Sudarea prin presiune

Sudarea prin presiune

Dupa temperatura maxima ce se atinge in timpul sudarii sub presiune se considera sudare la rece toate procedeele la care nu se depaseste temperatura de recristalizare.

Sudarea prin presiune la cald se face in stare solida cand Tr < Ts < Tt sau cu topire cand Ts < Tt , unde

Tr = temperatura de recristalizare

Ts = temperatura de sudare

Tt = temperatura de topire

Sursele de incalzire pot fi indirecte (reactii chimice exoterme) sau directe (efect termic al curentului electric sau frecare uscata).

In functie de sursele de incalzire sudarea prin presiune poate fi : cu incalzire la flacara, cu incalzire in cuptoare electrice de contact, cu incalzire prin inductie, cu incalzire prin frecare.

1. Sudarea prin presiune cu incalzire la flacara

Spre deosebire de sudarea prin topire cu flacara la care sudura se realizeaza treptat, prin topirea succesiva a marginilor pieselor la cea prin presiune se incalzeste simultan intreaga zona cu ajutorul unei flacari multiple.

Temperatura de sudare este in jur de 1470-1520⁰K , iar presiunea 200-400 daN/cm^2.

Procedeul se aplica la sudarea tevilor de diametre mari (300600mm), sinelor de cale ferata, etc.

1.1. Sudarea prin presiune cu incalzire electrica

Sudarea in puncte-se realizeaza in principiu la trecerea unui curent electric printr-un contact, incalzirea acestuia la temperaturi inalte, presarea si racirea sub presiune. Se pot suda simultan unul sau mai multe puncte.

Dupa modul cum se realizeaza circuitul electric se disting doua variante principale:

- sudarea in puncte din doua parti

- sudarea in puncte dintr-o parte.

Sudarea in puncte din doua parti se face prin presarea a doua piese 1si 2, intre electrozii 3 si 4,

actionati cu o forta F de pe ambele parti si conectati la secundarul unui transformator de sudare.

1 , 2 = piese de sudat

3 , 4 = electrozi

5 = sursa de curent

Fig. 4.30 Sudarea in puncte.

Tehnologia sudarii in puncte presupune corelarea parametrilor principali ai produsului :curentul de sudare, durata de conectare, forta de apasare,  diametrul electrozilor.

Fazele sudarii sunt :

- asezarea pieselor

- presarea

- conectarea curentului

- deconectarea si racirea sub presiune

- desfacerea electrozilor

Presiunea exercitata de electrozi este de 712 daN/mm² , densitatea de curent este de 80..160A/mm² pentru oteluri moi si 120360A/mm² pentru oteluri dure.

Diametrul punctului sudat variaza in functie de regim si de grosimea tablelor intre 3 si 12mm, fiind aproximativ egal cu diametrul  electrozilor. Daca piesele au grosimi diferite, procesul termic este asimetric ( patrundere inegala ),ceea ce se compenseaza prin dimensiuni diferite ale electrozilor.

Sudarea in linie este o sudare care se realizeaza in acelasi mod ca sudarea in puncte cu deosebirea ca punctele sunt atat de dese incat se pot suprapune partial, formand o cusatura etansa. Electrozii sunt inlocuiti cu role. Cel putin una din role este antrenata mecanic. Amandoua sunt racite cu apa. Prin frecare rolele antreneaza tablele intr-o miscare de avans cu viteza de sudare v_s.

Succesiunea fazelor de sudare este urmatoarea:

- asezarea pieselor

- presarea

- antrenarea rolelor

- conectarea sursei

- deconectare si desfacere role

Factorii de baza care determina tehnologia sunt:

- Intensitatea curentului de sudare I_s ;

- Forta de apasare F ;

Viteza de sudare v_s

a = sudarea din doua parti  (o cusatura )

b = sudarea dintr-o parte ( doua cusaturi )

1 = role contact

2 , 3 = piese de sudat

4 = transformator sudura

5 = placa ajutatoare de cupru

Fig. 4.31. Sudarea in linie

2. Sudarea prin presiune cu incalzire prin frecare

La frecarea unui corp de altul in straturile vecine cu suprafata de contact se transmite caldura rezultata din transformarea energiei mecanice(datorita fortelor de frecare) .

Ea se aplica la sudarea majoritatii metalelor feroase si neferoase, putandu-se suda intre ele si metale diferite. Ea se preteaza mai ales la sudarea pieselor cu sectiune circulara. Procedeul este foarte productiv, cu consum de putere redus, insa  nu poate fi aplicat decat la piesele cu o anumita geometrie si cu gabarit redus(scule).

Se pot folosi urmatoarele scheme de incalzire:

- rotirea uneia dintre piese si presare

- rotirea ambelor piese si presarea

- rotirea unei piese intermediare si presarea

deplasarea alternativa a unei piese si presare.

Sudarea prin frecare

Face parte din familia procedeelor tehnologice de sudare prin presiune la cald. Incalzirea pieselor de sudat se realizeaza in acest caz prin frecare. Piesele de sudat se monteaza pe masini speciale, una dintre ele ramanand fixa, iar cealalta avand doua grade de libertate: rotatie si deplasare axiala sau aflandu-se ambele in miscare de rotatie dar in sens contrar. Miscarea de rotatie se opreste odata cu atingerea temperaturii de plastifiere. Parametrii tehnologici sunt forta de apasare si timpul cat piesele sunt in contact. Procedeul se aplica pieselor cu sectiune circulara sau inelara, cu grosimi de pana la 50 mm. Se pot suda si materiale diferite. Exemplul cel mai elocvent il constituie sudarea cozilor sculelor aschietoare tip burghiu sau freza, in care corpul sculei se confectioneaza din Rp3, iar coada din OLC45.