Tipuri de materiale ce pot fi sudate
Citeste si: Cum se sudeaza in mod corect si care sunt regulile de baza. Sfaturi utile pentru siguranta
In functie de elementele de baza din care sunt formate piesele ce trebuie sudate, acestea se impart in urmatoarele categorii:
- oteluri;
- otel inoxidabil;
- aluminiu si aliajele sale;
- nichel si aliajele sale;
- cupru si aliajele sale;
- titan si aliajele sale;
- fonta.
Sudarea metalelor este o procedura care a inlocuit metodele mai vechi de imbinare a materialelor, cum ar fi nituirea.
Avantajele sudarii materialelor
Sudarea materialelor prezinta numeroase avantaje. Permite imbinarea eficienta a materialelor de constructie si ofera o integritate structurala sporita. Sudarea poate fi realizata cu usurinta, utilizand utilaje portabile, atat la interior, cat si la exterior, iar imbinarile prin sudura continua sunt etanse. Materialele si piesele imbinate prin sudura sunt mai eficiente si au un aspect mai bun comparativ cu cele nituite. De asemenea, sudarea poate fi efectuata printr-o varietate larga de metode si proceduri, ceea ce ofera flexibilitate in abordare.
Costurile sudarii sunt, de obicei, rezonabile, iar procedura poate fi atat manuala, cat si automata. Sudarea poate fi realizata eficient chiar si in spatii inguste, ceea ce o face o optiune versatila pentru diverse aplicatii.
Dezavantajele sudarii materialelor
Dezasamblarea imbinarilor efectuate prin sudura nu poate fi realizata fara distrugerea unor piese de detaliu. Caldura eliberata in timpul sudurii poate duce la degradarea proprietatilor de baza ale materialelor si poate provoca, de asemenea, distorsiuni ale materialelor imbinate. Echipamentul de sudura poate fi costisitor, iar in timpul sudurii sunt eliminate cantitati mari de reziduuri, fum si raze ultraviolete, care sunt periculoase pentru om. In plus, pregatirea rosturilor pentru sudare poate fi un proces laborios.
Tipuri de sudare in functie de energia folosita
Oricat de simple ar parea unele procedee de sudare, inainte sa te apuci de treaba ar trebui sa iti iei toate masurile de precautie: echipament de protectie si o zona de lucru sigura. Si, daca nu esti sigur pe experienta ta cu aparatul de sudura, cel mai bun lucru pe care il poti face este sa soliciti ajutorul unui sudor.
Cu energie electrica
Una dintre cele mai comune metode este sudarea cu arc electric, care utilizeaza un arc electric intre un electrod si piesele de sudat pentru a genera caldura necesara topirii materialelor. Tehnica poate fi aplicata pe o gama larga de metale si grosimi. Sudarea cu plasma este cea in care se foloseste un jet de plasma pentru a topi materialele de sudat. Plasma este un gaz ionizat care genereaza o temperatura extrem de ridicata, ceea ce permite sudarea unor materiale dificile sau foarte subtiri. Metoda ofera un control precis al adancimii si al dimensiunii imbinarilor.
Sudarea cu fascicul de electroni utilizeaza un fascicul concentrat de electroni pentru a topi materialele. Fasciculul de electroni este generat intr-un vid, ceea ce previne oxidarea si alte reactii adverse in timpul procesului. Se poate folosi pentru sudarea materialelor foarte subtiri sau pentru realizarea imbinarilor de o mare precizie. Sudarea prin rezistenta electrica este o tehnica care foloseste rezistenta electrica la contactul dintre doua piese pentru a genera caldura necesara sudarii. Procesul este adesea utilizat pentru sudarea unor materiale similare, fiind eficient in realizarea imbinarilor rapide si de calitate.
Sudarea cu ajutorul curentilor de inalta frecventa utilizeaza curenti alternativi de frecventa foarte inalta pentru a incalzi materialele. Se foloseste pentru imbinarea metalelor conductive si permite controlul precis al caldurii aplicate. Sudarea cu fascicul de fotoni utilizeaza un fascicul de lumina laser concentrat pentru a topi materialele de sudat. Ofera un control excelent al zonei de sudare si este ideala pentru realizarea unor imbinari de inalta precizie si calitate superioara. De asemenea, este eficienta pentru imbinarea materialelor subtiri sau a componentelor complexe.
Descopera pe site-ul nostru aparate de sudura cu arc electric!
Cu energie chimica
Se bazeaza pe reactii chimice pentru a genera caldura necesara imbinarii materialelor. Sudarea cu flacara utilizeaza o flacara produsa prin arderea unui amestec de gaz combustibil si oxigen pentru a topi materialele de sudat, fiind frecvent utilizata pentru imbinarea metalelor ferosase si neferoase si permite un control relativ precis al temperaturii si al adancimii imbinarilor.
Sudarea alumino-termica se bazeaza pe o reactie chimica exotermica intre aluminiu si oxidul de fier, care genereaza o temperatura extrem de ridicata. Reactie produce metal lichid care este utilizat pentru a imbina piesele de sudat. Sudarea alumino-termica este utilizata pentru imbinarea componentelor de mari dimensiuni, cum ar fi sinele de cale ferata sau piese de mari dimensiuni din metal.
Sudarea in foc de forja este o tehnica traditionala care implica incalzirea materialelor intr-un foc de forja pana la temperatura de topire, urmata de forjarea pieselor impreuna sub presiune. Se aplica in prelucrarea metalelor la cald, permitand obtinerea unor imbinari foarte rezistente, fiind folosita in special in prelucrarea manuala a metalelor.
Sudarea prin explozie utilizeaza energia eliberata de o explozie controlata pentru a imbina doua materiale. Este folosita, in principal, in industria constructiilor si in fabricarea unor componente mari. Explozia produce o presiune mare ce forteaza materialele sa se imbine intr-un mod omogen, creand o imbinare puternica si durabila.
Cu energie mecanica
Se realizeaza prin utilizarea diferitelor forme de energie mecanica pentru a realiza imbinari intre materiale. Una dintre metodele cele mai frecvent intalnite este sudarea prin frecare, care utilizeaza energia generata prin frecarea a doua suprafete de material intre ele. Frictiunea creeaza caldura suficienta pentru a topi si imbina materialele, iar procesul este adesea aplicat in sudarea pieselor de metal de dimensiuni mari sau in componentele care necesita o imbinare de inalta rezistenta.
Sudarea prin percutie implica aplicarea unei lovituri sau a unei presiuni bruste asupra materialelor de sudat. Aceasta metoda genereaza energia necesara pentru a topi materialele si a le uni intr-o imbinare solida. Sudarea prin percutie este de obicei utilizata in procesele de fabricatie unde sunt necesare imbinari rapide si eficiente, adesea in industrii precum cea auto sau aeronautica.
Sudarea cu ultrasunete se bazeaza pe utilizarea undelor ultrasonice pentru a genera caldura si a imbina materialele. Undele ultrasonice sunt transmise printr-un transductor si sunt concentrate pe zona de sudare, provocand vibratii intense care incalzesc si topesc materialele. Aceasta tehnica este adesea utilizata pentru imbinarea materialelor plastice sau pentru aplicatii care necesita un control extrem de precis al zonei de sudare.
Sudarea prin presiune la rece utilizeaza presiunea aplicata asupra materialelor pentru a realiza imbinari fara a necesita aplicarea de caldura. In acest proces, materialele sunt presate impreuna la temperatura camerei pana cand se formeaza o legatura solida. Aceasta metoda este frecvent utilizata pentru imbinarea unor metale si materiale care nu sunt sensibile la temperatura, sau in situatiile unde caldura excesiva nu este dorita sau ar putea cauza deteriorarea materialelor.
Procedee de sudare
In functie de utilizarea sau nu a materialelor de adaos, de starea pieselor care sunt sudate si de utilajele folosite, sudarea se imparte in doua mari categorii.
1. Prin topire
Se face cu materiale de adaos, care, impreuna cu marginile pieselor ce sunt imbinate, formeaza o asa-numita „baie de sudura” - un amestec de metale care, prin racire, va forma imbinarea propriu-zisa intre materiale, numita si „cusatura sudata”.
In cazul sudarii prin topire se recomanda ca suprafata care este supusa procesului sa fie cat mai restransa, ca sa nu afecteze proprietatile fizice si chimice ale materialelor imbinate.
Sudarea cu electrod invelit - sudarea SEI
Mai cunoscut si ca sudare manuala electrica, procedeul este cel mai raspandit la nivel mondial. Modalitatea de operare este foarte simpla, aparatul de sudura este facil de utilizat, iar sudarea propriu-zisa nu necesita experienta extinsa in domeniu.
In timpul sudarii cu electrod invelit, arcul electric se produce intre electrodul adus in contact si apoi retras de pe materialul care trebuie imbinat. Descarcarea electrica topeste piesele de sudat si electrodul in baia de metal topit, iar invelisul electrodului - care este un compus de minerale sau alte substante - degaja un nor de fum care protejeaza sudura de atmosfera.
Sudarea cu electrod in mediu de gaz protector - sudarea MIG/MAG
Este o metoda de sudare dezvoltata din sudarea cu electrod invelit. Procedura este similara, principala diferenta este ca electrodul nu mai este invelit, iar sudarea se desfasoara intr-un mediu de gaz protector, eliberat de aparatul de sudura.
In functie de gazele folosite pentru crearea mediului de sudare, procedeul poate fi:
- sudare MIG - foloseste gaze inerte, cum ar fi argonul, heliul sau un amestec argon-heliu;
- sudare MAG - utilizeaza gaze active, cum ar fi dioxidul de carbon sau amestecuri de gaze inerte cu dioxid de carbon.
Fata de sudarea cu electrod invelit, sudarea MIG/MAG are mai multe avantaje:
- viteza de sudare ridicata - 20-100 centimetri/minut fata de 6-20 centimetri pe minut;
- calitate imbunatatita;
- emisii de fum reduse;
- tensiuni si deformatii reduse.
Cel mai mare dezavantaj al acestui procedeu de sudare cu gaz este dificultatea utilizarii lui in conditii de santier, unde curentii de aer pot strica invelisul gazos al electrodului. Iti recomandam sa afli mai multe informatii citind articolul nostru despre procesul sudurii cu gaz!
Sudarea cu electrod nefuzibil WIG
Spre deosebire de sudarea cu electrozi fuzibili, metoda foloseste un electrod neconsumabil din wolfram sau din tungsten care nu are si rolul de material de adaos. Arcul electric topeste doar capetele de sudare ale celor doua materiale sau piese care trebuie imbinate. Procedeul are avantajul ca poate fi folosit pentru a imbina aproape toate materialele sudabile, chiar si in cazul materialelor care au nevoie de un mediu de gaz inert, cum ar fi tantalul, zirconiul si titanul.
Sudarea cu plasma
Este o varianta mai moderna a sudarii cu electrod nefuzibil tip WIG. Diferenta este ca arcul electric este concentrat intr-un punct, cu ajutorul unei strangulari mecanice sau electromagnetice, iar coloana de plasma atinge temperaturi mult mai ridicate. Dezavantajul major al acestui tip de sudura este faptul ca generatorul de sudare este mai complex, ceea ce duce la costuri de achizitie mai ridicate.
Sudarea cu flacara
Spre deosebire de sudarea electrica, cea cu flacara foloseste ca sursa termica reactia chimica controlata a unui gaz combustibil in amestec cu oxigenul. Sudarea cu flacara se bazeaza pe producerea unei temperaturi extrem de ridicate care provoaca topirea materialelor care vor fi imbinate. Cel mai utilizat compus in acest procedeu de sudare este oxiacetilena. Sudarea cu flacara este de mai multe feluri, in functie de tipul de substanta chimica folosita pentru ardere:
- oxi-metanica;
- oxi-propanica;
- oxi-hidrica;
- oxi-benzenica;
Sudarea alumino-termica sau sudarea prin turnare
Este folosita in special in instalarea si repararea sinelor de cale ferata, de metrou sau de tramvai. Utilizeaza energia termochimica degajata prin arderea termitului, un compus chimic format din amestec granulat de oxid de fier, aluminiu si feroaliaje pentru aliere.
2. In stare solida
Se face fara utilizarea unor materiale de adaos. Piesele sunt imbinate prin presiune, in stare solida. Procedura se poate face cu sau fara incalzirea pieselor care trebuie imbinate. Pe langa cele doua mari categorii de mai sus, mai sunt prevazute alte cateva procedee de sudare si conexe:
- procedee de lipire a metalelor - cositorirea (lipirea moale) si brazarea (lipirea tare);
- metode conexe sudarii (taierea termica, metalizarea, sudarea de incarcare) - folosesc aceleasi principii ale sudarii, insa nu realizeaza imbinari intre doua piese.
Vezi aici diferite tipuri de electrozi si sarma pentru sudura!
Sudarea prin rezistenta electrica
Implica fixarea materialelor de sudat intre doi electrozi care au si rolul de a aplica presiunea necesara pentru imbinarea lor. Curentul care trece prin sistemul electric format de cei doi electrozi si de materialele care urmeaza sa fie lipite creeaza un punct de sudare pe suprafata de contact a celor doua piese care sunt sudate.
- cap la cap;
- in puncte;
- in linie;
- in relief;
- cu energie electrica inmagazinata.
Sudare prin presiune la rece
Este o tehnica de imbinare a metalelor in stare solida, fara incalzirea componentelor, realizat exclusiv prin aplicarea unei forte continue de refulare. Materialele care trebuie imbinate sunt supuse unei presiuni care duce la deformarea plastica a zonei de imbinare, deformare care trebuie apoi indepartata. Prin sudarea la rece pot fi executate doua tipuri de imbinari: cap la cap si prin suprapunere. Sudarea prin presiune la rece este utillizata pentru imbinarea conductorilor, in fabricarea condensatorilor, iar materialele care permit acest procedeu de utilizare sunt exclusiv neferoase: aluminiu, cupru, dar si argint, plumb, staniu, indiu, aur.
Sudare prin difuzie
Spre deosebire de sudarea prin presiune la rece, cea prin difuzie se realizeaza la o temperatura mai mica decat cea care ar permite topirea materialelor, iar presiunea la care sunt supuse acestea nu permite deformarea lor vizibila. Tehnica de sudare prin difuzie este una inovativa, si se foloseste mai ales in industria aeronautica, in microtehnologie si in optoelectronica.
Sudare cu ultrasunete
Este un procedeu de sudare la rece, prin care energia necesara se aplica sub forma de vibratii in zonele de imbinare. Frecventa acestor vibratii este similara ultrasunetelor, intre 16 si 1010 herti. Sudarea cu ultrasunete este de mai multe feluri:
- in puncte;
- inelare;
- in linie intrerupta;
- in linie continua.
Sudura prin lipirea metalelor
Desi nu face parte din punct de vedere tehnic din procedurile generic numite „sudura", lipirea metalelor este considerata de multi ca o alta metoda de sudare. Procedura implica utilizarea unui metal sau aliaj pentru a lipi cele doua materiale. Temperatura la care are loc procedura trebuie sa fie mai mica decat temperatura de topire a materialului din care sunt fabricate piesele lipite.
Lipirea moale (cositorirea)
Se face, de obicei, la temperaturi scazute (pana la 4000 C). Se foloseste in special pentru etansare sau pentru lipirea materialelor care nu necesita rezistenta prea mare. Printre aliajele cele mai folosite pentru lipirea moale sunt aliajele de staniu (intre 20 - 90%) si plumb. Piesele lipite sunt, de obicei, din plumb, cupru, alama, zinc sau table galvanizate.
Lipirea tare (brazarea)
Operatiunea de lipire se face la temperaturi peste 400 de grade (cel mai des pe la 850 de grade Celsius), iar materialul cel mai des folosit pentru lipirea pieselor este alama. Brazarea este folosita de obicei la imbinarea conductelor.
3. Procedee conexe de sudura
Pe langa metodele standard de sudare mentionate mai sus, in aceeasi categorie intra si cateva procedee care nu sunt folosite pentru imbinarea unor materiale sau piese, dar folosesc aceleasi principii ale sudarii. Taierea termica este o metoda prin care piesele si materialele sunt taiate la dimensiunea necesara. Este de mai multe feluri: cu oxigen, cu plasma sau cu laser. Metalizarea termica este procedura prin care diverse materiale sunt acoperite cu metale sau aliaje, de cele mai multe ori aflate in stare de pulbere. Incarcarea prin sudare este un procedeu de reconditionare a materialelor.
Alegerea metodei potrivite de sudare depinde de caracteristicile materialelor, de cerintele de performanta si de costuri, iar intelegerea fiecarei tehnici permite optimizarea procesului de sudare si asigurarea unor imbinari durabile si de calitate superioara. Acceseaza categoriile noastre de produse pentru a achizitiona materialele si echipamentele necesare pentru sudura!
