Sudarea electrică prin topire sub baie de zgură

TEHNOLOGIA SUDĂRII IN BAIE DE ZGURĂ

Sudarea în baie de zgură reprezintă un procedeu de sudare prin topire, la care căldura se obţine prin rezistenţă, la trecerea curentului electric printr-o baie de flux topit, care acoperă metalul depus. Se aplică la piese cu grosimi de minimum 30mm valoarea limită superioară fiind practic de ordinul metrilor. Este singurul procedeu de sudare prin topire fară arc electric. Pentru formarea cusăturii, baia de metal topit este susţinuta în parţile laterale de două patine glisante de cupru răcite cu apă. Pentru începerea procesului de lucru la partea inferioară a rostului se dispune o piesă de susţinere sub forma unui jgheab. Iniţial se formează un arc electric între sârma si piesa de susţinere. Căldura dezvoltată de arcul electric produce topirea fluxului realizând o baie de zgură fluida. Baia de zgură ineacă arcul electric iar acesta se stinge. Trecerea curentului electric se face in continuare prin baia de zgură topită sic ea de metal. Procesul decurge în continuare fară arc electric, căldura se dezvoltă prin efecct Joule-Lenz la trecerea curentului prin baia de zgură care prezintă o rezistentă electrică. Cantitatea de căldura produsa topeşte sîrma electrod si marginile materialului de bază realizînd o anumită pătrundere. Patinele de cupru se deplasează pe verticală în raport cu formarea cusăturii, respective prin ridicarea nivelului băii de metal topit.

ASPECTE PRIVIND FORMAREA CUSĂTURII

LA SUDAREA ÎN BAIE DE ZGURA

Regimul de sudare adoptat influenţează procesele metalurgice din baie şi zgură, dimensiunile cusăturii şi deci participarea metalului de bază la formarea acesteia. Amestecul metalului de adios topit şi celui de bază este destul de uniform. Structura cordonulji de sudură realizat este funcţie de compoziţia chimică şi condiţiile în care are loc cristalizarea primară a băii de metal topit. Datorită procesului de răcire lentă a unui volum de metal lichid, se formează cristale mari. Cedarea uniformă a căldurii spre periferia cusăturii are ca efect o creştere dirijata a cristalelor de la marginea acesteia spre centru. Procesul de evacuare a gazelor şi impuritaţilor se realizează corespunzător fiind favorizat de baia de metal topit şi zgura lichidă dispuse deasupra cristalelor.

Prin efectuarea probelor metalografice a fost pus în evidenţa faptul că spre mijlocul cusăturii cristalelor columnare au dimensiuni mai reduse faţă de cele formate direct începând de la metalul de bază.

MATERIALE DE ADOS FOLOSITE

Fluxul: Are un rol important în desfăşurarea proceselor metalurgice şi de topire. Zgura obţinută prin topirea fluxului trebuie să fie bună conducătoare de electricitate, facilitând în prima fază amorsarea arcului electric, iar ulterior stabilitatea procesului de sudare. Pentru a mări conductivitatea electrică a zgurei se folosesc diverse adaosuri AL2O3 , oxiyi de titan, fluorură de calciu.

Concomitent trebuie avută în vedere viscozitatea băii de zgură formată. Dacă viscozitatea este prea mare, eliminarea gazelor şi impuritaţilor este greoaie şi pot apare crestături pe margini prin îndepărtarea patinelor de cupru. Viscozitatea prea mică poate conduce la scurgere prin spaţiul dintre patine si metalul de bază. În compozitia fluxurilor, prezenţa fluorii de calciu sau a SiO2 conduce la stabilirea unui anumit grad de viscozitate a zgurei.

-Sârma electrod. Conţinutul de carbon al sârmelor trebuie să fie mai redus pentru evitarea fisurilor. Pentru a îmbunătaţii proprietăţile mecanice ale îmbinării se folosesc sîrme cu un conţinut mai ridicat de mangan şi siliciu. Ca sârme se utilizeaza mărcile S 12 Mn2 sau S 12 Mn2 Si (Stas 1126-80= pentru sudarea oţelurilor carbon.

PARAMETRII REGIMULUI DE SUDARE

Diametrul sârmei electrod. Valorile uzuale sunt de 3 si 3,25mm. Lungimea liberă a capătului sîrmei la iesirea din piesa de contact pentru aducerea curentului electric este de 60…80mm.

Intesitatea curentului de sudare. Dacă se măreşte intensitatea curentului de sudare trebuie să se mărească şi viteza de avans a sârmei electrod. La depăşirea unei anumite valori denumită viteyă critică de avans a sârmei electrod se constată apariţia fisurilor de cristalizare. Viteza critică depinde de grosimea materialului de bază şi compoziţia chimică a acestuia.