REALIZAREA OPERATIILOR POST SUDARE

CONTROLUL DUPA SUDARE

Controlul dupa sudare are in vedere verificarea imbinarii sudate pentru a stabili in ce masura este in concordanta cu prescriptiile documentatiei de executie.

Controlul dimensiunilor imbinarilor sudate se face cu sabloane sau sublere speciale pentru sudura.

Examinarea aspectului imbinarilor se efectueaza pentru detectarea eventualelor defecte in sudura sau in zona influentata termic. Controlul se face obisnuit cu ochiul liber sau cu aparate uzuale de marit cum sunt lupele, microscoapele portative, pentru sudurile amplasate in zone greu accesibile se folosesc aparate de o constructie speciala, cum sunt endoscopul sau baroscopul.

Defectele de suprafata sunt mai periculoase in cazul structurilor sudate exploatate in medii corozive sau la sarcini dinamice. De obicei se polizeaza adanciturile, realizandu-se o trecere lina intre cavitate si suprafata metalului.

Necesitatea remanierii defectelor trebuie apreciata cu multa atentie. La remaniere se depune un volum mic de metal, din care cauza racirea zonei sudate se face rapid, ceea ce poate conduce la formarea unei structuri fragile. Deoarece structura complet sudata este foarte rigida, pot aparea tensiuni remanente mari. Pentru unele materiale orice incalzire suplimentara duce la deteriorarea structurii metalografice si la reducerea proprietatilor mecanice.

Pentru constructiile supuse controlului ISCIR categoriile de defecte care se admit sunt reglementate prin Prescriptii Tehnice. Pentru constructiile care nu sunt supuse controlului ISCIR categoriile de defecte admise sunt reglementate de standardele in vigoare, conform clasei de executie prevazuta in proiect.

TRATAMENTE TERMICE ALE IMBINARILOR SUDATE

Tratamentul termic (TT) reprezinta o succesiune de operatii constand din incalziri si raciri, in conditii determinate, aplicate in scopul mentinerii structurilor corespunzatoare unor anumite asociatii de proprietati, precum si in scopul reducerii tensiunilor remanente.

In cazul structurilor sudate se deosebesc trei feluri de tratamente termice: tratamente termice inainte de sudare, tratamente termice in timpul sudarii si tratamente termice dupa sudare.

Tratamentele termice inainte de sudare se aplica otelurilor cu scopul de a le aduce in starea in care suporta cel mai bine operatia de sudare (normalizarea, detensionarea sau recristalizarea).

Tratamentele termice in timpul sudarii presupun preincalzirea, post-incalzirea si combinatia preincalzire-postincalzire.

Tratamentele termice dupa sudare care se aplica pentru a inlatura efectele nedorite provocate de operatia de sudare.

Clasificarea tratamentelor termice

Grupa I - cuprinde TT care se aplica produselor metalice a caror structura si stare de tensiuni sunt intr-o stare instabila de echilibru, ca urmare a operatiilor tehnologice anterioare (turnare, sudare, deformare plastica la cald sau la rece, prelucrare prin aschiere sau taiere). Scopul aplicarii TT este omogenizarea compozitiei chimice in interiorul cristalelor de solutie solida (recoacere de omogenizare), eliminarea tensiunilor interne (recoacere de detensionare), sau inlaturarea ecruisajului (recoacere de recristalizare).

Grupa II - cuprinde TT care se aplica produselor metalice a caror structura este in afara de echilibru, in urma operatiilor tehnologice anterioare. Scopul aplicarii TT din aceasta grupa este aducerea materialului intr-o stare apropiata de cea de echilibru, cu graunti de o anumita forma, cu dimensiuni si distributii care sa asigure anumite caracteristici tehnologice (de prelucrare prin aschiere, de TT, etc.) sau de exploatare. Transformarile in stare solida care stau la baza acestor TT implica modificarea numarului si naturii fazelor in timpul incalzirii si racirii, motiv pentru care poarta denumirea de recoaceri cu transformari de faza in stare solida.

Grupa III - cuprinde TT aplicate cu scopul de a aduce produsele metalice intr-o stare in afara de echilibru. TT din aceasta grupa poarta denumirea de calire. De obicei, structurile obtinute prin calire se supun unor tratamente ulterioare fie cu scopul modificarii naturii fazelor obtinute prin calire, fie pentru inlaturarea tensiunilor interne periculoase care apar in timpul racirii.

Grupa IV - cuprinde TT aplicate produselor metalice calite, cu scopul de a le aduce intr-o stare mai apropiata de cea de echilibru pentru realizarea anumitor caracteristici de exploatare sau tehnologice. TT din aceasta grupa poarta denumirea de revenire sau imbatranire.

Grupa V - cuprinde TT aplicate in medii active din punct de vedere chimic si prin care se modifica compozitia chimica si structura straturilor superficiale ale produselor, cu scopul realizarii anumitor caracteristici de exploatare. TT din aceasta grupa poarta denumirea de tratamente termo-chimice.

Parametrii caracteristici TT

viteza de incalzire - [0C/h] - limitata la valorile superioare de pericolul deformarii sau fisurarii ;

temperatura de incalzire - [0C] - in functie de natura materialului si a tratamentului termic;

durata de mentinere constanta a temperaturii (izoterma) - [h] - in scopul uniformizarii temperaturii in sectiunea transversala si a omogenizarii microstructurii ;

viteza de racire - [⁰C/h] - limitata la valorile superioare de pericolul deformarii sau fisurarii;

Conditiile ce se impun in cazul tratamentului termic al structurilor sudate

Tratamentul termic se efectueaza dupa ce la piesa respectiva au fost executate toate sudurile, iar la controlul calitatii sudurilor nu au fost identificate defecte care depasesc abaterile dimensionale.

La piesele tratate termic se pot executa suduri noi, cu conditia repetarii tratamentului termic.

In cazuri justificate se poate admite nerepetarea tratamentului termic, cand numarul imbinarilor si marimea sudurilor noi sunt reduse, prin tehnologia aplicata evitandu-se crearea de tensiuni remanente importante si aparitia structurilor de supraincalzire.

Inainte de executarea tratamentului termic sudurile nu trebuie supuse unor solicitari importante cum ar fi de ex. incercarea de presiune hidraulica.

In majoritatea cazurilor tratamentul termic al structurilor sudate se executa dupa racirea completa a acestora. Pentru unele oteluri foarte sensibile la fisurare, tratamentul termic se aplica inainte de racirea piesei sub temperatura de preincalzire.

Tratamentul termic dupa sudare este necesar atunci cand pericolul de fisurare in timpul solicitarii constructiei nu este inlaturat chiar si in cazul sudarii cu preincalzire.

Incalzirile si racirile succesive care apar in timpul sudarii, dau nastere la dilatari si contractii care produc tensiuni interne, uneori foarte mari conducand la deformarea pieselor sudate sau chiar la fisuri si crapaturi. De asemenea, datorita supraincalzirii metalului in timpul sudarii (mai ales la sudarea cu flacara) se poate inrautati structura in zona imbinarii atat de mult incat rezistenta metalului scade sub limita admisa.

Prin aplicarea unui tratament termic dupa sudare se reduc tensiunile remanente precum si imbunatatirea caracteristicilor mecanice si tehnologice ale materialului imbinarii. Tipul si regimul tratamentului termic se stabilesc prin proiectul de executie, in functie de compozitia chimica a otelului, de dimensiunile pieselor de sudare, caracteristicile constructive si conditiile impuse imbinarilor sudate.

Stabilirea necesitatii aplicarii tratamentului termic se face in baza urmatoarelor criterii:

valoarea grosimii peretelui structurii sudate (in functie de calitatea materialului care se sudeaza,

Eseu: Lista control - utilizare presa hidraulica monoetajata cu ulei pentru incheiat panouri din elemente de lemn masiv Referat: Aparatul izolant cu aer comprimat

posibilitatea ca peretele structurii sudate sa atinga in exploatare o temperatura mai joasa decat cea la care se considera ca respectivul material se fragilizeaza;

posibilitatea aparitiei coroziunii fisurate sub tensiune, generata de mediul tehnologic continut sub presiune;

natura mediului continut;

conditie rezultata in urma operatiei de sudare.

Tratamentul termic se efectueaza dupa ce la piesa respectiva au fost executate toate sudurile, iar la controlul calitatii sudurilor nu au fost identificate defecte care depasesc abaterile admisibile. La piesele tratate termic se pot executa suduri noi, cu conditia repetarii tratamentul termic. In cazuri justificate se poate admite nerepetarea tratamentului termic, cand numarul imbinarilor si marimea sudurilor noi sunt reduse, prin tehnologia aplicata evitandu-se crearea de tensiuni remanente importante si aparitia structurilor de supraincalzire.

Inainte de executarea tratamentului termic, sudurile nu trebuie supuse unor solicitari importante cum ar fi, de exemplu, incercarea de presiune hidraulica.

In majoritatea cazurilor, tratamentul termic al structurilor sudate se executa dupa racirea completa a acestora. Pentru unele oteluri foarte sensibile la fisurare, tratamentul termic se aplica inainte de racirea piesei sub temperatura de preincalzire.

Tratamentele termice care se aplica imbinarilor sudate:

Recoacerea de detensionare consta in incalzirea otelului la temperatura de 550-650sC. Durata de mentinere la temperatura de incalzire se stabileste in functie de grosimea peretelui piesei si este de 2-3 min pentru fiecare 1mm grosime al peretelui, dar cel putin 20-30min.

Racirea se face lent, odata cu cuptorul, pana la temperatura de 300sC dupa care racirea se poate continua in aer linistit.

Tratamentul termic se face cu scopul de a reduce tensiunile provocate de prelucrarile anterioare interne aparute in procesul de sudare, fara a influenta esential proprietatile mecanice ale materialului.

Se realizeaza si o crestere a rezistentei impotriva fenomenului de coroziune fisuranta sub tensiune.

Normalizarea consta in imbunatatirea structurii metalografice a materialului din zona imbinarii si anume ale caracteristicilor mecanice si tehnologice ale imbinarii sudate. Normalizarea se realizeaza incalzind sudura si zonele adiacente la o temperatura care sa depaseasca cu cc.a 50⁰C temperatura corespunzatoare punctului critic superior de transformare AC3 al otelului respectiv din diagrama Fe-C. Timpul de mentinere este in functie de gros. peretelui, dar nu mai mica de 20 min.

Revenirea inalta - se aplica pentru a indeparta structurile de calire care apar in procesul de sudare si pentru eliminarea tensiunilor remanente. Tratamentul se realizeaza prin incalzirea sudurii si zonelor adiacente la o temperatura in general peste 700⁰C, cu mentinere izoterma la aceasta temperatura functie de grosimea metalului, dar nu mai putin de 30 minute ; urmeaza racirea lenta cu 2.5⁰C/min pana la 300⁰C apoi racirea in aer liber.

Incalzirea in vederea executarii tratamentului termic se poate realiza cu: flacara de gaze, cu rezistenta activa sau prin inductie electromagnetica, urmarind in toate cazurile o incalzire cat mai uniforma a intregii suduri. Executarea tratamentului cu flacara de gaze se recomanda numai tevilor subtiri (f 133mm, s 12mm) din anumite tipuri de oteluri.

Latimea minima a benzii incalzite la TT

Portiunea incalzita la tratamentul termic al sudurilor la tevi trebuie sa formeze o banda circulara completa, cu latime de cel putin , iar sudura sa se situeze la jumatatea benzii. Izolatia termica a benzii se va realiza prin infasurare cu material termoizolant pe o portiune de cel putin , astfel incat temperatura sudurii si a ZIT sa nu fie mai mica decat temperatura prescrisa prin tratament termic ( temperatura la marginea benzii nu trebuie sa fie mai mica decat jumatatea temperaturii maxime din zona supusa tratamentului).

Pentru masurarea si inregistrarea temperaturii in timpul tratamentului termic se utilizeaza termocuple tip Cromel-Alumel sau NiCr-Ni si milivoltmetre inregistratoare cu mai multe puncte de inregistrare.

BIBLIOGRAFIE

G. Zgura, D. Raileanu si L. Scorobetiu, Tehnologia sudarii prin topire, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti, 1983.

V. Berinde, Agenda sudorului, Editura tehnica, Bucuresti, 1984.

V. Miclosi, L. Scorobetiu, M. Jora si L. Milos, Bazele proceselor de sudare, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti, 1982.

N. Anghelea, C. Matragoci, A. Grigoras, V. Popovici, Sudarea in mediu de gaze protectoare Editura tehnica, Bucuresti, 1981.

Indrumatorul sudorului, Editura tehnica, Bucuresti, 1975.

T. Salagean, Tehnologia sudarii metalelor cu arcul electric, Editura tehnica, Bucuresti, 1986.

I.T. Echim si I. Lupescu, Tehnica sudarii prin topire a metalelor si aliajelor, Editura tehnica, Bucuresti, 1983.