un arc electric si nu de flacara. Aparatul de sudura produce doar arcul electric, nu si introduce materialul de adaos cum se intampla la mig-mag. La sudarea wig, materialul de adaos se introduce de catre sudor si este o vergea lunga de un metru si de diferite diametre( intre 1 si 3 mm), in functie de grosimea materialului care se sudeaza. Vergeaua se tine in cealalta mana decat de tine pistoletul.

    Procedeul se poate folosi la o varietate mare de lucrari insa este nerentabil, dar se foloseste deobicei la lucrari unde se urmareste mai mult partea estetica( ex. cadre sau esapamente moto), cand materialele sunt sub 2mm grosime( ex. cadre de bicicleta) , sau la lucrari cu risc mare in exploatare( recipienti sub presiune) la care primul rand de sudura este cel mai important, urmat de altele in alt procedeu mai ieftin, fiind de astuparea rostului( cand e vorba de materiale cu grosimi de peste 5mm).

    Avantaje: energia concentrata intr-o zona si mai mica decat la mig-mag, vizibilitate foarte buna asupra baii de metal mai ales pentru ca materialul de adaos este introdus de catre sudor atunci cand considera el, compozitia chimica a materialului de adaos se modifica mult mai putin decat la mig-mag , nefiind transferat prin arcul electric ci este topit direct in baia de metal.

    Dezavantaje: un proces lent si foarte pretentios din punct de vedere al curatarii piesei, tubul de argon care trebuie incarcat regulat si incomod de transportat( ca si la mig-mag) dar si pretul argonului care este mai mare decat cel al amestecului argon-dioxid de carbon( folosit la mag).

Alte procedee, intalnite mai rar:

  • Sudarea su plasma este un procedeu asemanator cu wig, doar ca arcul electric este fortat sa iasa printr-o duza, ceea ce concentreza foarte mult energia termica a arcului electric.Se foloseste la materiale foarte subtiri, de sub 1mm.
  • Sudarea sub strat de flux se foloseste in uzine, fiind un proces mecanizat si cu care se sudeaza piese cu lungimi mari si grosimi de materiale intre 3 si 10mm( ex. stalpi, tevi sudate elicoidal, grinzi).
  • Sudarea cu LASER se foloseste din ce in ce mai mult in industria auto la sudarea caroseriilor.
  • Sudarea cu fascicul de electroni un procedeu foarte costisitor, se sudeaza doar intr-o incinta vidata. Avantajul este ca energia termica este atat de concentrata incat se pot imbina piese de grosimi de pana la 50mm, fara sanfren si material de adaos si fara sa sufere deformari din cauza caldurii.

SUDAREA ALUMINIULUI

Sudarea aluminiului este vazuta ca fiind ceva dificil, probabil datorita faptului ca necesita un aparat “special” de sudura. Dificultatea sudarii aluminiului o reprezinta defapt oxidul de aluminiu care are un punct de topire mult mai mare decat cel al aluminiului care se afla sub acest strat de oxid, este o diferenta de aproximativ 1500 de grade C. Oxidul de aluminiu trebuie inlaturat in timpul procesului de sudare, acest lucru se face utilizandu-se un aparat de sudura care genereaza curent alternativ.
Polaritatea cu care se sudeaza este extrem de importanta, adica unde se leaga minusul si plusul. Daca minusul se leaga la piesa = polaritate inversa, daca minusul se leaga la electrod = polaritate directa. Exista aparate care pot selecta cu ce polaritate sa sudezi.
Cand se sudeaza cu polaritate inversa( asa se sudeaza otelul), caldura arcului electric este concentrata pe piesa. Daca s-ar suda cu polaritate directa, caldura ar fi concentrata pe electrod( sarma in cazul mig-mag sau electrodul de wolfram in cazul wig), ceea ce ar duce la topirea pana la distrugere a acestuia si nu a piesei. Dar in acelasi timp se mai intampla un fenomen, asa numit bombardare cu electroni, care in cazul aluminiului ar indeparta stratul nedorit de oxid de aluminiu. Atunci, pentru a folosi avntajele ambelor polaritati, se foloseste curentul alternativ, care le alterneaza astfel:
polaritate directa-indepartarea stratului de oxid de aluminiu + incalzire electrod
polaritate inversa-topirea piesei + racirea relativa a electrodului
De obicei aparatele care genereaza curent alternativ, au optiunea de a selecta polaritatea cu care se sudeaza in curent continuu, probabil doar pentru ca producatorii pot face asta. Eu nu am gasit nici un avantaj acestei functii; otelul, inoxul, titanul, cuprul se sudeaza in curent continuu, polaritate inversa.
:, , , , , , , , , , ,

51 Comments for this entry

  • radu

    Treaba cu “grosime de…” este relativa. Conteaza foarte mult si cat de masiva este piesa, cat de usor sau greu se incalzeste. Din cauza asta, nu exista o valoare standard a curentului de sudare. Poti sa experimentezi mai multe valori si sa o folosesti pe cea care este potrivita pentru aplicatia ta.
    Cat despre sarma de 1,2 cred ca este foarte subtire. Daca ai o piesa cu grosime de 12, atunci inseamna ca iti trebuie o resistenta mare in zona sudata, deci material depus mult. Ar trebui sa sudezi cu cel putin 2,4, daca nu 3,2.

Leave a Reply

Looking for something?

Use the form below to search the site:

Still not finding what you're looking for? Drop a comment on a post or contact us so we can take care of it!