Facultatea de Inginerie Electrica Laboratorul de Metode si Procedee Tehnologice
TEHNO 6 -PROCEDEE DE !M"LRE PRIN LIPIRE-
1. NOTIUNI NOTIUNI DE DE BAZA
!M"LRI PRIN LIPIRE Li#rirea este un #rocesdeu de as$blare nede$ontabila%reali&ata nede$ontabila%reali&ata la #iese $etalice%cu $aterial de adios in stare 'uida( Li#irea se ba&ea&a #e )eno$enul *&ic de )u&iune a $aterialului de ba&a +#iesa,%cu alia de li#it( Materialul de adios se nu$este alia de li#it%iar te$#eratura de to#ire a aliaului este cu ./ 0C $ai $ica decat te$#erature de to#ire a #ieselor as$blate( Li#irea se datorea&a )eno$enului de di)u&iune a #articulelor aliaului in $ 121d134d aterialul #ieselor de su#ra)ata in &ona de li#ire( Caracteristicile asa$blarii #rin li#ire sunt5 se real&ea&a intotdeauna cu $aterial de adios o o co$#o&itia $aterialului de adaos di)era de $aterialul care se li#este incal&irea #ieselor se )ace la te$#erature de to#ire a aliaului de o li#it%deci $ai $ica decat te$#eratura lor de to#ire nu a#ar tensiuni ter$ice in #iese o nu a#ar de)or$atii datorate incal&irii si racirii #ieselor( #ieselor( o Princi#alele a7antae si de&a7antae ale li#irii5 7antae5 Nu a#ar *suri de concentratori de tensiune o Datorita te$#eraturilor oase%nu a#ar tensiuni ter$ice si nici tensiuni o re$anente la asa$blare !e #ot asa$bla table si sar$e subtiri )ara a e8ista #ericolul arderii o acestora Toate $aterialele se #ot li#i%cu e8ce#tia e8ce#tia $agne&iului%care $agne&iului%care nu se o Toate li#este cu alu$iniul Prin aceasta $etoda de asa$blare se obtin #iese curate%cu as#ect o )ru$os%care )ru$os%care isi $entin )or$a si di$ensiunile%#recu$ di$ensiunile%#recu$ si #reci&ia di$ensionarii Nu necesita #ersonal cu inalta cali*care( o De&a7antae5 Re&istenta Re&istenta asa$blarii este $ica%deoarece sarcinile sunt #reluate de o straturile de alia de li#ire Culoarea aliaului de li#it di)era de cea a #ieselor de ba&a o re slaba re&istenta la coro&iune( o Este de retinut )a#tul ca la o#eratia #rin li#ire li#i re se a'a in stare lichida doar aliaul de li#it%deci cele doua $ateriale )olosite+$aterial de ba&a si aliaul de li#it, trebuie sa aiba te$#erature de to#ire di)erite( In )unctie de te$#eraturile de to#ire a aliaului%asa$blarile #rin li#ire+in ur$a carora re&ulta re&ulta li#iturile, se i$#art in5 a( li#irea li#irea $oale%la $oale%la care te$#eratu te$#erature re de to#ire to#ire a $aterialulu $aterialuluii de adios este $ai $ica de 4./0C b( li#irea tare%la tare%la care care te$#erature te$#erature de to#ire to#ire a aliaului este $ai $are $are de 4./0C(
Metoda de li#ire se alege in )unctie de $aterialele #ieselor care se li#sesc si de conditiile de )unctionare ale ansa$blului(
a( LIPI LIPIRE RE MOL MOLE E Prin acest #rocedeu%se obtin li#ituri care su#orta solicitari $ici si lucrea&a bine la te$#erature $ici de 1//0C( sa$blarile #rin li#ire l i#ire se )olosesc in co$biantie cu nituri%bolturi%suduri sau )alturi%#entru cresterea re&istentei( Este )olosita la #iese su#use la #resiuni si solicitari de 7alori $ici #entru a#aratura de laborator%radiatoare%legaturi laborator%radiatoare%legaturi electrice%tehnica de calcul( De ase$enea %se utili&ea&a la asa$blari ce etansare si #entru conductori electrici sau la circuite i$#ri$ate( Li#irea se reali&ea&a cu aliae de li#it care contin !n-Pb si cu adaosuri de !b cu #unctual de to#ire cu#rins intre intre 2190C si 13.0C si gPb-!n cu #unctule de to#ire cu#rins intre 31.0C si 12/0C( Inde#artarea Inde#arta rea o8i&ilor si #re7enirea )or$arii o8i&ilor se reali&ea&a cu autorul 'u8urilor #entru li#it(cestea sunt co$#usi chi$ici%intalniti in ur$atoarele ur$atoarele 7ariante5 Co$#usi organici-colo)oniu%saca& si stearina Co$#usi anorganici-acid clorhidric%clorura de &inc%clorura de a$oniu+ti#irig,( sa$blarile #rin li#ire $oale #ot * reali&ate5 Ca# la ca#-e7itate de obicei%datorita re&istentei sca&ute a aliaului de li#it li# it Pri su#ra#unere-su#ra)ata su#ra#unere-su#ra)ata de su#ra#unere este li$itata l i$itata de ne#atrunderea ne#atrunderea aliaului intre cele doua su#ra)ete-lungi$ea de su#ra#unere este I : +4(((6,s%unde s-grosi$ea s-grosi$ea $aterialului +cel $ai subtire,( Pentru Pentru situatia in care li#itura ca #relua solicitari $ecanice $ai $ari%se )olosesc o serie de solutii #entru descarcarea de e;ort(
Caracteristici Caracteristici ale li#iturilor $oi #entru cate7a $ateriale re#resentati7e lu$iniul se li#este in conditii $ai grele%si nu$ai in situatia in care #iesa este reali&ata din alu$iniu #ur sau din aliae ce contin 2< $angan%2< $agne&iu sau .< siliciu( De retinut )a#tul ca alu$iniul turnat sau )orat nu se #oate li#i( Inainte de li#ire%su#ra)etele #ieselor din alu$iniu se 7or curate%#rin una dintre ura$toarele $etode5 $echanic-cu #eria din *bre de sticla sau din otel ino8idabil o ultrasonic o chi$ic( o Magne&iul se li#este $ai rar%iar atunci se )olosesc aliae ce contin 6/< Cd%1/< =n si 2/< !n( liaele liae le de cu#ru se li#esc sub straturi de 'u8%iar du#a li#ire se a#lica un trata$ent de recoacere%ti$# de 1/ $in-2 ora(
Otelul se asa$blea&a $ai greu #rin li#ire%dar nu$ai du#a ce su#ra)etele au )ost bine curatate $echanic si chi$ic( Din #unct de 7edere tehnologic%li#irea $oale se reali&ea&a #rin ura$toarele ura$toarele $etode5 cu ciocane de li#it o cu ar&atoare cu ga& o o #rin re&istenta de contact #rin cu)undare in alia de li#it( o Metoda de li#ire se alege tinand sea$a de5 o o o o o
$aterialul si di$ensiunile #ieselor )or$a i$binarii ti#ul aliaului de li#it nu$arul de #iese li#ite instalatiile de li#ire e8istente(
Li#irea cu ciocane de li#it 2( Consi Consider derati atiii gene genera rale le Ciocanele dee li#it sunt )olosite #entru trans#ortul caldurii de la sursa la locul de asa$blare(!e asa$blare(!e e8ecuta din cu#ru%deoarece acest $aterial este un )oarte bun conductor de caldura( Ciocanul de li#it se incal&este in #artea $ai graosa si nu la 7ar)%#entru ca se #oate arde(Incal&irea se )ace la 'acara unei la$#i cu ben&ina%cu s#irt sau #etrol(Pentru #etrol(Pentru a e7ita incal&irea re#etata%se )olosesc ciocane electrice la care incal&irea este continua( 3( !cule%dis# !cule%dis#o&iti7 o&iti7e%7eri e%7eri*cato *catoare are5Cioc 5Ciocan an de li#it%dis#o li#it%dis#o&iti7 &iti7 de #rindere%#ile 1( Materiale Materiale utili&ate5 utili&ate5 Piese Piese #entru asa$blat asa$blat %$aterial %$aterial de adios%clorur adios%clorura a de &inc%clorura de a$oniu( 4( Mod de lucru5O#er lucru5O#eratia atia de li#ire li#ire se e8ecuta e8ecuta in ura$toarel ura$toarele e eta#e5 se austea&a #iesele #rin li#ire%ra&uire%nete&ire li#ire%ra&uire%nete&ire abra&i7a o se aco#era cu strat de 'u8%)olosind un ta$#on de calti sau o #ensula o de #ar se incal&este ciocanul de li#it o se cu)unda ciocanul in solutie de clorura de &inc si a#oi in clorura de o a$oniu +ti#irig, se ia cu ciocanul uan sau doua #icaturi de alia de li#it sau se #un o bucatile de alia #e locul de i$binare de#lasand incet si uni)or$ ciocanul de-a lungul i$binarii ciocanul nu se ridica de #e su#ra)ata de li#it #ana cand nu se u$#le o cusatura du#a intarirea aliaului de li#it si racirea li#iturii se #oate s#ala cu o a#a si sa#un #entru inde#artarea 'u8ului +nu$ai acolo unde este #re7a&ut de tehnologie,(Daca a )ost )olosit 'u8 #rotector%aceasta o#eratie nu este necesara(
.( Conclu&ii5 Conclu&ii5in in )unctie de dotarea dotarea e8isten e8istenta%se ta%se #reci&ea #reci&ea&a &a ti#ul de ciocan de li#it utili&at in a#licatia #ractica(Dease$enea%se enu$era sculele cu autorul carora au )ost austate #iesele su#use asa$blarii(
Li#irea cu ar&atoare cu ga& 2( Consideratii generale5este )olosita la li#irea in locuri greu accesibile(Metoda consta in incal&irea #iesei si aliaului de li#it%cu autorul unui ar&ator co$#us din doua te7i li#ite%#rin care circula un ga& ce #oate arde +acetilena%h>drogen%$etan%butan%#ro#an%ga&e naturale, si aer( 3( !cule%dis#o&iti7e%7eri*catoare5ar&ator !cule%dis#o&iti7e%7eri*catoare5ar&ator cu ga&e%dis#o&iti7e de #rindere%#ile( 1( Materiale utili&ate5#iese #entru asa$blat%$aterial de adios%clorura de &inc%clorura de a$oniu( 4( Mod de lucru5eta#ele de reali&are a li#iturii #rin aceasta $etoda sunt ura$toarele5 #regatirea #ieselor #entru li#ire%#rin curatare%degresare%#relucrarea o $arginilor aco#erirea aco#erirea acestora cu 'u8 o incal&irea locului de li#ire #ana la te$#erature de to#ire a aliaului o o a#ro#ierea a#ro#ierea barei din alia de li#it aco#erit cu 'u8 de locul de i$binare to#irea aliaului de li#it si reali&area i$binarii( o .( Conclu&ii5se )ace o co$#aratie intre $etoda de li#ire cu ciocane e li#it si cu ar&atoare cu ga&(
Li#irea #rin re&istenta de contact 2( Considera Consideratii tii generale5se generale5se reali&ea&a reali&ea&a #rin incal&irea incal&irea locala%)olosind locala%)olosind e)ectul ter$ic al curentului electric si to#irea aliaului de li#it ase&at intre #iesele care se asa$blea&a( 3( !cule%dis#o&iti7e%7eri*catoar !cule%dis#o&iti7e%7eri*catoare5instalatia e5instalatia de li#ire #rin re&istenta de contact%dis#o&iti7 de #rindere%#ile( 1( Materiale utili&ate5#iese #entru asa$blat%$aterial de adaos%clorura de &inc%clorura de a$oniu( 4( Mod de lucru5eta#ele #arcurse la aceasta $etoda de li#ire sunt ura$toarele5 curatirea $ecanica a #ieselor o degresarea o deca#area o *8area in #o&itie de asa$blare o cu)undata in baia de 'u8 in stare lichida o introducerea introducerea in baia de aliato#it( o .( Conclu&ii5 Conclu&ii5se se 7eri*ca as#ectul as#ectul cusaturii cusaturii rali&ate%du#a rali&ate%du#a curatare curatarea a su#ra)etelor #ieselor asa$blate(!e reali&ea&a o #roba de incercare incercare a cusaturii+e7entual%o#roba cusaturii+e7entual%o#roba de etansare lali#irea a doua te7i de radiator,%in)unctie de dotarea e8istenta in laborator( laborator(
b(
LIPIRE TRE
ces cestt #roc #roced edeu eu #oat #oate e cond conduc uce e la obti obtine nera ra de as asa$ a$bl blar arii cu cost cost redus%care au re&istente $ecanice $ari%#ana la 23// MPa%si te$#erature cu#rinse intre 2?60C si 4//0C(Li#irea tare este )olosita la li#irea #ieselor su#use la #resiuni si solicitari $ai $ari decat in ca&ul li#iturilor $oi%#entru asa$blar asa$blarea ea te7ilor te7ilor si conductelo conductelorr de a#a%#entr a#a%#entru u conductele conductele de ulei%aer ulei%aer co$#ri$at%instalatii chi$ice%#recu$ si la li#irea sculelor aschietoare( Pentru reali&area reali&area li#iturilor tari%#iesele se *8ea&a $ai intai cu cle$e%#uncte de sudura%nituri%)alturi sau sar$e( ceste li#ituri se )olosesc la li#irea #lacutelor dure%din co$#onenta sculele aschietoare%in aschietoare%in electronica%tehnica nucleara%industria ali$entara sau in instalatiile )rigori*ce( liaele )olosite #entru li#ituri tari sunt l-!i-Cu-PbNi%Cu=n%#recu$ =n%#recu$ si $etale #retioase( Flu8urile )olosite la li#iturile tari sunt5borate%'uoroborati%clorati sunt5borate%'uoroborati%clorati de sodiu$%#otasiu%litiu%acid boric%bora8( Deoarece re&istenta #ieselor obtinute #rin asa$blari li#ite de#inde de 7arianta de asa$blare aleasa%de cele $ai $ulte ori li#iturile se reali&ea&a #rin su#ra#unere( Prin $etodele de rali&are a li#iturilor tari%a$inti$5 li#irea cu 'acara o o li#irea in baie de saruri li#irea in cu#tor cu at$os)era controlata( o
Li#irea cu 'acara Li#irea #ri$ aceasta $etoda se )ace #arcurgand #arcurgand ur$atoarele eta#e5 austarea si curatarea su#ra)etelor ce trebuie li#ite o o aco#erirea aco#erirea cu strat de 'u8 a su#ra)etelor ce ur$ea&a a * li#ite+bora8 di&ol7at in a#a, legarea cu sar$a a #ieselor ce ur$ea&a a * li#ite%#entru a nu se o de#lasa in ti$#ul li#iri ase&area ase&area #ieselor #e un su#ort+o cara$ida%etc(, o o a#licarea #e locul cusaturii de bucati de alia de to#it incal&irea locului cusaturii cu la$#a cu ben&ina sau cu 'acara ' acara de la o un ar&ator cu o8iacetilena #entru sudura%#entru to#irea aliaului de li#it racirea lenta a cusaturii%in at$os)era o inlaturarea inlaturarea 'u8ului #rin *erbere ti$# de 2. $inute%in solutie de 2/< o soda caustica%.< ulei $ineral si 9.< a#a s#alarea cu a#a%din abundenta o o stergera cu o car#a uscata uscarea( o
Li#irea in bai de saruri
Metoda este )olosita #entru aliae greu )u&ibile(La aceasta $etoda%#iesele curatate si degresate se s#ala si se usuca bine%iar du#a asa$blare asa$blare sunt introduce in baia cu saruri to#ite(In aceasta situatie%nu sunt necesare 'u8uri%deoarece co$#o&itia acestor bai asigura deca#area si #rotectia la incal&ire a su#ra)etelor li#ite(liaul de li#it se to#este si #atrunde in locurile de i$binare( Inainte de a introduce #iesele in baie%ele sunt *8ate in dis#o&iti7e ce asigura #o&itia lor relati7e(
Li#irea in cu#toare cu at$os)era controlata In ca&ul aceastei $etode de li#ire%se #arcurg #arcurg ur$atoarele ur$atoarele eta#e5 #regatirea #regatirea su#ra)etelor de li#it #ri curatare $ecanica si deca#area o su#ra)etelor o *8area #ieselor ce se asa$blea&a in #o&itia dorita%)olosind dis#o&iti7e s#eciale ase&area ase&area aliaului de li#it in locul de i$binare o introducerea introducerea in cu#torul incal&it%la o te$#eratura cu ./-6/0C $ai o ridicata decat te$#erature de to#ire a aliaului de to#it introducerea introducerea in cu#tor a ga&ului #rotector+o8id #rotector+o8id de carbon%ga& de o antracit%ga&e inerte%h>drogen,#entru inerte%h>drogen,#entru a i$#iedica o8idarea su#ra)etelor incal&irea si to#irea aliaului #entru reali&area i$binarii( o 2. INCALZIREA INCALZIREA PRIN PRIN INDUCTIE INDUCTIE
Incal&irea #rin inductie electro$agnetic are la ba&a e)ectul @OALE al curentilor indusi% ca ur$are a #atrunderii ca$#ului electro$agnetic intr-o #iesa conductoare situate intr-un intr-un ca$# $agnetic 7ariabil in ti$#(+cu#tor cu re&istenta% inductor% generator.6/B,( Incal&irea #rin inductie este #rocesul de incal&ire #rin care in #iesa de lucru caldura este #rodusa #rin curentii electrici ce a#ar in #iesa datorita inductiei electro$agnetice( cest #roces de incal&ire se #oate a#lica nu$ai in ca&ul $aterialelor bune conducatoare de electricitate( Incal&irea #rin inductie o)era #osibilitatea incal&irii% in ti$# scurt% la te$#eraturi in urul #unctului de to#ire% a su#ra)etei sau a intregii sectiuni trans7ersale a #ieselor de*nite ca subtiri( aloarea curentului Indus se reduce cu distanta de #atrundere 8 in #iesa de lucru con)or$ )unctiei5 +-8,G I8 : I/ unde5 I/ este curentul curentul la su#ra)ata su#ra)ata #iesei % indica adinci$ea s#eci*ca de #atrundere%a #atrundere%a care curentul scade la 7aloarea I/e8#+-2,( dinci$ea de #atrundere #atrundere scade cu cresterea cresterea )rec7entei ( In )unctie de #uterea P si ti$#ul
de incal&ire t% #iesa #iesa de lucru #oate * incal&ita cu cresterea cresterea te$#eraturii te$#eraturii JT dorita 5 JT : PKt CKM unde5 C - este este caldura s#eci*ca s#eci*ca a $aterialului $aterialului M- $asa $aterialuiui ce trebuie incal&it( Do$eniul de a#licare se e8tinde de la #rocese de uscare% li#ire% calire si )or$are la cald #ina% la to#ire si sinteri&are( Intrucit reactanta inducti7e a inductorului% sub sarcina cu #iesa de incal&it% este )oarte $are co$#arati7 cu re&istenta lui e)ecti7a% in ca&ul instalatiilor de oasa si $edie )rec7enta% bobinele de inductie sint co$#ensate #ana la cos 2 #rin condensatoare( Deci trans)or$atoarele%generatoarele trans)or$atoarele%generatoarele de $edie )rec7enta% a#arataul de co$utatie si cablurile de cone8iune din circuitul ci rcuitul de ali$entare se di$ensionea&a nu$ai #entru #uterea de Iucru( In ca&ul oscilatoarelor de $are )rec7enta% aceste condensatoare )ac #orte co$#onenta din circuitul oscilant si deci sint incluse in generatorul de inalta )rec7enta( Incal&irea electrica #oate * a#licata cu a7antae econo$ice nu$ai acolo unde dia-$etrul si lungi$ea #iesei sint de 1%. ori% res#ecti7 3%. ori $ai $ari decit adinci$ea de #atrundere s#eci*ca( In #rocesele de incal&ire #rin inductie se utili&ea&a surse de )rec7enta 7ariabila%in )unctie de di$ensiunile $aterialului #iesei si de #rogra$ gra$u ul nec neces esar ar de de inca incal& l&ir ire( e(((
Instalatii cu )rec7enta )rec7enta industriala Inductorul este conectat *e direct% di rect% *e #rin trans)or$ator la sursa de #utere #rintr-o #rintr-o cone8iune $ono sau tri)a&ata( In $ulte ca&uri% bobina de inductie $ono)a&ata este co$-#ensate si$etric cu bobine de i$#edanta si condensatoare( condensatoare( In ca&ul unor #uteri $ici absorbite se #oate renunta la trans)or$atoarele trans)or$atoarele inter$ediare inter$ediare si la condensatoarele de co$#ensare( co$#ensare( Do$enii de a#licare incal&irea $etalelor si #ieselor $arl de otel si to#ire #rin inductie(
Instalatii de $edie )rec7enta Curentul Curentul de $edie )rec7enta este obtinut dintr-un dintr-un con7erti&or rotati7 sau un $utator static de )rec7enta #roiectat #entru o )rec7enta bine deter$inata( Partea Partea electrica a sche$ei include con7erti&orul $ecanic de curent +ce )oloseste un $otor asincron de actionare,% a#arataul electric si bateria de condensatoare( Nu$arul de #oli ai generatorului #entru o turatie dinainte stabilita deter$ina )rec7enta generatorului +con7erti&orului, care #entru )rec7enta )rec7enta #este 2 H& lucrea&a #e #rinci#iul ci$#ului unidirectional 7ariabil( In acest sco# se utili&ea&a rotoare canelate% #entru a se $odi*ca in ti$# #rin caneluri reluctanta $agnetica a intre*erului cu )rec7enta dorita% $odulindu-se ast)el 'u8ul $agnetic stabili&at( Masinile care lucrea&a #e acest #rinci#iu !int $asinile ho$o #olare cu bobina bobina de e8citatie inelar% i nelar% generatoarele gen eratoarele Loren& si A( A(
Condensatoarele Condensatoarele sunt #roiectate s#ecial #entru tensiunea si )rec7enta i$#usa( Puterea Puterea absorbita este a#ro8i$ati7 de 4(((2. ori #uterea debitata de generatorul de $edie )rec7enta( Densitatea #uterii debitate*ind ridicata% bateria de condensatoare #oate * $ica( Pierderile Pierderile de caldura care re&ulta sint #reluate #rintr-o #rintr-o racire su#li$entara +#rin introducerea introducerea de aer din a)ara sau de lichid de racire, sau se reduc la $ini$u$ #rin utili&area unui $aterial s#ecial a7ind #ierderi $ici dielectrice +!t>ro'e8,( +!t>ro'e8,( #arataul electric include a#aratele necesare #entru $ane7ra #entru co$anda% su#ra7eghere su#ra7eghere si dace este necesar% #entru reglarea utilaului( La instalatii $ici% toate ele$entele de $ane7ra si condensatoarele condensatoarele sint $ontate in celule( Trebuie Trebuie a7ut gria ca la rea$#lasarea rea$#lasarea cablurilor cablurilor de )orta toate legaturile legaturile si in s#ecial cele de la condensatoare% sa *e cat se #oate de bine )erite de ci$#uri de inductie( Di$ensiunile ti$#urilor standardi&ate de con7erti&oare con7erti&oare de curent continuu sunt5 - con7erti&oare rotati7e 2/ H&% 2. - 3// 4 H&% 3. - 3./ 2 H&% 3./ - 3 /// 5 .// H&% 4// - 1/// ( ( - $utatoare statice de )rec7enta5 .// - 3 /// H& 4// - 3 /// ( ( Do$eniul de a#licare5incal&irea a#licare5incal&irea #entru )orare% #resare% #resare% la$inare% nor$ali&are% sudare% calire si to#irea #rin inductie(
Instalatiile de inalta )rec7enta )rec7enta ceste instalatii #roduc inalta )rec7enta #rin oscilatoare cu tuburi autoe8citate% autoe8citate% cu un singur eta( Inductanta circuitului oscilant de inalta% )rec7enta consta de regula din in)asurarea in)asurarea #ri$ara a trans)or$atorului de iesire de inalta )rec7enta( Tensiunea este data de redresorul de inaite tensiune% inglobat( Radiatia de energie de inalta )rec7enta trebuie $entinuta la un ni7el redus( Caracteristicile ti#urilor standardi&ate de ast)el de generatoare sunt ur$atoarele5 Frec7enta5 1// .// H&( Putere 5 1/ - 2./ +in ca&uri s#eciale #ina la Q// , Frec7e rec7enta nta55 .// - 4 .// H&( H&( Puter Putere e 5 2 - 1/ ( (
ariatia cu te$#eratura a caracteristicilor electrice ale #iesei este co$#ensata #rin 7ariatia )rec7entei atit in ca&ul con7erti&oarelor statice de $edie )rec7enta cit ca&ul generatoarelor de inalta )rec7enta( Do$enii de a#licare a#licare 5 incal&irea #artiala% de e8e$#lu e8e$#lu #entru #entru calire% sudare% sudare% recoacere
Inductorul #entru incal&ire incal&ire cesta este in general ada#tat )or$ei su#ra)etei #iesei +de e8e$#lu 5 inductor inelar% inductor de su#ra)ata% sau inductor ti# ac,( Conectarea Conectarea la sursa de ali$entare% in ca&ul calirii% in $aoritatea ca&urilor se reali&ea&a #rintr-un trans)or$ator( Aneori inductorul este echi#at cu bobine de scurtcircuitare scurtcircuitare din *er +din tabla la$inata% in ca&ul )rec7entei industriale si $edii sau din $ateriale din )erita% in ca&ul )rec7entelor inalte,( Inductoarele Inductoarele in )or$a de bara cu o singura in)asurare #ot * di)erite in ceea ce #ri7este lati$ea neta % #utindu-se ada#ta la o ga$a larga de #iese( #iese( Inductorul #entru incal&ire este reali&at in cele $ai $ulte ca&uri din cu#ru% iar datorita densitatilor $ari de curent se #re7ede a#a de racire su#li$entara #rin conducte de a#a(
Dis#o&iti7e $ecanice ane8e !e utili&ea&a dis#o&iti7e s#eciale #entru trans#ortul #ieselor de incal&it +inclu&ind introducerea% introducerea% e8tractia si racirea #iesei,( cestea% i$#reuna cu inductorul #entru incal&ire% )or$ea&a instalatia de incal&ire #rin inductie +cunoscuta si sub nu$ele de cu#tor cu inductie,% $asina de sudat auto$ata sau de calire auto$ata( Instalatia Instalatia #oate * incor#orata intr-o intr-o linie de #roductie +auto$ata sau neauto$ata, cu autorul unor dis#ositi7e s#eciale(
7antaele #rocesului de incal&ire #rin inductie Incal&irea )ara contact +)ara a#licarea din e8terior a unor electro&i,% incal&irea directa a #ieselor +)ara sursa e8terioara de caldura,% o8idare o8idare $ini$a% calitate uni)or$a a $aterialului #relucrat% ti$# $ini$ necesar #entru #regatirea #regatirea instalatiei #entru% lucru% luc ru% reglare ra#ida% $unca curata si neinse$nate derana$ente datorite radiatiei ter$ice( Incal&irea #rin inductie )olosita la de)or$area de)or$area la cald% recoacere% recoacere% to#ire si sinteri&are( !e )olosesc in $od obisnuit instalatii de )rec7enta $edie si industriala $ai rar inalta )rec7enta( Piesa de #relucrat #oate * $entinuta #e toata( durata trata$entului ter$ic in dis#o&iti7ul de incal&ire +incal&ire statica, sau #oate * de#lasata de-a lungul instalatiei de incal&it +incal&ire cu #iesa $obila,% ca de e8e$#lu in ca&ul barelor% te7ilor % sir$elor sau al taglelor sau blocurilor de otel +incal&ire #e #ortiuni,( Intrucit curentul indus incal&este direct su#ra)ata $aterialului su#us trata$entului ti$#ul de incal&ire al otelului este considerabil $ai sca&ut
decit in ca&ul unei incal&iri indirecte( Printr-o Printr-o #roiectare adec7ata a dis#o&itiei bobinelor inductoare% in cea $ai $are #arte din ca&uri este #osibil sa se obtina a o incal&ire nu$ai in anu$ite #ortiuni +incal&ire #artiala,( Prin aceasta se obtine e*cienta cit si ti$# de incal&ire con7enabile (Pentru (Pentru obtinerea unor ba7uri $ini$e si unor #ierderi #rin radiatie ter$ica sca&ute se utili&ea&a instalatii de )rce7ente cit $ai oase ( Ti$#ul $ini$ de incal&ire este in )unctie de di$ensiunile #iesei% conductibilitatea ter$ica si ra#ortul dintre adinci$ea de #atrundere si dia$etrul #iesei de lucru( "obinele de inductie trebuie sa aiba o lungi$e su*cienta #entru a se asigara o incal&ire adec7ata si satis)acatoare in #ro)un&i$e +de la su#ra)ata #ina in $ie&ul #iesei ,( ite&a de trans#ort sau ciclul de o#eratii se ada#tea&a la 7ite&ele de lucru ale ben&ii #roductie sau ale #resei de )orare( 3. TRANSPUNEREA TRANSPUNEREA IN IN TEORIE TEORIE
rot H: legea circuitului $agnetic in )or$are rot E: -"dt inductia circuitului in )or$are )or$are electrica Di7 ": / linile de ca$# electric sunt inchise I: E de#endenta intre densitatea de curent si ca$# electric
S: adanci$ea de #atrundere 2 ρ / 2πγ oγ n
S:K3UV:
./1KVr) ρ ∗ γ ∗ f ∗ Ho
3 /
3 #s:Ws:H S:2./1 ):J #s:densitatea #uterii #e su#ra)ata
Trata$ente Trata$ente ter$ice ter$ice Prin trata$ent ter$ic se intelege succesiunea de o#eratii tehnologice ce constau #rin intretinerea% $entinerea% incal&irea unei #iese cu anu$ite 7ite&e de racire si incal&ire( Trata$entele Trata$entele se a#lica #ieselor $etalice si ne$etalice cu sco#ul de a obtine anu$ite #ro#rietati *&ico-$ecanice( "a&a teoretica a trata$entelor ter$ice o constituie trans)or$area trans)or$area structurala in )uctie de 7ariatia te$#eraturii(
Para$etrii Para$etrii unui trata$ent ter$ic sunt5 te$#eraturade incal&ire% durata de $entinere la te$#eratura de incal&ire% 7ite&a de incal&ire si racire(
4. EXEMPLE DE TRAT TRATAMENTE TERMICE SI CUPTOARE
Cu#toare Cu#toare #entru recoacere% calire% $aleabili&are% reincal&ire% otelire Otelul este un alia din *er si carbon% unde #rocentul de carbon se regaseste regaseste in li$itele nor$ale de /%/3< si 6%.<( Carbonul% in )unctie de )a&ele #rin care trece% se regaseste in di)erite interstitii sau $odi*cari cristaline% care sunt di)erit de $ari si care cau&ea&a di)erite distorsiuni ale retelei ato$ice( Deseori se alia&a si cu alte $etale cu$ ar * cro$ul% cobaltul% $anganul% etc( care $odi*ca de ase$enea structura otelului si a retelei ato$ice( Fierul #ur se a'a de la te$#eratura a$bianta #ana la te$#eratura de ?22XC in structura cristalina cubica cu 7olu$ centrat +)a&a Y, si se $ai nu$este si )erita(La te$#eraturi $ai inalte% intre ?22XC si 21?3XC este in structura cristalina cubica cu )ete centrate +)a&a V, care se nu$este si austenita si care intr-un inter7al )oarte $ic )or$ea&a o retea cristalina cubica cu 7olu$ centrat nu$ita si )a&a S sau SFe( In )unctie de reteaua cristalina% carbonul se regaseste *e in )or$a tetraedrica sau octaedrica a retelei cristaline a *erului% care au $ari$i di)erite si care la in$aga&inarea in$aga&inarea ato$ilor de carbon duce la di)erite distorsiuni ale structurilor cristaline ato$ice( Cu cat distorsiunile sunt $ai #uternice% cu atat otelul este $ai calit( La racirea lenta a otelului du#a turnare% structura cristalina su)era trans)or$ari trans)or$ari si trece in di)erite )a&e cu$ ar * )a&a de )or$are )or$are a austenitului% a )eritului si )a&e $i8te( Carbonul $igrea&a in ti$#ul trans)or$arii trans)or$arii #e #o&itia cea $ai )a7orabila a structurii( Ca#acitatea de absorbtie a structurii cristaline a *erului este li$itata iar cand la racire se atinge solubilitatea $a8i$a de carbon in otel% se #roduc se#arari de ce$entita% Fe 1C sau se#arari de gra*t( An a$estec de )erita cu ce$entita se nu$este #erlita( La un continut $ai ridicat de carbon in *er se )or$ea&a ledeburita% o )a&a de a$estec dintre austenita si ce$entita( Trata$ente Trata$ente ter$ice ter$ice de $aleabili&are si recoacere recoacere a otelului otelului in cu#toare La recoacere% incal&ire se are in 7edere aducerea la o anu$ita te$#eratura a #iesei de #relucrat du#a care se ur$areste o racire lina( In acest )el se #ot ur$ari u r$ari $ai $ulte obiecti7e cu$ ar *5 Maleabili&area totalaunde se ur$areste ur$areste $arirea cristalitelor care au ca e)ect $icsorarea re&istentei re&istentei si a duritatii $aterialului% de dorit in anu$ite ca&uri #articulare( Recoacerea Recoacerea de detensionare detensionare are loc la te$#eraturi $ici cu#rinse intre 49/XC si 69/XC si are ca sco# inlaturarea tensiunilor din #iesa #relucrata% #relucrata% tensiuni care se )or$ea&a la de)or$ari $ecanice sau la di7erse
#relucrari( De alt)el nu are loc $odi*carea #ro#rietatilor otelului( Recoacerea Recoacerea de o$ogeni&are o$ogeni&are durea&a #ana la 3 &ile% are loc la te$#eraturi ridicate intre 2/./XC si 21//XC si are ca rol o i$#artire egala% in structura cristalina% a ato$ilor straini( ite&a de racire stabileste )or$area )or$area )a&elor cat si a #ro#rietatilor otelului( Prin recoacerea recoacerea de rectristali&are rectristali&are se intelege re7enirea re7enirea la )or$ele cristaline initiale unei de)or$ari la rece( Prin acest #rocedeu se incal&este #iesa la te$#eraturi #utin #este te$#eratura de recristali&are de obicei la te$#eraturi intre ../X si Q//XC( Te$#eratura de recristali&are de#inde de $aterial si de gradul de de)or$are( Recoacerea Recoacerea de nor$ali&are nor$ali&are a otelurilor este una din #rinci#alele #rocedee de #relucrare #relucrare la cald( re ca obiecti7 )or$area )or$area unei structuri *ne de cristalite% care sunt i$#artite egal #este #iesa( La oteluri cu continut $ai ridicat de carbon% te$#eratura de recoacere este #utin sub 9//XC la oteluri cu continut $ic de carbon% te$#eratura #entru recoacerea de nor$ali&are nor$ali&are creste #ana la ?./XC( La recoacerea de in$uiere +globuli&are, +globuli &are, se ur$areste reducerea di)u&iunilor de ce$entita si #erlita% #entru a reduce re&istenta si duritatea otelului ast)el incat sa se #oata e)ectua $ai usor de)or$ari #lastice si $ecanice( Te$#eraturile obisnuite sunt cu#rinse intre 69/XC-Q9/XC( Calirea otelului Calirea consta in incal&irea incal&irea #ieselor din otel la o te$#eratura te$#eratura deter$inata din diagra$a Fe% Cu% ur$ata de o racire ra#ida in a#a% ulei% e(t(c(% #t a obtine o &ona la su#ra)ata #iesei calite cu o duritate s#rita( Otelirea in cu#torul de calire La o#eratiunea de calire a otelului nealiat se incal&este in #ri$a )a&a #iesa ce ur$ea&a a * #relucrata% la o te$#eratura intre 9//XC-?//XC% daca e ca&ul unui otel cu continut sca&ut de carbon% si cu continut $are de austenit( La otelurile aliate% te$#eraturile #ot a7ea 7ariatii inse$inate( Pentru a i$#iedica coro&iunea se insu'a in cu#tor ga& e8oter$( e8oter$( E8oter$ele E8oter$ele se #ot obtine cu un generator de ga&e% care se generea&a din hidrocarburi hidrocarburi si $ai contine #e langa CO si H 3% N3% CO3 si H3O( !#alarea #ieselor Du#a calirea in ulei sau e$ulsii este necesara o s#alare a #ieselor inainte de a intra in cu#torul de $aleabili&are( Fir$a Bo>o 7a #re&inta o ga$a intreaga de ast)el de $asini de s#alat totodata e8istand si #osibilitatea integrarii $asinilor de s#alat in cu#toare de calire( st)el toti acesti #asi cu$ ar * incal&irea% calirea% s#alarea si re7enirea re7enirea se #ot )ace cu o singura instalatie
Maleabili&area sau re7enirea otelului in cu#toare de re7enire
Du#a calirea otelului acesta de7ine )oarte dur% dar si )oarte casant( cest e)ect se #oate contracara #rin reincal&irea #iesei( La inter7alul de te$#eratura de sub 2//XC% re&ulta o i$bogatire cu ato$i de carbon in &ona cu de)ecte ale structurii ato$ice a otelului $artensitic( La te$#eraturi intre 2//XC si 3//XC ato$i de carbon ince# sa $igre&e din #o&itiile ne)a7orabile ale structurii( Ince#e eli$inarea de ce$entita( La continuarea cresteri te$#eraturii acest #rocess se a$#li*ca( Peste te$#eratura te$#eratura de 13/XC #ractic toti ato$ii de carbon #arasesc #o&itiile ne)a7orabile ale structurii iar la te$#eratura de 4//XC nu $ai au loc schi$bari la ni7el structural iar otelul de7ine $oale( La otelurile aliate cu cro$% 7anadiu% $olibden si Zol)ra$% duritatea ia a$#loare in acest inter7al de te$#eratura cand se )ac cedari de carbi&i(Calirea secundara este i$#ortanta #entru #re)abricate% deoarece trebuie sa isi #astre&e duritatea si la te$#eraturi inalte( In general odata cu cresterea cresterea te$#eraturii de $aleabili&are re7enire re7enire scade si duritatea otelului( La contact cu aerul ia nastere o o8idare o8idare a su#ra)etei% care are ca e)ect decolorarea #iesei( Ti$#ul necesar $aleabili&ariire7eniri $aleabili&ariire7eniri este in )unctie de 7olu$ul si $asa #iesei( 5. ACTIVITA ACTIVITATE DE LABORATOR LABORATOR
In cadrul laboratorului de Metode si Procedee Tehnologice s-a discutat te$a Procesul de Incal&ire #rin inductie electro$agnetica( $ discutat des#re a7antaele si de&a7antaele acestui #rocedeu%la ce ne auta% unde il intalni$% unde se utili&ea&a si la ce ne este de )olos in 7iata de &i cu &i( De ase$enea% ni s-au #re&entat di7erse 7ideocli#uri ce ne #re&entau acest #roces( 6. CONCL CONCLUZII UZII
In conclu&ie5 - incal&irea #rin inductie electro$agnetica este o incal&ire ra#ida cu o inertie ter$ica redusa - densitatea de #utere inectata in #iesa #oate atinge 7alori de #este 2/// B$3 - #uterea disi#ta se de&7olta direct in #iesa de incal&it - s#atiu ocu#at de instalatiile de incal&ire #rin inductie este redus - i$#actul ecologic redus+$ini$,-acest #rocedeu nu #resu#une degaarea unor ga&e noci7e - contact +)ara a#licarea din e8terior a unor electro&i, si incal&irea directa a #ieselor +)ara sursa e8terioara de caldura, - o8idare $ini$a% calitate uni)or$a a $aterialului #relucrat - ti$# $ini$ necesar #entru #regatirea #regatirea instalatiei #entru% lucru% reglare ra#ida% $unca curata si neinse$nate derana$ente datorite radiatiei ter$ice( Pute$ s#une ca este cea $ai sigura si cea $ai utila $etoda in sec 88-lea(Este cea $ai bene*ca% cand ne re)eri$ la gradul de #oluare si totodata la scutirea de energie electrica(
cest #rocedeu #er$ite auto$ati&area si roboti&area #reocedeelor tehnologice sau a linilor de )abricatie #entru ca #ute$ controla #ara$etrii #ara$etrii acestora( Randa$entul ridicat al instalatiei 5 #este 6/<(((((((ga& 3/-1/<( Incal&irea #rin inductie este utili&ata #entru to#irea sau $entinerea in stare to#ita a $etalelor sau aliaelor% #entru incal&irea reci#ientilor% #entru incal&irea in #ro)un&i$e a se$i)abricatelor care ure$ea&a a * #relucrate la cald% #entru trata$entul ter$ic su#er*cial% #entru incal&irea reci#ientilor% #entru sudarea sudarea si li#irea $etalelor% etc 7. BIBLIOG BIBLIOGRAFI RAFIE E • • • • •
htt#5ZZZ(scritub(co$tehnica-$ecanica ZZZ(Wre)erat(co$ ZZZ(asro(ro ZZZ(scribd(ro ZZZ(Zii#edia(ro
