60499969 Apostila de Solda Curso UFCG
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Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
Soldagem a Arco Elétrico
Processos
Eletrodo Revestido, TIG e MIG-MAG
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
FIEP - FEDERAÇÃO DAS INDÚSTRIAS DO ESTADO DA PARAÍBA
Presidente: Francisco de Assis Benevides Gadelha
SENAI - DEPARTAMENTO REGIONAL DA PARAÍBA
Diretora Regional: Maria Gricélia Pinheiro de Melo
Diretor Administrativo Financeiro: José Aragão da Silva
Diretora de Operações: Maria Berenice de Figueiredo Lopes
Diretora de Planejamento e Marketing: Patrícia Gonçalves de Oliveira
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
Federação das Indústrias do Estado da Paraíba
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Departamento Regional da Paraíba
Soldagem a Arco Elétrico
Processos
Eletrodo Revestido, TIG e MIG-MAG
Campina Grande – PB
2010
FIEPSESI
SENAIIEL
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
É autorizada reprodução total ou parcial deste material, por qualquer
meio ou sistema desde que a fonte seja citada.
Este material foi atualizado, adequado e revisado pela equipe do SENAI -
Departamento Regional da Paraíba, tendo como referencial o Banco de Recursos
Didáticos do SENAI/DN, bem como outras fontes bibliográficas.
Informamos que não será permitida qualquer alteração neste material, sem
que haja autorização da UNIEP.
SENAI. PB.
Metalmecânica: Qualificação/SENAI
Departamento Regional da Paraíba. – Campina Grande, 2008.
1. Soldagem a Arco Elétrico (Processos Eletrodo Revestido, TIG e MIG-MAG)
CDD
SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Departamento Regional da Paraíba
Avenida: Manoel Guimarães – 195 – José Pinheiro
CEP: 58100-440 – Campina Grande – PB
Fone: (83) 2101.5300
Fax: (83)2101.5394
E-mail: [email protected]
Home page: http://www.fiepb.org.br
UA1008
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
SUMÁRIO
1 Segurança na Soldagem 11
1.1 - Principais riscos para um soldador 11
1.1.1 - Poluição por fumos de soldagem
1.1.2 - Radiações visíveis e invisíveis
1.1.3 - Ruídos excessivos
1.1.4 - Choques elétricos
1.1.5 - Incêndios e explosões
12
14
21
22
26
2 Soldagem com eletrodo revestido 33
2.1 - Processo eletrodo revestido 33
2.2 - Histórico 33
2.3 - Iniciando o Trabalho
2.4 - Ignição do Arco elétrico
2.5 - Ferramentas e acessórios para soldagem com eletrodo
revestido
34
36
37
3 Eletricidade na Soldagem 43
3.1 – A Corrente elétrica 43
3.2 - Circuitos 43
3.3 - Tipos de corrente elétrica
3.4 - Fontes de Energia para Soldagem
3.4.1 – Transformadores
3.4.2 – Retificadores
3.4.3 – Geradores
3.4.4 - Inovações Tecnológicas
44
48
48
50
52
54
4 Eletrodo Revestido 56
4.1 - Funções do revestimento 57
4.2 - Escolha do tipo correto de eletrodo 58
4.3 - Principais tipos de revestimento 58
4.4 - Classificação AWS para Eletrodos Revestidos 59
4.5 - Armazenagem e cuidados especiais com eletrodos
revestidos
63
5 Juntas 65
5.1 – Tipos de juntas 65
5.2 – Chanfros e separações 68
6 Posições de Soldagem 72
7 Fenômenos na Soldagem 75
7.1 – Metalurgia da soldagem 75
7.2 - Sopro magnético 76
8 Descontinuidades na soldagem 77
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
9 Simbologia de Soldagem 83
9.1 - Símbolos básicos 83
9.2 - Dimensões da solda 90
10 Instrumentos de medição e controle para soldagem 93
11 Soldagem TIG 99
11.1 – Processo de Soldagem TIG 99
11.2 - Surgimento 99
11.3 – Esquema de um equipamento de soldagem TIG 100
12.4 – Tipos de correntes para o Processo TIG 101
11.5 – Fontes de energia para soldagem TIG 102
10.6 – Tocha para soldagem TIG 103
10.7 – Difusores de gás para tocha TIG 107
10.8 – Bocal de gás para tocha TIG 108
10.9 – Eletrodo de tungstênio 111
10.10 – Classificação AWS para varetas 115
10.11 – Gases de proteção 116
10.12 – Regulagem da pressão de Trabalho 118
12 Soldagem MIG-MAG 123
12.1 – Processo de Soldagem MIG-MAG 123
12.2 – Surgimento do Processo 123
12.3 – Esquema de um equipamento MIG-MAG 124
12.4 – Fonte para soldagem MIG-MAG 125
12.5 – Sistemas de alimentação do arame eletrodo 126
12.6 – Roletes para alimentação 128
12.7 – Pistolas de soldagem MIG-MAG 129
12.8 – Arame eletrodo para soldagem MIG-MAG 132
12.9 – Gases de proteção 137
12.10 – Regulagem da vazão do gás de proteção 138
12.11 – Transferência Metálica 140
12.12 - Ferramentas e acessórios para soldagem MIG-MAG 142
13 Terminologias de Soldagem 145
Referências Bibliográficas 156
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
APRESENTAÇÃO
Caro aluno:
Neste momento você está iniciando seus estudos na área de soldagem, no
curso SOLDADOR A ARCO ELÉTRICO PELOS PROCESSOS DE ELETRODO
REVESTIDO, TIG E MIG-MAG do SENAI – Departamento Regional da Paraíba.
Este módulo contém informações necessárias sobre o curso SOLDADOR A
ARCO ELÉTRICO e tem o objetivo de fazer você conhecer os princípios e normas
técnicas que comandam o profissional em soldagem, como também, conhecer os
componentes, os instrumentos, as ferramentas e as máquinas utilizadas no dia-a-dia
do profissional desta área.
A presente série metódica é composta de tarefas, onde são apresentados conteúdos técnicos necessários para a compreensão de conceitos básicos em soldagem pelo processo de eletrodo revestido, a fim de operacionalizar a realização da parte prática.
Trata-se de um material de referência, preparado com todo o cuidado para
ajudá-lo em sua caminhada profissional. Por isso, desejamos que ele seja, não
apenas a porta de entrada no mundo do trabalho, mas, que também indique os
vários caminhos que este mundo pode oferecer quando se tem curiosidade,
criatividade e vontade de aprender.
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL STENIO LOPES
SEGURANÇA NA SOLDAGEM
Oficina de Metalmecânica Soldagem Com Eletrodo Revestido
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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1 - SEGURANÇA NA SOLDAGEM
Todo profissional envolvido nos trabalhos de soldagem deve estar consciente das
atividades que precisa desempenhar como um todo e, também, conhecer os riscos
decorrentes da utilização dos equipamentos manuseados para a execução dessas
atividades.
É indispensável, ainda, que esse
profissional se preocupe em adotar
medidas de saúde e segurança
capazes de minimizar acidentes, e que
vão permitir o desempenho de seu
trabalho de forma segura e eficaz.
Por isso, vamos apresentar, nesta
seção, uma série de conteúdos
relacionados aos perigos que a
soldagem oferece, descrevendo as
principais medidas de saúde e
segurança a serem adotadas para
prevenir acidentes e, ainda, o que
deve ser feito caso esses acidentes
ocorram.
Fig. 1 – Proteção durante a soldagem
1.1 – Principais riscos para um soldador
Em todos os processos de soldagem por fusão, os riscos à que o soldador se expõe são imensos. Entre estes riscos podemos citar os seguintes:
Poluição por fumos de soldagem; Radiação visível e invisível;
Ruídos excessivos;
Choques elétricos;
Incêndios e explosões.
Fig. 2 – Riscos para o soldador
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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1.1.1 - Poluição por fumos de soldagem
A liberação de fumos metálicos nos
processos de soldagem é um fato real
e inevitável (fig. 3), estes fumos são
oriundos de partículas metálicas
liberadas na fusão dos metais, esta
poluição é provocada principalmente
por resíduos contidos no metal base a
exemplo de óleos, impurezas, tintas
entre outros.
No processo de eletrodo revestido (em
alguns casos) são liberados fumos
prejudiciais à saúde do homem, que
podem provocar desde irritações nos
olhos e vias aéreas como problemas
futuros em caso de grandes exposições
aos mesmos, a exemplo de câncer nos
ossos e nos pulmões em virtude de
substâncias como o fluoreto de cálcio e
óxido de zircônio existentes no
revestimento de alguns deles.
Fig.3 – Poluição por fumos na soldagem
Precauções:
Trabalhar em locais com boa ventilação sem prejudicar a soldagem; (fig. 4)
Ventilar forçadamente ambientes confinados; (fig. 5)
Usar máscaras de proteção para fumos; (fig. 6 e 7)
Posicionar-se de maneira a não inalar os fumos; (fig. 8)
Utilizar exaustores para soldagem (portáteis ou fixos). (fig. 9 e 10)
Fig. 4 – Ambiente de trabalho ventilado Fig. 5 – Ventilação forçada. e com sistema de exaustão.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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Fig. 6 – Máscaras para proteção Fig. 7 – Máscara para soldador contra fumos metálicos com proteção para fumos metálicos
Fig. 8 - Posicionamento correto Fig. 9 – Sistema fixo de exaustão Do Soldador
Fig. 10 – Sistema de exaustor móvel
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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1.1.2 – Radiações visíveis e invisíveis As radiações emitidas pelos processos de soldagem são apresentadas de forma
invisível e visível. As radiações invisíveis são em forma de raios Infravermelhos e
ultravioletas emitidas nas mesmas proporções que as dos raios solares, entretanto
ocorre um grande diferencial, os raios solares são filtrados pelas nuvens e pela a
camada de ozônio fato que nos processos de soldagem é agravado pela ausência
destas proteções.
A emissão de radiação visível é
decorrente da luminosidade existente no
arco elétrico que em conjunto com os
raios invisíveis podem causar problemas
de visão e queimaduras, podendo
ocorrer lesões irreversíveis nos olhos e
até câncer de pele se a exposição do
soldador for de forma constante e
prolongada. Em virtude desta ausência é
fundamental que o soldador utilize todos
os equipamentos de proteção individual
para que possa preservar a sua própria
saúde.
Fig. 11- Radiações luminosas
1.1.2.1 – Equipamentos de proteção para soldador:
Avental;
Casaca;
Mangas;
Polainas (perneiras);
Luvas de cano longo;
Toca em algodão ou raspa de couro;
Óculos de proteção;
Botas de segurança (bico de aço)
Máscara para soldador;
Protetor auricular.
A vestimenta do soldador é fabricada em raspa de couro ou vaqueta para uma melhor proteção do mesmo. Este por sua vez só poderá usar roupas em algodão ou tecidos grossos a
exemplo do jeans para evitar queimaduras.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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Aventais
Os aventais de modelo simples (fig.12) são os mais utilizados, estes tem como objetivo principal a proteção do tórax e a parte superior das pernas, indicado na execução de pequenos trabalhos de bancadas. Outro modelo de avental apresenta-se com mangas agregadas (fig. 13), estes pelo seu formato possuem uma maior proteção em relação ao modelo simples, além de proteger as partes citadas anteriormente protegem também os braços, ombros e parte das costas. Sua aplicação é indicada para quaisquer tipos de trabalhos a serem realizados pelo soldador.
Fig. 12 – Avental Fig. 13 - Avental Simples Tipo Barbeiro
Casacas A casaca (fig. 14) é indicada para a realização de todos os tipos de trabalhos a serem realizados pelo soldador, principalmente trabalhos estruturais que envolvam soldagem na posição sobre cabeça. Utiliza-se para proteger especialmente os braços, o peito e as costas.
Fig.14 – Casaca de Couro
Mangas Utilizadas em conjunto com aventais de modelo simples, estas vestimentas (fig. 15) tem a finalidade de proteger somente os braços do soldador.
Fig. 15 – Mangas em Raspa de couro
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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Polainas (perneiras)
As Polainas, também conhecidas como
Perneiras para soldador, podem
apresentar-se de diversas formas ou
modelos (fig. 16). Este elemento utiliza-
se para proteger parte das pernas e os
pés do usuário.
Fig. 16 – Polainas (Perneiras)
Luvas de cano longo
As luvas podem ser consideradas uma
das partes mais importantes da
vestimenta do soldador, todo o manuseio
das peças e acessórios devem ser
realizados com as mesmas. Este EPI
tem finalidade de proteger as mãos de
possíveis queimaduras, cortes ao
manusear peças bem como isolante
contra descargas elétricas. Seus
modelos podem variar quanto às
necessidades dos serviços. Luvas de
vaquetas (fig. 17) são mais flexíveis,
porém menos resistentes luvas de
raspas de couro com reforços na palma
da mão (fig. 18) são usadas para
trabalhos maiores.
Fig. 17 – Luvas de vaqueta
Fig. 18 – Luvas em Raspa de Couro com reforço.
Deve evitar-se segurar peças muito quentes com as luvas
porque elas se deformam e perdem sua flexibilidade.
- Para maior segurança só recomendamos a utilização de luvas com cano longo para proteção das mãos do soldador.
- Substitua imediatamente qualquer EPI danificado,
principalmente as vestimentas de couro.
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Tocas em algodão
A Toca utilizada pelo soldador (fig. 19) é
fabricada em algodão e tem por
finalidade proteger a cabeça, orelhas e
pescoço dos respingos projetados
durante a execução da soldagem.
Fig. 19 – Toca em Algodão
Óculos de proteção
Sabemos que os olhos são uma das partes mais sensíveis do nosso corpo. O uso
de óculos de proteção incolor (fig. 20), para os trabalhos do soldador devem ser
constantes, mesmo quando utilizando máscaras de proteção, afinal máscaras
protegem o rosto do usuário.
Outro ponto importante na
obrigatoriedade da utilização deste EPI
se deve também aos respingos e
projeções que passam por cima da
máscara podendo atingir os olhos.
Existem no comércio óculos de proteção
com várias tonalidades de cores:
amarelos, pretos, entre outros. Estes,
caso usados durante a soldagem podem
aumentar a luminosidade do Arco
elétrico ou não proteger
adequadamente, provocando lesões
graves aos olhos do soldador.
Fig. 20 – Óculos de Proteção com lentes
transparentes incolor
Botas de segurança (bico de aço)
Em determinados serviços realizados por soldadores o manuseio de grandes peças, chapas pesadas bem como o risco de incidentes com peças no piso são eminentes. A utilização de botas de segurança com biqueira de aço (fig. 21) se torna indispensável.
Fig. 21 – Bota de segurança
Não se devem substituir as polainas por botas de segurança, a utilização das duas é importante para uma
proteção completa dos pés do soldador.
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Tipos de máscaras para soldador
As máscaras de proteção são feitas de fibra de vidro, fibra prensada ou de plástico e têm um visor no qual se coloca um vidro neutralizador e os vidros protetores deste. Usa se para proteger o rosto e evitar queimaduras. Existem máscaras de diversos tipos e aplicações como se segue:
Sustentação manual; (fig.22) Visor articulado; (fig.23) Tipo capacete; (fig.24) Com suporte para cabeça; (fig.25) Com lente de auto-escurecimentos (cristal líquido). (fig. 26 e 27).
Fig. 22 – Máscara com Fig. 23 – Máscara com Fig. 24 – Máscara Tipo Sustentação manual Visor Articulado Capacete
Fig. 25 – Máscara com Fig. 26 – Máscara de Auto Fig. 27 – Máscara de Auto Suporte para cabeça escurecimento com exaustor escurecimento
As máscaras devem ser leves, de fácil manuseio, ajustar-se perfeitamente no rosto e na cabeça do soldador para evitar
problemas com as radiações.
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Lentes para soldagem: A escolha da lente adequada para o processo de soldagem, a qual o soldador irá
executar o trabalho possui importância extrema para que o mesmo não sofra lesões
na visão.
As lentes podem apresentar
tonalidades nas cores verdes ou
cinzas com numerações variadas em
função do processo de soldagem,
relacionado com a amperagem a ser
utilizada (tabela 1). As lentes escuras
(fig. 29 e 30) devem ser protegidas
com lentes incolores (fig. 31 e 32),
para que os respingos projetados
durante a soldagem não fixem
diretamente na mesma, este fato trará
economia tendo em vista que as lentes
incolores possuem um custo bem
menor que às escuras.
Fig. 28 – Lentes escuras para soldador
Fig. 29 – Lente escura retangular para Fig. 30 – Lentes escuras redondas Máscara de soldagem Para óculos de soldagem
Fig. 31 – Lente incolor retangular para Fig. 32 – Lentes incolores redondas Máscara de soldagem Para óculos de soldagem
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Tabela 1 - Numeração para lentes usadas nos processos de soldagem
Proteção Coletiva
Para proteger as pessoas ao redor e o
ambiente de radiações e respingos, é
utilizado biombos de material não
inflamável, ou cortinas próprias para
essa utilização.
As cortinas (fig. 33) vem ganhando
espaço na indústria pelo fato delas
favorecerem a visibilidade do trabalho
realizado pelo soldador sem afetar a
saúde visual das pessoas próximas.
Suas cores podem variar conforme a
aplicação do serviço.
Fig. 33 – Cortina com filtro de proteção
Não realizar serviços de soldagem utilizando lentes de contato, pois a radiação infravermelha causa aquecimento do líquido dos olhos podendo fundir as mesmas na retina
causando lesões graves.
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1.1.3 – Ruídos Excessivos Os altos índices de ruído são comuns no ambiente de trabalho dos soldadores. A utilização de esmeris, lixadeiras, martelos e as próprias fontes de soldagem, são vilãs da audição dos mesmos. O uso de protetores auriculares tipo plug (fig. 34), concha (fig. 35), capacetes (fig. 36), para soldador (fig. 37) entre outros, é obrigatório em ambientes com ruídos acima de 80 decibéis.
Fig. 34 – Protetor Tipo Plug
Fig. 35– Protetor Auricular Fig. 36 – Protetor Auricular Tipo Concha Tipo Capacete
Fig. 37 – Protetor Auricular Para Soldador
Os protetores auriculares não eliminam completamente os ruídos dependendo do modelo e das informações técnicas do EPI, os índices de redução podem variar. A poluição sonora em muitas indústrias ou em linhas de produção obriga em alguns casos a utilização de até dois pares de protetor auricular simultaneamente, sendo um tipo Plug e o outro do tipo Concha.
A exposição excessiva a altos índices de ruídos sem a utilização de protetores auriculares causa lesões graves e
em alguns casos irreversíveis a audição do homem.
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1.1.4 - Choques elétricos
Os riscos que o soldador passa por usar as fontes de correntes para soldagem são inevitáveis, a utilização da energia elétrica é indispensável. Todos nós temos a consciência do que pode ocorrer com o ser humano mediante uma descarga elétrica:
Formigamento pelo corpo;
Espasmo muscular;
Taquicardia;
Parada cardíaca podendo levar o indivíduo a óbito.
Sabemos que “Prevenir é melhor do que remediar”, e os cuidados necessários a serem tomados para diminuir os riscos ou até mesmo eliminá-los completamente estão listados a seguir. Precauções:
Verificar as condições dos cabos e conectores das máquinas;
Não fechar o circuito com corpo;
Utilizar as vestimentas em raspa de couro para um bom isolamento;
Usar botas de segurança adequadas;
Não executar trabalhos se estiver molhado ou em ambientes da mesma forma;
Realizar a limpeza interna dos equipamentos com os mesmos desconectados da rede de alimentação.
Verificar as condições dos cabos e conectores das máquinas;
As fontes de energia para soldagem trabalham com baixas tensões e altas intensidades, este fato traz um risco enorme para o soldador.
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Os cabos e conectores danificados além de trazer riscos de acidentes para o soldador, também afetam diretamente no resultado final dos cordões de solda em virtude das oscilações na corrente.
Fig. 38 – Cabo danificado próximo Fig. 39 – Cabo danificado Ao conector
Fig. 40 – Alicate terra danificado
Não fechar o circuito com corpo;
O fechamento do circuito ocorre quando o soldador toca na bancada ou na peça onde está conectado o grampo terra ao mesmo tempo em que toca no eletrodo com o equipamento energizado e sem isolante, fazendo com que a corrente passe pelo seu corpo (fig. 41).
Fig. 41 – Fechamento do Circuito elétrico com o corpo sem luvas
Saída da
Corrente Entrada da
Corrente
Eletrodo
Revestido
Passagem da Corrente
Pelo Corpo
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Utilizar as vestimentas em raspa de couro para um bom isolamento;
A utilização completa das vestimentas de couro e em excelentes condições de uso (fig. 42), possui função isolante no corpo do soldador.
Máscara para soldador Protetor Auricular Óculos de Proteção Toca de Algodão Casaca de Couro Avental em Raspa de Couro Luvas de Cano Longo Polainas sobre as Botas com Bicos de Aço
Fig. 42 – Soldador com as vestimentas De segurança
Usar botas de segurança adequadas;
As botas mais indicadas para uso dos soldadores são as que não possuem partes metálicas e com biqueiras de aço, de preferência utilizar as de modelo com elásticos como já visto anteriormente na (fig. 21).
Os bicos de aço das botas de segurança são completamente isolados não acarretando riscos de choques elétricos para o soldador.
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Não executar trabalhos se estiver molhado ou em ambientes da mesma forma;
A água é um excelente condutor de eletricidade, portanto mesmo que o
soldador esteja totalmente protegido com todos os EPI’s possíveis, caso tenha contato com água a eliminação da função isolante destes será imediata.
Realizar a limpeza interna dos equipamentos com os mesmos desconectados da rede de alimentação.
Durante a limpeza de equipamentos para soldagem, se faz necessário a utilização de Ar comprido seco (fig. 43) para evitar umidade dentro da máquina além da exigência de desconectar o mesmo da rede (fig. 44) para evitar acidentes.
Fig. 43 – Limpeza no interior do equipamento De soldagem, com Ar Comprimido Seco.
Fig. 44 – Desconectando equipamento Da Rede Elétrica
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1.1.5 – Incêndios e explosões
Toda operação que gera calor e fagulhas apresentam riscos eminentes de incêndios e explosões. Para se evitar problemas, muitas empresas adotam programas de segurança visando uma realização do serviço de forma segura e eficiente. Estes programas são baseados em cinco pontos (fig. 45):
Fig. 45 – Cinco Pontos de Segurança Para um Soldador
Remover: Todos os combustíveis existentes próximos e no local a ser realizado o trabalho, (Líquidos inflamáveis, papéis, tecidos entre outros).
Fig. 46 - Líquidos Inflamáveis
Fig. 47 - Fardos de Algodão
Fig. 48 - Fardos de Papeis
COBRIR
REMOVER
VEDAR EXTINTORES
VIGILÂNCIA
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Vedar: Todas as aberturas nos pisos, paredes, frestas e espaços existentes nas máquinas e equipamentos, para evitar o acumulo de fagulhas ou o deslocamentos delas para outros ambientes com riscos de incêndio.
Cobrir: Todas as máquinas e equipamentos que não possam ser removidos. (fig. 49)
Fig. 49 – Equipamentos cobertos Para evitar incêndios
Extintores: Manter extintores de incêndios (fig. 50), no local de trabalho. Estes extintores de preferência, deverão ser trazidos da própria oficina do soldador a qual deverá ter em estoques para usar nos trabalhos de campo.
Fig. 50 – Extintores de Incêndio Fig. 51 – Classes de Incêndio
O extintor de incêndio deverá ser selecionado em função do tipo de risco oferecido ou do material existente no local
onde será executado o trabalho.
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Vigilância: Manter vigilância no local do trabalho durante e até quatro horas depois da conclusão do serviço.
Fig. 52 – Explosão de uma oficina de Soldagem na Itália
Soldagem em Recipientes Fechados
A soldagem em recipientes fechados, a exemplos de vasos de pressão, caldeiras e até mesmo tanques para combustíveis, tanto podem causar danos à saúde do soldador por meios de fumos metálicos como também por riscos de explosões, portanto devemos tomar alguns cuidados:
Abrir todas as entradas de ar;
Fig. 53 – Soldagem em ambientes confinados
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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Ventilar se necessário;
Fig. 54 – Sistemas de ventilação forçada e exaustão para ambientes confinados
Na soldagem de tanques para combustíveis, lavar bem os mesmos com
banho de vapor e de preferência soldá-los contendo cerca de 90 % de
água em seu interior.
Fig. 55 – Tanque para armazenagem de combustível
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL STENIO LOPES
Soldagem Pelo Processo Eletrodo Revestido
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Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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2 - SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO
2.1 - PROCESSO ELETRODO REVESTIDO - Consiste em um arco elétrico que é formado com o contato do eletrodo (revestido) na peça a ser soldada. O eletrodo é consumido à medida que vai se formando o cordão de solda, cuja proteção contra contaminações do ar atmosférico é feita por atmosfera gasosa e escória, proveniente da fusão do seu revestimento.
Fig. 56 – Fundamento do processo de soldagem por
Eletrodo Revestido
2.2 - Histórico
Este processo foi usado inicialmente
em 1860 e em 1865 foi pateteado com
o nome de soldagem elétrica, neste
período eram usados eletrodos nus.
Em 1881 teve início a utilização do
eletrodo de carvão ligado ao pólo
negativo da fonte, e em 1887 usados
no pólo positivo. Com a grande
necessidade de um desenvolvimento e
melhor aplicação na união de metais,
foi pateteado na Suécia em 1907 o
primeiro eletrodo revestido, na qual
possuía como principal elemento uma
camada de cal e em 1912 foi
patenteado um outro eletrodo que
conseguia juntar estabilidade do arco e
as propriedades mecânicas do
material.
Fig. 57 – Soldagem com eletrodo revestido
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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2.3 - Iniciando o Trabalho
Todo trabalho a ser realizado por qualquer soldador, deve ser precedido por uma
analise adequada do tipo de serviço a ser executado, entre estes procedimentos
podemos destacar:
1. Identificar o tipo de material a ser soldado;
2. Organizar todas as ferramentas e acessórios necessários a execução do
mesmo;
3. Verificar as boas condições de segurança dos equipamentos e acessórios;
4. Realizar a limpeza adequada no material a ser soldado.
No caso da limpeza do material devemos observar os seguintes pontos:
O material deverá estar isento de
sujeira, oxidação, tintas, óleos,
graxas, entre outros;
A limpeza deverá ser realizada
apenas com escovas de aço de
acordo com o tipo de material a
ser soldado, com esmerilhadeiras
ou semelhante;
Fig. 58 - Esmerilhadeira Mirim
Fig. 59 - Escova rotativa Fig. 60 – Escova de aço manual
Não se devem utilizar produtos químicos na limpeza das
peças antes na soldagem para evitar contaminações.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
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Outro ponto importante e que por
inúmeras vezes é desprezado por muitos
soldadores no campo de trabalho, é um
cuidado básico com os cabos de obra
dos equipamentos de soldagem antes e
depois da realização do serviço.
Fig. 61 – Cabos enrolados inadequadamente
Procedimentos básicos a ser adotado:
Antes de iniciar o trabalho
1. Desenrolar todos os cabos do equipamento
Durante a soldagem a corrente elétrica cria campos magnéticos ao redor dos
cabos, fato que põe em risco a saúde do soldador bem como prejudicando
gravemente o equipamento internamente.
Ao Concluir os trabalhos
1. Enrolar primeiro o cabo de alimentação;
2. Enrolar os cabos obras.
Esta seqüência obrigará o soldador a sempre desenrolar totalmente os cabos
de obras para conseguir acesso ao cabo de alimentação e possa ligar o
equipamento.
A utilização de cabos de obras longos, só é recomendada em trabalhos de alturas onde o acesso ou transporte dos equipamentos não sejam possíveis, para evitar perca de corrente e riscos de acidentes.
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2.4 - Ignição do Arco elétrico
Devido o ar bem como os gases em geral não apresentarem uma boa
condutibilidade elétrica, é necessário que o soldador abra o arco de forma que a
ponta do eletrodo toque ou resvale na peça a ser soldada para iniciar o contato
elétrico, obtendo assim o curto-circuito.
1. Aproximação do eletro a peça;
2. Ignição do eletrodo após tocar ou resvalar o eletrodo na peça (curto-circuito);
3. Afastar o eletrodo da peça para obter o arco elétrico.
Atualmente existem inúmeros processos de soldagem, entre eles 71% são os de
soldagem por fusão, onde os processos por arco elétrico correspondem a 88% deste
grupo.
A distância que deverá ser mantida entre o eletrodo e a peça será aproximadamente igual ao diâmetro da alma do mesmo, a única exceção é para os eletrodos básicos que
são mantidos a metade do diâmetro.
Todos os processos de soldagem gerados por eletricidade
e obtidos através de uma ignição do contato do pólo
positivo com o negativo de uma fonte de corrente são
denominados processos de soldagem por arco elétrico.
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2.5 - Ferramentas e acessórios para soldagem com eletrodo revestido
Para a execução de um serviço com qualidade nos diversos processos de
soldagem, é necessária a utilização de ferramentas e acessórios corretos e em bom
estado de conservação. Estas ferramentas podem variar dependendo do processo
de soldagem a ser utilizado.
Escovas de Aço
As escovas de aço têm a função de limpar tanto ao material de base, quanto o cordão de solda, no inicio e no termino dos trabalhos. Elas podem ser manuais ou mecânicas (fig. 62). O material de fabricação das escovas dependerá diretamente da sua aplicação, entre elas podemos citar: Escovas com fios de bronze para
metais não ferrosos (exceto aço inox);
Escovas com fios de aço
aplicados a metais ferrosos; Escovas com fios de aço inox
aplicados ao metal de mesmo nome.
Fig. 62 – Escovas de aço
Picadeira (Martelo Picador) A picadeira também conhecida como martelo picador, tem a função de retirar
através do impacto, a escoria e os respingos provenientes da soldagem por eletrodo
revestido e dos arames tubulares..
São fabricados de aço especial, resistentes ao impacto e seus modelos e formas
variam de um fabricante para outro (fig.63).
Fig. 63 – Picadeiras para remoção de escória
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Martelo e Marretas Os martelos (fig. 64) e marretas (fig.65) são ferramentas de impacto, constituído de um
bloco de aço carbono preso a um cabo de madeira. As partes com as quais se dão os
golpes são temperadas. Estas ferramentas são utilizadas na maioria das atividades
industriais, tais como: mecânica geral, construção civil e outras.
Na soldagem são empregados no desempeno de barras e chapas e em conjunto com
talhadeiras são aplicados na remoção de respingos deixados durante a execução dos
cordões de solda.
Fig. 64 - Martelo de bola
Fig. 65 - Marreta
Nos metais com altos índices de tensões internas sujeitos a
trincas, a exemplo do ferro fundindo, recomenda-se a utilização
de golpes suaves com a bola do martelo sobre cada cordão
depositado logo após a soldagem, com a finalidade de aliviar tais
tensões.
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Talhadeira e Bedames São ferramentas de corte, feitas de uma haste de aço. Tem um extremo forjado, provido de uma cunha, temperadas e afiadas e outro chanfro arredondado, denominado de cabeça. As talhadeiras (fig. 66) e os Bedames (fig. 67) servem para cortar chapas, abrir rasgos, retirar excessos de material e em particular, na soldagem tem sua maior aplicação na remoção de respingos projetados durante os processos de fusão.
Fig. 66 – Talhadeira Fig. 67 – Talhadeira Tipo Bedame
Marteletes Pneumáticos
Os marteletes pneumáticos (fig. 68)
substituem as picadeiras e talhadeiras
na remoção de respingos deixados
durante a soldagem. Este tipo de
equipamento diminui o desgaste físico
do soldador
Fig. 68 - Martelete Pneumático
Tenaz A tenaz é uma ferramenta semelhante a um alicate (fig. 69), porém com cabos mais longos, utilizada no manuseio e deslocamento de peças quentes trazendo segurança para o soldador durante o transporte, em virtude da peça está projeta distante do corpo deste.
Fig. 69 – Tenaz para manuseio de peças aquecidas
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Alicate de Pressão para Soldador O alicate de pressão para soldador (fig. 70) segue o mesmo principio do alicate de pressão convencional, sua vantagem em serviços de soldagem deve-se ao formato das garras, possibilitando a fixação e alinhamentos de peças em geral, sem bloquear a passagem para o ponteamento.
Fig. 70 – Alicate de pressão para soldador
Alicate Porta Eletrodo
Os alicates porta eletrodos (fig. 71)
utilizados no processo de soldagem
por eletrodo revestido, tem a finalidade
de fixar o eletrodo para que a
soldagem possa ser executada.
É construído de cobre ou ligas deste,
possuem suas partes externas
totalmente isoladas, seu tamanho e
capacidade dependerão de acordo
com a amperagem a ser utilizada e a
colocação do eletrodo deverá ser de
fácil manuseio.
Os modelos e formas levam em
consideração a capacidade máxima da
intensidade que os alicates suportam
além das características especificas de
cada fabricante.
Fig. 71 – Alicates porta eletrodo
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Grampo Terra
O grampo terra (fig. 72) é constituído por dois braços unidos entre si no centro, por
passador metálico, em redor do qual se coloca uma mola para manter as
mandíbulas fortemente fechadas.
Podemos encontrar os grampos
fabricados em cobre, bronze ou
alumínio e sua colocação na bancada
de trabalho ou na peça a ser soldada,
deverá ser bem fixada para evitar
danos ao equipamento e riscos de
segurança para o soldador.
Fig. 72 – Grampos terra Conectores Os conectores são o elo entre os cabos de obra e a fonte de energia para soldagem. Podemos encontrá-los fabricados em alumínio, bronze ou cobre. Em ambos os casos os cuidados com eles devem ser os mesmos: Estar bem fixados e encaixados
aos cabos; (fig. 74) Apresentar boas condições de
uso; As porcas de fixação dos
mesmos devem estar bem apertadas;
Em caso de danos na junção entre os cabos e os conectores (fig. 75) aplicar as devidas correções ou substituir se necessário.
Fig. 73 – Conector convencional para
ligação dos cabos obra a máquina
Fig. 74 – Cabo obra encaixado Fig. 75 – Cabo obra danificado Corretamente no conector no encaixe do conector
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Conectores de Engate Rápido Os conectores convencionais apesar de apresentarem baixo custo na aquisição e manutenção, trazem prejuízos e desgastes tanto ao equipamento devido a superaquecimentos no circuito, quanto no resultado final da soldagem em virtude da instabilidade do Arco elétrico. A substituição destes, por conectores de engate rápido com manoplas de borracha (fig. 76), trazem inúmeros benefícios para todo o processo de trabalho. Vantagens: Conexão rápida e firme dos
cabos de obra; Ampliação dos cabos sempre
que necessário através de extensões para serviços em altura;
Maior proteção na junção entre o cabo e o conector; (fig. 77)
Maior segurança no manuseio dos mesmos;
Aumento da vida útil dos conectores.
Fig. 76 – Conectores de engate rápido Com manoplas de borracha
Fig. 77 – Proteção do cabo obra com a manopla de borracha
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3 - Eletricidade na Soldagem Sabemos que a maioria dos processos de soldagem envolve a utilização da eletricidade como energia. Este fato exige do soldador conhecimentos básicos sobre o funcionamento e os perigos existentes no manuseio dos equipamentos que necessitam da energia elétrica.
3.1 - A Corrente elétrica
Na Física, corrente elétrica é o fluxo
líquido de qualquer carga elétrica.
Raios são exemplos de corrente
elétrica, bem como o vento solar,
porém a mais conhecida,
provavelmente, é a do fluxo de
elétrons através de um condutor
elétrico, geralmente metálico. Este
fluxo faz com que ocorra a
movimentação dos electrorns do pólo
negativo(-) para o positivo(+) (fig.84). Fig. 84 – Fluxo da Corrente Elétrica
3.2 - Circuitos
Os circuitos hidráulicos e elétricos têm características próprias, que o soldador
deve conhecer. Analise estas características e, depois, compare um circuito com o
outro.
Circuito hidráulico - Neste circuito, a força motriz do fluxo hidráulico pode ser obtida por meio de pressão da bomba. O volume circulante, que cresce com o aumento da pressão, é o fluxo no tubo condutor. O estreitamento obtido por meio de um registro de água e todas as outras resistências relativas à tubulação reduz o fluxo de água, aumentando a pressão (fig. 85).
Fig. 85 - Esquema do circuito hidráulico
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Circuito elétrico - No circuito elétrico, a força motriz da corrente elétrica é obtida
sob a forma de tensão (V), por meio da fonte de corrente elétrica, em volts.
A corrente elétrica é obtida pelo movimento de elétrons no condutor elétrico. A
intensidade de corrente (I), medida em ampares, é equivalente a um determinado
número de elétrons por segundo, e cresce com o aumento de tensão.
A resistência elétrica (R), medida em ohms, é obtido por meio de um condutor com
baixo valor de condutividade elétrica, como é o caso do arco elétrico.
Todos os tipos de resistência elétrica provocam uma queda na intensidade de
corrente.
Circuito de soldagem - No circuito de
soldagem, o arco elétrico é a principal
resistência, determinando os valores
tanto da corrente de soldagem como
da tensão do arco elétrico (fig. 86).
As resistências que se encontram nos
cabos de solda possuem os valores
muito baixos.
Fig. 86 - Esquema do circuito de soldagem
3.3 - Tipos de corrente elétrica
Básicamente conhecemos dois tipos de corrente eletrica, corrente alternada (CA)
e corrente contínua (CC), que encontramos diáriamente ao nosso redor nas mais
diversas aplicações.
Na soldagem com eletrodo revestido não poderia ser diferente, usamos os dois
tipos: corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC). A utilização delas depende
diretamente do tipo de máquina e do eletrodo a qual será realizado o trabalho.
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Corrente Alternada (CA)
A corrente alternada é o tipo de corrente elétrica que encontramos em nossas
residências, no trabalho, rede pública, entre outros.
Fig. 87 – Corrente Alternada na Indústria Fig. 88 - Corrente Alternada na rede pública
Esta corrente é transportada em alta tensão e transformada para tensões mais
baixas (corrente monofásica 220V e corrente trifásica 380V) antes de chegar ao
consumidor.
Fig. 89 - Corrente Alternada Monofásica Fig. 90 - Corrente Alternada Trifásica
A utilização deste tipo de corrente na tecnologia de soldagem vem sendo feita com o
uso de transformadores de solda, que recebe a tensão da rede elétrica (110V, 220V,
380V ou até mesmo tensões mais elevadas) e transforma a mesma em tensões
baixas variando entre 42V e 80V de tensão em vazio, estes valores durante a
soldagem dependendo do comprimento do arco e da intensidade da corrente, baixa
ainda mais, chegando a valores de 20V até 36V.
Hertz é a unidade de medida para a freqüência, no caso do
Brasil a freqüência utilizada é de 60 Hz, isto significa uma
mudança de 60 períodos, ou seja, uma mudança de 60
vezes por segundo.
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Corrente alternada (CA): Devido à mudança constante do sentido da corrente
elétrica, onde os pólos alternam por inúmeras vezes entre positivo e negativo, a
utilização dos eletrodos revestidos independem da polaridade, devendo estes seguir
as recomendações dos fabricantes e de normas regulamentares, para algumas
restrições quanto ao uso da corrente alternada (CA).
Corrente Continua (CC)
A corrente continua é o tipo de corrente que encontramos no cotidiano, em
automóveis, aparelhos elétricos e eletrônicos como celulares, mp4, lanternas e
rádios portáteis, que utilizam pilhas ou baterias que podem variar entre 1,5V até
24V, conforme figuras .
Fig. 91 – MP4 Fig. 92 – Rádio a pilha
Fig. 93 – Celulares Fig. 94 – Automóvel
Fig. 95 - Corrente alternada para Fig. 96 - Corrente alternada trifásica para Corrente Contínua Corrente Contínua
A tensão em vazio é a tensão medida nos conectores dos
cabos das máquinas de soldagem quando a fonte está
ligada, porém, sem carga.
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A aplicação da corrente continua na tecnologia de soldagem e obtida através de
retificadores e geradores de soldagem, que a exemplo dos transformadores,
recebem a tensão da rede elétrica (110V, 220V, 380V ou mais) e fornecem tensões
em vazio acima de 80V.
Corrente contínua (CC): A utilização desta corrente com eletrodos revestidos não
possui limitações, devemos, no entanto a exemplo da corrente alternada, seguir as
recomendações dos fabricantes e de normas regulamentares, este fato se deve há
alguns casos em que o eletrodo revestido deverá ser utilizado apenas no pólo
positivo (+) ou no pólo negativo (-).
Veja o exemplo a seguir dos tipos e utilizações de polaridades a serem utilizados
com a corrente contínua (CC).
Polaridades (Sentido da Corrente Elétrica)
Polaridade direta: Na polaridade
direta, o cabo do alicate porta eletrodo
é ligado no terminal negativo (-) da
máquina, enquanto o cabo do alicate
terra é ligado no positivo (+) da mesma
(fig. 97).
Fig. 97 – Polaridade Direta
Polaridade inversa: Na polaridade
inversa ocorre o oposto, o cabo do
alicate porta eletrodo é ligado no
terminal positivo (+) da máquina,
enquanto o cabo do alicate terra é
ligado negativo (-) da mesma (fig. 98).
Fig. 98 – Polaridade Inversa
A corrente continua é mais indicada para inúmeros
processos de soldagem em virtude da melhor estabilidade
do Arco elétrico.
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48
3.4 - Fontes de Energia para Soldagem
Em todos os processos de soldagem por arco elétrico, a aplicação e utilização do
equipamento adequado são de grande importância para o bom andamento dos
trabalhos e qualidades dos mesmos. Para os processos de soldagem por eletrodo
revestido, MIG MAG e TIG, existem basicamente três tipos de fontes de energia:
Transformadores, Retificadores e Geradores de Soldagem.
3.4.1 - Transformadores
No transformador de soldagem, a corrente elétrica entra na bobina primária,
seguindo posteriormente para a bobina secundária, transformando a tensão alta em
tensão baixa e a intensidade baixa em alta intensidade para que possa ser aplicada
aos processos de soldagem.
Símbolo do Transformador
Fig. 99 – Esquema de regulagem por interruptor gradual
Fig. 100 – Esquema de regulagem por meio do núcleo de dispersão
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Os Transformadores (CA) para o processo de eletrodo revestido com tensão em
vazio entre 42V e 69V, possuem limitações na utilização de alguns eletrodos
revestidos. Estes eletrodos só conseguiram acender e manter o arco elétrico com
tensões maiores que 70V e em alguns casos haverá eletrodos revestidos que só
poderão ser usados em (CC).
Fig. 101 - Transformador com Fig. 102 - Transformadores com
tensão em vazio de 50V. tensão em vazio de 80V.
A regulagem da amperagem dos transformadores de soldagem é obtida por meio
de Três situações distintas:
1. Interruptor Gradual (fig.103); 2. Deslocando o núcleo móvel aproximando-o ou afastando-o das bobinas
primária e secundária através de uma manivela (neste caso obtenham-se ajustes mais finos que o anterior) (fig.104);
3. No caso de equipamentos mais modernos com dispositivos eletrônicos uma simples modificação em uma chave seletora é o suficiente para a troca da intensidade (fig.105).
Fig. 103 – Regulagem Fig. 104 – Regulagem Fig. 105 - Regulagem
por Interruptor gradual por manivela por chave seletora
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50
A escolha de um transformador de soldagem para determinados trabalhos é
decorrente dos seguintes fatores:
1. Baixo custo de aquisição e manutenção;
2. Soldagem de trabalhos leves a moderados (trabalhos de serralharia);
3. Transformadores com tensão em vazio abaixo de 80V não necessita de ventilação forçada (economia de energia);
4. Sem risco de sopro magnético; 5. Utilizado no processo de
soldagem TIG Alumínio, Magnésio e suas ligas (para romper a camada superficial de óxidos existente nos mesmos).
Fig. 106 – Transformador para o processo TIG
3.4.2 - Retificadores
Os retificadores de soldagem seguem o mesmo princípio dos transformadores
quanto à alimentação da rede elétrica, sua diferença aparece na aplicação das
placas de diodos de silício para fontes convencionais e de tiristores nas fontes de
soldagem com circuitos eletrônicos.
Símbolo do Retificador Símbolo do Retificador Convencional Tiristorizado
Fig. 107 – Esquema do retificador de soldagem
A utilização da CA por meio de transformadores para o processo
TIG, só terá efeito se a fonte possuir um gerador de freqüência
para aplicar uma corrente suficiente e estável para que o arco
possa ser mantido.
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51
Os Retificadores de soldagem (CC) são utilizados para vários processos de
soldagem entre eles podemos citar os processos de Eletrodo Revestido (fig. 108),
TIG– aços (fig. 109) e MIG/MAG (fig. 110).
Fig. 108 - Retificador para Soldagem Fig. 109 - Retificador para Soldagem com eletrodo revestido com eletrodo revestido e TIG
Fig. 110 - Retificador para Soldagem MIG-MAG
A regulagem dos retificadores de soldagem também é semelhante aos
transformadores, com exceção da regulagem por Interruptor Gradual que neste caso
não é aplicada.
Fig. 111– Retificador com Fig. 112 – Retificador com Regulagem por manivela Regulagem por chave seletora
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Os retificadores de soldagem são equipamentos que quase não possui limitações na
execução dos seus trabalhos, este fato faz com que inúmeras empresas escolham
este tipo de equipamento para atender uma serie de serviços. Suas características
são:
1. Custo de aquisição e manutenção moderado; 2. Soldagem de trabalhos leves a pesados; 3. Retificadores possuem tensão em vazio cima de 80V (ideal para realização
de trabalhos com qualquer tipo de eletrodos); 4. Utilização de corrente de contínua (produz arco estável); 5. Ventilação forçada precavendo o superaquecimento dos componentes.
4.3 - Geradores
Os Geradores de soldagem são equipamentos que não conhecem limitações na sua
aplicação, fabricados por encomenda e principalmente aplicados em trabalhos de
campo. São máquinas que produzem corrente contínua (CC) através de seu próprio
gerador que dá origem ao seu nome.
Símbolo do Gerador
Fig. 113 – Esquema do gerador de soldagem
A regulagem destes equipamentos difere em relação aos outros. No caso dos
Geradores é necessário o controle tanto da Corrente (A) quanto da Tensão (V), fato
este que confunde muito os profissionais de soldagem.
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53
Outra característica dos Geradores é sua independência em relação a energia elétrica, dependendo do modelo, ele pode ser movido com um motor a Diesel ou acoplado a transmissão de algum caminhão ou trator por exemplo.
Gerador de Soldagem para o Processo
de Eletrodo Revestido, movido a
eletricidade ou transmissão externa
(fig. 114).
Fig. 114 – Gerador de soldagem Para eletrodo revestido
Gerador de soldagem Multiprocesso (eletrodo revestido, MIG-MAG), movido a Diesel (fig. 115).
Fig. 115 – Gerador de soldagem
Multiprocesso
Gerador de Soldagem para o Processo de
Eletrodo Revestido, movido a Diesel (fig. 116).
Fig. 116 – Gerador de soldagem para Eletrodo revestido movido a óleo diesel
Características dos Geradores:
1. Custo de aquisição e manutenção alto; 2. Soldagem de trabalhos leves a pesados; 3. Geradores possuem tensão em vazio de 100V (ideal para realização de
trabalhos com qualquer tipo de eletrodos); 4. Produz corrente de contínua (arco estável); 5. Ventilação forçada precavendo o superaquecimento dos componentes; 6. Alimentação elétrica ou através de motores auxiliares.
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Exigências a Corrente de Soldagem
Toda fonte de corrente para soldagem, devem preencher alguns pontos
fundamentais para que sua utilização abranja diversas situações, estas exigências
são:
1. A tensão (volts) deve ser baixa; 2. A intensidade (amperes) deve ser alta para conseguir suficiente energia para
o arco; 3. A corrente deve ser ajustável para possibilitar o uso de diferentes
consumíveis; 4. O circuito deve ser seguro de curtos circuitos; 5. A corrente de soldagem deve apresentar boa regularidade.
3.4.4 - Inovações Tecnológicas
Um grande diferencial nos dias atuais é a utilização de equipamentos eletrônicos
conhecidos como Inversoras ou simplesmente de fonte Inverter (fig. 117 e 118).
Este tipo de equipamentos vem revolucionando o mercado de soldagem devido à
grande aplicabilidade dos equipamentos e também do tamanho e peso que estas
apresentam.
Fig. 117 – Fonte Inversora para Fig. 118 – Fonte Inversora para soldagem soldagem com eletrodo revestido com eletrodo revestido e TIG
As fontes inversoras podem apresentar as seguintes características;
1. Utilização de (CC); 2. Peso aproximado de 4Kg; 3. Alimentação da rede elétrica de 220V (em alguns Casos); 4. Retificação da corrente na entrada através de diodos e na saída com
tiristores; 5. Arco elétrico suave e estável; 6. Pode apresentar-se na forma de máquina bi-processo (TIG/Eletrodo
Revestido).
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Outra Tendência do mercado são as máquinas Multiprocesso, que podem agregar a
um único equipamento vários Processos de Soldagem (fig. 119 e 120). Dentro desta
nova vertente, existem ainda fontes mais modernas que se apresentam com micro
processadores que permitem aos soldadores resposta mais rápida e maior
qualidade no trabalho.
Fig. 119 – Máquina de soldagem Multiprocesso micro processada
Fig. 120 - Máquina de soldagem Multiprocesso com alimentador duplo
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4 - Eletrodo Revestido
Os primeiros eletrodos consumíveis para soldagem elétrica não possuíam
revestimento (eletrodos nus fig. 132). Este fato dificultava muito a qualidade e o
aspecto visual do cordão de solda, isto se deve a falta de proteção gasosa, que no
caso dos eletrodos revestidos (fig. 133) é obtida pelo revestimento derretido que
forma uma cúpula gasosa ao redor da poça de fusão, evitando assim a penetração
do ar ambiente.
Fig. 132 – Eletrodo Nu Fig. 133 – Eletrodo Revestido
Os componentes não metálicos do
revestimento fundem e formam a
escória que flutua enquanto líquida em
cima do metal depositado e quando
solidificado cobre o cordão soldado.
Outra vantagem que se deve ao
revestimento é o melhoramento da
condutibilidade do arco, fato que
facilita a ignição e melhora o controle
do mesmo.
Fig. 134 – Deposição de cordão de solda Com eletrodo revestido
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Os eletrodos podem ser encontrados em diversos tipos de embalagem e peso, seus
diâmetros podem variar de acordo com a sua utilização (2,0-2,5-3,25-4,0-5,0-6,0-
7,0-8,0 mm).
Fig. 135 – Embalagem metálica Fig. 136 – Embalagem em Fig. 137 – Embalagem de Para 15 Kg de eletrodo papelão para 4kg de plástico para eletrodos
Eletrodo revestido
Desvantagens do eletrodo nu
Grande dificuldade na abertura do arco;
Grande dificuldade em manter o arco aceso;
Somente utilizado com corrente contínua (CC);
Péssimas propriedades mecânicas em virtude da oxidação e nitruração do
metal fundido;
Impossível obter um cordão regular;
Aspecto do cordão não estético;
Perda de elementos de liga pela oxidação e volatização.
4.1 - Funções do Revestimento
1. Função elétrica: Obtém-se rápida abertura do arco elétrico e boa estabilidade além de servir como isolante da alma do eletrodo evitando abertura nas laterais do mesmo e ionizando devido ao silicato de sódio (Na) e potássio (K) que facilita a passagem da corrente elétrica.
2. Funções Físicas e Mecânicas: O revestimento fornece gases para formação da atmosfera protetora das gotículas do metal contra a ação do hidrogênio e oxigênio da Atmosfera, Após a fusão surge durante a solidificação uma camada protetora com a finalidade de evitar a contaminação por oxidação e resfriamento brusco do cordão de solda, esta camada é chamada de escória.
3. Funções metalúrgicas: O revestimento pode contribuir com elementos de liga, de maneira a alterar as propriedades do cordão de solda.
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4.2 - Escolha do tipo correto de eletrodo
A escolha adequada para um tipo de eletrodo deve ser realizada em função do
material a ser soldado. É comum ocorrer falhas na soldagem e até mesmo a não
execução da mesma, simplesmente por falta de conhecimentos técnicos ou escolha
inadequada do eletrodo revestido para a realização de determinados trabalhos.
Para obter os resultados desejáveis na soldagem com eletrodos revestidos deve-se,
idealmente, exigir de um bom eletrodo que obtenha o maior número possível das
características relacionadas a seguir:
Ser de fácil manuseio;
Aceitar qualquer tipo de corrente;
Ser capaz de impedir o alojamento de qualquer impureza ou elemento nocivo
no cordão;
Permitir bom acabamento em todas as posições;
Apresentar cordões de boa qualidade e sem falhas;
Obter uma escória de fácil remoção;
Permitir a aplicação a maior gama de materiais de base;
Permitir estocagem sem grandes exigências;
Apresentar custos baixos.
4.3 - Principais tipos de revestimento
Entre os diversos fabricantes de eletrodos revestidos, é comum encontrar um leque enorme em opções de eletrodos revestidos para os mais variados trabalhos e aplicações. Este número pode passar de dezenas especificações diferentes, entretanto se observarmos os catálogos dos fabricantes com atenção, encontraremos cinco tipos de revestimento: Celulósico;
Rutílico;
Básico;
Ácido;
Oxidante.
Devemos levar em consideração que na prática não é
possível um eletrodo atender a todos os itens em conjunto.
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4.4 - Classificação AWS para Eletrodos Revestidos A classificação AWS normaliza as classes dos eletrodos revestidos, determinando um padrão para que todos os fabricantes sigam uma linguagem universal. Nesta classificação os metais de adição são designados por um conjunto de algarismos e letras que nos mostra todas as características dos consumíveis.
Fig. 138 – Eletrodos revestidos
Classificação AWS A 5.1 para Eletrodos de Aços Carbono e Baixa Liga
1. A letra “E” designa um eletrodo.
2. Estes dígitos, em dois ou três números, indicam o limite de resistência á tração do metal de adição x 1000 Lb/pol² (psi). (tabela 2).
3. Este dígito indica as posições em que o eletrodo pode ser empregado. (tabela 3).
4. Este dígito pode variar de 0 a 8 e fornece informações sobre: Correntes, polaridades, arco, penetração, revestimento e teor de H2. (tabela 4).
5. Este sufixo se compõe de letras e algarismos que indicam a composição do metal de solda. (tabela 5).
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60
Tabela 2 – Resistência mecânica a tração
Eletrodo Resistência à tração.
E-60XX 60 x 1000 Lb/pol² (psi) = 60000 Lb/pol² (psi)
E-70XX 70 x 1000 Lb/pol² (psi) = 70000 Lb/pol² (psi)
E-80XX 80 x 1000 Lb/pol² (psi) = 80000 Lb/pol² (psi)
E-110XX 110 x 1000 Lb/pol² (psi) =110000 Lb/pol² (psi)
Tabela 3 – Posições de soldagem
Eletrodo Posições de Soldagem
E-XX1X Todas as posições
E-XX2X Plana e horizontal ambas em ângulo
E-XX3X Plana em junta de topo
E-XX4X Plana, horizontal, vertical descendente e sobre cabeça
Tabela 4 – Tipo de corrente, polaridade, arco, penetração, revestimento e H2, nos eletrodos revestidos
Eletrodo Corrente/ polaridade
Arco Penetração Revestimento Teor de H2
E-XXX0 CC + intenso grande Celulósico+silicato/ Na
elevado
E-XXX1 CC + / CA médio grande Celulósico+silicato/ K
Médio
E-XXX2 CC- / CA médio média Rutílico/celulósico Médio
E-XXX3 CC +/ - / CA leve fraca Rutílico Médio
E-XXX4 CC +/ - / CA leve média Rutílico+pó de ferro
Médio
E-XXX5 CC + médio média Básico Baixo
E-XXX6 CC +/ - / CA médio média Básico Baixo
E-XXX7 CC +/ CA leve grande Ácido+pó de ferro Médio
E-XXX8 CC +/ - / CA leve média Básico+pó de ferro Baixo
Os eletrodos com terminação 6 e 8, apesar da indicação de
CA, só obterão eficiência e ignição com um arco suave se
usado uma tensão em vazio acima de 70V.
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61
Tabela 5 – Composição química adicional dos eletrodos
Eletrodo Composição Química
E-XXXX – A1 0,5% Mo
E-XXXX – B1 0,5%Cr, 0,5%Mo
E-XXXX – B2 1,25%Cr, 0,5%Mo
E-XXXX – B2L 1,25%Cr, 0,5%Mo (baixo C).
E-XXXX – B3 2,25%Cr, 1%Mo
E-XXXX – B3L 2,25%Cr, 1%Mo (baixo C).
E-XXXX – B4L 2%Cr, 0,5%Mo (baixo C).
E-XXXX – C1 2,5% Ni
E-XXXX – C2 3,5% Ni
E-XXXX – C3 1% Ni
E-XXXX – D1 1,5% Mn, 0,35% Mo
E-XXXX – D2 2% Mn, 0,35% Mo
E-XXXX – G Aços de alta resistência c/ 6 dif. Componentes: Mn, Ni,
Cr, Mo, V.
E-XXXX – M Aços de alta resistência c/ 4 dif. Componentes: Mn, Ni,
Cr, Mo.
Exemplo:
A utilização dos sufixos na classificação dos eletrodos revestidos ocorre apenas nos consumíveis que possuírem
os elementos químicos adicionais citados nesta tabela.
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62
Classificação AWS para Eletrodos de Aços Cr e CrNi resistentes à corrosão (Aço Inoxidável)
1. A letra “E” designa um eletrodo.
2. Estes podem ser formados por algarismos e em seguida letras, referem-se à composição química do metal e o tipo de aço. (tabela 5).
3. Este dígito refere-se à posição de soldagem conforme a tabela 2 do exemplo anterior devendo levar em consideração, apenas os números 1 e 2.
4. O último dígito indica a corrente, polaridade e revestimento do eletrodo, podendo este variar entre 5 a 7. (tabela 6).
Tabela 6 – Tipo de aço inoxidável e composição química adicional
Eletrodo Especificações
E 307 – XX Estes números se referem aos tipos de aços e cromo
níquel a serem soldados e a letra “L”, significa baixo teor
de carbono.
E 308 – XX
E 309L – XX
Tabela 7 – Tipo de revestimento corrente e polaridade
Eletrodo Corrente, polaridade e revestimento
E XXX – X5 CC +, revestimento básico
E XXX – X6 CC+/CA, revestimento rutílico
E XXX – X7
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63
Exemplo:
4.5 - Armazenagem e cuidados especiais com Eletrodos Revestidos
Uma das causas para possíveis defeitos na soldagem e proveniente da má
acomodação e armazenamentos dos consumíveis.
Eletrodos com revestimento celulósico, rutílico, ou ácido não requerem cuidados
especiais no armazenamento, devendo estes seguir apenas algumas exigências
para uma boa vida útil:
Umidade relativa máxima de 50%;
Temperatura mínima de 18°C;
Manter a temperatura constante.
Fig. 139 – Armazenagem das embalagens
de eletrodo revestido sobre estrados de madeira
Estes eletrodos apesar de não possuírem tantos cuidados, podem ser armazenados
em estufas, devendo apenas seguir as recomendações dos fabricantes para que
não ocorra a queima dos elementos de ligas ou dos componentes orgânicos (caso
haja) por altas temperaturas.
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64
Os eletrodos básicos apresentam-se muito mais sensíveis no que diz respeito à
aquisição de umidade no revestimento, por serem higroscópico (facilidade de atrair
água ou umidade), recebe na sua fabricação um tratamento especial através de uma
secagem rígida que leva o nível de desidratação em torno de 0,10% de H2O a
1000°C. Estes eletrodos devem permanecer em estufas depois de abertas às
embalagens, as temperaturas são determinadas pelos fabricantes.
Fig. 140 – Estufa para secagem e manutenção Com capacidade para 50Kg de eletrodos
Fig. 141– Estufa central para secagem e manutenção de eletrodos revestidos
Eletrodos que contêm substâncias orgânicas normalmente não exigem
ressecagem, pois não apresentam tendências em adquirir umidade no revestimento.
Caso seja necessário, a temperatura não deve ultrapassar 100°C. Os eletrodos
básicos requerem maiores cuidados quanto à umidade, sua ressecagem pode ser
em torno 230°C a 260°C durante duas horas e 300°C a 400°C para eletrodos
básicos de alta resistência ou ligados ao níquel.
Durante o trabalho realizado pelo soldador, pode-se também utilizar estufas portáteis (fig. 142) para que os mesmos não percam a temperatura de trabalho.
Fig. 142 – Estufa portátil com capacidade para 3 Kg de eletrodos revestido
As estufas portáteis servem apenas para armazenagem dos
eletrodos revestidos durante o trabalho e após serem
ressecados em estufas apropriadas.
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65
5 - Juntas As juntas podem apresentar-se de diversas formas e diferentes graus de complexidade nas mais variadas circunstâncias. Conheceremos a seguir os tipos de juntas encontradas comumente no campo de trabalho. 5.1 - Tipos: Juntas de Topo com e sem chanfro (fig. 145 a 147). Fig. 145 Fig. 146
Fig. 147
Juntas de Aresta (fig. 148 a 151). Fig. 148 Fig. 149 Fig. 150 Fig. 151
Juntas de Ângulo em Quina (152 a 155).
Fig. 152 Fig. 153 Fig. 154 Fig. 155
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Juntas de Ângulo em L (fig. 156 a 159). Fig. 156 Fig. 157 Fig. 158 Fig. 159
Juntas de Ângulo em T (fig. 160 a 164). Fig. 160 Fig. 161 Fig. 162 Fig. 163
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Juntas de Ângulo (fig. 164 a 167). Fig. 164 Fig. 165
Fig. 166 Fig. 167
Juntas Sobrepostas (fig. 168 a 173). Fig. 168 Fig. 169
Fig. 170 Fig. 171 Fig. 172
Fig. 173
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5.2 - Chanfros e separações
Para poder receber o material de solda suficiente e obter uma boa qualidade na
soldagem, é aplicado aberturas em forma de ângulos (chanfros) e separação entre
as peças quando necessário.
Os chanfros podem apresentar-se de várias formas e as aberturas com medidas
diversas, devendo ser considerado a espessura do material e a acessibilidade da
junta a ser soldada.
– Chanfro I (reto ou sem chanfro)
Este tipo de chanfro é muito usado por
não necessitar de trabalho na
preparação, porem só pode ser
aplicado em espessuras finas.
Podemos ainda em espessuras cima
de 4mm quebrar levemente as arestas
para melhorar a penetração do cordão
de solda (fig. 175).
f = 0 a 3 mm; e = 2 a 5 mm
Fig. 174 – Chanfro “I”
Fig. 175 – Chanfro “I” com bordas quebradas
– Chanfro em V
O chanfro em “V” (fig. 176) é o mais utilizado em juntas de solda, entretanto possui uma grande desvantagem, em virtude dos cordões serem depositados em um único lado da junta a tendência de embicamentos aumenta consideravelmente.
α = 60°, n= 0 a 3 mm, f = 2 a 4 mm; e = 5 a 20 mm.
Fig. 176 – Chanfro em “V”
α
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69
– Chanfro em meio V
O chanfro em meio “V” é aplicado a
peças em que por algum motivo,
somente uma das bordas poderá ser
chanfrada (fig. 177).
α = 50°, n= 0 a 3 mm, f = 2 a 3 mm; e = 5 a 20 mm.
Fig. 177 – Chanfro em meio “V”
– Chanfro em X (em V duplo) Com a mesma aplicação do chanfro em “V”, este tipo de chanfro possui a vantagem de poder soldar a junta pelos dois lados, diminuindo significativamente o risco de embicamento na peça desde que os cordões sejam aplicados alternadamente (fig. 178).
α = 50°, n= 2 mm, f = 2 a 3 mm; e = 12 a 40 mm.
Fig. 178 – Chanfro em “X”
– Chanfro em K (em meio V duplo)
O chanfro em “K” (fig. 179) possui a mesma aplicação do chanfro em meio “V” com as vantagens do chanfro em “X”, apresentadas anteriormente.
α = 50°, n= 2 mm,
f = 2 a 4 mm; e = 12 a 40 mm.
Fig. 179 – Chanfro em “X”
α
α
α
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70
– Chanfro em J As juntas com este tipo de chanfro possui rasgo concavo, por algum motivo, em apenas uma das bordas, aplica-se o chanfro em “J” (fig. 180) a peças com grandes espessuras evitando uma largura excessiva caso fossem utilizados chanfros do em “V” por exemplo.
αf = 8°, n= 3 a 4 mm, f = 2 mm; e = ≥ 15 mm.
Fig. 180 – Chanfro em “J”
– Chanfro em J duplo
Os chanfros em “J” duplo difere do. em “J”, por possibilitar o acesso ao serviço por dois lados da peça, este fato poderá amenizar o surgimento de embicamento na junta soldada, desde que os cordões de solda sejam depositados alternadamente.
αf = 8°, n= 3 a 4 mm, f = 2 mm; e = ≥ 15 mm.
Fig. 181 – Chanfro em “J duplo”
– Chanfro em U O chanfro em “U” difere do tipo em “J” por apresentar rasgos concavos nas bordas das duas peças a serem soldadas, sua aplicação é indicada para peças com espessuras acima de 30mm. A exemplo do chanfro em “J”, meio “V” e “V”, este tipo de chanfro só possibilita o acesso ao serviço por apenas um único lado, este fato poderá levar o surgimento de embicamento na junta soldada
αf = 8°, n= 3 a 4 mm,
f = 3 mm; e = ≥ 30 mm.
Fig. 182 – Chanfro em “U”
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– Chanfro em U duplo
Com a mesma aplicação do chanfro em “U”, este apresenta as mesmas características e vantagens dos chanfros em “X” e “J” duplo.
αf = 8°, n= 3 a 4 mm, f = 3 mm; e = ≥ 30 mm.
Fig. 183 – Chanfro em “U duplo”
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6 - Posições de Soldagem
Serviços de grande porte a exemplos de estruturas metálicas e estaleiros para embarcações (fig. 187 e 188) ou apenas em determinados locais nas mais diversas empresas que necessitam dos processos de soldagem, encontramos situações diversas no posicionamento da junta que se deseja soldar.
Fig. 187 – Soldagem em hélice de navio É de suma importância que o soldador domine todas as técnicas necessárias, estando habilitado a realizar soldagem em todas as posições.
Fig. 188 – Soldagem em estruturas metálicas
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As posições de soldagem seguem normas para aplicações em projetos. A Norma ASME é uma das mais conhecidas e utilizadas pelos mais diversos profissionais da área de soldagem. Estas estão distribuídas por números de “1” a “6” em conjunto com as letras “G” e
“F”, sendo G (groove weld) para juntas chanfradas e F (fillet weld) para juntas em
ângulo e sobrepostas.
Esta terminologia obedece às disposições constantes da norma ASME Seção IX.
Posição plana - 1F (fig. 189 e 190) e 1G (fig. 191 e 192).
Fig. 189 – Posição Fig. 190 – Posição Fig. 191 – Posição Fig. 192 – Posição de soldagem de soldagem de soldagem de soldagem 1F em chapa 1F em tubo 1G em chapa 1G em tubo
Posição horizontal – 2F (fig. 191 e 192) e 2G (fig. 193 e 194).
Fig. 191 – Posição Fig. 192 – Posição Fig. 193 – Posição Fig. 194 – Posição de soldagem de soldagem de soldagem de soldagem 2F em chapa 2F em tubo 2G em chapa 2G em tubo
Na soldagem em posição plana “1G” e “1F” para tubos (fig.
189 e 190). Os mesmos devem ser girados.
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Posição vertical – 3F (fig. 195) e 3G (fig. 196).
Fig. 195 – Posição de soldagem 3F Fig. 196 – Posição de soldagem 3G
Posição sobre cabeça - 4F (fig. 197) e 4G (fig. 198).
Fig. 197 – Posição de soldagem 4F Fig. 198 – Posição de soldagem 4G
Posição fixa obrigatória - 5G (fig. 199), 5F (fig. 200) e 6G (fig. 201).
Fig. 199– Posição Fig. 200– Posição de soldagem 5G de soldagem 5F
Fig. 201 – Posição de soldagem 6G
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7 - Fenômenos na Soldagem
Os diversos processos de soldagem existentes podem apresentar diversas particularidades. Fenômenos na soldagem são comuns a inúmeros processos e a falta de conhecimentos técnicos sobre o assunto pode ocasionar problemas sérios afetando diretamente o resultado final da soldagem. Entre eles podemos destacar os fenômenos ocorridos na Metalurgia da soldagem e o Sopro magnético.
7.1 - Metalurgia da soldagem
O simples fato de se usar calor nos processos de soldagem implica em alterações na microestrutura do material metálico. Na verdade, na maioria dos casos, a soldagem reproduz no local da solda os mesmos fenômenos que ocorrem durante um processo de fundição. Ou seja, do ponto de vista da estrutura metalográfica, o material apresenta características de metal fundido.
Por isso, não podemos nos esquecer de que, às vezes, o metal após sofrer aquecimento, tem suas características mecânicas afetadas. Assim, a junta soldada pode se tornar relativamente frágil. Na zona afetada termicamente (ZTA), a estrutura do metal pode ser modificada pelo aquecimento e rápido resfriamento durante o processo de soldagem. A composição química fica, entretanto, praticamente inalterada.
Fig. 202 – Demonstração da ZTA (Zona Termicamente Afetada)
Na região próxima à junta soldada, está a zona de ligação, na qual se observa uma transição entre a estrutura do metal fundido e a do metal de base.
Próximo a essa faixa, está a zona afetada termicamente na qual o metal é superaquecido de modo que haja um aumento do tamanho do grão e, portanto, uma alteração das propriedades do material. Essa faixa é normalmente a mais frágil da junta soldada.
À medida que aumenta a distância da zona fundida, praticamente não há diferenças na estrutura do material porque as temperaturas são menores.
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7.2 - Sopro Magnético O sopro magnético apresenta-se com maior freqüência em equipamentos com (CC), este fenômeno produz forças eletromagnéticas que atuam sobre o arco elétrico.
Fig. 203 – Sopro magnético
A distorção do campo magnético é causada porque o arco não vai pelo caminho mais curto do eletrodo à peça, desviando pelos campos magnéticos que aparecem na mesma, produzidos por intensidade de corrente necessária para soldar. Pontos causadores Soldagem realizada:
Próximo as bordas das peças;
Ao lado de peças com grandes espessuras;
Peças com formas agudas;
Próximo a garra de aterramento. Soluções Além da correção das causas citadas anteriormente podemos adotar outros recursos.
Inclinar o eletrodo no sentido do desvio do sopro (fig. 204);
Pré-aquecer as peças com maior espessura;
Executar soldas alternadas;
Se possível soldar com (CA).
Fig. 204 – Inclinando o eletrodo Para correção do sopro magnético
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8 - Descontinuidades na soldagem
Uma boa soldagem deve oferecer, entre outras coisas, segurança e qualidade. Para alcançar esses objetivos, é necessário que os cordões de solda sejam efetuados com o máximo de habilidade, boa regulagem da intensidade e boa seleção de eletrodos.
Nas avaliações dos cordões de solda encontra-se com certa regularidade alguns defeitos, são eles: Falta de penetração; Excesso de penetração; Perfurações; Bordas desniveladas; Dissimetria do cordão; Embicamento; Irregularidade da superfície; Mordeduras; Respingos; Cordão excessivo; Inclusão de escória Porosidade; Falta de fusão; Trincas.
Fig. 208 – Cordão de solda trançado
Falta de Penetração (fig. 209) Principais Causas:
Baixa intensidade da corrente
elétrica;
Diâmetro excessivo do
eletrodo;
Ângulo do chanfro estreito;
Abertura insuficiente entre as
bordas;
Eletrodo distante da poça de
fusão;
Reinicio do cordão sem unha;
Avanço rápido do eletrodo.
Fig. 209 – Falta de penetração
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78
Excesso de Penetração (fig. 210) Principais Causas:
Alta intensidade da corrente elétrica;
Abertura excessiva entre as bordas;
Avanço lento do eletrodo.
Fig. 210 – Excesso de penetração
Perfuração (fig. 211) Principais Causas:
Falta de controle na poça de
fusão;
Alta intensidade da corrente
elétrica;
Falta de suaves oscilações
laterais durante a soldagem.
Fig. 211 – Perfuração da chapa
Bordas Desniveladas (fig. 212) Principais Causas:
Falta de experiência ou habilidade do soldador;
Desatenção do mesmo;
Ponteamento insuficiente.
Fig. 212 – Bordas desniveladas
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79
Dissimetria dos Cordões (fig. 213) Principais Causas:
Inclinação incorreta do eletrodo,
Da Tocha ou pistola;
Excesso de calor na junta.
Embicamento (fig. 214) Principais Causas: Fig. 213 – Dissimetria do cordão de solda
Má preparação da junta;
Excesso de passes dos cordões;
Temperaturas elevadas.
Fig. 214 – Embicamenta da junta soldada
Irregularidade da Superfície (fig. 215) Principais Causas:
Eletrodos úmidos ou com o revestimento danificado;
Arame e varetas oxidadas;
Ausência de gás de proteção nos Processos TIG e MIG-MAG;
Intensidade da corrente elétrica desregulada;
Polaridade ou tipo de corrente incompatível com o eletrodo;
Falta de experiência ou habilidade do soldador.
Fig. 215 – Irregularidade da superfície do cordão de solda
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80
Mordeduras (fig. 216) Principais Causas:
Alta intensidade da corrente
elétrica;
Eletrodo distante da poça de
fusão;
Avanço rápido;
Posicionamento incorreto do
eletrodo.
Fig. 216 – Mordeduras na junta soldada
Respingos (fig. 217) Principais Causas:
Alta intensidade da corrente
elétrica;
Peça suja (óleos, graxas, tintas,
oxidação entre outros);
Eletrodo distante da poça de
fusão;
Utilização de CO2 puro na
soldagem MAG;
Surgimento do sopro magnético;
Eletrodos úmidos, com o
revestimento danificado ou ainda
de baixa qualidade.
Fig. 217 – Respingos projetados durante a soldagem
Cordão Excessivo (fig. 218) Principais Causas:
Avanço lento do eletrodo;
Passes de solda desnecessários;
Falta de sincronismo no movimento dos cordões trançados.
Fig. 218 – Cordão excessivo na junta soldada
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Inclusão de Escória (fig. 219) Principais Causas:
Má preparação do cordão
raiz;
Ângulo do chanfro estreito;
Chanfros irregulares;
Manuseio incorreto do
eletrodo;
Limpeza inadequada dos
cordões anteriores.
Fig. 219 – Inclusão de escória (Raio X)
Porosidade (fig. 220) Principais Causas:
Eletrodos úmidos;
Metal base com impurezas;
Preparação inadequada da junta;
Polaridade errada para o tipo de eletrodo;
Eletrodo distante da poça de fusão;
Alta intensidade da corrente elétrica;
Vazão do gás insuficiente;
Fluxo interno do arame tubular danificado.
Fig. 220 – Porosidade na soldagem
Falta de Fusão (fig. 221) Principais Causas:
Ausência de suaves oscilações laterais durante a soldagem;
Surgimento do sopro magnético;
Inclinação inadequada do eletrodo, da Tocha ou Pistola;
Variação da distância do eletrodo.
Fig. 221 – Falta de fusão nas bordas da junta soldada
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82
Trincas Entre todos os defeitos possíveis na soldagem, as trincas são os que devemos dedicar uma atenção maior. As prováveis causas dos surgimentos desses defeitos dependerão de inúmeras situações além das circunstancias que a ocasionaram. Principais Causas:
Retirada brusca do eletrodo da
poça de fusão;
Materiais com altos índices de
tensões internas;
Falta de pré-aquecimento e
pós-aquecimento em metais
de dureza elevada;
Impurezas no metal base
(enxofre, e fósforo);
Materiais submetidos a
temperaturas baixas em torno
de -200°C;
Alta intensidade da corrente
afetando a ZTA;
Resfriamento brusco do
metal base após a soldagem.
Fig. 222 – Trinca presente no cordão de solda (Raio X).
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83
9 – Simbologia de Soldagem
Simbologia se soldagem são indicações geométricas das juntas, dimensões, ângulo do chanfro, abertura de raiz, comprimento da solda, o local de trabalho, entre outras informações. Os símbolos são utilizados para economizar espaço e trabalho nos desenhos dos projetos e, ao mesmo tempo; além disso, os símbolos tornam a interpretação do desenho mais rápida e fácil. Os símbolos de soldagem podem ser classificados em dois grandes grupos: os símbolos básicos e os suplementares. 9.1 - Símbolos Básicos Os símbolos básicos de soldagem
transmitem as informações
elementares do processo. Segundo
a AWS, as partes sempre presentes
na representação simbólica da
soldagem são a linha de referência
e a linha de seta (fig. 223)
Fig. 223 – Símbolos básicos
Linha de referência
A linha de referência (fig. 224) é um
traço horizontal que serve de
suporte para as informações a
respeito da soldagem. Conforme
sua localização, acima ou abaixo da
linha da referência, os símbolos
utilizados indicam ações diferentes.
Fig. 224 – Linha de referência
Um símbolo colocado abaixo da linha de referência (fig. 225) determina que o
procedimento de soldagem deva ser feito no lado indicado pela linha de seta;
se o símbolo estiver acima da linha (fig. 226), a soldagem deverá ser feita no
lado oposto da linha de seta.
Fig. 225 – Símbolo a baixo
Da linha de referência
Fig. 226 – Símbolo a cima
Da linha de referência
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No caso de soldagem em ambos os lados da peça, aparecerão dois símbolos,
um acima e outro abaixo da linha de referência (fig. 227)
Fig. 227 – Símbolo de soldagem
Em ambos os lados
A linha de seta parte de uma das extremidades da linha de referência e indica à
região em que deverá ser realizada a soldagem, o local exato da soldagem é
especificado pela posição do símbolo. A linha da seta pode ser colocada tanto
na extremidade esquerda (fig. 228) quanto na direita da linha de referência (fig.
229), devendo ser observada a estética do desenho.
Fig. 228 – Linha de seta na
Extremidade esquerda
Fig. 229 – Linha de seta na
Extremidade direita
Linha da seta não contínua A linha de seta pode ser contínua ou não. Quando a linha de seta é contínua, indica que qualquer um dos lados da junta pode apresentar chanfro. A linha de seta não contínua indica o lado da junta que deverá ser chanfrado (fig. 230 e 231).
Fig. 230 – Linha de seta Não contínua
Fig. 231 – Linha de seta Não contínua
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85
Cauda da Linha
A cauda (fig. 232) traz informações a respeito de procedimentos, especificação e normas estabelecidos por associações de soldagem. Essas indicações são compostas de algarismos e letras, representativos do procedimento. Se não for necessária nenhuma especificação, o desenho da cauda pode ser dispensado.
Fig. 231 – Cauda da linha
Solda em ângulo O símbolo de solda em ângulo é representado por um triângulo retângulo posto acima (fig. 232) ou abaixo (fig. 233) da linha de referência.
Fig. 232 – Solda em ângulo
Do lado oposto a seta
Fig. 233 – Solda em ângulo
Do lado da seta
Símbolos de Juntas sem chanfro O símbolo da solda de junta sem chanfro é representado por duas linhas verticais, em um dos lados ou nos dois lados da linha de referência (fig. 234, 235 e 236).
Fig. 234 – Solda sem chanfro Do lado da seta
Fig. 235 – Solda sem chanfro Do lado oposto a seta
Fig. 236 – Solda sem chanfro Dos dois lados
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Símbolos de Juntas chanfradas
Os símbolos das juntas com chanfro são: V ou X, meio V ou K, U ou duplo U, J ou duplo J. O chanfro de uma junta é indicado por meio desses símbolos, colocados na linha de referência. Os variados tipos de juntas com chanfro, seus respectivos símbolos e as representações deles nas juntas podem ser vistos na tabela 8.
Tabela 8 – Símbolos para peças chanfradas
Junta Símbolo Representação
Em V
Em meio V
Em K
Em X
Em U
Em U duplo
Em J duplo
Em J
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Símbolo para faces convexas O símbolo da junta com uma face convexa é o desenho de um quarto de circunferência ao lado de uma linha vertical (fig. 237, 238 e 239), já o símbolo de duas faces convexas será de dois desenhos de um quarto de Circunferência (tabela 9).
Fig. 237 – Solda com uma face convexa Do lado da seta
Fig. 238 – Solda com uma face convexa Do lado oposto a seta
Fig. 239 – Solda com uma face convexa Dos dois lados da junta
Tabela 9 – Símbolos para peças com faces convexas
Junta Representação e símbolo
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Símbolo para solda de suporte
O símbolo da solda de suporte (fig. 240) é um semicírculo colocado acima ou abaixo da linha de referência e do lado oposto ao do símbolo do chanfro. Este símbolo Indica que um cordão extra de solda deve ser feito na raiz do chanfro. Este cordão pode ser feito antes ou depois do preenchimento do chanfro; a seqüência de soldagem é indicada pelas linhas de referência.
Fig. 240 – Solda Suporte
Símbolo para solda em Campo
O símbolo de solda no campo (fig. 241) é representado por um triângulo cheio, ligado a um traço vertical e indica que a junta deve ser soldada no final da montagem do conjunto; isto acontece no caso de soldagem de conjuntos formados por peças muito grandes que só podem ser montadas na obra; a ponta do triângulo ou bandeira deve estar sempre em posição oposta à linha de seta
Fig. 241 – Símbolo para soldagem em
campo
Símbolo para Solda em todo o Contorno
O símbolo de solda em todo contorno (fig. 242), é representado por um círculo colocado na intersecção da linha de referência com a linha de seta e indica que todo o local ao redor da junta deve ser soldado; este tipo de soldagem geralmente acontece com junta em T.
Fig. 242 – Símbolo para soldagem em
Todo o contorno
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Símbolo para soldagem de um lado com Projeção do outro
O símbolo de solda de um lado com
projeção no lado oposto (fig. 243) é
representado por um semicírculo
cheio e indica um excesso de solda
exigido no lado oposto do cordão. O
símbolo é colocado acima ou abaixo
da linha de referência, conforme a
exigência do desenho do projeto.
Fig. 243 – Soldagem com chanfro em “V”
Com projeção do lado oposto
Símbolo de Perfil nivelado O símbolo de perfil de solda
nivelado é representado por um
traço horizontal colocado no
símbolo de chanfro e diz respeito ao
acabamento exigido para a solda,
(fig. 244). Quando o perfil nivelado é
requerido, o cordão de solda deve
ficar no nível da peça.
Fig. 244 – Soldagem com chanfro em “V”
Com perfil nivelado
Símbolo de Perfil Convexo
O símbolo de perfil de solda
convexo é representado por um
arco colocado no símbolo de
chanfro e significa que o cordão
deve apresentar um excesso de
material (fig. 245).
Fig. 245 – Soldagem com chanfro em “V”
Com perfil convexo
Símbolo de Perfil Côncavo
O símbolo de solda côncava (fig.
246) é representado por um arco
colocado no símbolo de chanfro e
indica que o cordão de solda deve
apresentar uma concavidade ou
depressão em relação à superfície
da peça.
Fig. 246 – Soldagem com chanfro em “V”
Com perfil côncavo
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
90
9.2 - Dimensões da Solda
As dimensões da solda são representadas por números colocados ao lado do
símbolo ou dentro dele e indicam a altura da perna da solda, a profundidade ou
ângulo do chanfro a ser feito, a abertura da raiz, a penetração de solda ou
garganta efetiva, o comprimento e o espaçamento do cordão de solda.
A medida da perna é colocada à esquerda do símbolo (fig. 247). Quando se
tratar de solda executada nos dois lados, cotam-se os dois símbolos e as duas
medidas, sejam elas iguais ou diferentes.
Fig. 247 – Posicionamento da Perna de Solda
Com soldagem dos dois lados
Símbolo de Solda em Pernas Desiguais No caso de solda de pernas desiguais (fig. 248), as cotas devem indicar
primeiro a altura da perna e depois o seu comprimento.
Fig. 248 – Posicionamento da Perna de Solda
Com soldagem em um único lado e duas medidas para perna
Símbolo para Medida de Penetração ou Garganta Efetiva A medida de penetração ou garganta efetiva é colocada à esquerda do símbolo de solda, entre parênteses (fig. 249).
Fig. 249 – Medida da perna de solda
E garganta efetiva
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91
Dimensões de Comprimento e Espaçamento
As dimensões de comprimento e espaçamento, nesta ordem, são indicadas no
lado direito do símbolo, separadas por um traço; o comprimento é conhecido
pela letra L, da palavra inglesa “length”, e o espaçamento é identificado pela
letra P, de “pitch”;estas letras podem aparecer na descrição do projeto, com as
indicações das respectivas dimensões (fig.250).
Fig. 250 – Dimensões entre espaçamento
Dimensões e Espaçamento de Soldas Descontinuas
O espaçamento de uma solda descontínua também é indicado à direita do
símbolo; no caso de solda descontínua coincidente (fig. 251), o símbolo é
colocado acima e abaixo da linha de referência. A dimensão do espaçamento
de uma solda descontínua intercalada (fig. 252) também é indicada à direita do
símbolo, seguida pela dimensão do comprimento.
Fig. 251 – Solda descontinua coincidente
Fig. 252 – Solda descontinua Intercalada
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
92
Representação de ângulo do chanfro e abertura de raiz no símbolo Tanto a medida do ângulo (fig. 253) quanto à medida da abertura da raiz (fig.
254 e 255) são posicionadas dentro do símbolo do chanfro.
Fig. 253 – Ângulo do chanfro
Fig. 254 – Abertura da raiz na peça chanfrada
Fig. 255 – Abertura da raiz na peça
Sem chanfrada
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93
10 - Instrumentos de medição e controle para soldagem Bem diferente do que muitos pensam a boa qualidade da soldagem não passa apenas pela aparência ou pela simples deposição de cordões nos mais variados processos. Inúmeras Normas Técnicas foram criadas com o intuito de orientar os profissionais em soldagem para os mais diversos tipos de controle no processo, desenvolvimento e conclusão nos serviços a serem realizados. O dimensionamento dos cordões de solda são exigências a um produto final com qualidade e segurança que são ignorados pela grande maioria dos soldadores pelo simples desconhecimento das Normas. Vejamos agora alguns dos instrumentos utilizados para este controle e verificação na soldagem. Calibres de Solda: (fig. 256) Para medição de:
Pernas de solda;
Altura dos cordões;
Profundidade de mordeduras;
Embicamento de chapas;
Espessura do filete;
Largura dos cordões.
Fig. 256 – Calibre de solda multifuncional para Aplicação diversificada na soldagem
(fig. 257) Para medição de:
Pernas de solda;
Altura dos cordões;
Espessura do filete;
Espessura da solda. Fig. 257 – Calibre de solda para aplicação no
controle da perna, altura soldagem e espessura na soldagem
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
94
(fig. 258) Para medição de:
Profundidade de mordeduras;
Excesso de solda;
Garganta da solda;
Desalinhamento.
Fig. 258 – Calibre de solda para medição de mordeduras excesso de cordões, garganta efetiva e desalinhamento.
(fig. 259) Para medição de:
(fig. 260) Digital para medição:
Altura do cordão de solda.
Fig. 259 – Calibre de solda para
medição de altura de cordões
Ângulos de Medição: 60º, 70º, 80º e 90º.
Fig. 260 – Calibre Digital para
medição de ângulos.
(fig. 261) Para medição de:
Alinhamento de tubos antes da soldagem.
Fig. 261 – Calibre para verificação de alinhamentos em tubulações.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
95
Algumas aplicações práticas
Medição da Perna da Solda Segundo Norma DIN.
Fig. 262 – Medição de Perna da Solda Segundo Norma DIN
Medição da Perna da Solda Segundo Norma AWS.
Fig. 263 – Medição de Perna da Solda Segundo Norma DIN
Medição da Altura Cordão de Solda.
Fig. 264– Verificação da altura do cordão
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96
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
97
CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL STENIO LOPES
SOLDAGEM PELO
PROCESSO TIG
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98
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
99
11 - SOLDAGEM TIG
11.1 - PROCESSO TIG - (Tungsten Inert Gas) O arco é gerado entre a obra e um
eletrodo de Tungstênio (não consumível), de forma concentrada, fundindo as partes
a serem soldadas, com auxílio ou não de material de adição. A região da solda é
protegida contra contaminações do ar ambiente por atmosfera gasosa que flui
através da tocha (fig. 265).
Fig. 265 – Fundamento do processo de soldagem TIG
11.2 – Surgimento
Este processo foi patenteado no fim
dos anos 20, porém só foi
comercialmente utilizado em 1942, nos
Estados Unidos, para a soldagem em
ligas de magnésio dos assentos de
aviões.
Fig. 266 – Soldagem TIG
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
100
11.3 - Esquema de um equipamento de soldagem TIG
Em linhas gerais, existem inúmeros tipos de equipamentos de soldagem para o processo
TIG, o esquema que veremos (fig. 267), está baseado no princípio básico deste Processo de
Soldagem
Fig. 237 – Esquema de um equipamento de Soldagem TIG
Fig. 267 – Esquema de um equipamento de soldagem TIG
1 - Ligação na rede
2 - Fonte de corrente com sistema de resfriamento interno
3 - Cilindro de gás de proteção
4 - Válvula reguladora de pressão com medidor de vazão
5 - Cabo de comando da pistola
6 - Mangueira de condução do gás
7 - Cabo condutor de corrente
8 - Pistola com botão de comando
9 - Cabo–obra com garra – ligação com a peça
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
101
11.4 - Tipos de correntes para o Processo TIG
Para a soldagem TIG, a exemplo do processo por eletrodo revestido, podemos utilizar
corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA). O diferencial neste processo é a
utilização de corrente pulsada (CC) ou (CA).
Corrente contínua (CC). A utilização da (CC) no Processo de Soldagem TIG é proveniente
da excelente estabilidade fornecida pela mesma, o eletrodo neste caso, deverá
obrigatoriamente estar conectado ao pólo negativo do equipamento, no entanto, se o
eletrodo for ligado ao pólo positivo, sua extremidade será destruída pelo forte aquecimento
da corrente ficando impossível a realização da soldagem e o controle do arco elétrico.
Corrente Alternada (CA). O arco elétrico é extinto a cada troca de polaridade, onde a
tensão é nula, por isso deve haver um reacendimento do arco, sem contato do eletrodo com
a peça, por meio de pulsos de alta tensão (fig. 268) ou de alta freqüência (fig. 269).
Fig. 268 – Pulsos de Alta Tensão
Fig. 238 – Pulsos de Alta Tensão
Fig. 269 – Pulsos de Alta Frequência
A Corrente Contínua (CC) poderá ser utilizada na maioria dos
metais. A única exceção é na aplicação desta em alumínio e suas
ligas.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
102
Corrente pulsada, esta se alterna ordenadamente entre uma corrente de base e uma
corrente pulsada. A corrente de base normalmente não ultrapassa 60% da corrente média
de soldagem. E os impulsos de corrente desta são, em geral, 40% mais alto que os valores
médios da corrente utilizada (fig. 270).
Fig. 270 – Corrente Pulsada
11.5 - Fontes de energia para soldagem TIG
Diversos tipos de fontes chegam a ser
utilizadas na soldagem TIG. Os
transformadores têm seu campo de
atuação principalmente na soldagem
de metais leves como alumínio,
magnésio e as ligas desses metais. Já
os retificadores e geradores são
usados para soldagem dos aços.
Com os grandes desenvolvimentos
tecnológicos, podemos encontrar
facilmente fontes de correntes para
soldagem que pode fornecer corrente
contínua (CC) e alternada (CA), com
alta freqüência em um mesmo
equipamento. Além disso, com as
fontes que dispõem de comandos
eletrônicos é possível programar a
intensidade das correntes inicial e
final, o tempo da corrente pulsada,
freqüência e onda da corrente, sistema
sinérgico de auto-ajuste entre outros
(fig.272).
Fig. 271 – Fonte Inversora tiristorizada,
Soldagem Eletrodo Revestido e TIG aços
Fig. 272– Fonte Sinérgica Tiristorizada,
Soldagem Eletrodo Revestido e TIG AC/DC
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
103
11.6 - Tochas para soldagem TIG
A tocha é um dos acessórios mais importantes neste Processo de Soldagem, é
através dela que ocorre a ignição do arco. Vejamos o esquema das principais partes
de uma tocha TIG (fig. 273)
1- Bocal; 2- Eletrodo de Tungstênio; 3- Pinça; 4- Capa;
5- Gás de proteção 6- Interruptor; 7- Entrada do gás de proteção; 8- Cabo de corrente elétrica
Podemos classificar as tochas quanto:
Ao sistema de resfriamento;
A forma de ignição;
Ao modelo em função do
trabalho a ser realizado.
Fig. 274 - Tochas TIG
Fig. 273 – Esquema da tocha TIG
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
104
Sistema de Resfriamento
As tochas TIG possuem dois tipos de sistemas para resfriamento, tochas resfriadas
pelo próprio gás utilizado no Processo de soldagem, também conhecida como
“Tocha Seca” (fig. 275) e as resfriadas a água com sistema de bomba instalados
nos equipamentos, estas são chamadas de “Tochas Resfriadas” (fig. 276).
Fig. 275 – Esquema de uma tocha seca
Fig. 276 – Esquema de uma tocha resfriada
Não utilizar tocha seca com correntes de trabalho superiores a
160ª, para evitar superaquecimento dos componentes internos.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
105
Forma de Ignição da Tocha TIG
A forma de ignição da Tocha TIG, depende diretamente do sistema existente no
equipamento de soldagem, as duas formas encontradas são: Ignição da Tocha por
contato do Eletrodo (resvalo) e a outra é com ignição por meio de interruptor ou
gatilho da Tocha.
Tochas com ignição por contato
Em fontes de soldagem TIG menores
e com poucos recursos técnicos, é
comum encontrarmos tocha cuja
ignição é obtida através do contato do
Eletrodo de Tungstênio com o metal
base. Este tipo de tocha possui ainda
uma válvula para controlar a vazão do
fluxo de gás na área de trabalho (fig.
277).
Tochas com ignição por
interruptor
Já em fontes de soldagem mais
modernas com inúmeros recursos
eletrônicos, é fundamental a utilização
deste tipo de tocha (fig. 278). O
funcionamento neste modelo está
condicionado ao simples acionamento
do gatilho, automaticamente é aberto o
fluxo do gás seguida da corrente de
soldagem. Dependendo dos recursos
que o equipamento de soldagem
possuir, é possível o controle de pós e
pré fluxo do gás bem como o
acionamento de 2T (dois tempos) e 4
T (quatro tempos) da tocha. Após a
realização da soldagem com a tocha
por interruptor o gás se fecha
automaticamente evitando desperdício
do mesmo.
Fig. 277 – Tocha com ignição por contato
Fig. 278 – Tocha com ignição por contato
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
106
Modelos de Tocha
Tanto o formato quanto o tamanho das tochas podem variar conforme o serviço a
ser executado, desta forma podemos identificar a seguir as tochas TIG quanto aos
modelos mais comuns encontrados no comércio.
Tocha Padrão
Utilizada na maioria dos
trabalhos realizados pelo
soldador, principalmente em
soldagens externas (fig. 279).
Tocha Flexível
Indicada para serviços em
locais de difícil posicionamento,
podendo o soldador flexioná-la
para uma melhor facilidade na
execução da soldagem (fig.
280).
Tocha com cabeça reduzida
Também chamada de micro
tocha, possui sua aplicação na
soldagem de chapas finas e
juntas internas em peças
pequenas de difícil acesso (fig.
281).
Fig. 279 – Tocha TIG Padrão
Fig. 280 – Tocha TIG Flexível
Fig. 281 – Tocha TIG com cabeça reduzida
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
107
Tocha Reta
A tocha reta tem aplicação no
Processo de Soldagem TIG
automatizado com a utilização
de robôs para a execução dos
serviços (fig. 282).
Fig. 282 – Tocha TIG Reta
11.7 - Difusores de gás para Tocha TIG
O difusor de gás é uma peça cilíndrica de metal, responsável pela distribuição do
gás de proteção. Ele pode ser encontrado em dois tipos, como veremos a seguir:
Tipo convencional
No difusor do tipo convencional, o gás
de proteção passa por dentro do
mesmo e é distribuído em seguida
através de quatro furos de pequeno
diâmetro dentro do bocal da tocha (fig.
283).
Vantagens desse tipo de difusor:
Baixo custo de aquisição;
Adaptável a diversos modelos
de tocha.
Fig. 283 – Difusor de gás para tocha TIG
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
108
Tipo gás e lens
O gás de proteção, neste tipo, é distribuído uniformemente através de fios e de telas
de aço inox em malhas bem finas (fig. 284).
Vantagens desse tipo de difusor:
• Proporciona um fluxo uniforme
do gás de proteção.
• Reduz em até 40% o consumo do gás de proteção.
• Protege a poça de fusão, mesmo com a ponta do tungstênio projetada até 15mm para fora do bocal.
• Proporciona melhor visão da área de solda em espaços limitados.
• Reduz o risco de poros, mesmo em condições não ideais.
• Ideal para soldagem em materiais especiais tais como aço inox e titânio.
Fig. 284 – Difusor de gás lens
11.8 - Bocal de gás para Tocha TIG
Os bocais de gás para tocha de soldagem TIG são disponíveis em diferentes
tamanhos e formatos (fig. 285), para atender às mais variadas geometrias das juntas
a serem soldadas além de materiais mais específicos.
Freqüentemente, são fabricados de material cerâmico, como, por exemplo, a
alumina (isolante elétrico que suporta altas temperaturas), sendo um material leve,
porém quebradiço, principalmente quando aquecido.
Fig. 285 – Modelos de bocais de cerâmica
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
109
Os bocais são numerados, seus diâmetros e modelos possuem influência direta na proteção gasosa da poça de fusão e sua escolha está diretamente ligada à relação diâmetro do eletrodo de tungstênio x bocal, conforme tabelas 10 e 11.
Tabela 10 – Número do bocal em função do diâmetro do eletrodo de tungstênio
Aços em geral
Ø do eletrodo Número do Bocal Vazão (L/min)
1,6 4-6 5
2,4 4-6 6
3,2 6-8 6
4,8 8-10 7
Tabela 11 – Número do bocal em função do diâmetro do eletrodo de tungstênio
Alumínio e suas ligas
Ø do eletrodo Número do Bocal Vazão (L/min)
1,6 4-6 7
2,4 6-7 8
3,2 7-8 10
4,8 8-12 12
6,4 10-12 14
A escolha do diâmetro do bocal é muito importante, devendo ser grande o suficiente para dar proteção adequada à poça de fusão e, às vezes, à zona afetada pelo calor.
Fig. 286 – Diâmetro de bocais
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
110
Para materiais de base mais sensíveis à contaminação atmosférica, como titânio,
zircônio, inconel entre outros, o bocal de gás deve ser maior que o normal, utilizando
nestes casos bocais para gás lens (fig. 287), bocais de materiais transparentes
resistentes ao calor para maior aproximação e melhor visibilidade (fig. 288) além de
outros dispositivos para aumentar a proteção gasosa na junta soldada seja ela em
peças planas (fig. 289) ou em tubos (fig. 290)
Fig. 287 – Bocal para difusor de gás lens
Fig. 288 – Bocal de material especial transparente
Fig. 289 – Dispositivo para aumento de proteção gasosa em superfícies planas
Fig. 290 – Dispositivo para aumento de proteção gasosa em superfícies tubulares
O diâmetro interno do bocal de gás deve ser uma vez e meia (1,5)
maior que a largura da poça de fusão.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
111
Apesar da recomendação em utilizar o sistema de gas lens para materiais especiais, nada impede sua utilização na soldagem em peças de aço, podemos realizar comparativos de econômia de gás e proteção gasosa mais eficiente para justificar tal afirmação (fig. 291).
Fig. 291 – Comparativo da disperção
gasosa nos bocais TIG
11.9 - Eletrodo de tungstênio
Diferente dos eletrodos utilizados no Processo de Soldagem com Eletrodo
Revestido, estes não são considerados consumíveis de soldagem e seus diâmetros
e aplicações variam de acordo com o serviço a ser executado (fig. 292).
Os eletrodos de Tungstênio são
responsáveis pela passagem da
corrente elétrica e ignição do arco nos
processos de soldagem TIG e Plasma.
A utilização do tungstênio na
confecção destes eletrodos deve-se ao
fato da facilidade da movimentação de
elétrons e a ao alto ponto de fusão do
mesmo, permitindo trabalhar a
elevadas temperaturas, desde que se
encontre protegido pelo gás inerte e
usado no pólo negativo quando
utilizada a corrente contínua.
Fig. 292 – Eletrodos de Tungstênio
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
112
De acordo com a norma AWS A5. 12, para eletrodos não consumíveis de tungstênio,
podemos seguir as seguintes recomendações da tabela 12.
Tabela 12 – Classificação e Composição Química dos Eletrodos de Tungstênio
Classificação AWS
Tungstênio % mínimo
Tório %
Zircônio %
Outros %máximo
Cor de identificação
EWP 99,5 - - 0,5 Verde
EWTh-1 98,5 0,8-1,2 - 0,5 Amarelo
EWTh-2 97,5 1,7-2,2 - 0,5 Vermelho
EWTh-3 98,95 0,35-0,55 - 0,5 Lilás
EWZr 92,2 - 0,15-0,40 0,5 Marrom
Exemplo:
A letra “P” da classificação dos eletrodos de tungstênio EWP,
refere-se a um eletrodo puro, neste caso a extremidade verde indica
soldagem em (CA) enquanto a vermelha, soldagem com (CC).
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113
Preparação da extremidade do eletrodo de tungstênio
A preparação da extremidade do
eletrodo de tungstênio poderá ser
realizada no esmeril com rebolo de
granulação fina ou através de
afiadores próprios para esta operação
(fig. 293).
Fig. 293 – Afiador de eletrodo de tungstênio
A afiação dos eletrodos de tungstênio deve ser de acordo com o tipo de corrente a
ser utilizada, seguindo os padrões e recomendações de pesquisas realizadas para
tal fim, com o objetivo de minimizar os efeitos da corrente e facilitar a passagem dos
elétrons durante a execução da soldagem (fig. 294 e 295).
Soldagem com corrente contínua (eletrodo no pólo negativo)
Fig. 294 – Afiação de eletrodos de tungstênio
para soldagem em CC
Em soldagens com baixas intensidades, se necessário, deve-se
ainda polir a extremidade do eletrodo após a afiação.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
114
Soldagem com corrente alternada
Fig. 295 – Afiação de eletrodos de tungstênio
para soldagem em CA
Regulagem da corrente
A correta regulagem da corrente de soldagem no processo TIG, é reconhecida pelo
formato da extremidade do eletrodo após o acendimento do arco elétrico, como
podemos verificar na tabela 13.
Tabela 13 – Regulagem da corrente
Tipo de Corrente
Eletrodo de Tungstênio
Corrente de Soldagem
Muito baixa Correta Muito alta
CC Toriado
CA
Puro
Toriado
Não será necessária a afiação de eletrodos de tungstênio com
diâmetro < a 1,6mm. Durante a própria soldagem a corrente
alternada torna a extremidade do mesmo esférico.
Se a extremidade do eletrodo for contaminado pelo contato com a
poça de fusão ou com a vareta, este deverá ser ré-afiado para a
eliminação da contaminação.
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115
11.10 - Classificação AWS para varetas
De acordo com a norma AWS A5. 18, a classificação das varetas e arames para os
processos de soldagem TIG e MIG-MAG, seguem as mesmas especificações
conforme o esquema a seguir. Analise cada elemento com atenção, procurando
compreender o que ele significa.
Exemplo:
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116
Seguindo as especificações da norma AWS, citada anteriormente, podemos
destacar da tabela 14, as composições das varetas para soldagem de Aços
Carbono.
Tabela 14 – Composição química para varetas de soldagem TIG
Classificação AWS
Composição Química (% em peso)
C Mn Si Ti Zr Al
ER 70S - 2 0,07 Máx.
0,9 a 1,4
0,4 a 0,7
0,05 a 0,15
0,02 a 0,12
0,05 a 0,15
ER 70S - 3 0,06 a 0,15
0,9 a 1,4
0,45 a 0,7
- - -
ER 70S - 4 0,07 a 0,15
1 a 1,5
0,65 a 0,8
- - -
ER 70S - 5 0,07 a 0,19
0,9 a 1,4
0,3 a 0,6
- - 0,5 a 0,9
ER 70S - 6 0,07 a 0,15
1,4 a 1,85
0,8 a 0,15
- - -
ER 70S - 7 0,07 a 0,15
1,5 a 2
0,5 a 0,8
- - -
ER 70S - G Sem requisitos de análise química, por acordo entre fabricantes e
usuários
11.11 - Gases de proteção
A proteção gasosa é comum a inúmeros processos de soldagem, a contaminação
proveniente dos gases contidos no ambiente surge como dos grandes vilões no
produto final da junta soldada.
O Ar é composto por oxigênio (O2 =
21%, nitrogênio (N2 = 78%) e outros
gases dentro do 1% restante. Estes
gases elevados a altas temperaturas
aumentam sua afinidade e em contato
com o arco elétrico contamina
imediatamente a poça de fusão.
Fig. 296 – Cilíndros de gases diversos
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
117
Segundo a norma DIN 32526, que trata das classificações dos gases de proteção
determina que as funções, distinções e agrupamentos sejam classificados da
seguinte forma:
Funções dos gases de proteção:
Ionizar a zona de atuação do arco elétrico;
Estabilizar o arco;
Proteger a poça de fusão da influência do oxigênio e o hidrogênio do ar.
Distinção entre os gases de proteção
Inertes: Gases que não entram em reação química com o ambiente ou o material de
adição nem com o material base;
Ativos: Gases de proteção que reagem quimicamente com o metal de adição ou a
poça de fusão.
Grupamento dos Gases de Proteção para soldagem TIG
Argônio (Ar) = Todos os metais;
Hélio (He) = Todos os metais;
Argônio + Hélio (ArHe) = Indicado para alumínio e suas ligas além do cobre desoxidado.
Atualmente no Processo de Soldagem TIG, o gás mais utilizado é
o Argônio Puro a 99,99% devido a sua boa ignição, maior
econômica e melhor proteção na raiz do cordão de solda.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
118
11.12 – Regulagem da Pressão de Trabalho
O ajuste da pressão de trabalho dos gases é obtido através do regulador de pressão (fig. 297), este dispositivo pode diferenciar de acordo com o fabricante, entretanto o princípio de utilização e funcionamento é o mesmo.
Fig. 297 – Manômetro para cilíndro com alta pressão de Argônio
1. Manômetro de baixa pressão para indicação da vazão de trabalho;
2. Manômetro de alta pressão para indicação do volume de gás do cilíndro;
3. Saída do gás;
4. Parafuso regulador da pressão de trabalho;
5. Conexão do cilindro.
1 2
3 4
5
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
119
Vazão Adequada
Para a escolha e regulagem adequada da vazão de gás para o processo de
soldagem TIG, vimos nas tabelas 10 e 11 que devemos considerar a relação entre
diâmetro de eletrodo de tungstênio e bocal. Na tabela 15 veremos uma outra
relação, desta vez considerando também a espessura do material.
Tabela 15 – Relação de vazão do gás com espessura do material base
Espessura do material Diâmetro do Bocal
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120
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121
CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL STENIO LOPES
SOLDAGEM PELO
PROCESSO
MIG-MAG
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122
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
123
12 - Soldagem MIG-MAG
12.1 - PROCESSO MIG/MAG – (Metal Inert Gás) / (Metal Active Gás) Processo no
qual um arco elétrico, controlado, é estabelecido entre a peça a ser soldada (obra) e
um arame (eletrodo), o qual é continuamente alimentado através de uma tocha e
fundido pelo arco, formando a poça de fusão e, conseqüentemente, o cordão de
solda. A região de solda é protegida contra contaminações do ar ambiente por uma
atmosfera de gás (puro ou em misturas) que flui, também, através da tocha.
Fig. 298 – Esquema dos fundamentos para O Processo de Soldagem MIG-MAG
12.2 - Surgimento
Os primeiros trabalhos com estes
processos foram feitos com gás ativo,
em peças de aço, no início dos anos
30. O processo foi inviabilizado, e
apenas em 1948 foi viabilizado e
desenvolvido para soldagem de
magnésio e suas ligas, em seguida
estenderam-se para outros metais,
sempre com gás inerte. Em 1951 foi
introduzido junto ao argônio o CO2 e
em 1953 teve início à utilização de
CO2 puro.
Fig. 299 – Soldagem MAG
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
124
12.3 – Esquema de um equipamento de soldagem MIG-MAG
Apesar de encontrarmos equipamentos de soldagem MIG-MAG de diversos fabricantes e
com particularidades de um modelo para outro, o princípio de funcionamento e sua
nomenclatura são bem semelhantes (fig. 300).
Fig. 300– Esquema de um equipamento de soldagem MIG-MAG
1. Ligação na rede elétrica
2. Retificador de corrente para soldagem
3. Bobina (carretel) do arame-eletrodo
4. Aparelho alimentador do arame-eletrodo
5. Cilindro para gás de proteção
6. Válvula redutora de pressão com indicador de vazão
7. Válvula magnética do gás de proteção (válvula solenóide)
8. Cabo de comando da pistola
9. Arame-eletrodo
10. Condutor do gás de proteção
11. Condutor da corrente para soldagem
12. Pistola com interruptor
13. Cabo-obra com grampo (cabo de ligação com a peça de trabalho)
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
125
12.4 - Fonte para soldagem MIG-MAG
Quase todas as soldas com o
processo MIG/MAG são executadas
com polaridade reversa (CC+). O pólo
positivo é conectado à tocha, enquanto
o negativo é conectado à peça. Já que
a velocidade de alimentação do arame
e, portanto, a corrente, é regulada pelo
controle de soldagem, o ajuste básico
feito pela fonte de soldagem é no
comprimento do arco, que é ajustado
pela tensão de soldagem. A fonte de
soldagem também pode ter um ou dois
ajustes adicionais para uso com outras
aplicações de soldagem.
Fig. 301 – Fonte de Soldagem MIG-MAG
12.5-Sistemas de alimentação do arame-eletrodo no equipamento de soldagem
Nos equipamentos de soldagem MIG-MAG há diferentes sistemas para a
alimentação do arame-eletrodo, dentre eles podemos destacar os dois principais
sistemas utilizados por empresas de diversos ramos.
Aparelho Universal – Neste modelo o
dispositivo para alimentação do
arame-eletrodo está instalado fora do
equipamento (fig. 302), normalmente
este sistema é fixado na parte superior
da fonte de soldagem, podendo ser
retirado para facilitar trabalhos em
locais de difícil acesso.
Fig. 302 – Fonte de Soldagem MIG-MAG
Com alimentador Universal
Aparelho de Cabine – Este modelo
de equipamento difere do anterior,
tendo em vista que o sistema de
alimentação está instalado em um
compartimento localizado no interior
da própria fonte de soldagem, sua
vantagem é o fato da bobina
Fig. 303 – Fonte de Soldagem MIG-MAG
Com alimentador de cabina
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
126
Dispositivos de alimentação do arame-eletrodo
Na soldagem MIG-MAG a adição do consumível é feita pelo alimentador de arame.
A bobina de arame-eletrodo é colocada e fixada a um eixo e o arame tracionado por
rolos e guiados por conduítes até a pistola.
Existem dois tipos de acionamento para a alimentação do arame, Acionamento por
dois rolos (fig. 304) e acionamento por quatro rolos (fig. 305).
Acionamento por dois rolos
.
Fig. 304 – Acionamento do alimentador de arame por dois rolos
1. Dispositivo de ajuste da pressão no arame 2. Bico guia de entrada do arame-eletrodo; 3. Rolo de Pressão; 4. Rolo de tração do arame-eletrodo; 5. Bico guia de saída para conduíte.
1
2
3
4
5
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127
Acionamento por quatro rolos
Fig. 305 – Acionamento do alimentador de arame por quatro rolos
1. Bico guia de alimentação do arame-eletrodo; 2. Dispositivo de ajuste da pressão no arame; 3. Rolos de Pressão; 4. Rolos de tração do arame-eletrodo; 5. Bico guia de entrada do arame para o conduíte.
1
2 3
4
5
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
128
12.6 – Rolos de Alimentação
Os rolos de alimentação do arame-eletrodo têm finalidade de tracionar o mesmo da
bobina ao qual se encontra enrolado e enviá-lo para dentro de um pequeno tubo que
forma o inicio do cabo. Podemos destacar três tipos de rolos:
• Ranhura prismática para arames-eletrodo de aço (fig.306);
• Ranhura prismática com estrias para arames-eletrodo tubulares (fig. 307);
• Ranhuras semicirculares para arames-eletrodo de alumínio (fig. 308).
Fig. 306 – Rolo de alimentação para arame em aço
Fig. 307 – Rolo de alimentação para arames tubulares
Fig. 308 – Rolo de alimentação para arames em alumínio
A pressão aplicada nos rolos sobre o arame deve ser o suficiente
para tracioná-lo, principalmente no caso dos arames tubulares
onde o risco de falhas no fluxo por pressão exagerada é maior.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
129
12.7 - Pistola para soldagem MIG-MAG
A pistola para soldagem MIG-MAG manual ou semi-automática, geralmente
prescreve uma curva entre o punho e o bocal de gás, a exemplo das tochas TIG,
podemos subdividi-las em “Pistolas Resfriadas a Ar e as Resfriadas a Água”.
Vejamos o esquema básico para pistolas MIG-MAG (fig. 309):
Fig. 309 – Esquema pistola MIG-MAG
1. Arame-eletrodo;
2. Conduíte espiralado do arame-
eletrodo;
3. Manga condutora do arame-eltrodo;
4. Condutor da corrente de soldagem;
5. Multicabo;
6. Cabo (punho) da pistola;
7. Interruptor;
8. Haste curva da pistola;
9. Condutor do gás de proteção;
10. Isolador;
11. Suporte do bico de contato do
arame-eletrodo;
12. Bico de contato do arame-eletrodo;
13. Bocal de gás.
Podemos classificar as pistolas quanto:
Ao sistema de resfriamento;
A forma de ignição;
Ao modelo em função do equipamento.
Fig. 310 – Pistola MIG-MAG
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
130
Sistema de Resfriamento
As pistolas MIG-MAG possuem dois tipos de sistemas para resfriamento, resfriadas
pelo próprio gás utilizado no Processo de soldagem, também conhecida como
“Pistolas Seca” (fig. 311) e as resfriadas a água com sistema de bomba instalados
nos equipamentos, estas são chamadas de “Pistolas Resfriadas” (fig. 312).
Fig. 311 – Esquema de uma Pistola Seca
Fig. 312– Esquema de uma tocha resfriada
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
131
Forma de Ignição da Pistola MAG
A forma de ignição da Pistola MIG-MAG, depende diretamente do sistema existente
no equipamento de soldagem, as duas formas encontradas são: Ignição por “2T”
(dois tempos) e “4T” (quatro tempos).
Função de soldagem 2T: Esta função acionará a pistola mediante o
pressionamento constante do gatilho, liberando o gás de proteção, a alimentação
do arame e o fechamento do arco elétrico, ao soltar o mesmo, automaticamente
todos os acionamentos citados anteriormente são desabilitados.
Função de soldagem 4T: Esta função defere da anterior pois fará a pistola acionar
mediante o pressionamento e a liberação do gatilho, facilitando o manuseio e a
fadiga no braço do soldador, para desativar e apagar o arco, deverá pressionar e
soltar o gatilho mais uma vez.
Modelos de Pistola
Os modelos das Pistolas MIG-MAG podem ser definidos em função dos recursos
oferecidos pelos fabricantes de equipamentos para soldagem. Com os avanços
tecnológicos os modelos simples e bem semelhantes de um fornecedor para outro
tomaram outro rumo, além da Pistola Padrão (fig. 313) existem algumas Fontes de
Energia para soldagem que disponibilizam Pistolas com comandos e ajustes no
punho (fig. 314).
Pistola Padrão
Fig. 313 – Pistola padrão
Pistola com Comandos
Fig. 314 – Pistola MIG com comandos
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132
12.8 - Arame-eletrodo para soldagem MIG-MAG
No Processo de Soldagem MIG-MAG, são utilizados diferentes tipos de arames com especificações variadas. A escolha do diâmetro apropriado do arame-eletrodo para soldagem MAG do aço-carbono comum e do aço de baixa liga depende da soldagem requerida e da espessura do metal de base conforme tabela 15.
Fig. 315 – Bobinas para soldagem
MIG-MAG
Tabela 15 – Relação entre espessura do material e diâmetro do arame eletrodo
Espessura do Material (mm)
1 a 6 7 a 14 15 a 20
Diâmetro do Arame eletrodo
Ara
me
Só
lid
o
0,8 X
0,9 X
1,0 X
1,2 X X
1,6 X
Arame-eletrodo sólido para soldagem MAG dos aços-carbono comuns
Os arames sólidos para soldagem
MAG (fig. 316), em aços ao carbono,
são encontrados em vários diâmetros,
estes são fabricados em aço e
recebem um banho de cobre para
evitar oxidações precoces.
A classificação para estes tipos de
arame são normalizados pela AWS
A5. 18, a mesma utilizada no Processo
de Soldagem TIG e que já estudamos
anteriormente. Podemos verificá-la
conforme exemplo:
Fig. 316 – Bobina com arame sólido
Para soldagem MAG
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
133
Classificação AWS para Arame-eletrodo
De acordo com a norma AWS A5. 18, a classificação das varetas e arames para os
processos de soldagem TIG e MIG-MAG, seguem as mesmas especificações
conforme o esquema a seguir. Analise cada elemento com atenção, procurando
compreender o que ele significa.
Exemplo:
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
134
Arame-eletrodo Tubular
Os arames tubulares foram desenvolvidos principalmente para atender à necessidade das empresas manterem sua competitividade, através do aumento da produtividade e da redução de custos.
Esse processo foi desenvolvido para combinar as melhores características da soldagem por arco submerso em um processo semelhante ao MIG-MAG, empregando o dióxido de carbono (CO2) como gás de proteção. A combinação dos ingredientes do fluxo no núcleo do arame tubular aliada à proteção externa proporcionada pelo CO2 produz soldas de alta qualidade e um arco estável.
Fig. 317 – Bobina com arame Tubular
Para soldagem MAG
O fluxo em seu interior (fig. 318) pode conter minerais, ferros-liga e materiais que forneçam gases de proteção, desoxidantes e materiais formadores de escória. Os ingredientes do fluxo promovem:
Estabilidade ao arco; Influenciando nas propriedades
mecânicas do metal de solda; Influência no perfil da solda.
Fig. 318 – Perfil do Arame Tubular
Tipos: Os arames Tubulares são divididos em dois tipos: Arame Tubular com proteção Gasosa externa e Arame Tubular autoprotegido. Arame Tubular com Proteção Gasosa O processo de soldagem empregando arames tubulares com gás de proteção externa é utilizado principalmente na soldagem de aços carbono e de baixa liga, produzindo altas taxas de deposição, alta eficiência de deposição e altos fatores operacionais.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
135
Arame Tubular Autoprotegido
Esses arames foram desenvolvidos para gerar gases de proteção a partir de adições no fluxo, de modo similar aos eletrodos revestidos. Arames tubulares deste tipo não exigem proteção gasosa externa e podem ser aplicados sob ventos moderados com perturbações mínimas na atmosfera protetora em torno do arco.
Classificação AWS para Arames Tubulares
A classificação AWS para Arames Tubulares são apresentadas em função do tipo de
fluxo ou proteção gasosa, em virtude destas variações vamos definir apenas a
Norma AWS A 5.20 tendo em vista que está se enquadra como uma das mais
utilizada.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
136
Exemplo:
Arame-eletrodo para Soldagem MIG - Alumínio
Os arames eletrodos para soldagem em alumínio e suas ligas no Processo MIG, possui uma velocidade de soldagem e fusão bem maior que no Processo TIG, entretanto as especificações em função da Norma é semelhante a ambos. A nomenclatura que a norma AWS A 5.10 utilizada para classificar os eletrodos e varetas, é composta por 4 dígitos numéricos procedidos das letras E e R, conforme ilustrado no exemplo abaixo: ER-4043 Parte Numérica: Identifica a liga e para tal utiliza a mesma nomenclatura da “Aluminum Association”.
Fig. 319 – Bobina de Arame MIG Alumínio
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
137
Vejamos a seguir na tabela 16 a soldabilidade de algumas ligas de alumínio com suas respectivas referências:
Tabela 16 – Soldabilidade do Alumínio e Suas Ligas
Classificação AWS
Composição
ER-4043 Al-Si
ER-5356 Al-Mg
ER-5456 Al-Mg5
ER-5183 Al-Mg4,5-Mn
ER-5556 Al-Mg5,2-Cr
ER-5039 Al-Mg-Zn
12.9 - Gases de proteção
No capitulo sobre processo de soldagem TIG, vimos á enorme importância dos
gases de proteção além de suas principais funções e distribuições. Na soldagem
MIG-MAG também aplicamos a Norma DIN 32526 a exemplo da soldagem TIG.
Os gases de proteção são distribuídos em diversos itens de acordo com o processo
de soldagem. Na tabela 17, podemos analisar essa distribuição, para o caso
específico dos processos MIG-MAG.
Tabela 17 – Distribuição dos gases de proteção para a soldagem MIG-MAG
Processo Gás de Proteção Material
MIG
Argônio (Ar) Todos os
Metais não ferrosos
Hélio (He)
Argônio + Hélio (ArHe)
MAG
Argônio + Oxigênio (ArO2)
Aços não ligados ou de
baixa liga
Argônio + Dióxido de Carbono (Ar CO2)
Argônio + Dióxido de Carbono+ Oxigênio (ArCO2O2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Proteção da Raiz
Argônio + Hélio (ArHe) Outros metais
Composto de Nitrogênio + Hidrogênio (N2H2)
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
138
Influência dos gases de proteção
O gás de proteção utilizado na soldagem MIG-MAG possui influência sobre os
resultados obtidos. Observem, na tabela 18 as características apresentadas pela
soldagem em função do tipo de gás de proteção empregado.
Tabela 18 – Influência dos gases de proteção na soldagem MIG-MAG
Gás de Proteção
Argônio Ar/Co2 Co2
Características
Reação com a poça de fusão
Nenhuma – Mais forte
Ionização Muito boa Boa Menos
eficiente
Reforço do cordão de
solda e penetração
Acabamento do cordão de solda
Liso, plano Levemente escamoso
Bastante escamoso
Respingos Nenhum – Muitos
Sensibilidade a correntes de ar
Muito grande – Pouca
12.10 – Regulagem da vazão do gás de proteção na soldagem MIG-MAG
Sabemos que a contaminação do ar
na poça de fusão durante um processo
de soldagem não pode ser permitida,
portanto é indispensável manter além
do Stick-out da tocha a uma distância
mais próxima possível da poça de
fusão realizar a regulagem
corretamente da vazão do gás
protetor.
Fig. 320 – Regulando pressão de trabalho
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
139
De forma genérica, podemos determinar a vazão do gás na poça de fusão no
processo de soldagem MIG-MAG, através de uma simples formula:
Onde: Vg = Vazão do gás em L/min
Da = Diâmetro do arame-eletrodo
10 = Constante
Aplicando a formula na prática levando em consideração um arame sólido com
diâmetro 0,8mm a sua vazão de gás para a execução da soldagem seria:
Vg = 10 x Da => Vg = 10 x 0,8 =>
Para soldagens mais precisas, podemos correlacionar o bocal a ser utilizado,
material que será soldado e a corrente de trabalho conforme tabela 19.
Tabela 19 – Relação de diâmetro do bocal e material a ser soldado
Vg = 10 x Da
Vg = 8 L/min
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
140
12.11 – Transferência metálica no processo de soldagem MIG-MAG
O arco elétrico gerado nos processos MIG-MAG confere certas características à
transferência de metal do eletrodo para a poça de fusão. Os fatores que mais
influenciam os modos de transferência são:
Tipo de intensidade da corrente;
Diâmetro e a composição do arame-eletrodo;
O “stick-out”;
Gás de proteção.
Basicamente, essas transferências podem ser divididas em três:
Transferência tipo Globular (fig. 321)
Características:
• Tensão acima de 20V; • A transferência de metal resulta em gotas grossas, com ou sem curtos-
circuitos. • A poça de fusão é bem fluida. • São transferidas, por segundo, cerca de 100 gotas.
Fig. 321 – Transferência globular
Aplicações:
• Soldagem de chapas acima de 2mm.
• Soldagem de junta em ângulo na posição horizontal.
• Soldagem de junta de topo no interpasse e acabamento na posição plana.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
141
Transferência tipo Spray (fig. 322) Características:
Tensão acima de 25V;
A transferência de gotas fica livre de curto-circuito.
A poça de fusão é bem fluida.
São transferidas, aproximadamente, de 100 a 300 gotas por segundo.
Aplicações:
Soldagem pesada com avanços
rápidos;
Soldagem de junta em ângulo
na posição horizontal.
Soldagem de junta de topo no
interpasse e acabamento na
posição plana.
Fig. 315 – Transferência spray
Transferência tipo Curto Circuito (fig. 316)
Características:
A tensão abaixo de 20V;
A transferência de metal resulta em curtos-circuitos;
A poça de fusão é viscosa;
Aproximadamente 70 gotas de metal são transferidas por segundo.
Fig. 316 – Transferência curto circuito
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
142
Aplicações:
Soldagem em chapas finas.
Soldagem de raiz ou junta de topo.
Soldagem nas posições plana, horizontal, vertical e sobre cabeça.
12.12 – Ferramentas e acessórios para soldagem MIG-MAG
A necessidade de ferramentas e acessórios para a execução de trabalhos
específicos é comum a todas as áreas, na soldagem MIG-MAG não poderia ser
diferente, logo abaixo veremos alguns desses recursos para este processo.
Líquido de proteção contra respingos
O liquido anti-respingos (fig. 317), sob
forma de aerosol, é colocado em
camadas finas sobre o bocal e o bico
de contato da pistola, para facilitar a
remoção dos respingos projetados
durante a soldagem. Deve-se lembrar
que alguns tipos de liquido anti-
respingo são hidrogenados e podem
causar defeitos na soldagem, os mais
recomendados são os que contêm
silicone em sua composição.
Fig. 317 – Spray Anti-respingo
Limpador de Bocal
Mesmo com a utilização do liquido
anti-respingo com o passar do tempo o
efeito do mesmo tende a diminuir,
acarretando na formação de uma
crosta no interior do bocal da pistola. O
limpador de bocal (fig. 318) possui um
sistema articulado com três hastes que
podem se moldar a diferentes bocais e
realizar uma limpeza eficiente para a
aplicação de uma nova camada de
anti-respingo.
Fig. 318 – Limpador de bocal
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
143
Alicate de corte diagonal
A manutenção do arame eletrodo nos
intervalos dos cordões de solda é
comum neste processo. Stick-out
longo, danos causados por colagem
ou extremidade do arame amassado
são situações que podem surgir e a
utilização do alicate de corte (fig. 319)
se torna necessário.
Fig. 319 – Alicate de corte diagonal
Alicate Multiuso
Esta nova tendência agrega várias
funções a uma única ferramenta, no
caso de alicates multiuso (fig. 320),
sua aplicação no processo MIG-MAG
agiliza o serviço do soldador, tendo em
vista que esta ferramenta além de
substituir o alicate de corte
convencional, poderá ser utilizado na
manutenção da pistola entre outras
operações.
Fig. 320 – Alicate Multiuso
Base de apoio para pistola
Esta base (fig. 321) serve de descanso
para a pistola quando a mesma não
está sendo utilizada evitando o risco
de ignição acidental do arco e danos
ao cabo da mesma.
Fig. 321 – Base para pistola
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
144
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
145
13 - Terminologia de Soldagem
Abertura da raiz (root opening) - Separação entre os membros a serem unidos na
raiz da junta.
Alívio de Tensões (stress relief heat treatment) - Aquecimento uniforme de uma
estrutura / junta de solda a uma temperatura suficiente para aliviar a maioria das
tensões residuais, seguida de um resfriamento lento e uniforme.
Alma do eletrodo (core electrode) - Núcleo metálico de um eletrodo revestido, cuja
seção transversal apresenta uma forma circular maciça
Amanteigamento - Revestimento do chanfro
Ângulo do bisel (bevel angle) - ângulo formado entre a borda preparada do
componente e um plano perpendicular à superfície do componente.
Ângulo do chanfro (groove algle) - ângulo integral do chanfro entre as partes a
serem unidas por uma solda..
Ângulo de deslocamento ou de inclinação do eletrodo ( travel angle ) - Ângulo
que o eletrodo forma com uma reta de referência, perpendicular ao eixo da solda, no
plano comum ao eixo da solda e ao eletrodo.
Ângulo de trabalho (work angle) - ângulo que o eletrodo forma com relação à
superfície do metal base numa plano perpendicular ao eixo da solda.
Atmosfera protetora (protective atmosphere) – Envoltório de gás que circunda a
parte a ser soldada, sendo o gás protetor controlado com relação à sua composição
química, ponto de orvalho, pressão vazão, etc. Como exemplo temos os gases
inertes (Argônio e Hélio) e os ativos (CO2).
Atmosfera redutora (reducing atmosphere) – Atmosfera protetora quimicamente
ativa que a temperaturas elevadas, reduz óxidos de metais ao seu estado metálico.
Brasagem (brazing, soldering) - processo de união de materiais onde apenas o
metal de adição sofre fusão, ou seja, o metal de base não participa da zona fundida.
O metal de adição se distribui por capilaridade na fresta formada pelas superfícies
da junta após fundir-se.
Camada (layer) - conjunto de passes depositados e situados aproximadamente num
mesmo plano.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
146
Certificado e Qualificação de Soldador (welder certification) - Documento escrito
certificando que o soldador está habilitado a executa soldas de acordo com padrões
ou códigos preestabelecidos.
Chanfro (groove) - abertura ou sulco na superfície de uma peça ou entre dois
componentes, que determina o espaço para conter a solda.
Chapa de teste de produção (production test plate ou vessel test plate)
- Chapa soldada como extensão de uma das juntas soldadas do equipamento, com
a finalidade de executar ensaios mecânicos, químicos ou metalográficos.
Chapa ou tubo de teste (test coupon) - peça soldada para qualificação de
procedimento de soldagem ou de soldadores ou de operadores de soldagem.
Cobre junta (backing) - material (metal base, solda, material granulado, cobre,
material cerâmico ou carvão) colocado na raiz da junta soldada, com a finalidade de
suportar o metal fundido durante a da soldagem.
Consumível - material empregado na deposição da solda, tais como eletrodos,
vareta, arame, anel consumível, gás e fluxo.
Cordão de solda (weld bead) - Depósito de solda resultante de um passe.
Corpo de prova (test specimen) - Amostra da chapa ou tubo de teste para
executar ensaios mecânicos, químicos ou metalográficos.
Corrente de soldagem (welding current) - Corrente elétrica num circuito de
soldagem, durante a execução de uma solda.
Corte com eletrodo de carvão (carbon arc cutting) - Processo de corte a arco
elétrico no qual metais são separados por fusão devido ao calor gerado pelo arco
voltaico formado entre um eletrodo de grafite e o metal base.
Dimensão da solda (weld size) -
Para solda em chanfro: é a penetração da junta (profundidade do bisel mais a
penetração da raiz, quando esta é especificada). A dimensão de uma solda em
chanfro e a garganta efetiva deste tipo de solda é a mesma coisa.
Para solda em ângulo de pernas iguais: é o comprimento dos catetos do
maior triângulo retângulo isósceles que pode ser inscrito dentro da seção transversal
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
147
da solda.para solda em ângulo de pernas desiguais: é o comprimento dos catetos do
maior triângulo retângulo que pode ser inscrito dentro da seção transversal da solda.
Eficiência da junta - relação entre a resistência de uma junta e a resistência do
metal de base.
Eletrodo de carvão (carbon electrode) - eletrodo usado em corte ou soldagem a
arco elétrico, consistindo de uma vareta de carbono ou grafite, que pode ser
revestida com cobre ou outro revestimento.
Eletrodo nu (bare electrode) - metal de adição consistindo de um metal ligado ou
não, em forma de arame, tira ou barra, e sem nenhum revestimento ou pintura nele
aplicado além daquele concomitante à sua fabricação ou preservação.
Eletrodo revestido (covered electrode) - metal de adição formado por uma alma
de eletrodo nu sobre o qual um revestimento é aplicado, de modo a produzir uma
camada de escória sobre o metal de solda. O revestimento pode conter materiais
que formam uma atmosfera protetora, desoxidam o banho, estabilizam o arco,
podendo contribuir com adições metálicas ao metal de solda.
Eletrodo para solda a arco (arc welding electrode) - um componente do circuito
de solda através do qual a corrente é conduzida entre o eletrodo e o arco.
Eletrodo tubular (flux cored electrode) - Metal de adição composto de um tubo de
metal ou outra configuração, com uma cavidade interna, contendo produtos que
formam uma atmosfera protetora, desoxidam o banho, estabilizam o arco, formam
escória ou que contribuam com elementos de liga para o metal de solda. Proteção
adicional externa pode ser usada.
Eletrodo de tungstênio (tungsten electrode) - eletrodo metálico usado em
soldagem ou corte a arco elétrico, feito principalmente do elemento Tungstênio.
Equipamento de soldagem - máquinas, ferramentas, instrumentos, estufas e
dispositivos empregados na operação de soldagem.
Escama de solda (stringer bead, weave bead) - aspecto da face da solda
semelhante à escamas de peixe. Em deposição sem oscilação transversal,
assemelha-se a uma fileira de letras “V”. Em deposição com oscilação transversal,
assemelha-se a escamas entrelaçadas.
Face do chanfro (groove face) - superfície de um membro que faz parte do
chanfro.
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
148
Face de fusão (fusion face) - superfície do metal de base que será fundida na
soldagem.
Face de raiz (root face) - porção da face do chanfro adjacente à raiz da junta.
Face da solda (weld face) - superfície exposta da solda, pelo lado por onde a solda
foi executada.
Fluxo (flux) - Material usado para prevenir, dissolve ou facilitar a exclusão de óxidos
e outras substâncias superficiais indesejáveis, ou proteger a poça de fusão no
processo a arco submerso.
Gabarito de solda (weld gage) - dispositivo para verificar a forma e a dimensão da
solda.
Garganta efetiva - distância mínima da raiz da solda à sua face menos qualquer
reforço.
Garganta de solda (fillet weld throat) - dimensão de uma solda em ângulo que
determina a distância entre:
A raiz da junta e a hipotenusa do maior triângulo inscrito na seção transversal
da solda: garganta teórica.
A raiz e a face da solda, inclusive reforço: garganta real.
A raiz e a face da solda, menos qualquer reforço: garganta efetiva.
Gás de proteção (shielding gas) - gás utilizado para prevenir contaminação
indesejada pela atmosfera.
Gás inerte (inert gas) - gás que normalmente não combina quimicamente com o
metal de base ou metal de adição.
Geometria da junta (joint geometry) - forma e dimensões da seção transversal de
uma junta antes da soldagem.
Goivagem (gouging) - operação de fabricação de um bisel ou chanfro pela
remoção de material.
Goivagem a arco (arc gouging) - processo a arco usado para fabricar um bisel ou
chanfro.
Goivagem por trás (back gouging) - remoção do metal de solda e do metal de
base pelo lado oposto de uma junta parcialmente soldada, para assegurar
Oficina de Metalmecânica Processos de Soldagem
149
penetração completa pela subsequente soldagem pelo lado onde foi efetuada a
goivagem.
Inspetor de soldagem (welding inspector) - profissional qualificado, empregado
pela executante dos serviços, para exercer as atividades de controle de qualidade
relativos à soldagem.
Junta (joint) - região onde duas ou mais peças serão unidas por soldagem.
Junta de aresta (edge-joint) - junta em que, numa seção transversal, as bordas dos
componentes a soldar formam, aproximadamente, um ângulo de 180o.
Junta de ângulo (corner joint, T-joint) - junta em que, numa seção transversal, os
componentes a soldar apresentam-se sob forma de um ângulo.
Junta dissimilar (dissimilar joint) - junta soldada, cuja composição química dos
metais de base da peças envolvidas diferem entre si significativamente.
Junta sobreposta (lap joint) - junta formada por dois componentes a soldar, de tal
maneira que suas superfícies sobrepõem-se.
Junta soldada (welded joint) - união, obtida por soldagem, de dois ou mais
componentes, incluindo zona fundida, zona de ligação, zona afetada termicamente e
metal de base nas proximidade da solda.
Junta de topo (butt joint) - junta entre dois membros alinhados aproximadamente
no mesmo plano.
Margem da solda (weld toe) - junção entre a face de solda e o metal de base.
Martelamento (peening) - trabalho mecânico aplicado à zona fundida da solda por
meio de impactos, destinado a controlar deformações da junta soldada.
Metal de adição (filler metal) - metal a ser adicionado na soldagem de uma junta.
Metal de base (base metal) - metal a ser soldado, brazado ou cortado.
Metal depositado (deposited metal) - metal de adição que foi depositado durante a
operação de soldagem.
Metal de solda (weld metal) - porção da solda que foi fundida durante a soldagem.
Operador de soldagem (welding operator) - indivíduo capacitado a operar
máquina ou equipamento de soldagem automática.
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Passe: progressão unitária da soldagem ao longo de uma junta, depósito de solda
ou substrato. O resultado de um passe é um cordão de solda que pode também se
constituir numa camada de solda.
Passe estreito (stringer bead) - depósito efetuado seguindo a linha de solda, sem
movimento lateral apreciável.
Passe oscilante (weave bead) - depósito efetuado com movimento lateral em
relação à linha de solda.
Passe de revenimento (temper bead) - passe ou camada depositada em
condições que permitam a modificação estrutural do passe ou camada anterior e de
suas zonas afetadas termicamente.
Passe de solda (weld pass) - ver definição de cordão de solda.
Penetração: distância que a fusão atinge no metal de base ou no passe anterior a
partir da superfície fundida durante a soldagem.
Penetração da junta (joint penetration) - profundidade mínima da solda em juntas
com chanfro ou da solda de fechamento medida entre a face da solda e sua
extensão na junta, excluindo o reforço. A penetração da junta pode incluir a
penetração da raiz.
Penetração da raiz (root penetration) - profundidade com que a solda se prolonga
na raiz da junta medida na linha de centro da seção transversal da raiz.
Penetração total da junta (complete joint penetration) - penetração da junta na
qual o metal de solda preenche totalmente o chanfro, fundindo-se completamente ao
metal de base em toda a extensão das faces do chanfro.
Perna da solda (fillet weld leg) - distância da raiz da junta à margem da solda em
ângulo.
Poça de fusão (weld pool) - zona em fusão, a cada instante, durante uma
soldagem, ou porção líquida de uma solda antes de solidificar-se.
Polaridade direta (straight polarity) - tipo de ligação para soldagem com corrente
contínua, onde os elétrons deslocam-se do eletrodo para a peça (a peça é
considerada como pólo positivo e o eletrodo como pólo negativo).
Polaridade inversa (reverse polarity) - tipo de ligação para soldagem com corrente
contínua, onde os elétrons deslocam-se da peça para o eletrodo (a peça é
considerada como pólo negativo e o eletrodo como pólo positivo).
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151
Pós aquecimento (postheating) - aplicação de calor na junta soldada,
imediatamente após a deposição da solda, com a finalidade principal de remover
hidrogênio difusível.
Posição horizontal (horizontal position) - em soldas em ângulo, posição na qual a
soldagem é executada na pare superior de uma superfície aproximadamente
horizontal e contra uma superfície aproximadamente vertical Ver figura 2.16A.. Em
solda em chanfro, posição de soldagem na qual o eixo da solda está num plano
aproximadamente horizontal e a face da solda fica num plano aproximadamente
vertical.
Posição plana (flat position) - posição de soldagem usada para soldar a parte
superior da junta. A face da solda é aproximadamente horizontal.
Posição vertical (vertical position) - posição de soldagem na qual o eixo da solda
é aproximadamente vertical, sendo que para tubos é a posição da junta na qual a
soldagem é executada na posição horizontal, sendo o tubo rotacionado ou não.
Posição sobre cabeça (overhead position) - posição na qual a soldagem é
executada pelo lado inferior da junta.
Pré aquecimento (preheat) - aplicação de calor no metal de base imediatamente
antes da soldagem (para soldar com menor energia), da brazagem (para fundir a
vareta de solda) ou do corte (para iniciar o corte).
Pré-aquecimento localizado (local preheating) - pré aquecimento de uma porção
específica de uma estrutura.
Procedimento de soldagem (welding procedure) - documento emitido pela
executante dos serviços, descrevendo todos os parâmetros e as condições da
operação de soldagem.
Processo de soldagem (welding process) - processo utilizado peara unir materiais
pelo aquecimento destes à temperaturas adequadas, com ou sem aplicação de
pressão, ou pela aplicação de pressão apenas e com ou sem participação de metal
de adição.
Profundidade de fusão (depth of fusion) - Ver penetração.
Qualificação de procedimento de soldagem (procedure qualification) -
demonstração pela qual soldas executadas por um procedimento específico podem
atingir requisitos pré estabelecidos.
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152
Qualificação de soldador (welder performance qualification) - demonstração da
habilidade de um soldador em executar soldas que atendam padrões pré
estabelecidos.
Raiz da junta (joint root) - porção da junta a ser soldada onde os membros estão o
mais próximo possível entre si. Em seção transversal, a raiz pode ser um ponto, uma
linha ou uma área.
Raiz da solda (weld root) - pontos nos quais a parte posterior da solda intersecta
as superfícies do metal de base.
Reforço da solda (weld reinforcement) - metal de solda em excesso além do
necessário para preencher a junta. Excesso de metal depositado nos últimos passes
ou última camada.
Registro da qualificação de procedimento (RQPS – procedure qualification
record) - documento emitido pela executante dos serviços, nos quais estão
registrados os parâmetros da operação de soldagem da chapa ou tubo de teste e os
resultados ou exames de qualificação.
Revestimento do chanfro (amanteigamento – buttering) - revestimento com uma
ou mais camadas de solda depositado na face do chanfro, destinado principalmente
a facilitar as operações subseqüentes de soldagem, de forma a permitir uma
transição metalúrgica favorável entre o metal base e o metal de solda.
Seqüência de passes (joint buildup sequence) - ordem pela qual os passes de
uma solda multi-passes são depositados com relação à seção transversal da junta.
Seqüência de soldagem (welding sequence) - ordem pela qual são executadas as
soldas de um equipamento.
Solda (weld) - união localizada de metais ou não-metais, produzida pelo
aquecimento dos materiais a temperatura adequada, com ou sem aplicação de
pressão, ou pela aplicação de pressão apenas, e com ou se a participação de
material de adição.
Solda em ângulo (fillet weld) - solda da seção transversal aproximadamente
triangular que une duas superfícies aproximadamente em ângulo reto.
Solda de aresta (edge weld) - solda executada numa junta de aresta.
Solda autógena ( autogenous weld ) - solda de fusão sem a participação de metal
de adição.
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153
Solda automática (automatic welding) - soldagem com equipamento que executa
toda a operação sob observação de um operador de soldagem.
Solda em cadeia (chain intermittent fillet weld) - solda em ângulo usada nas
juntas de cordões intermitentes (trechos de cordão igualmente espaçados) que
coincidem entre si, de tal modo que a um trecho de cordão sempre se opõe outro.
Solda em chanfro (groove weld) - solda executada em um chanfro.
Solda costura (seam weld) - solda contínua executada entre ou em cima de
membros sobrepostos. A solda contínua pode consistir de um único passe ou de
uma série de soldas por pontos.
Solda descontínua (intermittent weld) - solda na qual a continuidade é
interrompida por espaçamentos sem solda.
Solda descontínua coincidente - ver definição de solda em cadeia.
Solda descontínua intercalada - ver definição de solda em escalão.
Solda em escalão (staggered intermittent fillet weld) - solda em ângulo, usada
nas juntas em “T”, composta de cordões intermitentes que se alternam entre si, de
tal modo que a um trecho do cordão se opõe uma parte não soldada.
Solda heterogênea - solda cuja composição química da zona fundida difere
significativamente da do(s) metal (is) base(s), no que se refere aos elementos de
liga.
Solda homogênea - solda cuja composição química da zona fundida é próxima a do
metal de base.
Solda por pontos (spot weld) - solda executada entre ou sobre componentes
sobrepostos nos quais a fusão se inicia e ocorre nas superfícies em contato ou se
inicia pela superfície externa de um dos membros. A seção transversal da solda no
plano da junta é aproximadamente circular.
Solda provisória (tack weld) - solda destinada a manter membros ou componentes
adequadamente ajustados até a conclusão da soldagem.
Solda de selagem (seal weld) - qualquer solda estabelecida com a finalidade
principal de impedir ou diminuir vazamentos.
Solda tampão (plug weld / slot weld) - solda executada através de um furo
normalmente circular ou oblongo, num membro de uma junta sobreposta ou em “T”,
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154
unindo um membro ao outro. As paredes do furo podem ser ou não paralelas e o
furo pode ser parcial ou totalmente preenchido com metal de solda.
Solda de topo (butt weld) - solda executada em uma junta de topo.
Soldabilidade (weldability) - capacidade de um material ser soldado, sob
condições de fabricação obrigatórias a uma estrutura específica adequadamente
projetada, e de apresentar desempenho satisfatório em serviço.
Soldador (welder) - indivíduo capacitado a executar soldagem manual e/ou semi
automática.
Soldagem (welding) - processo utilizado para unir materiais por meio de solda.
Soldagem a arco (arc welding) - grupo de processos de soldagem que produz a
união de metais pelo aquecimento destes por meio de um arco elétrico, com ou sem
a aplicação de pressão e com ou sem o uso de metal de adição.
Soldagem manual (manual welding) - processo no qual toda a operação é
executada e controlada manualmente.
Soldagem com passe a ré (backstep sequence) - soldagem na qual trechos do
cordão de solda são executados em sentido oposto ao da progressão da soldagem,
de forma que cada trecho termina no início do anterior, formando ao todo um único
cordão.
Soldagem automática (automatic welding) - soldagem a arco com equipamento
que controla somente o avanço do metal de adição. O avanço da soldagem é
controlado manualmente.
Sopro magnético (arc blow) - deflexão de um arco elétrico de seu percurso normal,
devido a forças eletromagnéticas.
Taxa de deposição (deposition rate) - peso de material de solda depositado por
unidade de tempo.
Técnica de soldagem (welding technique) - detalhamento de um procedimento de
soldagem que são controlados pelo soldador ou operador de soldagem.
Temperatura de interpasse (interpass temperature) - em soldagem multi-passe,
temperatura (máxima ou mínima como especificado) do metal de solda depositado
antes do passe seguinte ter começado.
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Tensão de arco (arc voltage) - tensão através do arco elétrico utilizado na
soldagem.
Tensão residual (residual stress) - tensão remanescente numa estrutura ou
membro como resultado de tratamento térmico ou mecânico, ou de ambos os
tratamentos. A origem da tensão na soldagem deve-se principalmente à contração
do material fundido ao resfriar-se até a temperatura ambiente.
Tensões térmicas (thermal stress) - tensões no metal resultantes da distribuição
não uniforme de temperatura.
Tratamento térmico - qualquer tratamento térmico subseqüente à soldagem
destinado a aliviar tensões residuais ou alterar propriedades mecânicas ou
características metalúrgicas da junta soldada. Consiste de aquecimento uniforme da
estrutura ou parte dela a uma temperatura adequada, seguido de esfriamento
uniforme.
Vareta de solda (welding rod) - tipo de metal de adição utilizado para soldagem ou
brazagem, o qual não conduz corrente elétrica durante o processo.
Zona afetada termicamente (heat-affected zone) - porção do metal de base que
não foi fundido, mas cujas propriedades mecânicas ou microestrutura foi alterada
pelo calor da soldagem, brazagem ou corte.
Zona de fusão (fusion zone) - área do metal de base fundida, determinada na
seção transversal da solda.
Zona fundida - região da junta soldada que esteve momentaneamente no estado
líquido e cuja solidificação resultou da cessação ou do afastamento da fonte de
calor. Pode ser obtida em um ou em vários passes.
Zona de ligação - região da junta soldada que envolve a zona fundida. É a região
que durante a soldagem foi aquecida até a fase líquida e esfriou até a solidificação.
Para os metais puros se reduz a uma superfície.
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Referências Bibliográficas
GEREIS, Bernardo – A Soldagem Simples como ela é. Recife PE: Sactes, 1994.
Soldador a Arco Elétrico – SENAI SC, Blumenau, 2002.
Catalogo Geral ESAB – 2002.
Soldagem I – SENAI SP, São Paulo, 2003.
Eletrotécnica Básica – SENAI RJ, Rio de Janeiro, 2010, edição revisada.
Equipamentos para Soldagem – SENAI RJ, Rio de Janeiro, 2010, edição revisada.
Norma AWS A5. 1 Classificação para eletrodos em Aço Carbono de baixa liga.
Norma AWS A5. 1 Classificação para eletrodos em Aço Carbono de baixa liga.
Norma AWS A5. 10 Classificação para Varetas e arames sólidos em Alumínio e
suas ligas.
Norma AWS A5. 20 Classificação para Arames Tubulares não metálicos em Aço
Carbono de baixa liga.
Norma ASME Seção IX Terminologia das posições de soldagem.
Sites:
www.ledan.com.br – Consulta Novembro de 2008.
www.campro.com.br – Consulta Novembro de 2008.
www.tradeimport.com.br – Consulta Novembro de 2008.
www.esab.com.br – Consulta Dezembro de 2008.
www.bambozzi.com.br – Consulta Dezembro de 2008.
www.carbografite.com.br – Consulta Dezembro de 2008.
www.infosolda.com.br – Consulta Fevereiro de 2009.
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Equipe responsável:
Felipe Vieira Neto – Gerente do CEPSL
Elaboração:
Francisco de Assis Costa
Sérgio Rodrigo Menezes de Freitas
Conteúdo Técnico (conteudista):
Sérgio Rodrigo Menezes de Freitas
Digitação:
Sérgio Rodrigo Menezes de Freitas
Walber Bruno Braz da Silva
Apoio Técnico:
Ivan Sidney de Oliveira
Walber Bruno Braz da Silva
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