Processo de Soldadura por Arco Submerso SAS/12X/SAW · PDF fileinfluência na morfologia...

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Direcção de Formação

Italo FernandesItalo Fernandes

Processo de Soldadurapor Arco Submerso

SAS/12X/SAW

Processos de Soldadura

Processo de Soldadura SAS – Engenharia – 2 / 155IF/Rev. 0 (2003-11-20)

EWE / IWE – Módulo 1.10

Temas a Tratar - Processo de Soldadura

Arco Submerso (SAS) - 1 Fio Eléctrodo (Sólido) – 121

Arco Submerso (SAS) - 1 Fio Eléctrodo (Fluxado) - 125

Arco Submerso (SAS) - Multi fio – 123

Arco Submerso (SAS) - Fita – 122

Arco Submerso (SAS) - Pó de Ferro – 124

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EWE / IWE – Módulo 1.10Objectivos

Princípio de Funcionamento

Equipamentos e Acessórios

Aplicações, Vantagens e Desvantagens

Parâmetros (variáveis essenciais) de Soldadura

Consumíveis – Tipos, Funções, Armazenagem

Tipos de Chanfros/Juntas

Imperfeições Típicas


Processo SAS – 12XPrincípio de Funcionamento

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Processo Processo SAS – 12XPrincípio de Funcionamento (1 de 3)

Processo de Soldadura por Fusão.

A Fusão do material de adição e do material de base éobtida através do calor desenvolvido por um arco eléctrico.

O Material de Adição é obtido através da utilização de um consumível do tipo Fio Sólido Continuo ou Fluxado.

Tipo de Corrente Eléctrica, Continua: DC(-)/DCEN; DC(+) / DCEP e AC


Processo Processo SAS – 12XPrincípio de Funcionamento (2 de 3)

A Protecção do banho em fusão, das gotas de material de adição obtida através da utilização de um Fluxo, que cobre o arco eléctrico protegendo-o da atmosfera, constituintes do fluxo permitem a criação de um plasma de arco, constituintes do fluxo geram uma escória que recobre o cordão solidificado durante o arrefecimento, constituintes do fluxo podem melhorar a composição química do metal depositado

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Processo Processo SAS – 12XPrincípio de Funcionamento (Esquema)


Processo Processo SAS – 12XAplicações Típicas (1 de 2)

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Processo Processo SAS – 12XAplicações Típicas (2 de 2)


Processo Processo SAS – 12XVantagens:

Usa DC /ACFactor de Marcha de 100%Taxa de Depósito superior a 2,5 Kg/hAutomatização, Eléctrodo Contínuo, mais de 1 eléctrodoGrande Capacidade de PenetraçãoGrande tolerância àcontaminação

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Processo Processo SAS – 12XDesvantagens:

Acessibilidade e MobilidadeEscórias, risco de inclusõesLimitações nas posições de SoldaduraForma da Penetração, Maus Passes de RaizBons Alinhamentos Soldadura Manual de Baixa QualidadeArco Eléctrico não visívelEquipamento Complexo


Processo Processo SAS – 12X

SAS Taxas de Depósito

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Fonte de Energia

Sistema de Controlo de Parâmetros

Alimentador de Fio

Cabeça de Soldadura

Distribuição e Recuperação de Fluxo

Cabo de Energia e Retorno

Alicate/Grampo de Massa


Processo Processo SAS – 12XFontes de Energia:

Tipo Estático:Convencionais, InversoresRectificadores debitam corrente DC ou Transformadores/Rectificadores debitam AC

Tipo Rotativo:Geradores debitam corrente DCAlternadores debitam corrente AC

Factor de Marcha de 100%Curva Estática Tipo Plano ou Tensão constante ou Tipo Vertical ou Intensidade Constante

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Fontes de Energia:Tipo Estático:


Processo Processo SAS – 12XFontes de Energia AC:

Onda SinusoidalQuadrada

Onda Quadrada:Permitem arcos mais

estáveisEvita o feito de

rectificação da corrente

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DC (+): Soldadura, máxima penetração, melhor morfologia do

cordão, mais resistente à porosidade

DC (-): Revestimentos ou Soldadura de baixa diluição, máxima

taxa de depósito cerca de 30% + que em DC(+), pouco resistente à contaminação das chapas, necessita de maior tensão de arco para manter a estabilidade

DC (-) e/ou DC(+) em multifio, desde que em dois fios mas um só arco-eléctrico

Fontes de Energia DC - Aplicações:


Processo Processo SAS – 12XParâmetros de Soldadura (variáveis essenciais),

influência na morfologia do Cordão de Soldadura

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Processo Processo SAS – 12XAplicações DC – 1 Fio Eléctrodo:



AC: Soldadura e/ou Revestimentos, características intermédias

entre DC (+) e DC (-)Muito usada em situações de elevado risco de Sopro

MagnéticoEm utilizações multifio e muito usada em conjunto com

um dos fios em DC(+), sendo o fio de DC (+) o que fornece a penetração e o de AC o enchimento.

Fontes de Energia AC - Aplicações:

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Processo Processo SAS – 12XAplicações AC – 1 Fio Eléctrodo:



Fontes de Energia Convencionais

Controlo dos Parâmetros:

Intensidade ⇒ Velo. de Alimentação de Fio

Voltagem ⇒ Tensão do Arco

Velocidade de Soldadura

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Processo Processo SAS – 12XCurva Característica Estática

Tensão Constante ou Plana



Escorvamento por Alta Frequência (pouco utilizado)

Escorvamento por curto-circuito, Técnicas:Ponta do fio eléctrodo (sólido) cortada em bisel ou cónica de ponta afiada (alicates corta arame);Utilização de “Palha de Aço”, só nos prolongamentos ou acrescentos;Fontes com dispositivo de escorvamento, permite arranque a velocidades de alimentação de fio mais reduzida, após o escorvamento inicia alimentação àvelocidade programada.

Técnicas de escorvamento:

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Processo Processo SAS – 12XControlo da Estabilidade do Arco-Eléctrico

Obtido através do Efeito de Auto-Regulação ou da Tensão do ArcoEfeito de Auto-Regulação deve-se a:

Alimentador de Velocidade “Fixa”Tipo de curva característica Estática da Fonte, Tensão constanteProcesso em que o efeito da densidade de energia érelevanteEfeito de Joule não desprezável na fusão do fio

2... IlIW βα +=



Controlo do Arco – Através da Tensão do Arco

Controlo pela Tensão do Arco deve-se a:Alimentador de Velocidade “Variável”

Tipo de curva característica Estática da Fonte, Intensidade Constante

“Dispositivo” electrónico, que mede a tensão do Arco e compara com um valor padrão

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Sistema de Alinhamento e/ou de Seguimento de Junta 7

Cabeças de Soldadura: 1

Destrocedor de fio Eléctrodo (endireitar o fio antes dos roletes)

2Sistema de Roletes de tracção

3Ligação do cabo de energia

4

Tubo de Contacto

5

Depósito de Fluxo

6

Distribuidor de Fluxo


Processo Processo SAS – 12XAlicates de Massa e Massas Rotativas:

Adequados à Intensidade máxima a utilizar

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Processo Processo SAS – 12XAlicates de Massa e Massas Rotativas:

Cuidados específicos:Sopro Magnético, fácil o seu aparecimentoUtilizar mais do que um ponto de massaSecções de cabos adequadosAlicates bem apertados e fixosPosicionar directamente na peça, ou nos prolongamentosProlongamentos bem soldados, não devem ser sópingados



Cabos de Energia, de Retorno e Ligações Rápidas:

Escolha da Secção mínima de Cabo:

Intensidade Máxima a utilizar (diâmetro de eléctrodo e/ou espessura do material a soldar)

Distância máxima entre a fonte e o local de trabalho

Factor de Marcha utilizado

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Processo Processo SAS – 12XCabos de Energia e de Retorno – Considerando

distâncias de 4,5 m (normal de uma bainha):


Com prim ento m áxim o dos Cabos de soldadura (m )

15 25 30 40 50 60 70 80 90 100 Intensidade

Máxim a (A ) Secção m ínim a dos cabos (m m 2)

100 25 25 35 35 35 35 50 50 50 50

150 35 35 50 50 50 50 70 70

200 35 50 50 70 70 70

250 35 50 70 70 70

300 50 70 95 95

350 50 70 95

400 50 70 95

450 70 95

500 70 95

550 95

600 95


Cabos de Energia e de Retorno considerando factor de Marcha a 60%:

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Processo Processo SAS – 12XCabos de Energia, de Retorno e Ligações Rápidas:


Processo Processo SAS – 12XCabos de Alimentação de Energia:

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Processo Processo SAS – 12XCuidados Gerais:

As Linhas de DistribuiLinhas de Distribuiççãoão da energia devem estar balanceadas

A MassaMassa deve estar bem fixa, dimensionada e ter bom contacto

Verificar os apertos, evitar os Pontos QuentesPontos Quentes

Garantir os IsolamentosIsolamentos eléctricos

A TerraTerra por segurança deve existir sempre


Processo Processo SAS – 12XBicos ou Tubos de ContactoOs Bicos ou Tubos de Contacto

são formados por duas meias partes

Adequar o diâmetro interno do tubo contacto ao diâmetro do fio (aço: 0,1mm por banda)

Atenção que são acessórios consumíveis, necessitam de substituição regular

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Sistema de Alimentação de Fluxo

Alimentação por gravidade

Distribuição concêntrica

Distribuição à frente do fio eléctrodo


Processo Processo SAS – 12XSistema de Recuperação

Fluxo

Efeito de Venturi

Ar-Comprimido (atenção à qualidade)

Atenção do tipo de Fluxos

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Processo Processo SAS – 12XAlimentação de Fio

EléctrodoMotores de maior BinárioRoletes de rasto com e sem

cavaExistem sistemas de 2 ou 4

roletesNecessário um Sistema que

destorça o fioAtenção às Guias


Processo Processo SAS – 12XParâmetros de Soldadura (variáveis essenciais):

Intensidade de Soldadura (corrente) / Velocidade Alimentação de Fio

Tensão Arco Eléctrico (voltagem) /Altura do Arco

Velocidade de Soldadura

Binário Fio-Fluxo

Tipo de Fio de Fluxo e Diâmetro do Fio

Extensão Livre do Eléctrodo (8 x ∅)

Tipo de Corrente

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Parâmetros de Soldadura (variáveis

essenciais), influência na morfologia do

Cordão de Soldadura


Processo Processo SAS – 12XParâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na

morfologia do Cordão de SoldaduraIntensidade:

Determina a taxa de DepósitoProfundidade da PenetraçãoVolume de metal FundidoOrigina maior volatilização dos constituintes do Fluxo para I Necessita de Fluxos com maior granulometria para I (escoar gases)I ⇒ Implicam Bordos queimados, cordões “altos” e estreitosI ⇒ Arcos Instáveis

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morfologia do Cordão de SoldaduraTensão:

Determina a largura e a convexidade do CordãoMelhora a resistência à porosidade (óleos e húmidade)Origina maior quantidade de escória, logo maior consumo de Fluxo para V Origina uma maior introdução de elementos de liga no cordão depositado para V V ⇒ Cordões muito largos (2 x a penetração) pode originar fissuraçãoV ⇒ Dificil remoção da escória, aumento exagerado de elementos liga no depósito podendo originar fissuração

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morfologia do Cordão de SoldaduraVelocidade de Soldadura Excessiva:

Diminui o efeito de molhagem, aumenta a convexidadeAumenta a probabilidade de bordos queimados Aumenta a probabilidade da porosidade e da fissuraçãoDiminui a inserção de elementos liga no depósito vindos do fluxo

Velocidade de Soldadura muito Baixa:Aumenta a probabilidade de fissuração pelo efeito de aumentar a largura do cordãoAumenta a probabilidade de inclusões de escória devido a volumes de material fundido muito grandes e baixa velocidadeMorfologia do cordão muito rugosa

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Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura



morfologia do Cordão de SoldaduraAumento do Diâmetro do Fio Eléctrodo:

Diminui a densidade de energia no arco eléctricoDiminui a profundidade da penetraçãoAumenta a largura do cordãoDiminui a taxa de depósito V ⇒ Cordões muito largos (2 x a penetração) pode originar fissuraçãoV ⇒ Dificil remoção da escória, aumento exagerado de elementos liga no depósito podendo originar fissuração

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Processo Processo SAS – 12XParâmetros de Soldadura (variáveis essenciais),

influência na morfologia do Cordão de Soldadura

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Processo Processo SAS – 12XExtensão livre do EléctrodoInfluência no cordão e taxa de depósito



morfologia do Cordão de Soldadura

Efeito da extensão Livre de Eléctrodo, se aumentada:Diminui a penetraçãoAumenta a taxa de depósitoAumenta a largura do cordãoDiminui a ZTA – Zona Afectada pelo Calor

Este valor varia entre os 19 a 35 mm, a regra é 8 x ∅ para soldadura condições normais

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Processo Processo SAS – 12XConsumíveis:

Fluxos Fios Sólidos e Fluxados - Diâmetros de 2,4; 3,2; 4,0; 5,0 e 6,0 mmFitas - (Larg.) – 60; 80; 100; 120 e 180 mmFitas – (Esp.) – 0,6; 0,8 e 1,0 mm Escolha do tipo de consumível (Binário Fio/Fluxo) depende:

Tipo de material a soldarEspessura a soldar



Consumíveis:Fios Sólidos atenção às gamas de utilização

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Tipos (de acordo com o fabrico):Fundidos – EN 760

Coesionados (bonded)

AglomeradosEN 760

Fluxos

Misturados Mecanicamente ou Mistos – EN 760


Processo Processo SAS – 12XFluxos (tipos função do fabrico)

Fundidos:Obtidos pela fusão dos vários constituintes, posteriormente estes são arrefecidos e trituradosComposição química homogéneaPouco higroscópicosOs “finos” podem ser removidos sem alterar a composição química, fácil reciclagemUsados para elevadas velocidadesMuito difícil a inserção de elementos liga e de desoxidantes

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Coesionados:Obtidos pela mistura dos constituintes, e são aglotinadosatravés da utilização de Silicatos de K e Na, depois são secosComposição química menos homogénea devido ao modo de fabrico (atenção à recuperação, perca através dos “finos”), Muito higroscópicosBaixa densidade, escória fácil de eliminarMuito fácil a inserção de elementos liga e de desoxidantesNecessitam de ser tratados antes de utilização



Aglomerados:Obtidos pela mistura dos constituintes como os anteriores, os elementos aglomerante são cerâmicaComposição química menos homogénea devido ao modo de fabrico (atenção à recuperação, perca através dos “finos”), Muito higroscópicos, necessitam de ser tratados antes de utilizaçãoBaixo consumo de fluxoMuito fácil a inserção de elementos liga e de desoxidantes relativamente aos fundidos mas menor que nos coesionados

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Fluxos (tipos função do fabrico)Misturados Mecanicamente ou Mistos:

Obtidos pela mistura de fluxos Fundidos e Aglomerados/Coesionados

Composição química pouco homogénea devido ao modo de fabrico (atenção não devem ser recuperados)

Devido a problemas de densidade dificuldades de utilização



Tipos (comportamento metalúrgico relativamente ao Mn e Si no metal depositado):

Neutros – Não inserem elementos liga, nem desoxidantes

Activos – Inserem Mn e Si e outros elementos liga

Ligados – Composições específicas, objectivo adição de elementos liga

Fluxos

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Tipos (comportamento ao nível do PH):Neutros – 1 ≤ IB ≤ 1,5

Ácidos – IB < 1

Básicos – IB > 1,5

Índice de Basicidade:( )

22322

2222

(21

21

ZrOTiOOAlSiO

FeMnOOLiNaOKMgOCAFCaOIB

+++

+++++++=

Fluxos



Granulometria:Fluxos que transportam muita corrente têm de ter granulometria menor

A granulometria deve ser controlada, atenção àrecuperação dos fluxos, devido aos “finos”

Fluxos de granulometria grosseira mais resistentes àferrugem

Granulometria fina mais problemas na evacuação de gases

Fluxos

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EN 760 EN 760 –– S F CS 1 67 AC H10S F CS 1 67 AC H10EN 760 – Norma aplicável ao Fluxo para SASS – Define que é um fluxo aplicável em SASCS – Código que define o tipo de fluxo (ver tabela e texto)1 – Código que define o tipo de Aplicação (ver texto)67 – Código que define o comportamento metalúrgico (ver texto e tabela) – Não Mandatório.AC – Código que identifica o tipo de corrente utilizada (DC ou AC) – Não Mandatório.H10 – Código que identifica o teor em hidrogénio (ver

tabela) – Não Mandatório.

Código de Identificação Fluxos - Aço não ligado/Grão Fino



Tipos de

Fluxos

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Tipo Silicato de Manganês, MS (1 de 2):Os fluxos de soldadura deste tipo basicamente contêm MnO e Si02 > 50%.

De um modo geral, caracterizam-se por uma elevada transferência de manganês (activos) para o metal de soldadura; dessa forma, são utilizados de preferência em combinação com fios para soldadura de baixo teor de manganês.

A transferência de silício para o metal depositado é também elevada. Muitos fluxos deste tipo produzem metais de soldadura de tenacidade limitada que é atribuível a um elevado teor de oxigénio na soldadura.

Os fluxos de silicato de manganês têm uma relativamente elevada capacidade de transporte de corrente e são apropriados para velocidades de soldadura elevadas.

Tipos de Fluxos



Tipo Silicato de Manganês, MS (2 de 2):O metal depositado tem uma boa resistência à porosidade, mesmo sobre uma chapa oxidada (boa resistência à contaminação).

A morfologia da soldadura é uniforme e a concordância fica sem bordos queimados.

As limitações da tenacidade costuma excluir a utilização desses fluxos na soldadura multi-passe em secções espessas, mas são bem adaptados para a soldadura rápida de materiais “finos” e de soldaduras de ângulo.

Não necessitam de tratamento antes de utilização

Têm características Ácidas e são normalmente Fundidos

Tipos de Fluxos

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Tipo Silicato de Cálcio, CS (1 de 2):Os fluxos são basicamente compostos por CaO, MgO e SiO2 > 60%.

O grupo inclui uma gama muito variada de tipos:

Ácidos (elevado teor em SiO2) são tolerantes à chapa oxidada, têm a mais elevada capacidade de transporte de corrente de todos os fluxos deste tipo, baixa tenacidade do metal depositado, normalmente do tipo Aglomerado ou Fundido.

Neutros tolerantes à chapa oxidada, mono e multi passe, tipo Aglomerado ou Fundido

Básicos (baixo teor em SiO2), Boas tenacidades, elevadas velocidades de soldadura, não resistem à contamianção, nãousados em sistemas multi-fio.

Estes fluxos contribuem com elevadas transferências de silício para o metal depositado.

Tipos de Fluxos



Tipo Silicato de Cálcio, CS (2 de 2):Esses fluxos são apropriados para a soldadura, de “duplo-passe”, de secções espessas em que os requisitos das características mecânicas não são demasiado restritas (ácidos e neutros).

Os fluxos mais básicos dentro do grupo concedem uma menor transferência de silício, e podem ser utilizados para a soldadura multi-passe em que os requisitos para a resistência e a tenacidade são mais exigentes.

A capacidade de transporte de corrente dos fluxos tendem a diminuir com um aumento da basicidade do fluxo, mas o perfil de soldadura deve ser liso e sem bordos queimados.

Tipos de Fluxos

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Tipo Silicato de Zircónio, ZS:Os fluxos de soldadura deste tipo são compostos por Zr02 e Si02 como os seus principais elementos constituintes.

Estes fluxos são recomendados para a realização de soldaduras a elevada velocidade de mono passe sobre a chapa de aço espessa ou fina mas limpa.

A molhagem da escoria é boa e proporciona as características necessárias para se efectuar soldaduras uniformes a altas velocidades sem bordos queimados.

Tipos de Fluxos



Tipo Silicato de Rútilo, RS:Os fluxos deste tipo são compostos por TiO2 e SiO2 como os seus principais elementos constituintes.

Além da elevada perda de manganês, estes fluxos produzem uma elevada transferência de silício para o depósito de soldadura. Por isso, podem ser utilizados em conjunto com eléctrodos de fios que tenham um teor médio ou elevado de manganês.

A tenacidade da soldadura permanece limitada devido a um teor de oxigénio que érelativamente elevado.

A sua capacidade de transporte de corrente é razoavelmente elevada, a qual permite a soldadura de um fio e de vários fios a altas velocidades de avanço.

Um campo de aplicação típico é o das soldaduras de “duplo passe” (um passe de cada lado da junta) no fabrico de tubos de grandes diâmetros.

Tipos de Fluxos

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Tipo Aluminato-Rútilo, AR (1 de2):Estes fluxos basicamente contêm A120 e TiO2.

Ocorre uma transferência média de manganês e de silício para o metal de soldadura.

Devido à sua elevada viscosidade de escória, este tipo expõe um grande número de características de operação vantajosas, tais como o bom aspecto da soldadura, velocidade de soldadura elevada e óptima capacidade de separação da escória, em especial nas soldaduras de ângulo.

Tipos de Fluxos



Tipo Aluminato-Rútilo, AR (2 de 2):Os fluxos são apropriados para o funcionamento com DC e AC, assim, são apropriados para a soldadura de um fio ou de vários fios.

Devido ao seu teor de oxigénio que é relativamente elevado, produzem características mecânicas médias.

Incluídos entre os principais campos de aplicação estão a soldadura de contentores e tubos de paredes finas, junções “tubo-teia-tubo”de tubos com remate, soldaduras de canto nas construções em aço e na construção naval.

Tipos de Fluxos

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Tipo Aluminato-Básico, AB:Além do Al203 como principal elemento constituinte, estes fluxos basicamente contêm MgO e CaO, tipo Aglomerado Básico.

Causam uma transferência média de manganês para o depósito de soldadura.

Devido ao seu elevado teor de Al2O3, a escória líquida arrefece rápido, existindo um óptimo equilíbrio do desempenho do metal de soldadura e das características de utilização.

As características de utilização desses fluxos são boas e, devido às suas características de escória (teor médio de oxigénio) consegue-se uma boa tenacidade no metal depositado, em especial na soldadura de “duplo passe”.

São muito utilizadas para a soldadura de aços estruturais sem liga e de baixa liga em diversos campos de aplicação. Podem ser utilizadas em DC e em AC, empregando a técnica de multi-passe ou de “duplo-passe”, escória difícil de remover.

Tipos de Fluxos



Tipo Silicato de Aluminato, AS (1 de 3):Caracterizam-se por um nível moderadamente elevado de compostos básicos, tais como o MgO e o CaF2, contrabalançados por quantidades substanciais de silicatos, Al2O3 e Zr02.

O comportamento metalúrgico desses fluxos é principalmente neutro, mas também é possível que ocorra perdas de Manganês.

Por isso, é preferível utilizar os fios para soldadura com um nível elevado de manganês, tais como os fios tipo S3.

Como resultado da sua basicidade de escória moderadamente elevada, obtém-se uma soldadura altamente pura e com baixo teor de oxigénio.

Tipos de Fluxos

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Tipo Silicato de Aluminato, AS (2 de 3):Por causa das características básicas do fluxo, juntamente com uma redução da viscosidade de escória, esses fluxos apresentam características para utilização, tais como a capacidade de transporte de corrente limitada bem como a velocidade de soldadura.

A separação da escória e as características do cordão de soldadura são bons, mesmo quando usados na técnica de chanfro apertado.

Embora seja preferida a soldadura em DC. (baixo teor em hidrogénio na soldadura), alguns desses fluxos também podem ser utilizados em AC. e, por isso, em sistemas de vários fios.

Tipos de Fluxos



Tipo Silicato de Aluminato, AS (3 de 3):Recomenda-se para esse tipo de fluxos, tais como os fluxos básicos de fluorato, a soldadura de multi-passe, em especial quando há que atingir requisitos de tenacidade elevados.

Por isso, a aplicação preferida é a soldadura de aços de grão fino e de alta resistência, tais como nos recipientes sob pressão, componentes nucleares ou plataformas offshore.

Tipos de Fluxos

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Tipo Fluorato de Aluminato Básico, AF:Os fluxos deste tipo são Básicos, compostos de Al2O3 e CaF2 como sendo os principais elementos constituintes.

Esses fluxos são aplicados principalmente em combinação com fios com elementos liga tais como aço inoxidável e ligas à base de Ni.

O depósito de soldadura é neutro com respeito a Mn, Si e outros elementos de liga.

Devido ao alto teor de Fluorato, esses fluxos proporcionam uma boa acção de molhagem e uma superfície de soldadura com bom aspecto.

A tensão de arco deve ser regulada a um nível mais elevado, que a do tipo básico de aluminato, são fornecidos como Fundidos ou Aglomerados.

Tipos de Fluxos



Tipo Fluorato-básico, FB (1 de 3):Caracterizam-se por um nível elevado de compostos básicos, tais como CaO, MgO. MnO e CaF2, mas o nível de SiO2 é baixo.

O comportamento metalúrgico é sobretudo neutro, mas também é possível que ocorra uma perda de manganês.

Por isso, é preferível utilizar os eléctrodos de fios com um nível de manganês mais elevado, ex.: os fios do tipo S3.

Devido à basicidade elevada da sua escória, eles permitem obter uma soldadura de boa qualidade e com baixo teor de oxigénio.

Pode-se conseguir uma elevada tenacidade do metal depositado a temperaturas muito baixas.

Tipos de Fluxos

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Tipo Fluorato-básico, FB (2 de 3):Por causa das características básicas do fluxo e da baixa viscosidade da escória, esses fluxos têm características de utilização tais como capacidade de transporte de corrente e velocidade de soldadura limitadas.

A separação da escória pode originar problemas, as característica do cordão de soldadura são bons.

Embora seja preferida a soldadura em DC a fim de produzir um baixo teor de hidrogénio na soldadura, alguns desse fluxos também podem ser utilizados em AC e, por isso, em sistemas de vários fios.

Os fluxos deste tipo podem ser aplicados para soldar aço inoxidável e ligas àbase de níquel.

Tipos de Fluxos



Tipo Fluorato-básico, FB (3 de 3):A aplicação preferida é a soldadura de aços de grão fino e de alta resistência, ex.: recipientes sob pressão, componentes nucleares ou construções no mar, perto da terra.

Os fluxos deste tipo podem ser aplicados para soldar aço inoxidável e ligas àbase de níquel.

Tipos de Fluxos com outras composições, Z:Outros tipos de fluxo não abrangidos por esta descrição.

Tipos de Fluxos

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Processo Processo SAS – 12XCódigo do Tipo de Aplicação

Fluxos Classe 1: Dígito 1Fluxos para soldadura de aços não ligados e baixa liga, por exemplo: Aços de construção, Alta resistência, Resistentes àfluênciaNormalmente não contêm elementos liga para além do Mn e o Si.O metal depositado é muito influenciado pela composição do fio eléctrodo e pelas reacções metalúrgicas.Podem ser usados em soldadura e em revestimentos em soldadura podem se aplicados em mono passe, multi passe e “passe duplo”



Fluxos Classe 2: Dígito 2Fluxos para soldadura de aços ligados, por exemplo: Aços Inoxidáveis, Resistentes altas temperatura tipo Cr/Mo ou Aços Cr/Ni e ligas de base Níquel.Contêm elementos liga para além do Mn e o Si.O metal depositado é muito influenciado pela composição do fluxo do fio eléctrodo e pelas reacções metalúrgicas.Podem ser usados em soldadura e em revestimentos em soldadura podem se aplicados em mono passe, multi passe e “passe duplo”

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Fluxos Classe 3: Dígito 3Fluxos principalmente para aplicações de revestimentosContêm elementos liga tipo Cr, C, Mo para além do Mn e o Si.O metal depositado é muito influenciado pela composição do fluxo do fio eléctrodo e pelas reacções metalúrgicas.


Processo Processo SAS – 12XCódigo do Comportamento Metalúrgico

Estes códigos estão ligados à classe de Fluxos 1, 2 e 3Fluxos de Classe 1:

Este código é definido em função de o fluxo permitir a transferência/captação (pick-up) ou perca (burn-out) de Si e/ou Mn na composição química do metal depositado, partindo da composição química de um fio eléctrodo tipo EN 756 – S2.

Se I ⇒ Mn e Si (queima-se mais fluxo)Se V ⇒ Mn e Si (forma-se mais escória)Se a Velo. Sold. ⇒ Mn e Si (forma-se menos escória)

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Processo Processo SAS – 12XCódigo do

Comportamento Metalúrgico para Fluxos

Classe 1 Os códigos referem-se sempre primeiro ao Si e em segundo ao Mn, do exemplo temos 67, o 6 é para o Si e o 7 para o Mn


Processo Processo SAS – 12XCódigo do Comportamento Metalúrgico

Fluxos de Classe 2 e 3:Quando outros elementos liga para além do Si e do Mn são transferidos/captados pelo depósito de soldadura, o(s) símbolo(s) químico(s) do(s) elemento(s) deve(m) ser mencionado(s) para além do código.

De modo alternativo esta informação pode ser fornecida pelo fabricante nas especificações técnicas

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Processo Processo SAS – 12XCódigo do Teor em Hidrogénio

Tratamento de um Fluxo Fundido 2 h a 250º C ± 50ºC

Tratamento de um Fluxo Aglomerado 2 h a 350º C ± 50ºC



Código da Granulometria

- Não indicada no código de identificação do fluxo (norma EN 760), mas deve ser mencionada pelo fabricante, fornecendo sempre a dimensão mínima e máxima

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Fios Eléctrodos

Fio SólidosFios FluxadosFitas SólidasFitas Fluxadas


Processo Processo SAS – 12XClassificação de Fios e Fluxos para SAS

Norma AWS A5.17-89 - Aços não Ligados

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Processo Processo SAS – 12XClassificação de Fios E Fluxos para SASNorma AWS A5.23-80 - Aços Baixa Liga




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EN 756 EN 756 –– S 46 3 AB S2S 46 3 AB S2EN 756 – Norma aplicável ao Binário Fio-Fluxo para SAS S – Define que é um fio eléctrodo e/ou Binário Fio-Fluxo aplicável em SAS46 – Código que define as propriedades mecânicas do metal depositado pelo material de adição (ver tabela)3 – Código que define a temperatura à qual se obtém 47 Joules de energia de impacto (ver tabela)AB – Código que define o tipo de Fluxo com que se obteu a composição química do metal depositado (ver EN 760).S2 – Código que identifica a composição química do fio Eléctrodo (ver tabela)

Código de Identificação Binário Fio/Fluxo - Aço não ligado/Grão Fino


Processo Processo SAS – 12XCódigo de Identificação - Propriedades Mecânicas

(multi passe)

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Processo Processo SAS – 12XCódigo de Identificação - Propriedades Mecânicas

(juntas de ângulo)



Código de Identificação -Propriedade de Impacto

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Código de Identificação -Tipo de Fluxo


Processo Processo SAS – 12XCódigo de Identificação - Composição Química do Fio Sólido

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O material depositado deve ser o adequado à soldadura, isto é, compatível com o material base (metalurgicamente, características físicas e químicas)

Propriedades mecânicas definidas na especificação de construção

Em função da Espessura (Intensidade de Soldadura)

Se é uma junta multi passe ou mono passe ou “duplo passe”

O estado de contaminação da peça a soldar

Regras Básicas para a Escolha do Binário Fio-Fluxo


Processo Processo SAS – 12XArmazenagem dos Fluxos e

dos Fios EléctrodosArmazém Geral:

Temperatura a cerca de 10ºC acima daTemperatura Ambiente

Húmidade Relativa máxima entre 40 a 60%

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Secagem dos FluxosBásicos:

Regra Geral - 250ºC ±50ºC, durante 2h

Tomar atenção aos requisitos do fabricante


Processo Processo SAS – 12XSistemas de Recuperação com Secagem

de Fluxos

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Processo MIG/MAG – 131/135

Modo de Transferência

Transferência Guiada por Parede de Fluxo

Forças que actuam no destacamento das gotas:Gravidade (Fg)Tensão Superficial (Fts)Jacto de Plasma (Fd)Electromagnéticas / Efeito de Pitch (Fem)Vaporização (Fv)


Processo Processo SAS – 12X - VariantesUtilização de Fios Eléctrodos Fluxados:

Mesmo tipo de Consumíveis que são usados em soldadura por Fios Fluxados, excepto os autoprotegidos, que não são utilizadosRequer cuidados especiais na escolha do tipo de fluxo, para não criar incompatibilidades com o fluxo dos fios eléctrodosGrande vantagem é o aumento da taxa de depósito quando comparado com o fio eléctrodo sólidoAplicações principais em juntas de ângulo e construção NavalAplicações típicas só com um fio eléctrodo e em DC (+)

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Processo Processo SAS – 12X - VariantesUtilização de Fitas Sólidas e Fluxadas:

Aplicação só em Revestimentos, e em Recargas Duras.

Problemas de estabilidade de arco devido à largura da fita> 120 mm, usar bobines na zona de contacto permite estabilizar o arco a toda a largura, sempre movimentos erráticos ao longo de toda a largura


Processo Processo SAS – 12X - VariantesUtilização de Fitas Sólidas e Fluxadas:

Menores Deformações

Maiores taxas de depósito

Menores ZTAs

Poder ser usada com e sem oscilação

Pode utilizar-se uma segunda fita sem arco, que é alimentada por detrás e por debaixo da primeira

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Processo Processo SAS – 12X - VariantesUtilização de Alimentação de Pó-de-Ferro e/ou Elementos liga:

Soldadura e Revestimentos

Maiores taxas de depósito

Maior Velocidade de Soldadura

Menores ZTAs

Pode ser usado em qualquer condição do SAS incluindo com Fita e múltiplos eléctrodos


Processo Processo SAS – 12X - Variantes

Disposição Geométrica entre Eléctrodos

Paralelo

Tandem

Quantidade de Eléctrodos:

2 Fios Eléctrodos

3 Fios Eléctrodos

2 Fios - Tipos de Ligações:

Paralelo (ambos mesma polaridade, mesma “tocha”)

Série (um fio + e o outro -, duas “tochas”)

Número de Fontes:

1 Fonte

2 Fontes

3 Fontes

Utilização de MúltiFio Eléctrodo:

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Montagem em Paralelo:

Revestimentos

Soldadura




Montagem em Tandem:

Soldadura

2 e 3 fios


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Variante à Montagem em Tandem:

Soldadura





2 Fios Eléctrodos

3 Fios Eléctrodos

Em Tandem o 1º Fio é DC (+) os restantes AC

Aumenta a taxa de depósito

Permite soldar maiores espessuras numa sópassagem até 15 mm


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1 Fio Eléctrodo Condição mais comum





2 Fios Eléctrodos com uma só“tocha”, uma sófonte


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2 Fios uma fonte e uma “Tocha”





2 Fios Eléctrodos com duas “tochas”, duas fontes


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3 Fios Eléctrodos com três “tochas”, três fontes



Processo Processo SAS – 12X - VariantesUtilização de Chanfros Apertados:

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Alinhamento através de foco Luminoso

Guiamento automáticos com necessitam de ter um sistema mecânico de movimentação da cabeça

Guiamento por apalpador mecânico

Guiamento por oscilação da cabeça e sistema de controlo da tensão

Sistemas de Guiamento de Juntas

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Sistemas de Guiamento de Juntas

Alinhamento através de foco Luminoso


Processo Processo SAS – 12XSistemas de Guiamento de Juntas

Apalpador Mecânico

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Processo Processo SAS – 12XSistemas de Aplicação do SAS

Carros – Soldadura de Painéis topo-a-topo e Juntas de ângulo



Carros – Soldadura de Painéis topo-a-topo e Juntas de ângulo

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Cristos com Rolos e Posicionadores




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Sistemas de Aplicação do SAS

Aplicação em Tanques


Processo Processo SAS – 12XChanfros / Juntas

Bordos Direitos esp. ≤ 12 mm

Chanfro em Y 12 mm ≤ esp. ≤ 25 mm

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Chanfro em X 25 mm ≤ esp. ≤ 40 mm

Chanfro em X Descentrado 12 mm ≤ esp. ≤ 25 mm



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Processo Processo SAS – 12XChanfros / Juntas / Selagem e

Juntas de Suporte


Processo Processo SAS – 12XChanfros / Juntas / Selagem e

Juntas de Suporte

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Juntas Topo-a-topo o Efeito de Entalhe



Juntas de Ângulo

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Processo Processo SAS – 12XJuntas Circulares

∅ De 25 a 75 mmDesfazamento de 9,5 a 19 mm

∅ De 75 a 457 mmDesfazamento de 19 a 25 mm


Processo Processo SAS – 12XLimpeza dos Chanfros / Juntas

Limpeza mecânica:Óxidos, limalhas e arestas de corte, tintas, galvanizado

Limpeza química (das peças e do fio):Gorduras, óleos, massas lubrificantes

Remoção da húmidade (fissuração e porosidade)Atenção aos aspectos de Limpeza, podem originar facilmente faltas de fusão em SAS

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Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas:

Faltas de Fusão (Colagens)/Penetração – Preparação, ParâmetrosPorosidade – Gorduras, Falta de Protecção, Controlo de Altura de ArcoInclusões de Escória – Limpeza, Parâmetros

Bordos Queimados – Parâmetros, Técnica Operatória

Fissuração Frio/Quente – Problemas Metalurgicos


Processo Processo SAS – 12XFissuração devido ao efeito de Forma:

Largura (W) deve ser < 2 x a Profundidade da Penetração (D)A relação W/D ≥ 1,25

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Processo Processo SAS – 12XFissuração devido ao efeito de Forma

e Limpeza da Escória:

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Processo Processo SAS – 12XRemoção de escória versus Perfil do Cordão:


Processo Processo SAS – 12XAlinhamento do eixo do Fio versus eixo da Junta:

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Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Sobre-espessura


Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Falta de Enchimento

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Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Poros (RX)


Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Inclusões (RX)

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Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Fissuração a Quente


Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Fissuração a Frio

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Processo Processo SAS – 12XImperfeições Típicas – Arcos Parasitas

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