Sudarea fontei

Sudarea fontei este un subiect ce intrigă mulți meseriași, până ce descoperă exact cum se realizează acest lucru. Asta se datorează faptului că fontă nealiata conține o cantitate mare de carbon, în jur de 4,5%, ceea ce o face în mod obișnuit casantă și nesudabila. Dacă vorbim însă de fontele aliate, ce conțîn elemente de aliere  (crom, nichel, fosfor sau siliciu), în funcție de scopul în care acestea vor fi utilizate, proprietatea de sudabilitate va deveni astfel posibilă. Îmbinarea omogenă a unor piese din fontă se va putea obține numai între astfel de fonte și prin două modalități de sudură, sudarea la rece (70-150⁰C) și sudarea la cald (400 – 600⁰C).

Sudarea fontei la rece

Acest procedeu presupune mai întâi preîncălzirea pieselor de fontă ce urmează a fi sudate, la temperaturi cuprinse între 70 și 100⁰C. În timpul sudării, însă, este necesar că încălzirea pieselor să fie cât mai redusă și temperatura între treceri să nu fie mai mare decât 150⁰C. Asta pentru că piesele din fontă trebuie încălzite treptat, în cuptor sau la o flacăra de gaze, pentru că un eventual șoc termic ce ar putea să ducă la fisurare, să fie evitat.

Pentru că sudură să fie impecabilă, fontă trebuie să fie curățată și să i se îndepărteze eventualele defecte (prin prelucrare mecanică), înainte că procesul de sudare la rece să înceapă. Se vor folosi electrozi înveliți pe baza de nichel, ce se vor ține în cuptor la calcinat, pentru că hidrogenul din înveliș să nu interfereze în proces, întrucât acesta nu va fi benefic pentru sudură.

Sudură la rece trebuie să se facă urmând o anumită tehnică, și anume, sudarea cu cordoane scurte, de dimensiuni cuprinse între 15-25 mm, printr-o detensionare mecanică sacadată, adică prin ciocanirea cu ajutorul unui ciocan special cu vârful rotunjit. Această acțiune de a ciocani pe cordonul cald va determina materialul depus să se întindă, împiedicând fontă să se dilate și deci, implicit, să se fisureze. După ce procesul de sudură este finalizat, piesă din fontă trebuie învelită cu vată minerală, vată de sticlă sau aztbest, pentru a avea parte de o răcire lentă. 

Pentru a evita apariția fisurilor, a porilor sau a scurgerilor de metal din sudură (dată de fluiditatea ridicată a fontei) trebuie urmate cu strictețe aceste indicații de baza, cât și aplicarea de tratamente termice post-sudură. Este important că materialele de adaos să fie cele potrivite, piesele să fie preincalzite și sudură să fie făcută numai în poziție orizontală sau jgheab.

Sudarea fontei la cald

Acest procedeu va necesită materiale de adaos care prezintă o plasticitate ridicată și cu un conținut scăzut de carbon, pentru a se evita fisurarea. Și în acest caz este necesară preîncălzirea pieselor de fontă ce urmează a fi sudate, însă la o temperatura mult mai mare, cuprinsă între 400-600⁰C, ce se va menține pe toată durata sudării. Răcirea lentă este esențială pentru a nu se formă structuri dure, care deveni fi fragile.

La fel că în cazul sudării la rece, hidrogenul difuzibil trebuie să fie limitat, iar post-sudare este necesar un tratament termic pentru piesele de fontă. Spre deosebire de celălalt procedeu prezentat de sudare, acesta are o productivitate scăzută și va impune niște condiții dificile de lucru pentru maestrul sudor. În funcție de preferințe și de posibilități, sudarea la rece sau la cald a fontei se va face eficient doar dacă se vor respectă regulile de baza în inițierea acestor procedee.

Sudarea tablei

 

Sudarea este procesul prin care se unesc, se lipesc două obiecte, acestea având de obicei componentă metalică sau termoplastică, prin utilizarea căldurii sau a presiunii, cu ajutorul unor materiale de adaos sau fără. Dacă acest proces de îmbinare este realizat prin schimbarea de faza a materialului, el se va numi sudare prin topire. În urmă acestei sudari prin topire va apărea o zona influențată termic, unde pot apărea modificări de tip microstructural care vor reduce rezistență produsului metalic sudat. Tocmai de aceea, este recomandat că această zona să fie de o dimensiune cât mai mică, pentru că proprietățile mecanice ale celor două materiale ce vor fi sudate să nu fie afectate. Zona în care acestea se îmbină se va numi cordon de sudură și este de fapt un volum de material metalic solidificat care asigura continuitatea structurii cristaline a celor două materiale.

Sudarea tablei este un procedeu destul de simplu, dar care trebuie realizat cu atenție, mai ales dacă avem de-a face cu tablă zincată. Cu această trebuie operat cu grijă, pentru că stratul de zinc să nu se strice. În cele ce urmează vom vorbi despre două modalități principale de a suda tablă.

Sudarea tablei prin topire – procedee de sudare

În ce privește realizarea de suduri pe table prin topire, se pot folosi următoarele procedee de sudare:

• Procedeul de sudare MIG/MAG;
• Procedeul de sudare WIG;
• Procedeul de sudare manuală cu electrod învelit.

Procedeul de sudare MIG/MAG este simplu, rapid și are că rezultat un cordon de sudură rezistent, estetic și neted. Acesta  se realizează într-un mediu de gaz protector, cu electrod fuzibil, pentru că baia de metal să fie protejată de elementele din atmosfera care pot influență caracteristicile cordonului de sudură (apă, oxigen, etc). Vei avea nevoie de un aparat de sudură MIG/MAG care va uni cele două suprafețe de tablă, cordonul de sudură fiind protejat datorită unui gaz inert, denumit MIG sau unul activ, denumit MAG. De obicei, gazele inerte MIG - heliul, argonul, sau amestecuri ale celor două - se folosesc pentru sudarea diverselor piese din cupru, aluminiu, magneziu sau titan. În cazul structurilor de oțel obișnuite, cum este tablă, gazul protector folosit va fi gazul activ MAG, adică dioxidul de carbon sau amestecul acestuia cu argonul.

Printre avantajele sudurii de tip MIG/MAG se numără sudură rezistență obținută, chiar și atunci când se operează cu table subțiri (în acest sens, se menționează gama largă de materiale și grosimi care se poate suda prin acest procedeu), viteză mare de sudură, aspectul estetic al cordonului de sudură, emisii reduse de fum în cazul aparatelor de sudură MIG/MAG și posibilitatea de a urmări baia de sudură permanent, pentru că lipsește zgura de pe cusătură.

Cel de-al doilea tip de sudură prin topire este procedeul de sudură de tip WIG cu arc electric și se realizează în mediu de gaz protector inert (argon) cu electrod nefuzibil. Acesta poate îmbină orice tip de materiale metalice, materialul de adaos fiind doar topit de arcul electric, nefiind transferat prin spațiul acestuia. Cu toate că realizează un cordon de sudură impecabil, sudarea WIG prezintă și inconveniente, precum productivitate redusă datorată unui coeficient de depunere mic, viteză mică de sudare, dificultăți de asigurare a unei protecții gazoase în spațiile deschise. De asemenea, este nevoie de un sudor experimentat care să realizeze lucrarea, pentru că de el va depinde calitatea produsului finit.

Cel de-al treilea procedeu de sudură prin topire este primul, cel mai vechi apărut și cel mai răspândit procedeu de sudare la nivel global folosit la sudarea tuturor tipurilor de oțel, a fontelor, nichelului și cuprului. Cu toate acestea, nu este chiar cel mai calitativ, din cauza pierderilor mari în capetele de electrozi, zgura sau stropi, în jur de 35%. În plus, acest procedeu de sudură prin topire dovedește o productivitate scăzută, o pătrundere mică și o calitate care depinde direct de îndemânarea și calificarea sudorului.

Sudarea tablei prin presiune – procedee de sudare

Acest tip de sudură presupune practic îmbinarea materialelor prin presiune, în stare solidă, cu sau fără încălzirea pieselor ce se vor îmbină, fără a se utiliza însă materiale de adaos. Acest procedeu înlocuiește nituirea și se aplică la îmbinarea tablelor sau altor profile metalice, prin suprapunere și apăsare.

Tipurile de procedee de sudare prin presiune sunt:

• Procedeul de sudare prin presiune în puncte;
• Procedeul de sudare în linie;
• Procedeul de sudare în relief.

Sudarea prin presiune în puncte se aplică în cazul îmbinării între ele a tablelor cu profile subțiri, cu o grosime de până la 5mm. Practic, ea presupune îmbinarea acestora prin suprapunerea marginilor de sudat, rezultatul obținut fiind niște puncte sudate, imprimari ale varfurilor de contact. Acestea vor fi izolate sau adunate, în funcție de curentul și de presiunea exercitate.

Procedeul de sudare în linie este de fapt o sudare prin puncte parțial suprapuse; se realizează prin îmbinarea a două table subțiri pe o linie de sudare continuă, acestea fiind introduse și strânse între cele două role de contact prin care va trece curentul de sudare dirijat perpendicular pe piesele de sudat.

În ce privește procedeul de sudare în relief, acesta vizează punctele de sudură dintre o piesă plană și o altă prevăzută cu proeminente, sudură realizată concomitent cu ajutorul unor electrozi plani. Această tehnică de sudură are că avantaje suprafață de contact mare a electrozilor, ceea ce determina o uzură redusă, cât și sudarea mai multor puncte în mod simultan. Rezultatele acestui tip de sudură sunt impecabile.

Prin urmare, pentru obținerea unui rezultat satisfăcător al unei lucrări de sudură, este indicată alegerea unui aparat de sudură care să poată fi ușor de folosit, fără calificări superioare și experiență bogată în domeniu și care să garanteze o sudură de calitate. În acest sens, o serie întreagă de aparate de sudură MIG-MAG va stau la dispoziție, pentru a va aduce cât mai aproape de rezultatul dorit în ceea ce privește sudarea tablei prin topire.