Glossário de conceitos básicos

5/27/2018 Gloss rio de conceitos b sicos

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Glossrio de conceitos bsicos(em ordem alfabtica)

Conceito em destaque

Soldabilidade e Carbono Equivalente (Ceq) Fonte: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)Imagem: Adaptada de Alexandrov et al. (2005) e ISO 17642-2:2003Postada em: 06/12/13

Soldabilidade a capacidade de um material ser unido/revestido/recuperado (fabricado),empregando um determinado processo de soldagem, obtendo uma estrutura final que irdesenvolver satisfatoriamente as condies desejadas em projeto (relao adequadaentre defeitos x solicitaes em servio x alteraes das propriedades).

Carbono equivalente (Ceq) um conceito numrico emprico adotado para avaliar, nos aos enos ferros fundidos, o potencial efeito deletrio da composio qumica da liga em peso (porexemplo, os teores de C e de determinados elementos qumicos) sobre a soldabilidade docomponente, pea e/ou equipamento (tendncia suscetibilidade formao de trinca induzidapor hidrognio e/ou variao na dureza e na tenacidade da regio do depsito).De forma simplria, a determinao do valor numrico do Ceqpermite inferir, sob determinadacondio de taxa de resfriamento (C/s), qual a tendncia da regio soldada em formarmartensita (temperabilidade) e, por consequncia, tender a sofrer fratura frgil.

Formulao e possveis faixas para Ceqa) Equao proposta pelo IIW (International Institute of Welding)Ceq= %C + %Mn/6 + (%Cr + %Mo + %V)/5 + (%Cu + %Ni)/15 Recomendao API 5Lpara C > 0,12%

b) Equao de Ito-Bessyo (parmetro do carbono equivalente)PCM= %C + %Si/30 + (%Mn + %Cu + %Cr)/20 + %Mo/15 + %Ni/60 + %V/10 + 5x%B Recomendao API 5Lpara C < 0,12%

c) Equao proposta pela AWS (American Welding Society)Ceq= %C + (%Mn + %Si)/6 + (%Cr + %Mo + %V)/5 + (%Ni + %Cu)/15

d) Para o ferro fundidoCeq= %C + %Si/3


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Ceq= %C + %Si/3 + %P/3 (indicativo da condutividade trmica, da resistncia mecnica e doquanto a composio qumica se aproxima do eutticoCeq = 4,3%)Ceq= %C + 0,3x%Si + 0,33x%P 0,015x%Mn + 0,26x%S(proposio de Bazhenov e Pikunov(2011))

Anlise do valor obtido para o CeqFaixa 1Ceq< 0,4(boa soldabilidade)sem necessidade do uso de pr-aquecimento (To)Faixa 20,4 < Ceq< 0,5(razovel soldabilidade)necessrio o uso de pr-aquecimento (To)Faixa 3Ceq> 0,5(baixa soldabilidade)necessrio o uso de pr-aquecimento (To) e de ps-aquecimento (Tps)

Estimativa do valor da temperatura de pr-aquecimento (To) considerando o valor do CeqTo(C) = 450x(Ceq-AWS0,42)

1/2(proposio de Skoda et al. (1990))

Conceitos em ordem alfabtica

Arame TubularPor: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)Imagem: ESAB

O processo Arame Tubular (FCAWFlux-Cored Arc Welding) um processo de soldagem, porfuso, caracterizado pela abertura e manuteno do arco eltrico entre o metal de base (poade fuso quando em regime) e o metal de adio (arame contnuo, no formato tubular,preenchido com uma apropriada combinao de elementos qumicos fluxo). O processo aliadeterminadas caractersticas do processo MIG/MAG (continuidade na alimentao do arme) edo processo Eletrodo Revestido (possibilidade de manipulao da composio do fluxo). Emrelao a proteo gasosa da regio do arco, o processo pode ser classificado como auto-protegido (parte do fluxo ter a funo de formao da coluna gasosa) ou com proteo gasosa(uso de proteo externa de gs, suprida com presso e vazo adequadas). Assim como nosdemais processos de soldagem ao arco eltrico, a proteo gasosa justificada nanecessidade de, ao mesmo tempo, viabilizar a proteo da gota metlica e da poa de fusocontra a atmosfera vizinha ao arco voltaico e, alm disso, auxiliar na formao e manutenodo arco eltrico.

Asperso TrmicaPor: Ramon Paredes (UFPR) / Srgio R. Barra (Site da Soldagem)
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Os processos de Asperso Trmica (AT), tambm conhecidos como metalizao,caracterizam-se como uma tcnica conexa ao processo de fabricao por soldagem. A AT uma tecnologia composta de diversos processos e dirigida para a proteo, pela deposioasperso de revestimento, de superfcies (metal, polmero ou cermico) contra a corrosoe/ou desgaste ou, tambm, empregada para a recuperao da geometria original do substrato.

A partcula aspergida/propelida, na condio fundida ou pastosa, aderida ao substrato porefeito do impacto (ancoramento, atrao qumica e/ou difuso entre partcula-substrato).


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Quanto a forma de energia, pode-se dividir os processos de asperso trmica em duas

categorias, ou seja:a) Energia eltrica (plasma ou arco eltrico),b) Energia qumica combusto (chama ou High Velocity Oxygen Fuel HVOF).
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Quanto a forma de aplicao do revestimento protetor sobre o substrato, pode-se classificar osprocessos de Asperso Trmica em trs grandes grupos:a) Aqueles que envolvem fuso do metal e do material de aporte,b) Aqueles que envolvem somente a fuso do material de aporte,c) Aqueles que envolvem um processo de difuso.

Eletrodo RevestidoPor: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)Imagem: howstuffworks

O processo Eletrodo Revestido (Shielded Metal Arc Welding SMAW) um processo desoldagem, por fuso, caracterizado pela abertura e manuteno do arco eltrico entre o metalde base (poa de fuso quando em regime) e o metal de adio (arame macio alma, nocontnuo, revestido por uma apropriada composio revestimento/fluxo e alimentadomanualmente na maioria das aplicaes). A formao da proteo gasosa obtida peladecomposio queima de parte dos componentes que constituem o revestimento. Ageraoda proteo gasosa e a fuso da alma/revestimento so justificadas pela necessidade de, aomesmo tempo, formar a composio qumica especificada para o eletrodo, viabilizar a proteoda gota metlica e da poa de fuso contra a atmosfera vizinha ao arco voltaico, auxiliar naformao e manuteno do arco eltrico e, finalmente, formar a escoria (limpeza e proteocontra a oxidao e o resfriamento do cordo).

MIG/MAGPor: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)Imagem: Srgio R. Barra (2003)

O processo MIG/MAG (Metal Inerte Gas/Metal Active Gas), GMAW (Gas Metal Arc Welding)

ou, ainda, Soldagem a Arco Metlico com Atmosfera Gasosa (SAMG) um processo desoldagem, por fuso, caracterizado pela abertura e manuteno do arco eltrico entre o metalde base (poa de fuso quando em regime) e o metal de adio (arame macio alimentado
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continuamente). Como o arame/eletrodo no apresenta revestimento (comum no processoEletrodo Revestido) torna-se necessrio insero de uma proteo gasosa (inerte "MIG" ouativa "MAG"), externa, suprida com presso e vazo adequadas. Tal insero justificada nanecessidade de, ao mesmo tempo, viabilizar a proteo da gota metlica e da poa de fusocontra a atmosfera vizinha ao arco voltaico e, alm disso, auxiliar na formao e manutenodo arco eltrico.


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O que Equipamento de Proteo Individual - EPI?Por: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)

Referncia bsica: Norma Regulamentadora NR 6 do MTE Imagem: Oxibras todo o dispositivo ou produto, de uso individual, utilizado pelo trabalhador, destinado proteo de riscos suscetveis de ameaar a segurana e a sade no trabalho.

Em quais circustncias devem ser usados os EPIs?a) sempre que as medidas de ordem geral no ofeream completa proteo contra os riscos de

acidentes do trabalho ou de doenas profissionais e do trabalho;b) enquanto as medidas de proteo coletiva estiverem sendo implantadas;c) para atender a situaes de emergncia.

Quais os principais EPIs aplicados em operao de soldagem e corte?Quando aplicvel, os seguintes EPIs so normalmente adotados:a) Para proteo da cabea- Capacete- Capuz/toucab) Para a proteo dos olhos e face- culos de segurana (partcula e luminosidade)- Protetor facial- Mscara para soldagem / elmo (radiao, partcula e calor)

c) Para proteo auditiva- Protetor auditivo / auriculard) Para proteo respiratria
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- Respirador purificador de ar (fumos, nvoa e poeira)e) Para proteo do tronco- Avental (radiao no ionizante e partculas aquecidas)f) Para proteo dos membros superiores- Luva de segurana (calor e radiao)- Manga e braadeira

g) Para proteo dos membros inferiores- Bota de segurana- Perneira

O que o pr-sal?Fonte: Petrobras Imagem: Folha de So Paulo

O termo pr-sal refere-se a um conjunto de rochas localizadas nas pores marinhas degrande parte do litoral brasileiro, com potencial para a gerao e acmulo de petrleo.Convencionou-se chamar de pr-sal porque forma um intervalo de rochas que se estende porbaixo de uma extensa camada de sal, que em certas reas da costa atinge espessuras de at

2.000m. O termo pr utilizado porque, ao longo do tempo, essas rochas foram sendodepositadas antes da camada de sal. A profundidade total dessas rochas, que a distnciaentre a superfcie do mar e os reservatrios de petrleo abaixo da camada de sal, pode chegara mais de 7 mil metros.

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As maiores descobertas de petrleo, no Brasil, foram feitas recentemente pela Petrobras nacamada pr-sal localizada entre os estados de Santa Catarina e Esprito Santo, onde seencontrou grandes volumes de leo leve. Na Bacia de Santos, por exemplo, o leo j
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identificado no pr-sal tem uma densidade de 28,5 API, baixa acidez e baixo teor de enxofre.So caractersticas de um petrleo de alta qualidade e maior valor de mercado.

O que so e como se formam os fumos em soldagem?Fonte: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)Base de referncia: SnyderGeneral Corporation / OSU Welding and Joining Metallurgy Group /British Compressed Gases AssociationPostada em: 14/04/12

Na soldagem, os fumos originados na regio do arco eltrico consistem de partculas slidas egases gerados a partir do metal de base, eletrodo, diferentes fluxos e gases de proteo. Osxidos metlicos produzidos pela condensao de metal lquido so os principais constituintesda nuvem/cortina visvel. Estes xidos consistem de ultrafinas partculas e, normalmente, so oque se considera de "fumos de soldagem".

MET mostrando a presena de xido amorfo de Si ao redor de uma partcila de fumo (AWS E6010).

Os fumos contm um conjunto de partculas metlicas e no metlicas, com faixasdiferenciadas de tamanho, incluindo micropartculas (< 0,01 m). Estas partculas, emsuspenso, podem ser potencialmente perigosas quando o operrio fica exposto ao ambientede trabalho sem o uso adequado de Equipamento de Proteo Individual (EPI) e/ouEquipamento de Proteo Coletiva (EPC).


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O fumos podem ser classificados em asfixiantes ou txicos.

Fumos/gases asfixiantesesto, principalmente, relacionados com os gases de proteo egeram a asfixia atravs do deslocamento de oxignio do ar circundante. Neste caso,quantidades excessivas, associadas a condies inadequadas de ventilao, podem causar

asfixia no operrio. Como gases que podem causar asfixia, destacam-se o argnio (Ar), hlio(He) e nitrognio (N2).

Fumos/gases txicospodem se apresentar tanto na forma gasosa (por exemplo, oznio emonxido de carbono) quanto na forma de partcula. Esses gases podem representar umagrave ameaa para a sade e, finalmente, vida do operrio, em curto (por exemplo, irrataonos olhos e no trato respirtrio) e/ou a longo prazo (por exemplo, doena pulmonar obstrutivacrnica COPD ou cancer de pulmo).

Processo de Fabricao

Fonte: Srgio R. Barra (Site da Soldagem) Imagem: Marine InsightPostada em: 27/10/13

a sequncia de etapas/operaes projetadas para, a partir da mudana desejada na formae/ou estrutura e/ou volume, agregar valor e caractersticas previstas em projeto e noencontradas inicialmente na matria prima ou no produto semi acabado.

Proteo gasosa na soldagem ao arco eltricoFonte: Srgio R. Barra (Site da Soldagem) Imagem: CILGASTECHPostada em: 17/11/12

Proteo da regio do arcoA aplicao intencional de proteo gasosa (por exemplo, Ar, CO2, He ou mistura de gasesAr + CO2, Ar + O2, outras) durante a operao de formao da poa de fuso e deposio do


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eletrodo/vareta visa garantir (funo primria) o adequado isolamento da regio do arco e dometal lquido da atmosfera vizinha (oxignio e nitrognio contidos no ar). Desta forma, evitandoque o metal lquido poa e gota e o metal aquecido (regio superficial da ZTA) sejamoxidados de forma descontrolada pelo oxignio e, ao mesmo tempo, que a umidade vapor degua (presena de H2) e o nitrognio (N2) provoquem fragilizao ou porosidade no metal desolda. Adicionalmente, a proteo gasosa auxilia no processo de formao e manuteno do

arco eltrico e na formao e destacamento da gota metlica. Para um determinado valor fixode corrente de soldagem, velocidade de soldagem e dimetro do eletrodo, a proteo gasosapode alterar o modo transferncia metlica e a geometria do cordo.

A formao de fumos, radiao luz visvel e a perda de elemento qumico queima, tambm, afetada pela proteo gasosa. A coluna gasosa, pela possibilidade de mudana no modo detransferncia, pode induzir a formao de salpicos.

Carter qumico da proteo gasosa ativo ou inerteO tipo de gs (Ar, CO2, outros) ou mistura (Ar + CO2, outras) utilizada, tambm, definir o grau

de atividade qumica da atmosfera gasosa em relao ao metal lquido (gota e poa). Nestecaso, se a atmosfera reagir quimicamente com o metal lquido, a proteo gasosa denominada a ativa (gs ativo). Caso no haja reao metal lquido-gs, a proteo designada de inerte (gs inerte). Esta possibilidade de reao qumica entre o metal lquido e aproteo gasosa ter impacto significativo nas propriedades mecnicas do depsito, bem comona sua resistncia corroso.

PurgaNas operaes de soldagem de dutos metlicos (gasodutos, oleodutos, aquadutos, nitrodutos,outros), que apresentem possibilidade da oxidao das superfcies aquecidas, a proteogasosa aplicada na parte interna (regio da raiz) para expulsar o ar presente no interior doduto e manter uma atmosfera gasosa inerte controlada (vazo e presso). Assim, a superfcieaquecida no apresentar sinais de oxidao e manchas (operao denominada de purga).

Neste ponto, importante ressaltar que, para os processos de soldagem ao arco eltrico comArame Tubular auto-protegido e Eletro Revestido, a proteo gasosa advm da queima dorevestimento/fluxo.

CustoA escolha da proteo gasosa afetar o custo final da operao de soldagem. Por exemplo, emuma anlise simplria, considerando que o eletrodo selecionado permita a utilizao tanto degs ativo (CO2) como de gs inerte (100% Ar), para uma mesma vazo, o valor final, associadoao gs de proteo, ter uma variao na ordem de 20%.Entre os custos associados com a aoperao de soldagem (mo de obra, equipamentos,energia eltrica, eletrodos, outros), a proteo gasosa representa at 4% do custo final.

Critrios bsicos para a seleo da proteo gasosa

- Tipo de material a ser soldado;- Espessura a ser soldada;- Processo de soldagem (TIG. MIG/MAG, AT);


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- Tipo de fonte de soldagem;- Geometria da junta;- Posio de soldagem;- Grau de acabamento e geometria do metal de solda;- Custo e disponibilidade;- Tipo de corrente (CA, contnua ou pulsada);

- Outros.

SoldaPor: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)Imagem: TWI

o resultado da operao de soldagem (o depsito). Nesse caso, sempre que a idia se refiraa regio (depsito/cordo) decorrente da operao de soldagem, o termo correto a ser utilizado solda.

SoldagemPor: Srgio R. Barra (Site da Soldagem)

um processo de fabricao, do grupo dos processos de unio, que visa o revestimento, amanuteno e/ou a unio de materiais, em escala atmica, com ou sem o emprego de pressoe/ou com ou sem a aplicao de calor. Nesse caso, sempre que a idia se refira a operao(preparao, execuo e/ou avaliao), o termo correto a ser utilizado soldagem.Para detalhamento do conceito, ver a imagem referente ao processos de soldagem comEletrodo Revestido.

Soldagem subaquticaPor: Weslley Silva, Ezequiel Pessoa, Leandro Ribeiro e Alexandre Bracarense (LRSS / UFMG)

A soldagem subaqutica molhada tem sua aplicao voltada para o reparo de estruturas

imersas como, por exemplo, na indstria naval, no setor de gs, nas usinas hidreltricas e,principalmente, no setor de extrao de petrleo. Existem duas variaes possveis para
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soldagem subaqutica: (a) soldagem hiperbrica e (b) soldagem molhada. A primeira feitasem se ter o contato com gua, pois a regio a ser soldada est envolvida por uma cmarahiperbrica, sendo que a presso sobre o arco eltrico se iguala a presso externa. Por suavez, na segunda variao, h o contato direto entre o arco eltrico e o ambiente aqutico.

Eletrodo Revestido o processo de soldagem mais usado na soldagem subaqutica molhada,por ser um processo de soldagem verstil, econmico e simples. Em soldagem subaquticapode-se utilizar outros processos de soldagem tais como o processo de soldagem por frico eo processo Arame Tubular. Entretanto, estes dois ltimos processos de soldagem tmapresentado algumas dificuldades operacionais que dificultam a utilizao nessa forma deunio.

De forma simplificada, os problemas mais comuns que ocorrem na soldagem subaqutica so:fissurao a frio (ou trincas induzidas pela presena de hidrognio), alterao da estabilidadedo arco eltrico, porosidade e a perda de elementos de liga (desoxidantes), com a conseqentediminuio das propriedades mecnicas das juntas soldadas. Com o intuito de reduzir ou atmesmo eliminar a ocorrncia de tais defeitos, as linhas de pesquisas em soldagem subaquticatm concentrado os seus esforos na otimizao dos procedimentos de soldagem edesenvolvimento de consumveis que, por fim, propiciaro um maior grau de confiabilidade dasjuntas soldadas.

Contribua com a relao de conceitos bsicos, mandando um conceito relacionado com a rea

de soldagem. O texto ser avaliado pela equipe do Site da Soldagem e, se aprovado, ser

inserido no "Glo ssrio de conceitos bsic os").
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