SOLDAGEM DE AERONAVES

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SOLDAGEM DE

AERONAVESInstrutor: Rafael

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INTRODUÇÃO

Os metais podem ser unidos por meiosmecânicos (parafusando ou rebitando,

soldando ou colando). Todos essesmétodos são usados na construção deaeronaves. Este capítulo discutirá os

métodos usados para unir metaisatravés de soldagem.

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Soldagem (welding)

Esse processo consiste na união demetais através da fusão enquanto elesse encontram em estado pastoso ouderretido. Há 3 tipos gerais: (1) gás, (2)arco voltaico, e (3) resistência elétrica.

Cada um desses três apresenta diversasvariações, utilizadas na construção deaeronaves.

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A soldagem aplica-se extensivamenteno reparo e fabricação de aeronaves.

Algumas partes como o montante do motore o trem de pouso são geralmente fabricadosdesta maneira; e muitas fuselagens,

superfícies de controle, encaixes, tanques,etc., que são construídas usando esteprocesso podem também ser reparadas mais

economicamente através da soldagem. Éde extrema importância um trabalhocuidadoso, tanto na preparação como na

soldagem em si.

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A soldagem é um dos métodos maispráticos de união de metais. A junta soldada

oferece rigidez, simplicidade, baixo peso ealta resistência. Por essa razão, a soldagemfoi adotada universalmente na fabricação e

reparo de todos os tipos de aeronaves. Muitaspartes estruturais, bem comopartes não estruturais, são unidas por

alguma forma de soldagem, e o reparo demuitas dessas peças é uma parteindispensável da manutenção de aeronaves.

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É igualmente importante reconhecerquando não se deve usar este tipo de

soldagem, como quando se deve usá-la.Muitas peças de ligas de aço ou aço-carbonoforte que receberam um tratamento térmico

para endurecimento ou fortalecimento, nãovoltam a 100% de sua dureza ou resistênciaapós este processo de soldagem.

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Soldagem a gás

É realizada através do aquecimento daspontas ou bordas das peças de metal até oponto de fusão com uma chama de altatemperatura. Essa chama é produzida porum maçarico queimando um gás especial,como o acetileno ou o hidrogênio, juntocom oxigênio. Os metais, quando fundidos,fluem juntos para formar a união sem aaplicação de pressão mecânica ou sopro.

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Partes de aeronaves fabricadas emaço-cromo-molibdênio ou aço-carbono

fraco são geralmente soldadas a gás.Existem dois tipos de soldagem a gás, deuso comum: (1) oxiacetileno e (2) oxi-

hidrogênio. Aproximadamente, toda asoldagem para a construção de aviões éfeita com chama de oxi-acetileno, apesar

de alguns fabricantes preferirem a chamade oxi-hidrogênio para soldar ligas dealumínio.

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Soldagem por arco voltaico

É usada extensivamente tanto nafabricação como no reparo de aeronaves, epode ser usada satisfatoriamente na união

de todos os metais soldáveis. O processo ébaseado na utilização do calor gerado porum arco voltaico. São as seguintes

variações do processo: (1) soldagem porarco metálico, (2) soldagem por arcocarbônico, (3) soldagem por hidrogênio

atômico, (4) soldagem por gás inerte (hélio),

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e (5) soldagem multi-arco - As soldagenspor arco metálico e por gás inerte são os

processos mais largamente empregadosna construção aeronáutica.

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Soldagem por resistência elétrica

É um processo, pelo qual, baixa voltagem ealta amperagem são aplicados aos metais aserem soldados através de um condutor

pesado de cobre, de baixa resistência. Osmateriais a serem soldados oferecem umaalta resistência ao fluxo de corrente, e ocalor gerado por essa resistência funde aspartes, unindo-as em seu ponto de contato.

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Três tipos comumente usados de soldagempor resistência elétrica são: de extremidade,

em ponto e em fenda. A soldagem deextremidade é usada para soldar terminais ahastes de controle; a soldagem em ponto é

freqüentemente usada na construção defuselagens é o único método de soldagemusado para unir peças estruturais de aço

resistente à corrosão; a soldagem em fendaé semelhante à soldagem em ponto, excetoquanto aos roletes a motor usados como

eletrodos.

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Uma solda hermética contínua é obtidausando-se este processo.

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EQUIPAMENTO PARA SOLDAGEM AOXI-ACETILENO

Ele pode ser estacionário ou portátil. Umequipamento portátil consiste em:1) Dois cilindros, um contendo oxigênio eoutro contendo acetileno.2) Reguladores de pressão de oxigênio e de

acetileno; com manômetros e conexões.3) Um maçarico de soldagem, com ajuste demistura, pontas extras e conexões.

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4) Duas mangueiras de cores diferentescom conexões para os reguladores e para o

maçarico.5) Uma ferramenta especial.6) Óculos para soldagem.

7) Um isqueiro.8) Um extintor de incêndio.

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O equipamento estacionário é semelhanteao portátil, exceto pelo fato de que um único

reservatório central supre o oxigênio e oacetileno para diversas estações desoldagem. O reservatório central geralmente

consiste em diversos cilindros conectados auma tubulação comum. Um reguladormestre controla a pressão de cada tubulação

para manter uma pressão constante nomaçarico.

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Gás acetileno

É um gás inflamável, incolor, que possuium odor desagradável, prontamenteidentificável, mesmo quando o gás estábem diluído em ar. Distintamente dooxigênio, o acetileno não existe livre na

atmosfera, pois tem que ser fabricado. Oprocesso não é difícil, nem dispendioso.O carbureto de cálcio reage com a água

para produzir o acetileno.

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O acetileno é usado tanto diretamente emum sistema de tubulações, como, também,pode ser armazenado em cilindros. Quando

queimado, gera uma chama amarela eesfumaçada de baixa temperatura.

Quando misturado ao oxigênio nas

proporções adequadas e, quando queimado,o resultado é uma chama branco-azuladacom temperaturas que variam entre 5.700º

e 6.300ºF.

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Sob baixas pressões, em uma temperaturanormal, o acetileno é um composto estável.Porém, quando comprimido em um cilindro,

a pressões maiores que 15 p.s.i, ele se tornaperigosamente instável. Por este motivo, osfabricantes enchem os cilindros de acetileno

com uma substância porosa (geralmenteuma mistura de amianto e carvão vegetal) esaturam essa substância com acetona.

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Uma vez que a acetona é capaz deabsorver aproximadamente 25 vezes o seu

volume em gás acetileno, um cilindro quecontenha a quantidade correta de acetonapode ser pressurizado até 250 p.s.i.

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CONJUNTO DE SOLDA OXI-ACETILENO

ACETILENOOXIGÊNIO

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Cilindros de acetileno

São geralmente reservatórios de açointeiriços, com aproximadamente 12polegadas de diâmetro e 36 pol. de

comprimento. É geralmente pintado emuma cor característica, com o nome do gásimpresso ou pintado nas laterais.

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Um cilindro com estas dimensões totalmentecarregado, comporta aproximadamente 225pés cúbicos de gás a pressões até 250 p.s.i.

Em caso de fogo ou aumento excessivo detemperatura, há fusíveis instalados nocilindro que se derreterão permitindo o alívio

da pressão, minimizando os riscos de umaexplosão. Os furos desses fusíveis desegurança são bem pequenos para evitar

que as chamas penetrem no cilindro.

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Os cilindros de acetileno nunca devem sercompletamente esvaziados, ou poderá

ocorrer perda do material de enchimento.

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CILINDROS DE ACETILENO

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CILINDROS ESTOCADOS DEMANEIRA INADEQUADA

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CILINDROS ESTOCADOS DEMANEIRA CORRETA

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Cilindros de oxigênio

Os cilindros de oxigênio usados nasoperações de soldagem são feitos em açointeiriços e de diferentes tamanhos. O

tamanho pequeno típico comporta 200 péscúbicos de oxigênio a 1800 p.s.i de pressão.Um cilindro grande comporta 250 pés

cúbicos de oxigênio a 2.265 p.s.i de pressão.Normalmente são pintados de verde paraidentificação. Ele possui uma válvula de alta

pressão localizada no topo do cilindro.

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Essa válvula é protegida por uma cúpulametálica de segurança que deverá estarsempre no lugar quando o cilindro não

estiver em uso.O oxigênio jamais deverá entrar em

contato com óleo ou graxa. Na presença de

oxigênio puro, essas substâncias tornam-sealtamente inflamáveis. Os encaixes demangueiras e válvulas de oxigênio jamais

deverão ser lubrificados com óleo ou graxa,

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ou manuseados com as mãos sujas dosmesmos. Manchas de graxa na roupapodem inflamar-se ou explodir ao contato

com um jato de oxigênio. Nos equipamentose encaixes do sistema de oxigênio usa-senormalmente cera-de-abelhas como

lubrificante.

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Reguladores de pressão

  Os reguladores de acetileno e oxigênioreduzem as pressões e controlam o fluxo dosgases dos cilindros para o maçarico. Os

reguladores de acetileno e oxigênio são domesmo tipo geral, apesar daqueles desenhadospara acetileno não suportarem pressões tão

altas quanto os desenhados para oxigênio. Paraevitar o intercâmbio entre as mangueiras dosgases, os reguladores são construídos com

diferentes tipos de roscas nos encaixes de saída.

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REGULADOR DE PRESSÃO PARACILINDRO DE ACETILENO

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REGULADOR DE PRESSÃO PARACILINDRO DE ACETILENO

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O regulador de oxigênio possui rosca direitae o regulador de acetileno possui roscaesquerda.

Na maioria das unidades portáteis desoldagem, cada regulador é equipado comdois manômetros: um manômetro de alta

pressão, que indica a pressão do cilindro; eum manômetro de baixa pressão; queindica a pressão de trabalho na mangueira

que leva ao maçarico.

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Numa instalação fixa, onde os gases sãoencanados até as estações de soldagem,somente são requeridos um manômetro para

o oxigênio e outro para o acetileno, uma vezque é necessário indicar apenas a pressão detrabalho dos gases fluindo através da

mangueira até o maçarico.O parafuso de ajuste que aparece na

frente do regulador serve para ajustar a

pressão de trabalho.

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Quando esse parafuso é girado para aesquerda, até não haver mais resistência, omecanismo da válvula dentro do regulador

é fechado. O gás pára de fluir para omaçarico. À medida que a válvula é giradapara a direita, o parafuso se opõe ao

mecanismo regulador, a válvula abre e o gásflui para o maçarico na pressão ajustada nomanômetro de pressão de trabalho.

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As mudanças na pressão de trabalhopodem ser feitas ajustando-se o parafusoaté que a pressão desejada seja mostrada

no manômetro de trabalho.Antes de abrir a válvula de alta pressão

de um cilindro, o parafuso de ajuste do

regulador deverá estar totalmente solto,girado para a esquerda. Isto fechará aválvula no interior do regulador, protegendo

o mecanismo quanto a possíveis danos.

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Maçarico para soldagem

O maçarico para soldagem é a unidademisturadora do oxigênio e do acetileno naproporção correta. Ele também possui

meios de direcionar e controlar o tamanhoe a qualidade da chama produzida. Osmaçaricos são projetados com duas válvulas

de agulha, uma para o ajuste do fluxo deoxigênio e a outra para o acetileno.

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RESTRINGE O RETORNO DO FLUÍDO

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VÁLVULAS DE SEGURANÇA ANTI-RETROCESSO

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KIT MAÇARICO EREGULADORAS

MAÇARICOS

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Os maçaricos são fabricados em diferentestamanhos e estilos, havendo um tipoadequado para cada aplicação. Eles possuemtambém diferentes tamanhos de bicosintercambiáveis, para que uma quantidade

adequada de calor possa ser obtida para asoldagem dos vários tipos e espessuras demetais.

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MAÇARICOS E BICOS INTERCAMBIÁVEIS

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Os maçaricos podem ser divididos emduas classes: (1) Tipo Injetor e (2) Tipo

Pressão-Balanceada. O maçarico tipoinjetor é desenhado para operar comuma pressão de acetileno bem mais

baixa que a do oxigênio.

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Uma passagem estreita dentro domaçarico, chamada de injetor, através daqual o oxigênio passa, causa um aumento

na velocidade do fluxo com umacorrespondente queda de pressão. Essaqueda de pressão no injetor cria um

diferencial de pressão que age no sentidode conduzir a quantidade requerida deacetileno para a câmara de mistura na

cabeça do maçarico.

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No maçarico de pressão balanceada, ooxigênio e o acetileno são supridos aomaçarico na mesma pressão. As passagenspara a câmara de mistura são de mesmocalibre para ambos os gases, e o fluxo de

cada gás é independentemente controlado.Este tipo de maçarico geralmente é maisadequado para soldagem de aeronaves

devido à facilidade de ajuste.

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PARTES DE UM MAÇARICO

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Bicos de maçarico

O bico do maçarico fornece e controla ofluxo final dos gases. É importante que obico correto seja selecionado e usado com

as pressões adequadas de gás para que asoldagem seja bem feita. A natureza dasoldagem, o material, a experiência do

soldador, e a posição na qual a soldagemserá feita, determinam o tamanho corretodo bico.

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Este determina a quantidade de calor (nãode temperatura) aplicada ao trabalho. Sefor usado um bico muito pequeno, o calor

produzido será insuficiente para produzirpenetração até a profundidade adequada.Se o bico for muito grande, o calor produzido

será muito grande, e fará buracos no metal.

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Os tamanhos dos bicos são designadospor números, e cada fabricante tem seu

próprio critério para classificá-los. Comoexemplo, um bico número 2 possui umorifício com aproximadamente 0,040 da

polegada de diâmetro. O diâmetro doorifício do bloco é relacionado com aquantidade de calor que ele gera.

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Os bicos de maçarico são feitos de cobreou liga de cobre, e são fabricados de formaa serem bem encaixados manualmente.

Eles não devem ser friccionados em pedrade amolar ou usados como dedos paraposicionar um trabalho.

Com o uso, os bicos ficam entupidos comdepósitos de carbono, e se forem postosem contato com o material derretido,

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partículas de escória podem se alojar nofuro. Uma chama partida ou distorcida ésinal de que o bico está entupido. O bico

deve ser limpo com um limpador de bicode tamanho adequado, ou com um pedaçode arame de cobre ou latão macio. Esponja

de aço fina pode ser usada para remover aoxidação exterior do bico. Essas oxidaçõesatrapalham a dissipação de calor e causam o

superaquecimento do bico.

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AGULHEIRO PARA LIMPEZA DOS BICOS

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BICOS DE MAÇARICO

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MAÇARICO PARA SOLDA

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MAÇARICO PARA AQUECIMENTO

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MAÇARICO PARA CORTE

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Um isqueiro com pedra de fogo é usadapara acender o maçarico. O isqueiroconsiste de uma peça de aço em forma de

copo, e um pedaço de pedra de fogo, quefriccionado ao aço, produz as faixasnecessárias para acender o maçarico.

Nunca se deve usar fósforos para acender omaçarico, devido ao seu pequenocomprimento, os dedos ficam muito

próximos da tocha.

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O gás acumulado antes da ignição podeenvolver a mão, e, durante, provocar

graves queimaduras.

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ACENDEDOR DE MAÇARICO TIPO CONCHA

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ACENDEDOR DE MAÇARICO CARBOGRAFITE

Óculos

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Óculos

  Óculos de soldagem, com lentes coloridas,são usados para proteger os olhos do calor,raios de luz, faíscas e metal derretido. Deve-

se selecionar o sombriamente ou a densidadeda cor das lentes em função do trabalho a serexecutado. A lente mais escura que apresenta

uma definição clara do trabalho sem obstruir avisão é a mais adequada. Os óculos devem serbem ajustados aos olhos e devem ser usados

sempre durante as soldagens e os cortes.

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PROTEÇÃO VISUAL PARA SOLDAGEM

Varetas de enchimento para soldagem

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Varetas de enchimento para soldagem

O uso da vareta adequada é muitoimportante nas operações de soldagem comoxiacetileno. Esse material não apenas

reforça a área de soldagem, mas tambémadiciona propriedades desejadas para oacabamento da solda. Selecionando-se uma

vareta adequada, assegura-se a resistência àtração e a ductibilidade da solda. Semelhante-mente, podem ser selecionadas varetas que

aumentam a resistência à corrosão

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Em alguns casos, uma vareta com ponto defusão mais baixo elimina a possibilidade derachaduras causadas pela expansão e

contração.As varetas de soldagem podem ser

classificadas em ferrosas e não-ferrosas. As

ferrosas incluem as varetas de carbono eliga de aço, bem como as de ferro fundido.

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As não ferrosas incluem as de solda forte“brazing” e bronze,alumínio e ligas de alumínio,magnésio e ligas de magnésio, cobre e prata.

Elas são fabricadas no comprimento padrãode 36 polegadas, e com diâmetros de 1/16 a3/8 polegadas: O diâmetro da vareta a ser

usada depende da espessura dos metais aserem unidos. Se a vareta for muito pequena,ela não conduzirá o calor instantaneamente, o

que resultará numa solda queimada

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Uma vareta grande demais esfriará a solda.Tal qual na seleção do tamanho de bicoadequado, somente a experiência capacitao soldador à seleção do diâmetro adequadode vareta.

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VARETAS PARA SOLDAGEM

Ajuste do equipamento de soldagem de

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j q p gacetileno

O ajuste do equipamento de soldagem aacetileno, e a preparação para a soldagem,

devem ser feitos sistematicamente e emuma ordem definida para evitar erros caros.Os seguintes procedimentos e instruções são

típicas para assegurar a segurança deequipamento e pessoal:

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(1) Prenda os cilindros para que eles nãotombem, e remova as cúpulas de proteçãodos cilindros.

(2) Abra as válvulas de corte de cada cilindropor um instante para soprar qualquersujidade que possa alojar-se na saída. Fecheas válvulas e limpe as conexões com umaflanela limpa.

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(3) Conecte o regulador de pressão deacetileno ao cilindro de acetileno, e oregulador de pressão de oxigênio ao cilindro

de oxigênio. Use uma chave para reguladore aperte as porcas da conexão o suficientepara prevenir vazamentos.

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(4) Conecte a mangueira vermelha (oumarrom) ao regulador de pressão deacetileno e a mangueira verde (ou preta)ao regulador de oxigênio. Aperte as porcasde conexão o bastante para evitarvazamentos. Não force essas conexões, umavez que as roscas são de latão e sãofacilmente danificáveis.

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(5) Solte ambos os parafusos de ajuste dosreguladores de pressão, girando-os para aesquerda até que girem livremente. Assim,evita-se danos aos reguladores emanômetros quando as válvulas doscilindros forem abertas.

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(6) Abra as válvulas dos cilindros devagar eleia os manômetros de cada cilindro parachecar o conteúdo de cada um. A válvulade corte do cilindro de oxigênio deve sertotalmente aberta e a válvula de corte docilindro de acetileno deve ser abertaaproximadamente uma volta e meia.

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(7) Sobre cada mangueira gire o parafusode ajuste para a direita e volte para aesquerda de novo. A mangueira deacetileno deve ser soprada somente em umlocal bem ventilado, livre de faíscas, fogoou outras fontes de ignição.

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(8) Conecte ambas as mangueiras aomaçarico e cheque as conexões quanto avazamentos, girando os parafusos de

ajuste para a direita, com a válvula deagulha do maçarico fechada. Quando aleitura do manômetro da pressão de

trabalho de oxigênio for de 20 p.s.i e 5 p.s.ipara o acetileno, feche as válvulas girandoos parafusos para a esquerda.

Uma queda de pressão no manômetro de

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q ptrabalho indicará um vazamento entre o

regulador e o bico do maçarico. Um apertogeral dos encaixes deverá remediar asituação. Se for necessário localizar um

vazamento use o método das bolhas desabão. Molhe os encaixes e conexões comuma solução de água e sabão. Nunca

procure um vazamento de acetileno comuma chama! Isso poderá provocar umagrave explosão na mangueira ou no

cilindro

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(9) Ajuste a pressão de trabalho em ambosos reguladores, girando os parafusos deajuste no sentido horário até que aspressões desejadas sejam obtidas.

Ajuste de chama de oxiacetileno

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Ajuste de chama de oxiacetileno

Para acender o maçarico, abrimos aválvula de acetileno do maçarico de 1/4 a½ volta. Colocamos a ponta do maçarico

para longe do corpo e acendemos o maçaricocom um isqueiro. A chama de acetileno puroé longa e espessa, e possui coloração

amarelada. Continuamos abrindo a válvulade acetileno até que a ponta da chama disteaproximadamente 1/16 pol. do bico.

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Abra a válvula de oxigênio do maçarico.Quando a válvula de oxigênio é aberta, achama de acetileno diminui e os gases

misturados queimam em contato com a facedo bico. A cor da chama muda para branco-azulado e forma um cone interno brilhante

envolto por um envelope de chama externo.É um método no qual os gases são usadospara produzir a chama de soldagem.

A temperatura dessa chama fica em torno de

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p6.300ºF, o que é suficiente para derreter

qualquer metal comercial envolvido emsoldagem. Quando a chama de oxiacetilenoé aplicada às extremidades ou bordas das

partes metálicas, elas são rapidamenteelevadas ao ponto de fusão, e fluem juntaspara formar uma peça sólida. Geralmente

adiciona-se algum metal à soldagem, emforma de fio ou vareta, para melhorar a junção da solda a uma espessura maior que

a do metal baseHá 3 tipos de chamas geralmente usadas

ld El ã h id

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nas soldagens. Elas são conhecidas como:neutra, redutora ou carburante, e oxidante.

A chama neutra é produzida utilizando-seproporções de acetileno e oxigênio de forma aqueimar todas as partículas de carbono e hidro-

gênio do acetileno. Esta chama é bem arredonda-da suave, com um cone central branco bemdefinido na ponta do bico. O envelope ou chama

externa é azul com tons purpúreos nas bordas eponta. A chama neutra é geralmente usada parasoldagem e provê uma fusão minuciosa, sem

metal queimado ou pontos duros

CARACTERÍSTICAS DA CHAMA DO ACETILENO

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CARACTERÍSTICAS DA CHAMA DO ACETILENO

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Para obtermos uma chama neutra,abrimos gradualmente a válvula deoxigênio. Isso nos faz encontrar a chama

de acetileno e faz com que o envelope dachama assemelhe-se a uma “pena de ave”.Aumentamos gradualmente a quantidade

de oxigênio até que a "pena" desapareçadentro de um cone luminoso internoclaramente definido.

Uma vez que o oxigênio fornecido através

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q gdo maçarico não é suficiente para completar

a combustão do acetileno, o carbono escapasem ser queimado. Essa chama possui umcone secundário em forma de pincel branco-

esverdeado, à frente do primeiro cone. Achama externa é fracamente iluminada etem aproximadamente a mesma aparência

de uma chama de acetileno pura. Esse tipode chama introduz carbono no aço.

Para conseguirmos uma chama redutora,

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primeiramente ajustamos a chama até a

condição neutra, depois abrimos devagar aválvula do acetileno, para produzir uma "pena“branca de acetileno na ponta do cone interno.

Uma chama oxidante contém excesso deoxigênio, que resulta do excesso de oxigêniopassando pelo maçarico. O oxigênio que não

participa da combustão, escapa e combina-se ao metal. Esta chama pode serreconhecida pelo cone central, curto,

pontudo e de cor branco-azulado

O envelope, ou chama externa, é também

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p , ,mais curto e de um azul mais brilhante que o

da chama neutra. É acompanhada de umsom agudo, semelhante ao produzido por arà alta pressão, escapando por um furo

pequeno. Esta chama oxida ou queima amaioria dos metais, e resulta em uma soldaporosa. Somente é usada para soldagem de

latão ou bronze. Para obtermos a chamaoxidante, também, primeiramente,ajustamos a chama até a condições neutra;

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depois aumentamos o fluxo de oxigênio atéque o cone interno seja reduzido a 1/10 deseu comprimento. A chama oxidante tem

um cone interno pontudo.Os diversos tipos de chamas podem ser

produzidos com os diferentes tipos de bicos.

Também é possível obter uma chama forte oufraca, aumentando ou diminuindo as pressõesde ambos os gases.

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Para ajustes mais regulares, os gasesdevem ser expelidos pelo bico do maçaricoa uma velocidade relativamente alta, e a

chama é denominada "forte" (harsh). Paraalguns trabalhos deseja-se uma chama"suave"(soft) ou de baixa velocidade, sem

uma redução na saída de calor. Isto podeser conseguido usando-se um bico maior e,fechando as válvulas de agulha do gás, até

formar uma chama quieta e constante

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É especialmente desejável usarmos uma

chama suave ao se soldar alumínio, paraevitar a criação de buracos no metalquando a poça da solda é formada.

Um ajuste ou manuseio inadequado domaçarico pode fazer a chama retornar para osistema ou, em casos muito raros, causar

retorno de chama. No primeiro caso, trata-sede uma redução momentânea do fluxo dosgases no bico do maçarico, o que faz com quea chama apague.

Isto pode ser causado, tocando a solda com

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a ponta do maçarico, superaquecendo o bico,

operando o maçarico com pressões diferentesdas recomendadas, por um bico solto ou porsujeira, ou escória na ponta do bico. Este caso

dificilmente é perigoso, porém o metal derretidopode ser espalhado quando a chama falhar.

O retorno de chama é a queima dos gasesdentro do maçarico, o que é perigoso. Égeralmente causado por conexões soltas,pressões inadequadas ou superaquecimento

do maçarico

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Um assovio ou um ruído agudo acompanhamo retorno de chama; e a menos que os gasessejam desligados imediatamente, a chama

poderá queimar por dentro das mangueiras ereguladores e causar um grande estrago. Acausa do retorno de chama deve ser sempre

determinada, e o problema remediado antesde reacender o maçarico.

Como apagar o maçarico

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Como apagar o maçarico

O maçarico pode ser apagado simplesmentefechando-se as duas válvulas de agulha;porém, é melhor desligar primeiro o acetileno,

e deixar que o gás residual seja queimado.Só então, a válvula de agulha do oxigêniopoderá ser fechada. Caso o maçarico não vá

ser usado por um longo tempo, a pressãodeverá ser fechada no cilindro.

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As mangueiras deverão ter suas pressõesaliviadas pela abertura das válvulas deagulha do maçarico e do regulador de

pressão de trabalho - um de cada vez -permitindo, assim, que o gás escape.Lembrando que é sempre bom aliviar a

pressão do acetileno, e depois a pressão dooxigênio. A mangueira deverá ser enrolada oupendurada cuidadosamente para evitar danos

ou dobrasTécnicas fundamentais para soldagem

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(welding) a oxiacetileno

A posição correta do maçarico dependeráda espessura do metal a ser soldado.Quando for soldar metais de poucaespessura, o maçarico é geralmentesegurado com a mangueira apoiada nopulso.

Posição do maçarico para soldar metaisd til

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de pouca espessura com acetileno

Durante a soldagem de metais pesados o

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maçarico deverá ser seguro de forma que o

bico fique alinhado com a junta a sersoldada, e inclinado em ângulo de 30º a60º a partir do plano perpendicular.

O melhor ângulo depende do tipo desoldagem a ser feita, da quantidade de pré-aquecimento necessário, e da espessura e tipodo metal.

Quanto mais grosso o metal, mais vertical omaçarico deverá ficar para que haja umapenetração adequada de calor.

Posição do maçarico para soldarmetais pesados com acetileno

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metais pesados com acetileno

O cone branco da chama deve ser mantido

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a 1/8 da polegada da superfície do metal base.

Se o maçarico for seguro na posiçãocorreta, uma pequena poça de metalderretido se formará.

A poça deverá ser composta de partesiguais dos metais a serem soldados.Após o surgimento da poça, deve-se iniciar

um movimento semi-circular ou circular como bico do maçarico. Esse movimento garanteuma distribuição igual de calor em ambas as

peças de metalA velocidade e o movimento ideal do

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maçarico só são conseguidos através daprática e da experiência.

Soldagem para a frente é a técnica em quea chama do maçarico é direcionada para afrente, na direção em que a soldagem iráprogredir.

A vareta de enchimento é adicionada à poça,à medida em que as bordas da junta vão

derretendo à frente da chama. Esse método éusado na soldagem da maioria dos tubos levese das folhas de metal.

Soldagem para a frente

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Soldagem para a frente

A soldagem para trás é a técnica em queé

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a chama do maçarico é direcionada contra asolda já feita, e se move na direção da áreanão soldada, derretendo as bordas da juntaà medida que se move. A vareta de solda é

adicionada à poça entre a chama e a soldaacabada. Essa técnica é raramente usada emfolhas de metal, devido ao aumento do calor

gerado, que poderá causar superaquecimentoe queima. É usada em metais espessos.

Soldagem para trás

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g p

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A larga poça de metal derretido requeridapor tais soldagens é mais facilmentecontrolada na soldagem para trás, e é

possível examinar o progresso da soldageme determinar se a penetração estácompleta.

POSIÇÕES DE SOLDAGEM

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Há 4 posições gerais nas quais a soldagemé efetuada, e são denominadas: chata ouplana, horizontal, vertical e sobre-cabeça.

Sempre que possível a soldagem será feitana posição chata, uma vez que a poça é muitomais fácil de ser controlada nesta posição.

Algumas vezes, contudo, é necessário realizarsoldagens sobre-cabeça; verticais ouhorizontais em reparos de aeronaves.

Quatro posições básicas de soldagem

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A posição chata é usada quando o material

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pode ser deitado em local plano, ou

inclinado em ângulo menor que 45º, esoldado pela face superior. Esta soldagemtanto pode ser feita para a frente como para

trás, dependendo da espessura do metal aser soldado.A posição horizontal é usada quando a

linha de solda corre através de uma peça e achama é direcionada para o material numaposição horizontal ou quase.

A soldagem será feita da direita para ad é d

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esquerda através da chapa (para o

soldador destro). A chama é inclinadapara cima em um ângulo de 45º a 60º.A soldagem tanto pode ser feita para

frente como para trás. Adicionando avareta de enchimento ao topo da poça,ajudará a prevenir que o metal derretido

escorra para a parte mais baixa dela.

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A soldagem sobre-cabeça é usada quandoo material deve ser soldado pela face inferiorcom a junção correndo na horizontal, ou em

um plano, em que a chama tenha que serapontada para cima, sob o trabalho. Nasoldagem aérea, deve-se evitar grandes

poças de metal derretido, pois ele podepingar ou correr para fora da junta. A varetaé usada para controlar o tamanho de poça

de fusãoO volume da chama usada não deve

exceder o requerido para obter uma boa

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exceder o requerido para obter uma boafusão do metal base com a vareta deenchimento. A quantidade de calornecessária para fazer a soldagem serámelhor controlada se for selecionado o bicoadequado para a espessura do metal a sersoldado.

Quando as partes a serem unidas estãoincluídas em ângulo de mais de 45º, com junta correndo verticalmente, é chamada desoldagem vertical.

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Numa soldagem vertical, a pressão exercidapela chama do maçarico é muito importanteno suporte da poça.

Devemos evitar que a poça superaqueça paraque o metal não escorra para fora da poça, porcima da solda já terminada. As soldagens

verticais são iniciadas na parte mais baixa, e apoça é movida para cima, usando a soldagempara a frente.

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O bico deve ser inclinado de 45º a 60º,sendo que o ângulo exato dependerá dobalanço desejado entre a penetração

correta e o controle da poça. A vareta éadicionada por cima e em frente à chama.

Soldagem básica de juntas

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JUNTAS SOLDADAS

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Os 5 tipos fundamentais de juntassoldadas são; a junta de topo; a de ânguloem "T"; a junta sobreposta; a de ângulo

em "Quina"; e a junta de aresta.

Juntas de topo

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Uma junta de topo é feita posicionando-seduas peças de material, borda a borda, deforma que não se sobreponham, e soldando-

as. Alguns dos vários tipos de juntas de toposão apresentados na Figura 6-11. A junta detopo com flange pode ser usada na

soldagem de folhas finas, 1/16 da polegadaou menos.As bordas são preparadas torcendo para

cima um flange igual à espessura do metal

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Este tipo de junta é geralmente feito semvareta de enchimento.

A junta de topo plana é usada para metais

de 1/16 a 1/18 da polegada de espessura.Para obter uma solda forte usamos umavareta de enchimento.

Tipos de juntas de topo

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p j p

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Caso o metal seja mais grosso que 1/8da polegada, é necessário chanfrar asbordas para que o calor da chama possa

penetrar completamente no metal. Esseschanfros podem ser em "V" ou em "X" (ou"V" duplo).

Usa-se uma vareta de enchimento paraadicionar resistência e reforçar a solda.

Rachaduras

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O reparo de rachaduras por soldagempode ser considerado como uma junta detopo. São feitos furos de alívio nas

extremidades da rachadura; depois, asduas bordas são unidas. Faz-se necessárioo uso de uma vareta de enchimento.

Junta de ângulo em "T“

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Essa junta é formada quando a borda ouextremidade de uma peça é soldada àsuperfície de outra.

Essas juntas são muito comuns emtrabalhos em aeronaves, particularmenteem estruturas tubulares.

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A junta em "T" plana é aplicável àmaioria das espessuras das chapas deaeronaves, porém grandes espessuras

requerem que o membro vertical possuaum ou dois chanfros para permitir apenetração do calor.

As áreas escuras da mostrama profundidade da penetração do calor eda fusão requeridas.

Tipos de juntas em “T”

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Juntas de aresta

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Uma junta de aresta pode ser usadaquando duas peças de chapa de metalprecisam ser unidas, e onde as cargas de

estresse são desconsideráveis. Essas juntassão normalmente feitas dobrando as bordasde uma ou de ambas as partes para cima,

colocando-se as duas bordas dobradas ladoa lado, e soldando ao longo da face externada emenda formada pelas duas bordas.

Juntas de aresta

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Juntas de ângulo em "quina“

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Essa junta é feita quando duas peças demetal são unidas, de forma que suas bordasformem uma quina de uma caixa ou cerco. A

 junta em quina, requer pouca ou nenhumavareta de enchimento, uma vez que asbordas se fundem para fazer a solda. É

usada onde cargas de estresse sãodesconsideráveis. A junta de metais maispesados, adiciona-se vareta de enchimento

para acabamento e reforço

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Caso a quina vá sofrer muito esforço, olado interno deve ser reforçado. 

Juntas de “quina”

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Juntas sobrepostas

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Essa junta é raramente usada emestruturas de aeronaves soldadas comoxiacetileno, porém é comumente usada

em soldagem em ponto. A junta sobrepos-ta com um cordão de solda possui muitopouca resistência à dobragem, e não

resiste a esforços de cisalhamento aosquais a solda pode ser submetida sobcargas de tensão e compressão.

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A junta sobreposta com dois cordões desolda oferece mais resistência, porémrequer duas vezes a quantidade de solda

requerida na junta de topo, que é maissimples e mais eficiente.

Juntas superpostas simples e dupla

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EXPANSÃO E CONTRAÇÃO DOSMETAIS

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METAISO calor provoca dilatação (expansão)

nos metais; o resfriamento faz com que elesse contraiam. Um aquecimento desigual,portanto, causará uma expansão desigual,ou um resfriamento desigual causará umacontração desigual. Sob tais condições, cria-se estresse dentro do metal. Essas forçasdevem ser aliviadas, e a menos que sejamtomadas precauções, ocorrerá deformaçãoou empenamento do metal.

Como no resfriamento, se nada for feitopara anular o estresse gerado pelas forças

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para anular o estresse gerado pelas forçasde contração, poderá ocorrer empenamento;ou caso o metal seja muito pesado parapermitir essa deformação, o estressepermanece dentro do metal.

O coeficiente de expansão linear de ummetal é a quantidade, em polegadas, queum pedaço de metal de 1 polegada. irádilatar-se quando sua temperatura éaumentada de 1ºF.

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A quantidade que um pedaço de metal irádilatar-se quando o calor é aplicado, éencontrada multiplicando-se o coeficiente

de dilatação linear pelo aumento detemperatura, e esse produto é multiplicadopelo comprimento do metal em polegadas.

Por exemplo, se uma vareta de alumíniomedindo 10 pés tiver sua temperatura

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medindo 10 pés tiver sua temperaturaelevada a 1200ºF a partir da temperaturaambiente de 60ºF, a vareta irá expandir-se1,75 da polegada - 0,00001280 (coef. dedilatação linear de alumínio) X 120(comprimento em polegada.) X 1140(aumento de temperatura).

A expansão e a contração têm umatendência a provocar deformação eempenamento em chapas de metal com 1/8da polegada de espessura ou mais finas.

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Isto ocorre por haver uma ampla superfícieque espalha o calor rapidamente e dissipa-o logo que a fonte de calor é removida.

O modo mais eficaz de aliviar essasituação é a remoção do calor do metal,próximo à solda, evitando assim que ele se

espalhe através de toda a superfície.

Isto pode ser feito pondo peças pesadas demetal, conhecidas como barras de

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,resfriamento, em ambas as faces da

soldagem; elas absorvem o calor e evitamque ele se espalhe. As barras de resfriamentosão normalmente de cobre, devido à sua

habilidade em absorver calor rapidamente.Algumas vezes as bancadas de soldagemusam este mesmo princípio para remover ocalor do metal base. A expansão tambémpode ser controlada através da soldaponteada em intervalos ao longo da junta.

À medida que se solda uma emenda longa(maior que 10 ou 12 polegadas) as bordas

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( q p g )mais afastadas do ponto de soldagemtendem a se unir. Se essas bordas forempostas em contato ao longo de toda aextensão da emenda, antes do início dasoldagem, as extremidades mais distantesirão se sobrepor antes do final da soldagem.Isto pode ser evitado deixando as peças, aserem soldadas, corretamente afastadas naextremidade de início da soldagem e,

aumentando esse espaçamento à medidaem que se afasta do ponto inicial. A

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q pquantidade de espaço dependerá do tipo de

material, da espessura do material, do processode soldagem usado e do formato e tamanhodas peças a serem soldadas.

A soldagem é iniciada na ponta corretamenteespaçada e prossegue em direção à ponta commaior espaçamento. À medida que a emenda

vai sendo soldada, o espaço entre as bordas irádiminuindo e dará a folga correta no ponto dasoldagem.

Tolerância para a soldagem detopo em chapas de aço

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Folhas de metal com menos de 1/16 dapolegada podem ser soldadas flangeando-se

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p g p gas bordas, fazendo solda ponteada e depoissoldando entre os pontos.

A tendência a empenamento e deformaçãoé menor em chapas de mais de 1/8 dapolegada, porque a maior espessura limita ocalor a uma área estreita e dissipa-o antesque ele se espalhe por uma área maior.

O pré-aquecimento antes da soldagem éoutro método de controle da expansão e dacontração.

O pré-aquecimento é especialmenteimportante quando se trata de soldagem de

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tubulações e de fundições. Um grande

estresse pode ser gerado em soldastubulares, por contração. Quando doismembros de uma conexão em "T“ são

soldados, um dos tubos tende a puxar paracima devido à contração desigual. Se o metalfor pré-aquecido antes da soldagem, aindaassim haverá contração, porém a contraçãodo resto da estrutura será aproximadamenteigual, o que reduzirá o estresse interno.

A CORRETA FORMAÇÃO DE UMASOLDA

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A formação de uma solda metálica possuiconsiderável influência quanto à força e àresistência à fadiga de uma junta. A força deuma solda inadequadamente feita égeralmente menor que a força para a qualela foi projetada. Soldas com baixaresistência são geralmente devidas apenetração insuficiente; rebaixamento dometal base na raiz da solda; fusão incorretado metal de soldagem com o metal de base;

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óxidos presos, escória ou bolhas de gásna solda; sobreposição do metal soldadono metal de base; reforço de mais ou

menos; e superaquecimento da solda.

Características de uma boa solda

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Uma solda completa deve ter as seguintescaracterísticas:

1) A junta deve ficar lisa, as oscilações dacamada de solda devem estar igualmenteespaçadas, e devem ter uma espessura

uniforme.

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2) A altura da solda deve ser maior que onível da superfície soldada, aumentandoassim a espessura da junta.

3) A solda deve ir afilando suavemente emdireção ao metal base.

4) Não deve haver formação de óxido nometal base, junto à solda.

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5) A solda não deve apresentar sinais defuros por bolhas, porosidade ou glóbulos.

6) O metal base não deve apresentar sinaisde queima, furos, rachaduras ou distorções.

Apesar do ideal ser uma solda limpa esuave, esta característica não significa neces-sariamente que a solda está boa; ela poderáestar perigosamente fraca em seu interior.

Contudo, quando uma solda está áspera,desigual e cheia de furos, ela quase sempre

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estará fraca por dentro. A solda nunca deveser limada para melhorar a aparência, poisisto reduz sua resistência. Nunca se deveaplicar um enchimento que não seja oadequado.

Quando for necessário refazer a solda deuma junta, todo o material anterior deveráser removido antes de recomeçar aoperação.

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Contudo, deve ser relembrado que oreaquecimento da área, pode causar aometal base, a perda de alguma de suas

resistências, enfraquecendo-o.

Soldagem com oxiacetileno de metaisFerrosos

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AçoAço com baixo carbono, aço de baixa liga,

aço fundido e ferro forjado são facilmente

soldados com uma chama de oxiacetileno. Oaço com baixo carbono é o material ferrosomais freqüentemente soldado a gás. À

medida que a quantidade de carbono no açoaumenta, ele apenas poderá ser soldado sobcertas condições.

Os fatores envolvidos são o contéudo decarbono e a ductibilidade. Para aços

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níquel-cromo, resistentes à corrosão e aocalor, a soldabilidade dependerá daestabilidade, do conteúdo de carbono ou dotratamento térmico.

Para fazer uma boa soldagem, o conteúdode carbono do aço não deve ser alterado,nem pode-se adicionar constituintes químicosou subtraí-los do metal base sem alterarseriamente as propriedades do metal.

O aço derretido possui uma grande afinidadecom o carbono, e o oxigênio e o nitrogênio

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se combinam com a poça de fusão para

formar óxidos e nitratos, e ambos reduzem aresistência do aço. Durante a soldagem comoxiacetileno pode-se reduzir a inclusão de

impurezas tendo as seguintes precauções:

1)Manter uma chama exatamente neutra para

a maioria dos aços,e um pequeno excesso deacetileno para ligas com alto teor de níquel oucromo, tal como o aço inoxidável.

2) Manter uma chama suave, e controlar apoça.

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p ç

3) Manter uma chama suficiente parapenetrar no metal, e manipulá-lo de formaque a poça de fusão seja protegida do arpelo envelope externo da chama.

4) Manter a ponta quente da vareta deenchimento dentro da poça de fusão oudentro do envelope da chama.

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A preparação adequada é um fatorimportante em toda operação de soldagem.As bordas das peças devem estar preparadasde acordo com o tipo de junta escolhida. Ométodo escolhido (chanfro, ranhura, etc.)deve permitir uma penetração completa dachama no metal base. As bordas devem estarlimpas. Deve-se fazer os preparativos para opré-aquecimento, se for necessário.

Quando for preparar uma peça deaeronave para a soldagem, remova toda a

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sujeira, graxa ou óleo, e qualquer

revestimento protetor, tal como o cádmio,esmalte (enamel), pintura ou verniz. Taisrevestimentos não apenas dificultam a

soldagem, mas também mesclam-se com asolda e atrapalham a fusão.

O banho de cádmio pode ser quimicamente

removido, mergulhando-se as bordas emuma mistura de 1 libra de nitrato de amôniae 1 galão de água.

O esmalte, a pintura ou o verniz podemser removidos das partes de aço de diversas

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formas, como por exemplo com uma escova

de cerdas de aço ou uma lixa, com jateamento de areia, usando removedor outratando as peças com uma solução quentede 10% de soda cáustica, seguida de umalavagem com água quente para remover osresíduos de solvente. O jateamento comareia é o método mais efetivo para removerferrugem ou escamas das peças de aço.

Graxa e óleo podem ser removidos comum bom solvente.

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Esmalte, pintura e verniz ou oxidações

pesadas em ligas de alumínio podem serremovidas usando-se uma solução a 10%de soda-cáustica ou fosfato tri-sódico. Apóso tratamento, as partes podem ser imersasem uma solução a 10% de ácido nítrico,seguido de um enxágüe com água quentepara remover os produtos químicos. Apintura e o verniz podem também serremovidos usando-se removedor.

A ponta da vareta de enchimento deve sermergulhada abaixo da superfície da poça de

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fusão com movimento exatamente oposto

ao movimento do maçarico. Caso a varetade enchimento seja mantida acima dasuperfície, ela irá derreter e pingar na poçade fusão gota a gota, estragando a solda.

O metal de enchimento deve seradicionado até que a superfície da juntafique ligeiramente mais alta que as bordasdas peças.

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A poça de metal fundido deve sergradualmente movida ao longo da junta atéa extremidade final.

À medida que o final da junção se aproxima,o maçarico deve ser ligeiramente erguido,resfriando o metal derretido para prevenir queele derrame além da junção.

Cromo molibdênio

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A técnica de soldagem em cromomolibdênio é praticamente a mesma usadapara aço carbono, exceto quanto à área ao

redor da soldagem, que deverá ser pré-aquecida a uma temperatura entre 300º e400ºF antes do início da soldagem. Caso

isto não seja feito, a aplicação súbita decalor causará a formação de rachaduras naárea aquecida.

Uma chama neutra suave deve ser usadana soldagem; uma chama oxidante pode

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causar rachaduras na solda após o

resfriamento; e uma chama carburante farácom que o metal fique quebradiço. Ovolume da chama deve ser suficiente paraderreter o metal base, porém não tão forteque vá enfraquecer a estrutura da área aoredor e criar tensões no metal. A vareta deenchimento deverá ser do mesmo metalque a base.

Caso a solda requeira alta resistência, usa-se uma vareta especial de aço cromo

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molibdênio e a peça sofrerá tratamentotérmico após a soldagem.

Chapas de cromo molibdênio mais finasque 0.093 polegadas são geralmentesoldadas por arco-voltaico, uma vez quepara esta espessura de metal, a solda aarco-voltaico produz uma zona estreita decalor; desenvolve-se assim menos tensãointerna no metal, e obtém-se uma

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particularmente quando a parte soldadanão pode sofrer tratamento térmico após asoldagem.

Aço inoxidável

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O processo de soldagem de aço inoxidávelé basicamente o mesmo, aplicado ao açocarbono. Há, contudo, algumas precauções

especiais que devem ser tomadas para seobter melhores resultados.

Somente o aço inoxidável que não forusado em membros estruturais de aeronaves

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pode ser soldado satisfatoriamente; sendoele, utilizado em membros estruturais, étrabalhado a frio ou laminado a frio; e, seaquecido, perde parte da sua resistência.Aço inoxidável não estrutural é obtido emforma de tubos ou folhas, e geralmente éaplicado em coletores de exaustão,chaminés ou tubulações.

O oxigênio se combina muito rapidamentecom este material, quando derretido, e

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deve-se ter muito cuidado para que isto

não ocorra.Uma chama ligeiramente carburante é

recomendada para a soldagem de açoinoxidável. A chama deve ser ajustada deforma que "pena" do excesso de acetileno,aproximadamente 1/16 da polegada decomprimento, forme-se ao redor do coneinterno.

Contudo, acetileno demais adicionarácarbono ao metal, e causará o

f d ê ã

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enfraquecimento da resistência a corrosão

do aço. O tamanho do bico do maçarico deveser uma ou duas medidas abaixo dotamanho especificado para uma soldagemem aço carbono de mesma espessura. O bicomenor reduz as chances de superaquecimen-to e perda subsequente das qualidades anti-oxidantes do metal.

Para evitar a formação de óxido de cromo,deverá haver fluxo na superfície inferior daj b d h

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 junta, e sobre a vareta de enchimento. Uma

vez evitando a oxidação tanto quantopossível, deve-se adicionar um fluxosuficiente. Outro método para manter o

oxigênio afastado dometal é envolver a soldacom uma camada de gás hidrogênio. Essemétodo é discutido posteriormente. A varetade enchimento a ser usada deverá ser domesmo metal da base.

Uma vez que o coeficiente de dilataçãolinear do aço inoxidável é alto, chapas finas

d á f j d d

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onde se vá fazer uma junta de topo devem

ser ponteadas a intervalos de 1 1/4 a 1 1/2polegadas. Esta é uma das maneiras deevitar empenamento e deformação durante

o processo de soldagem.Durante a soldagem, devemos manter a

vareta de enchimento dentro do envelope dachama, de forma a derretê-la ao mesmotempo que o metal base.

Método de soldagem de chapas deaço inoxidável

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Adicionamos a vareta de enchimento deforma que ela flua para dentro da poça de

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fusão. Se a poça de fusão for mexida, oar penetrará na solda aumentando aoxidação. Devemos evitar resoldar

qualquer peça ou soldagem pelo ladooposto à solda.Tal prática resulta em empenamento e

superaquecimento do metal.

SOLDAGEM DE METAIS NÃO FERROSOSUSANDO OXIACETILENO

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Metais não ferrosos são aqueles que nãocontêm ferro em sua composição. Exemplosde metais não-ferrosos são o chumbo, o

cobre, a prata, o magnésio, e o maisimportante na construção aeronáutica - oalumínio. Alguns destes metais são maisleves que os metais ferrosos; porém, namaioria dos casos, são menos resistentes.

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Os fabricantes de alumínio compensarama falta de resistência do alumínio puro,ligando-o a outros metais ou trabalhando-o

a frio. Para aumentar ainda mais aresistência, algumas ligas de alumíniorecebem tratamento térmico.

Soldagem em alumínio

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As ligas de alumínio soldáveis usadas naconstrução aeronáutica são o 1100, o 3003,o 4043, e o 5052. As ligas 6053, 6061 e

6151 também podem ser soldadas, porém,uma vez que essas ligas recebemtratamento térmico, a soldagem somente

será permitida se a peça puder sofrer novotratamento térmico.

O equipamento e a técnica usados para asoldagem de alumínio diferem apenas um

d ét d di tid t i

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pouco dos métodos discutidos anteriormen-

te. Como em todas as soldagens, o primeiropasso é limpar a superfície a ser soldada - umapalha de aço ou escova metálica podem ser

usadas, ou um solvente, no caso de tinta ougraxa. O soldador deverá ter o cuidado de nãoarranhar a superfície do metal além da área a

ser soldada; esses arranhões geram pontos deentrada de corrosão.

A peça deve, então, ser pré-aquecida parareduzir as tensões causadas pelo altocoeficiente de dilatação linea do al mínio

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coeficiente de dilatação linear do alumínio.

Nunca devemos pré-aquecer o alumínio auma temperatura maior que 800ºF, porque ocalor pode derreter parte do alumínio e queimar

o metal. Para chapas finas de alumínio, asimples passagem da chama do maçarico sobrea chapa três ou quatro vezes é suficiente.

Podem ser usados dois tipos de varetas deenchimento. Essa escolha é importante.

O alumínio e suas ligas combinam-se como ar e formam óxidos muito rapidamente; osóxidos formam se duas vezes mais rápido

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óxidos formam-se duas vezes mais rápido

caso o metal esteja quente. Por esta razão éimportante usar um fluxo que minimize ouevite a formação de óxidos.

A utilização do fluxo adequado na soldagemde alumínio é extremamente importante. Ofluxo da soldagem do alumínio é projetadopara remover o óxido de alumínio através decombinação química.

Fluxos de alumínio dissolvem-se abaixo dasuperfície da poça de fusão e fazem com queos óxidos flutuam pela superfície da solda de

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os óxidos flutuam pela superfície da solda de

onde eles possam ser retirados. O fluxopode ser pintado diretamente sobre o topo eo fundo da junta, caso não seja requerido o

uso de vareta de enchimento; caso sejausada vareta de enchimento, ela pode serrevestida, e caso as peças a serem soldadassejam finas, tanto o metal como a varetadevem ser revestidos com fluxo.

Após a soldagem ser terminada, é impor-tante que todos os resíduos sejam movidos

d á t C

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usando uma escova ou água quente. Caso ofluxo de alumínio permaneça na solda eleprovocará corrosão. Uma solução diluída a10% de ácido sulfúrico pode ser usada casonão seja possível usar água quente. Asolução ácida deverá ser enxaguada comágua fria.

A espessura da chapa de liga de alumíniodetermina o tipo de borda a ser usada.

Em chapas até 0,062 polegadas as bordassão geralmente flangeadas a 90º a aproxi-madamente uma altura igual à espessura da

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madamente uma altura igual à espessura da

chapa. Os flanges devem ser retos equadrados. Não é necessário adicionarvareta de enchimento neste caso.

Juntas de topo não chanfradas são geral-mente usadas em liga de alumínio comespessura entre 0,062 e 0,188 polegadas.

Pode ser necessário também fazer dentesnas bordas com uma lima ou um formão.

Esses dentes no alumínio são recomendadospois ajudam a realizar uma penetração totale também evitam deformações locais

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e também evitam deformações locais.

Todas as juntas de topo em materiais comespessura acima de 0,125 polegadasgeralmente recebem "dentes" em suas

bordas.  Na soldagem de alumínio acima de 0,188polegadas de espessura, as bordas são

geralmente chanfradas e recebem dentes. Oângulo do chanfro deverá ser de 90º a120º.

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Uma chama neutra deve ser geralmenteusada para soldar ligas de alumínio. Eml h li i t

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alguns casos uma chama ligeiramentecarburante pode ser usada. Contudo, oexcesso de acetileno não deve serdemasiado, pois ele será absorvido pelometal fundido, resultando em uma juntaenfraquecida.

O maçarico deve ser ajustado parafornecer a chama mais branda possível semestourar.

O uso de uma chama forte, torna difícilcontrolar o metal fundido, o que ocasionaa fo ma ão de f os at a és do metal

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a formação de furos através do metal.Quando estiver iniciando a soldagem, as

duas bordas da junta devem começar aderreter antes de adicionar a vareta deenchimento. O trabalho deve ser observadocuidadosamente quanto a sinais de derre-timento. O ponto de fusão do alumínio ébaixo e o calor é conduzido rapidamenteatravés do metal.

Há uma mudança muito pequena quanto aoformato e à coloração para indicar quandochega ao ponto de fusão. Quando se atinge o

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ponto de fusão, o metal subitamente entra emcolapso e escorre, deixando um buraco noalumínio.

Uma vareta de enchimento pode ser usadapara testar as condições do metal. O alumíniocomeça a parecer macio e plástico logo antesde chegar ao ponto de fusão.

Qualquer tendência ao colapso do metal podeser retificada, afastando-se rapidamente achama do metal.

Com a prática é possível desenvolver habili-dade suficiente para derreter a superfície dometal sem formar um buraco

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metal sem formar um buraco.A chama deve ser neutra e inclinada a

um ângulo aproximado de 45º do metal. Ocone interno deve distar aproximadamente1/8 da polegada do metal. É necessário ummovimento constante e uniforme da chamapara evitar a queima do metal, formando umburaco.

A integração correta entre maçarico evareta é importante durante a soldagem dealumínio Após aquecer o metal quando o

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alumínio. Após aquecer o metal, quando o

derretimento começa, a vareta de enchi-mento é mergulhada na poça de fusão ederretida.

A vareta é erguida e o movimento domaçarico continua à medida em que asoldagem progride. A vareta nunca é

retirada do envelope externo da chama; elaé mantida aí até quase derreter e, depois, éadicionada à poça de fusão.

Soldagem de magnésio

Muitas partes de aeronaves são construídas

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Muitas partes de aeronaves são construídas

em magnésio devido à sua leveza, resistên-cia e excelente facilidade de trabalho. Estemetal pesa apenas 2/3 do peso do alumínio

e, como o alumínio, quando puro, é muitomacio. Por essa razão, ele é geralmenteligado ao zinco, manganês, estanho,

alumínio ou combinações desses metais. Oreparo do magnésio por soldagem é limitadopor dois fatores:

1) Se o magnésio é usado como membroestrutural, ele geralmente sofre tratamentotérmico e como o alumínio a seção soldada

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térmico e, como o alumínio, a seção soldada

nunca fica com a mesma resistência dometal original. (como regra, as falhas nãoocorrem na área soldada, mas em áreas

adjacentes à solda, porque o calor aplicadoao metal enfraquece a estrutura granularnaquelas áreas.)

2) É necessário usar fluxo em todas as sol-dagens de magnésio, e removê-lo do metalapós a soldagem, ou ele provocará corrosão.

O tipo de junta fica limitado àqueles tiposque não prendem o fluxo - por isso, somentejuntas de topo podem ser feitas O magnésio

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 juntas de topo podem ser feitas. O magnésionão pode ser soldado a outros metais, eligas fundidas de magnésio não são consi-deradas adequadas para soldas que sofremestresse. Se for necessário soldar magnésiode várias espessuras, a parte mais grossadeve ser pré-aquecida. A vareta de enchi-mento deve possuir a mesma composição dometal base e produzida pelo fabricante parafundir-se a sua liga.

O método de preparação da junta de topodepende da espessura do metal. Folhas deliga de magnésio até 0 040 polegadas de

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liga de magnésio até 0,040 polegadas de

espessura devem ser flangeadas em ânguloaté 3/32 da polegada. Juntas de topo emmetal de 0,040 a 0,125 polegadas não são

nem flangeadas, nem chanfradas, masdeve-se manter um espaçamento de 1/16 dapolegada entre as bordas da junta.

Para juntas de topo em metal mais espessoque 0,125 polegadas, cada uma das bordasdeve ser chanfrada a 45º para formar um

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deve ser chanfrada a 45 , para formar um

"V" de 90º. Deve-se manter um espaçamen-to de 1/16 da polegada entre as bordas da junta, para metal de 0,125 a 0,250 polegada

de espessura, e 1/8 da polegadas de espaçopara metal mais grosso que 0,250polegadas.

Removemos o óleo ou a graxa com umsolvente adequado, e então usamos umaescova metálica ou uma lixa para polir o

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escova metálica ou uma lixa para polir o

metal até uma distância de 3/4 da polegadada área soldada.

Uma vareta de enchimento do mesmo

material que a base deve ser selecionada.Tanto a vareta como ambos os lados da junta devem ser cobertos com fluxo. Usamos

uma chama neutra ou levemente carbu-rante; a seguramos em um ângulo chatocom a peça, para evitar a queima do metal.

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Recomenda-se duas técnicas no uso davareta. Um método requer que a vareta sejamantida na poça de fusão todo o tempo, o

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mantida na poça de fusão todo o tempo, o

outro método é o mesmo usado para solda-gem de alumínio.

É preferível fazer a soldagem de uma só

vez, mas se ocorrer oxidação, a soldagemdeve ser interrompida, e a solda, raspadaantes de continuar. As bordas da junta

devem ser ponteadas nas extremidades emintervalos de 1/2 a 3 polegadas, dependendodo formato e espessura do metal.

A soldagem deve ser efetuada tão rápidoe com pouco calor quanto possível. Qualquerdeformação ou empenamento pode ser

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deformação ou empenamento pode ser

consertado enquanto o metal estiver quente,batendo com um macete macio. O metaldeve esfriar devagar. Quando a solda estiverfria o bastante para ser manuseada, aspartes acessíveis devem ser suavementeesfregadas com uma escova de cerdas eágua quente, para remover o fluxo.

A peça deverá ser mergulhada em águaquente (160º a 200ºF) para que o fluxo quenão foi removido pela escova se solte na

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não foi removido pela escova se solte na

água e bóie. Quando o banho terminar, apeça deve ser mergulhada em uma soluçãode ácido cítrico a 1% por aproximadamente10 minutos.

Após o banho de ácido cítrico, a peçadeve ser bem drenada e enxaguada emágua fresca. A peça deve ser seca rapida-mente para evitar oxidação.

TITÂNIO

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A soldagem de titânio não tem umaaplicação tão ampla quanto o aço, por issoeste manual não se aprofundará no

tratamento do titânio.

Soldagem de titânio

O titânio pode ser soldado por fusão com

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O titânio pode ser soldado por fusão com100% de eficiência utilizando a técnica desoldagem por arco voltaico, que em muitosaspectos, são bem semelhantes às usadaspara outros metais.

Para que a soldagem de titânio seja bemfeita é necessário que certas característicassejam entendidas:

1. O titânio e suas ligas estão sujeitos asevera fragilização com relativamente baixosteores de certas impurezas. O oxigênio e o

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teo es de ce tas pu e as O o gê o e o

nitrogênio, mesmo em quantidades tãobaixas quanto 0.5% enfraquecem tanto umasolda que ela se torna imprestável.

À medida em que o titânio é aquecidoaté seu ponto de fusão, ele absorve oxigênioe nitrogênio da atmosfera. Para conseguir

soldar o titânio, a área da soldagem deve sercoberta com um gás inerte, tal como oargônio ou o hélio.

2. A limpeza é muito importante, uma vezque o titânio reage muito facilmente com amaioria dos materiais. O metal e a área da

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soldagem devem estar limpos e livres depoeira, graxa e outros contaminantes. Ocontato com blocos cerâmicos e outros

materiais estranhos deve ser evitadodurante a soldagem. Eletrodos revestidospara soldagem por arco voltaico e outros

componentes para fluxo causam contami-nação e enfraquecimento.

3. O titânio, quando ligado excessivamentecom outros metais estruturais, reduz suaductibilidade e sua resistência ao impacto,

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p ,

devido à formação de compostos interme-tálicos frágeis e excessivos endurecedoresde solução sólida.

4. Qualquer ciclo de soldagem por fusão,resulta em uma zona de solda contendomaterial fundido. Adicionalmente, o alto

calor terá reduzido a ductibilidade de certasligas de titânio que recebem alto tratamentotérmico, gerando uma condição inaceitável.

Equipamento

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Tanto o eletrodo não consumível como oconsumível, usados em equipamento paraarco voltaico, podem ser usados na solda-

gem a fusão do titânio. Qualquer que seja otipo usado, a solda deve ser protegida poruma cobertura de gás inerte, tal como o

argônio ou o hélio.

O titânio pode ser ponteado comqualquer máquina que tenha um controlepreciso sobre os 4 parâmetros principais

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p p p p

da solda ponteada: a amperagem dacorrente de soldagem, a duração dacorrente de soldagem (a 60 ciclos porsegundo), a força aplicada aos eletrodos(libras por polegada quadrada), e a

geometria do eletrodo.

A complexidade do processo de soldagemdo titânio, e sua limitada aplicação, fora dasoficinas de fabricação especializadas em

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ç p

titânio, não justificam um tratamentodetalhado neste manual.

A discussão precedente sobre a soldagem

de titânio foi extraída do "Titanium WeldingTechniques", publicado pela "Titanium MetalsCorporation of America".

CORTE DE METAIS UTILIZANDO OOXIACETILENO

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Este processo consiste fundamentalmentena queima ou oxidação rápida do metal emuma área localizada. O metal é aquecido ao

rubro (1400º a 1600ºF), que é a tempera-tura de ignição, e um jato de oxigênio emalta pressão é direcionado contra ele. Esse

 jato de oxigênio combina-se com o metalquente e forma um óxido intensamentequente.

O óxido derretido é soprado para baixo peloslados do corte, aquecendo o metal em seutrajeto até a temperatura de ignição. O

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trajeto até a temperatura de ignição. O

metal, assim aquecido, também queima-seformando um óxido que é soprado para fora,pelo lado inferior da peça. A ação é

precisamente aquela que o maçarico realizaquando o bico misturador é substituído porum bico de corte, ou quando um maçaricoespecial para corte é utilizado.

Um maçarico de corte possui as válvulasde agulha, para oxigênio e acetileno, quecontrolam o fluxo dos dois gases. Muitos

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controlam o fluxo dos dois gases. Muitos

maçaricos de corte possuem duas válvulasde agulha para o oxigênio, para que possaser feito um ajuste mais fino de chama

neutra.

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MÉTODOS DE BRASAGEM

O termo "brasagem" refere-se a um grupo

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O termo brasagem refere-se a um grupode processos de junção de metais, nos quaiso material adesivo é um metal não-ferroso

ou uma liga, com ponto de fusão maior que800ºF, porém menor que o ponto de fusãodo metal a ser soldado. A brasagem inclui a

solda de prata, também chamada soldagemdura, brasagem de cobre e brasagem dealumínio.

A brasagem requer menos calor que asoldagem por fusão, e pode ser usada paraunir metais que seriam danificados por altas

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unir metais que seriam danificados por altastemperaturas. Contudo, devido à baixaresistência das juntas brasadas, esseprocesso não é empregado em reparosestruturais de aeronave. Durante a decisãoquanto a utilização da brasagem, deve-selembrar que um metal que será submetido aaltas temperaturas em condições normais deuso, não deve ser brasado.

Como a definição de brasagem pede, aspartes dos metais da base não são fundidas.O metal de brasagem adere aos metais base

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g

por atração molecular e penetração inter-granular, ele não se fundirá, se amalgamarácom eles.

Na brasagem, as bordas das peças a seremunidas são geralmente chanfradas como nasoldagem (por fusão) de aço. As superfíciesadjacentes devem ser limpas de sujeira oupoeira.

As partes a serem brasadas devem serunidas bem presas, para evitar qualquermovimento relativo. A junta brasada mais

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forte é aquela em que o metal de enchimen-to derretido é absorvido por capilaridade,sendo assim as bordas devem estar bem

encaixadas.Um fluxo de brasagem é necessário paraobter uma boa união entre o metal base e o

metal de enchimento. Um bom fluxo para brasagem de aço é uma mistura contendo duaspartes de bórax e uma parte de ácido bórico.

A aplicação do fluxo pode ser em forma depó ou dissolvido em água quente em umasolução muito saturada. Uma chama neutra

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deve ser usada, movida suavemente em umsentido semicircular.

O metal base deve ser pré-aquecido

vagarosamente com uma chama fraca.Quando ele atinge uma coloração vermelho-escura (no caso do aço), a vareta deve ser

aquecida até uma cor escura ou púrpura, emergulhada no fluxo.

Uma vez que o fluxo adere bastante àvareta, não é necessário espalhá-lo sobre asuperfície do metal.

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Uma chama neutra é usada para a maioriadas aplicações da brasagem. Contudo, umachama ligeiramente oxidante deve ser usada

quando se usam varetas de ligas zinco/cobre,cobre/zinco/silício, ou cobre/zinco/níquel/silí-cio. Quando brasamos alumínio, ou suas ligas

preferimos uma chama neutra, porém se ficadifícil, utilizamos uma chama ligeiramenteredutora,ao invés de uma chama oxidante.

A vareta de enchimento pode, agora, seraproximada da chama do maçarico, fazendocom que o bronze derretido flua sobre uma

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pequena área da junta. O metal de basedeve estar na temperatura de fusão dometal de enchimento antes que ele flua pela

 junta. O metal de brasagem derrete quandoaplicado ao aço, e escorre entre a junta poratração capilar.

A vareta deve continuar a ser adicionada àmedida que a brasagem prossegue, comuma ação rítmica de introdução, de forma

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que o cordão fique com uma largura e umaaltura uniformes. O serviço deve ser comple-tado rapidamente, e com poucos passes, se

possível, da vareta e do maçarico.Quando o serviço termina a solda esfria

vagarosamente. Depois de esfriar, remove-

mos o fluxo das peças, imergindo-as por 30minutos em uma solução alcalina.

Solda de prata

O principal uso da solda de prata em avia-

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ção é na fabricação de linhas de oxigênio dealta pressão, e outras partes que devemsuportar vibração e altas temperaturas. A

solda de prata é usada extensivamente paraunir cobre e suas ligas, níquel e prata, bemcomo várias combinações desses metais, e

peças finas de aço. A solda de prata produz juntas mais fortes que as produzidas poroutros processos de brasagem.

É necessário usar fluxo em todas as soldasde prata devido à necessidade de ter um metalbase quimicamente limpo, sem o menor

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vestígio de óxido que possa evitar que a soldade prata entre em contato íntimo com o metalbase.

A junta deve estar fisicamente limpa, o quequer dizer que ela deve estar livre de todasujeira, graxa, óleo e/ou tinta, e tambémquimicamente limpa. Depois de remover asujeira, graxa, e/ou tinta, qualquer óxido deveser removido, esmerilhando ou limando a peçaaté que o metal brilhe.

Durante a soldagem, o fluxo continua o pro-cesso de manter o óxido afastado do metal,e ajuda no ritmo da soldagem.

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Os três tipos de juntas para solda de pratasão: Juntas flangeadas, juntas sobrepostas e juntas de aresta, nas quais o metal pode

formar uma junta mais grossa que o metalbase. Elas formam o tipo de junta quesuportará todos os tipos de esforços. Se for

usada uma junta sobreposta, a largura dasobreposição dependerá da resistênciadesejada na junta.

Para uma resistência igual à do metal basena zona aquecida, a quantidade de sobre-posição deverá ser de 4 a 6 vezes a

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espessura do metal, para chapas e tubos depequeno diâmetro.

A chama de oxiacetileno para solda de

prata deve ser neutra, porém pode conterum leve excesso de acetileno, e deve sersuave. Durante tanto o pré-aquecimento

como a aplicação da solda, a ponta do coneinterno da chama deve ser mantido a 1/2polegada do serviço.

A chama deve ser mantida em movimen-to, de forma que o metal não fique supe-raquecido.

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Quando ambas as partes do metal baseestão na temperatura certa (indicada pelofluxo), a solda pode ser aplicada à super-

fície da junção. É necessário direcionarsimultaneamente a chama sobre a junta, emantê-la em movimento, de forma que o

metal base mantenha a temperatura porigual.

SOLDAGEM MACIA

É usada principalmente para cobre, latão

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e ferro revestido, em combinação com junções mecânicas; ou seja, juntas rebitadas,parafusadas ou dobradas. É também usada

onde se deseja uma junta à prova de vaza-mentos, e algumas vezes em juntas deencaixe para promover rigidez e evitar

corrosão.A soldagem macia é geralmente usada em

serviços de reparo bem menores.

Esse processo também é usado para unircondutores elétricos. Ele forma uma forteunião com baixa resistência elétrica.

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A solda macia cede gradualmente sob aaplicação de uma carga constante e, nãodeve ser usada, a menos que as cargas

transmitidas sejam muito pequenas. Elanunca deve ser usada como meio de uniãoentre membros estruturais.

  Usa-se um ferro de soldar. Ele age como umafonte de calor para a operação de soldagem. Aponta é feita de cobre, uma vez que esse metalabsorve e transmite o calor rapidamente.

FERRO DE SOLDAR 

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4/28/12  PONTA DE COBRE PARA

FERRO DE SOLDA

FERRO DE SOLDAR

Para estanhar o cobre ele é primeiramenteaquecido ao rubro brilhante, depois a pontaé limpa com uma lima até ficar lisa e

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brilhante. Não deve haver sujeira ou pontosem sua superfície. Depois disto, ele deve sersuficientemente reaquecido para derreter a

solda, e ser quimicamente limpo,esfregando-o em um bloco de cloreto deamônia. A seguir, aplica-se solda à ponta e

limpa-se com um pano limpo.

As duas últimas operações podem sercombinadas derretendo-se algumas gotasde solda sobre um bloco de cloreto de

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amônia (composto de limpeza) e, depois,esfregando o ferro de soldar sobre o blocoaté que a ponta fique bem revestida com a

solda. Um ferro estanhado possui um filmeininterrupto de solda sobre toda a superfíciede sua ponta.

As soldas macias são principalmente ligasde estanho e chumbo. As percentagens deestanho e chumbo variam consideravelmen-

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te, com uma correspondente mudança emseus pontos de fusão, variando entre 293º e592ºF. Solda "meio-a-meio" (50-50) é uma

solda de uso geral e mais freqüentementeusada. Ela contém proporções iguais deestanho e chumbo e derrete a aproximada-

mente 360ºF.

A aplicação da solda derretida requer maiscuidados do que aparenta. As partes devemser travadas juntas, ou seguras mecanica-

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mente ou manualmente, durante a fixação.Para fixar a junta, o ferro quente é tocadoem uma barra de solda, então, as gotas de

solda aderidas ao ferro são usadas para fixara junta em alguns pontos. O filme de soldaentre as superfícies de uma junta deve ser

mantido fino para que a junta fique maisforte.

Um ferro de soldar, quente e bem estanhadodeve ser segurado de forma que sua pontaencoste na junta do metal, enquanto o verso daponta faz ângulo de 45º com a superfície, e uma

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p g p ,barra de solda encosta na ponta do ferro. À me-dida que a solda derrete, o ferro é movido deva-gar ao longo da junta. Tanta solda quanto

necessário é adicionada sem remover o ferro desoldar da junta. A solda derretida deve escorrer entre as superfícies

das duas chapas e cobrir toda a largura da junta. Oserviço deve progredir ao longo da junta, tão rápidoquanto a solda que fluirá para dentro dela.

SOLDAGEM POR ARCO VOLTAICO

É um processo de fusão baseado no

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pprincípio de geração de calor através de umarco elétrico, saltando através do ar paracompletar um circuito elétrico. Esseprocesso desenvolve um calorconsideravelmente maior que a chama deoxiacetileno.

Em algumas aplicações, ele alcança atemperatura de aproximadamente 10.000ºF.Como variantes do processo, existem: a

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soldagem por arco metálico, a soldagem porgás inerte (hélio) e a soldagem multi-arco.

Os processos por arco metálico e hélio

possuem a mais larga aplicação namanutenção de aeronaves.

O circuito de soldagem consiste em: uma

máquina de solda, dois cabos condutores,uma garra para eletrodo, um eletrodo e apeça a ser soldada.

O eletrodo, que é seguro pela garra, éconectado a um dos cabos, a peça a sersoldada é conectada ao outro cabo. Quando

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o eletrodo é tocado na peça a ser soldada, ocircuito elétrico é completado e a correnteflui.

Quando o eletrodo é afastado do metal,forma-se um intervalo de ar entre o metal eo eletrodo. Se esse intervalo tiver o tamanho

adequado, a corrente elétrica irá saltar esseintervalo formando uma centelha elétricaconstante, chamada arco voltaico.

Circuíto típico de soldagem por arco voltaico

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Soldagem por arco metálico

Esse processo é usado principalmente para

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soldagem de aços de baixa liga ou baixocarbono. Contudo, muitos metais não-ferrosos, tais como as ligas de alumínio e

níquel, podem ser soldados usando-se estemétodo.

Para formar um arco entre o eletrodo e o

metal, o eletrodo é aplicado ao metal eimediatamente afastado. Isso inicia um arcode calor intenso.

Para manter o arco entre o eletrodo e ometal, o eletrodo deve ser consumido numarazão uniforme ou mantendo uma distância

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constante do metal à medida em quederrete.

A soldagem por arco metálico é um

processo de soldagem por fusão sempressão, que desenvolve o calor dasoldagem através de um arco produzido

entre um eletrodo metálico e a peça a sersoldada.

Sob o intenso calor desenvolvido pelo arco,uma pequena parte do metal base, ou peçaa ser soldada é elevada ao ponto de fusão

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instantaneamente. Ao mesmo tempo, aponta do eletrodo metálico é tambémderretida, e pequenos glóbulos de gotas do

metal derretido passam através do arco parao metal base.  A força do arco carrega os glóbulos do metal

derretido diretamente para a poça formada nometal base, e, assim, o metal de enchimento éadicionado à peça que está sendo soldada.

Movendo-se o eletrodo ao longo da juntae em direção à peça, uma quantidadecontrolada de metal de enchimento pode ser

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depositada no metal base para formar umcordão de solda.

No instante em que o arco é formado, a

temperatura da peça no ponto de soldagemchega a aproximadamente 6.500ºF. Esseenorme calor é concentrado em um ponto da

soldagem e na ponta do eletrodo, e derretesimultaneamente a ponta do eletrodo e umapequena parte da peça,

formando uma poça de metal fundido,comumente chamada de cratera.

O calor gerado é concentrado, e causa

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menos deformações e empenamentos que asoldagem a gás. Essa localização do calor évantajosa quando se solda rachaduras em

peças com tratamento térmico, e quando sesolda em locais muito próximos.

Soldagem a arco com camada de gás

Uma boa solda possui as mesmas

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qualidades do metal base. Tal solda é feitasem que a poça de fusão seja contaminadapelo oxigênio e pelo nitrogênio daatmosfera.

Na soldagem a arco com camada de gás,usa-se um gás como escudo protetor aoredor do arco, evitando que a atmosferacontamine a solda.

O objetivo original desse tipo de soldagemé a aplicação em metais resistentes àcorrosão, e a outros, difíceis de soldar.

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Hoje os diversos tipos deste processo estãosendo aplicados a todos os tipos de metais.

A facilidade de operação, a maior

velocidade de soldagem e a superioridade dasolda, levarão à substituição da soldagem poroxiacetileno e por arco-voltaico, pela

soldagem a arco com camada de gás.

Vantagens

O gás protetor exclui a atmosfera da

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poça de fusão. A solda resultante é maisforte, mais dúctil e mais resistente àcorrosão.

A soldagem de metais não-ferrosos nãorequer o uso de fluxo. Isso elimina aremoção do fluxo, ou a formação de bolhasde gás ou a inclusão da escória

Uma outra vantagem, é que pode-se fazeruma solda mais limpa e perfeita, porque hámenor liberação de fumaça e, também, há

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menos centelhas a controlar. A solda podeser observada todo o tempo.

A interferência na solda é mínima, por

isso o acabamento requerido é mínimo ounenhum. Esse processo não distorce o metalbase próximo à solda. Uma soldagem

completa é limpa e livre das complicações,geralmente encontradas em outras formasde soldagem a gás ou por arco metálico.

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Soldagem de tungstênio a gás inerte(TIG)  Nesse tipo de soldagem usa-se um eletrodo

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quase não-consumível de tungstênio paraprovocar o arco voltaico. Durante o ciclo desoldagem, uma camada de gás inerte expele o

ar da área de soldagem, e evita a oxidação doeletrodo, da poça e da zona aquecida ao redor.Na soldagem TIG, o eletrodo é usado apenas

para criar o arco. Se for preciso um metal adi-cional, usa-se uma vareta de enchimento domesmo modo que na soldagem a oxiacetileno.

O tipo de gás usado na soldagem TIGdepende do metal a ser soldado. Usa-seargônio, hélio, ou uma mistura destes dois

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gases. O argônio é mais usado que o héliopor ser mais barato. Além do custo, oargônio é preferido por outros motivos. Por

ser mais pesado provê uma proteçãomelhor. Proporciona uma ação de limpezamelhor durante a soldagem de alumínio e

magnésio.

O arco voltaico é mais constante e suave.Arcos de soldagem vertical ou sobrecabeçasão mais facilmente controlados. Arco

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voltaico é mais fácil para o inic e para umadeterminada soldagem, pois a soldaproduzida é mais fina, com uma menor zona

aquecida.O hélio é usado primariamente em

máquinas de soldagem TIG, ou durante a

soldagem de peças pesadas com altacondutividade térmica.

O arco voltaico é maior com o uso dohélio, por isso um menor fluxo de correntegera a mesma potência de arco.

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Soldagem a arco metálico com gásinerte (MIG)Com a substituição do eletrodo de tungs-

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tênio usado na TIG por um eletrodo metálicoconsumível de alimentação contínua, o pro-cesso de soldagem se transforma em solda-

gem a arco metálico com gás inerte. O fio deeletrodo é alimentado continuamente atravésdo centro do maçarico, em uma velocidade

pré-ajustada; o gás de proteção é alimentadoatravés do maçarico, cobrindo completamen-te a poça da solda com um escudo de gás.

Isto tende a completar a automação doprocesso de soldagem. Quando se utilizauma máquina de solda a energia, o fluxo de

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gás,a alimentação do fio de eletrodo e o des-locamento sobre a peça são pré-ajustado. Nasoldagem semi-automática, o operador

controla apenas o deslocamento sobre a peça.O argônio é o gás mais comumente usado.

Alguns metais utilizam pequenas quantidades

de hélio ou oxigênio. O aço com baixocarbono utiliza dióxido de carbono ou argônio,mais 2% de oxigênio.

Soldagem a arco de plasma

A soldagem a arco de plasma é um

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processo que utiliza um núcleo central aaltíssimas temperaturas, cercado por umrevestimento de gás de carvão. O calor

requerido para a fusão é gerado por um arcoelétrico, que foi altamente amplificado pelainjeção de um gás no fluxo do arco.

O arco superaquecido, em forma de coluna,é concentrado em um feixe estreito, e, quandodirecionado para o metal, torna possíveis soldas

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de topo de até 1/2 polegada de espessura oumais, de uma só passada, sem preparação dasbordas ou o uso de varetas de enchimento.

Em muitos aspectos a soldagem por plasmapode ser considerada uma extensão dasoldagem TIG convencional. Na soldagem por

arco de plasma a coluna de arco é contraída,e é essa contração que produz a altíssima razãode transferência de calor.

O arco de plasma realmente se transformaem um jato de alta densidade de corrente. Ogás do arco ao chocar-se com o metal corta-

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o, produzindo um pequeno furo que écarregado ao longo da junta soldada. Duranteesta ação de corte, o metal derretido em

frente ao arco flui ao redor da coluna do arco,e então se junta imediatamente atrás do furoatravés de forças de tensão na superfície e da

formação do cordão de solda.

O plasma é geralmente considerado oquarto estado da matéria. Os outros 3 são:sólido, líquido e gasoso. O plasma é geradoquando um gás é aquecido a alta temperatura

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e transforma átomos neutros e elétronsnegativos em íons positivos. Quando a matériapassa de um estado para outro gera calorlatente. Em um maçarico de plasma o eletrodofica localizado dentro do bico. O bico possuium orifício relativamente pequeno que contraio arco. O gás a alta pressão flui através doarco onde é aquecido à faixa de temperaturado plasma.

Uma vez que o gás não consegueexpandir-se devido a construção do bico, ele éforçado através do orifício, e emerge em

ô

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forma de jato supersônico. Esse calor derretequalquer metal conhecido, e sua velocidadesopra o metal derretido para dentro da

rachadura.

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MIG/MAG (Metal Inerte Gas/Metal Active Gas) ouSoldagem a Arco Metálico com Atmosfera Gasosa (SAMG)

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TÉCNICAS E PROCEDIMENTOS DESOLDAGEM

O primeiro passo na preparação para uma

ld l i é ifi

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soldagem a arco voltaico é certificar-se queo equipamento necessário está disponível,e que a máquina de solda está corretamente

conectada e em boas condições. Deve-se terespecial atenção quanto ao aterramento,uma vez que um aterramento deficiente vai

gerar um arco flutuante, que é difícil decontrolar.

O eletrodo deve ser fixado à sua garra emângulo reto com a boca. Eletrodos revestidostêm uma ponta sem revestimento para

b t t lét i A d

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prover um bom contato elétrico. A garra doeletrodo deve ser segurada com cuidadopara evitar o contato acidental com a

bancada ou a peça, uma vez que tal contatopode gerar um ponto de solda.

Antes de começar a soldagem, deve-sechecar a seguinte lista de itens:

1) A á i d ld tá d ?

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1) A máquina de solda está em ordem?2) Todas as conexões foram adequadamentefeitas? O aterramento foi adequadamente

feito?3) O tamanho e o tipo correto de eletrodo foiescolhido?

4) O eletrodo está bem encaixado na garra?5) Você está usando roupas protetorasadequadas e em boas condições?

6) A peça metálica está limpa?

7) A l id d d á i i id

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7) A polaridade da máquina coincide com ado eletrodo?8) A máquina está ajustada para fornecer a

corrente necessária à formação do arco?

O arco de soldagem é iniciado tocando-sea chapa com o eletrodo e afastando-oimediatamente para uma pequena distância.

N t l t d t

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No momento em que o eletrodo tocar aplaca, uma corrente de elétrons flui atravésdo ponto de contato. Quando o eletrodo é

afastado, forma-se um arco elétrico,derretendo um ponto no metal base e naponta do eletrodo.

A principal dificuldade encontrada peloprincipiante na formação do arco é ocongelamento; ou seja, o eletrodo fica preso

à S l t d ã é f t d

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à peça. Se o eletrodo não é afastadorapidamente após o contato com o metal, aalta amperagem flui através do eletrodo e,

praticamente, há um curto-circuito namáquina de solda. A alta corrente derrete oeletrodo ao tocar na chapa antes que ele

possa ser afastado.

Há dois métodos semelhantes de formar oarco. O primeiro é através do toque, e osegundo é através de um risco.

Q d ét d d t l t d

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Quando usar o método de toque, o eletrododeve ser segurado na posição vertical, ebaixado, até que fique a uma polegada acimado ponto onde o arco deve ser iniciado. Entãoo eletrodo é tocado muito gentilmente eligeiramente na peça, usando um movimentopara baixo do punho, seguido imediatamente

pelo afastamento do eletrodo para formar umarco longo (aproximadamente 1/8 a 3/16 dapolegada de comprimento).

Para formar o arco através de um risco, oeletrodo é movido para baixo até ficar bempróximo do metal, formando um ângulo de

20º 25º

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20º a 25º.O arco deve ser formado, como um riscorápido, arranhando o metal com a ponta doeletrodo em um movimento do punho.O eletrodoé imediatamente afastado para formar um arcolongo. O motivo de formar um arco excessiva-mente longo, imediatamente após o toque, é

prevenir as grandes gotas de metal, passandoatravés do arco neste momento, curto-circuitando o arco e causando o congelamento.

Para formar um cordão uniforme, o eletrododeve ser movido ao longo da chapa a umavelocidade constante, em adição ao movi-

t b i à did l t d é

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mento para baixo à medida que o eletrodo éconsumido. A razão de avanço, se muitopequena, formará um cordão largo resultan-

do em sobreposição, sem fusão nas bordas.Se a razão de avanço for muito grande, ocordão será muito fino com pouca ou

nenhuma fusão na chapa. Quando o avançocorreto é feito, não ocorre sobreposição, eassegura-se uma boa fusão.

Durante o avanço do eletrodo ele deve sermantido a um ângulo de aproximadamente20º a 25º na direção do percurso.

Se o a o fo inte ompido d ante a

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Se o arco for interrompido durante asoldagem, forma-se uma cratera no pontoonde o arco terminou. O arco pode ser

interrompido, alimentando-se o eletrodomuito devagar ou rapidamente, ou quando oeletrodo deve ser substituído.

O arco não deve ser reiniciado na craterado cordão interrompido, mas logo após acratera, na peça.

Então, o eletrodo deve ser movido para cimada cratera. A partir daí a soldagem pode sercontinuada, soldando-se através da cratera e

pela linha de solda como originalmente

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pela linha de solda, como originalmenteplanejado.

Todas as partículas de escória devem ser

removidas das vizinhanças da cratera antesde reiniciar o arco. Isto evita que a escóriafique aprisionada na solda.

SOLDAGEM COM PASSE MÚLTIPLO

A soldagem de sulcos e frisos em peças

pesadas geralmente requer o depósito de

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pesadas, geralmente requer o depósito deum certo número de camadas paracompletá-la. É importante que as camadas

sejam depositadas em uma pré-determina-da seqüência para produzir a melhor solda,com as melhores proporções. O número de

camadas ou cordões é, logicamente,determinado pela profundidade da peça aser soldada.

A seqüência de deposição dos cordões édeterminada pelo tipo de junta e pela posiçãodo metal. Toda a escória deve ser removida

de cada cordão antes que o próximo cordão

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de cada cordão, antes que o próximo cordãoseja depositado.

Técnicas de posicionamento dasoldagem

Cada vez que a posição de uma junta

sendo soldada ou que o tipo da junta mudar

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sendo soldada, ou que o tipo da junta mudar,pode ser necessário mudar um ou umacombinação dos seguintes itens: (1) Valor da

corrente, (2) eletrodo, (3) polaridade, (4)comprimento do arco, ou (5) técnica desoldagem.

O valor da corrente é determinado pelotamanho do eletrodo e pela posição dasoldagem.

O tamanho do eletrodo dependerá da espessu-ra do metal e da preparação da junta e o tipodo eletrodo dependerá da posição da soldagem.Os fabricantes especificam a polaridade a ser

d d l t d O t h d é

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usada em cada eletrodo. O tamanho do arco écontrolado pela combinação do tamanho doeletrodo, da posição da soldagem e daamperagem.

Uma vez que seria pouco prático citar todasas variações possíveis ocasionadas pelas dife-

rentes condições de soldagem, somente as infor-mações necessárias para as posições e soldasmais comumente usadas serão discutidas aqui.

Soldagem na posição chata ou plana

Há 4 tipos de soldas comumente usadas

em soldagens na posição chata São

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em soldagens na posição chata. Sãoconhecidos como rebordo, ranhura, filete esobreposta. Cada tipo é discutido

separadamente nos parágrafos a seguir.

Solda de rebordo - Posição plana

A soldagem de uma junta de topo quadrada

através de rebordo envolve as mesmas

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através de rebordo, envolve as mesmastécnicas utilizadas na aplicação de um cordãode solda em uma chapa plana. Juntas de

topo quadradas podem ser soldadas em um,dois ou três passes. Se a junta for soldadacom a deposição de um cordão, consegue-se

uma fusão completa, soldando-se por um doslados.

Se a espessura do metal impede uma fusãototal, soldando-se apenas por um lado, a junta terá que ser soldada por ambos os

lados

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lados.Quando os metais a serem unidos formam

uma junta de topo sem chanfro, são

necessários dois passes. Caso haja umespaçamento entre as peças, são necessáriostrês passes para completar a solda. No

último caso, o terceiro passe é feitodiretamente sobre o primeiro, cobrindo-ocompletamente.

É preciso ter em mente que, cordões desolda, tanto do tipo longarina como do tipoonda, são usados em todos os tipos de juntas

soldadas Mesmo que o cordão não possa ser

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soldadas. Mesmo que o cordão não possa serdepositado no mesmo tipo de superfície, suaação nas diferentes posições de soldagem e

 juntas, é basicamente a mesma que em umasuperfície metálica plana. As mesmas regrasfundamentais aplicam-se quanto ao tamanho

do eletrodo e sua manipulação, valores decorrente, polaridade e comprimento do arco.

Soldas de rebordo podem ser feitasmantendo-se um arco curto, e soldando emlinha reta a uma velocidade constante, com o

eletrodo inclinado de 5º a 15º na direção da

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eletrodo inclinado de 5º a 15º na direção dasoldagem. O arco adequado pode ser melhoravaliado através de um som agudo de

quebra, que é ouvido durante todo o tempoem que o eletrodo está sendo movido para esobre a superfície da chapa. Algumas das

características de uma boa solda de rebordosão as seguintes:

1) Ela deve deixar pouca rebarba sobre asuperfície da chapa.2) A cratera do arco, ou depressão,no cordão,

quando o arco é rompido deve ter aproxima

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quando o arco é rompido deve ter aproxima-mente 1/16 da polegada de profundidade.3) A profundidade da cratera no final do

cordão pode ser usada como medida dapenetração no metal base.4) A solda de rebordo deve ser enchida

suavemente, sem sobreposições na superfícieda solda, que indicariam uma fusão deficiente.

Solda de ranhura (junta de topo) –Posição plana

A soldagem de ranhura pode ser executada

tanto em uma junta de topo como em uma

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tanto em uma junta de topo como em umajunta de canto externo. Uma junta de cantoexterno corresponde a uma junta de topo em

"V" simples,e usa-se a mesma técnica desoldagem para ambas. Por este motivo, essesdois tipos de juntas são classificadas como

soldas de ranhuras. Há certos fundamentosque se aplicam às soldas de ranhuras,independentemente da posição da junta.

Soldas de ranhuras são feitas em juntasde topo, onde o metal a ser soldado tenha¼ da polegada ou mais de espessura. Juntas

de topo com espessura menor que 1/4 da

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de topo com espessura menor que 1/4 dapolegada não requerem uma preparaçãoespecial das bordas, e podem ser unidas com

um cordão de solda em um ou ambos oslados.As soldas de ranhura podem ser classificadas

em ranhura simples ou ranhura dupla;mesmoque o formato da ranhura seja em V, U, J ououtro qualquer.

Independentemente da posição na qualuma solda de ranhura simples seja feita, elapode ser soldada com ou sem uma

contracapa Caso seja usada uma contra-

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contracapa. Caso seja usada uma contra-chapa, a junta pode ser soldada por apenasum lado.

Quando se faz uma solda de ranhurasimples sem contracapa, se necessário asoldagem pode ser feita apenas por um lado,

apesar de que uma soldagem dupla assegurauma melhor fusão.

O primeiro passe da solda pode ser dequalquer um dos lados da ranhura. O primeirocordão deve ser depositado para estabelecer a

distância entre as duas chapas e para soldar

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distância entre as duas chapas, e para soldara raiz da junta. Esse cordão, ou camada demetal soldado deve ser bem limpo para

remover toda a escória, antes que a segundacamada de metal seja depositada.

Após a limpeza da primeira camada, cada

camada adicional deverá ser aplicada com ummovimento ondulatório, e cada uma deve serlimpa antes que a próxima seja aplicada.

O número de passes requerido paracompletar a soldagem dependerá daespessura do metal a ser soldado, e do

tamanho do eletrodo a ser usado Como na

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tamanho do eletrodo a ser usado. Como nasolda de rebordo, a ponta do eletrodo deveser inclinada entre 5º e 15º na direção da

soldagem.Soldas de ranhura dupla, são soldadas por

ambos os lados. Esse tipo de solda é usada

primeiramente em metais pesados paraminimizar as distorções.

Isto é melhor realizado alternando o lado dasoldagem; ou seja, depositando um cordãoem um lado, e depois no outro. Contudo, isto

faz com que a peça seja virada diversas vezes

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faz com que a peça seja virada diversas vezes(seis vezes para chapas de 3/4 da polegada).

A distorção pode ser efetivamente

controlada se a peça for virada duas vezes,como segue: (1) Solde a metade dos passesem um dos lados; (2) vire a peça e solde

todos os passes do outro lado; e (3) virenovamente a peça e complete os passes noprimeiro lado.

A raiz de uma solda de ranhura dupla deveser feita com um cordão estreito,assegurando-se que o cordão está uniformemente fundido em

cada uma das faces Quando alguns passest h id li d d l d i

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cada uma das faces. Quando alguns passestenham sido aplicados em um dos lados, a raizno lado oposto deve ser desbastada até o metalpara preparar a ranhura e então deve-se aplicarum único cordão de solda. Qualquer solda deranhura feita em mais de um passe deve ter aescória, os salpicos e o óxido cuidadosamenteremovidos de todas as camadas de soldaanteriores, antes de soldar sobre elas.

Soldas em filete - Posição plana  As soldas em filete são usadas em juntas "T" eem juntas sobrepostas. Na soldagem de juntas

em "T" na posição plana as duas chapas sãoposicionadas formando um ângulo de 90º entre

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em T na posição plana, as duas chapas sãoposicionadas formando um ângulo de 90º entreas superfícies, como mostrado na Figura 6-35. Oeletrodo deve ser mantido a um ângulo de 45ºcom a superfície da chapa.

O topo do eletrodo deve ser inclinado em umângulo de aproximadamente 15º na direção dasoldagem. Chapas leves devem ser soldadascom pouco ou nenhum movimento do eletrodo,e a soldagem é feita em um passe.

A soldagem de filete de chapas pesadaspode requerer dois ou mais passes. Nessecaso, o segundo passe, ou camada, é feito

com um movimento ondulatório semicircular

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com um movimento ondulatório semicircular.Na realização do cordão ondulado deve haveruma pequena pausa ao fim de cada

movimento ondulatório, para obter-se umaboa fusão nas bordas das duas chapas semrebaixá-las.

 

O procedimento para a realização de uma juntasobreposta com solda de filete é semelhante aousado na junta em "T". O eletrodo deve sermantido em um ângulo de 30º com a vertical.

O topo do eletrodo deve ser inclinado em um

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O topo do eletrodo deve ser inclinado em umângulo de 15º na direção da soldagem. Omovimento ondulatório é o mesmo que o usadonas juntas em "T", exceto que a demora naborda da chapa superior é prolongada para obteruma boa fusão sem rebaixamento. Quando da

soldagem de chapas de diferentes espessuras, oeletrodo será mantido a um ângulo de 20º com avertical.

Deve-se tomar cuidado para nãosuperaquecer e rebaixar a borda da chapamais fina. O arco deve ser controlado para

arrastar o metal derretido em direção a bordad h

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arrastar o metal derretido em direção a bordadessa chapa.

Soldagem na posição sobre-cabeça

A posição sobre-cabeça é uma das mais

difíceis, uma vez que deve-se manter um arco

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difíceis, uma vez que deve se manter um arcobem curto, para manter-se um controle completoda poça de fusão.

A força da gravidade tende a fazer com que ometal derretido pingue ou escorra na chapa. Sefor usado um arco longo, a dificuldade em

transferir metal do eletrodo para o metal base éacrescentada, e cairão grandes glóbulos de metalderretido do eletrodo e do metal base.

A transferência de metal é acrescentadapelo encurtamento e, depois,alongamento do arco. Contudo, deve-se

ter o cuidado de não formar uma poça de

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ter o cuidado de não formar uma poça defusão muito grande. Os procedimentospara realização de soldas de rebordo,ranhura e filete na posição sobre-cabeçasão discutidos nos próximos parágrafos.

Soldas de rebordo - Posição vertical  Para soldas de rebordo, o eletrodo deve sermantido em um ângulo de 90º com relação ao

metal base. Em alguns casos, contudo, onded j b t d ld

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metal base. Em alguns casos, contudo, ondese deseja observar o arco e a cratera da solda,o eletrodo pode ser mantido em ângulo de 15º

na direção da soldagem. Cordões onduladospodem ser feitos usando movimentoondulatório. Um movimento um pouco mais

rápido é necessário ao fim de cada ondasemicircular para controlar a deposição dometal derretido.

Deve-se tomar cuidado para evitar aondulação excessiva. Isso causarásuperaquecimento da solda e formará uma

grande poça de fusão, difícil de controlar.

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grande poça de fusão, difícil de controlar.

Soldas de ranhura (juntas de topo) –Posição sobre-cabeçaPode-se obter melhores soldas de ranhura

sobre-cabeça utilizando uma contracapa. Ash d d d f

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sobre cabeça utilizando uma contracapa. Aschapas devem ser preparadas de formasemelhante ao preparo de juntas de topo na

posição plana. Se não for usada uma contra-chapa e as chapas forem chanfradas emlosango, haverá uma queima repetida da

solda, a menos que o operador sejaextremamente cuidadoso.

Soldas de filete - Posição sobre-cabeça

Na realização de soldas de filete em juntas

"T" ou sobrepostas sobre-cabeça, deve-set t ã d h

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T ou sobrepostas sobre cabeça, deve semanter um arco curto, e não deve havermovimento ondulatório do eletrodo. O

eletrodo deve ser mantido em ângulo deaproximadamente 30º em relação a chapavertical, e movido uniformemente na direção

da soldagem.

O movimento do arco deve ser controladopara assegurar uma boa penetração da raizda solda, e uma boa fusão com as paredes

laterais das chapas verticais e horizontais. Set l f did t it fl id

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laterais das chapas verticais e horizontais. Seo metal fundido se tornar muito fluido, eescorrer, o eletrodo deve ser afastado

rapidamente da cratera à frente da soldapara alongar o arco, e permitir que o metalse solidifique. O eletrodo deve, então, ser

retornado imediatamente à cratera de solda,e a soldagem deve ser continuada.

A soldagem de chapas pesadas requermuitos passes para fazer a junta. O primeiropasse é um cordão sem ondulação do

eletrodo. Os segundo, terceiro e quartoã f it i t

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eletrodo. Os segundo, terceiro e quartopasses são feitos com um suave movimentocircular da ponta do eletrodo, enquanto o

topo do eletrodo é mantido inclinado emângulo de aproximadamente 15º.

Soldagem na posição vertical

A posição vertical, como a posição sobre-

cabeça, já discutida, é também mais difícil

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cabeça, já discutida, é também mais difícilque a soldagem na posição plana. Devido àforça da gravidade, o metal derretido terá

sempre a tendência de escorrer para baixo.Para controlar o fluxo do metal derretido, énecessário um arco curto e um ajuste

cuidadoso da voltagem e da amperagem.

Na soldagem por arco metálico, os ajustesde corrente para soldagens realizadas naposição vertical deverão ser menores que

aqueles usados para o mesmo tamanho eti d l t d ld l A

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aque es usados pa a o es o a a o etipo de eletrodo em soldagens planas. Ascorrentes usadas na soldagem para cima na

chapa vertical são ligeiramente inferioresàquelas usadas na soldagem vertical parabaixo. O procedimento para realização da

solda de rebordo, ranhura e filete na posiçãovertical são discutidos nos parágrafos aseguir.

Soldas de rebordo - Posição sobre-cabeça

Quando da realização de soldas deb d ã l é á

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Q çrebordo na posição vertical, é necessáriomanter o ângulo adequado entre o eletrodo e

o metal base, para depositar um bom cordão.Na soldagem para cima, o eletrodo deve sermantido a um ângulo de 90º com a vertical.

Quando houver necessidade de ondulação,o eletrodo deve ser oscilado com ummovimento em forma de batidas para cima.

Na soldagem para baixo, as soldas devem serf i d d l d

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g p ,feitas mantendo-se o topo do eletrodo emum ângulo de aproximadamente 15º abaixo

da horizontal com a placa, com o arcoapontado para cima contra o metal derretido.

Quando for necessário um cordão

ondulado, na soldagem para baixo, ummovimento suavemente semicircular doeletrodo será necessário.

Durante a deposição de uma solda derebordo no plano horizontal sobre uma chapavertical, o eletrodo deve ser mantido em

ângulo reto com a vertical. O topo doeletrodo deve ser inclinado em ângulo de

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g peletrodo deve ser inclinado em ângulo deaproximadamente 15º na direção da

soldagem para obter uma visão melhor doarco e da cratera. As correntes de soldagemusadas devem ser ligeiramente menores que

aquelas requeridas para o mesmo tipo etamanho de eletrodo na soldagem na posiçãoplana.

Soldas de ranhuras (juntas de topo) -Posição verticalJuntas de topo na posição vertical são

soldadas de maneira semelhante a soldagemde juntas de topo planas Para obter boa

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gde juntas de topo planas. Para obter boafusão sem rebaixamento, deve-se usar um

arco curto, e o movimento do eletrodo deveser cuidadosamente controlado.

Juntas de topo em chapas chanfradas com

1/4 da polegada de espessura podem sersoldadas, usando um movimento onduladotriangular.

Na soldagem de ranhura de juntas de topona posição horizontal em chapas idênticas,é necessário um arco curto todo o tempo. O

primeiro passe é feito da esquerda para adireita ou vice versa com o eletrodo a 90º

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p p q pdireita ou vice-versa, com o eletrodo a 90ºda chapa vertical. O segundo, o terceiro, e

se necessário, quaisquer passes adicionais,são feitos com movimentos alternados, como eletrodo aproximadamente paralelo à

borda chanfrada, oposta àquela que estásendo soldada.

Soldas em filete - Posição vertical

Na confecção de soldas em filete, tanto

em juntas em "T" como em sobrepostas, nai ã ti l l t d d tid

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j p ,posição vertical, o eletrodo deve ser mantidoa um ângulo de 90º com as chapas, ou a um

ângulo de até 15º abaixo do plano horizontal,para um melhor controle da poça de fusão. Oarco também deve ser curto para obter-se

boa penetração, fusão e controle do metalderretido.

Na soldagem de juntas em "T" na posiçãovertical, o eletrodo deve ser movido numtriângulo ondulatório. A junta deve ser iniciada

na parte mais baixa e a soldagem deveprogredir para cima Uma pequena demora na

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progredir para cima. Uma pequena demora naondulação, melhorará a penetração nas paredes

laterais e permitirá uma boa fusão na raiz da junta. Se o metal da solda superaquecer, oeletrodo deve ser afastado rapidamente, aintervalos curtos e rápidos, sem interromper oarco. Isso permitirá que o metal derretido sesolidifique sem escorrer.

O eletrodo deve ser retornadoimediatamente à cratera da solda paramanter o tamanho desejado de solda.

Quando for necessário mais de umacamada para realizar uma soldagem em "T"

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Qcamada para realizar uma soldagem em Tvertical, podem ser usados movimentos

ondulatórios diferentes. Uma pequenademora ao fim das ondulações resultará emuma boa fusão sem rebaixamento da chapa

nas bordas da solda.

Durante soldagem de juntas sobrepostasna posição vertical, o mesmo procedimentousado na soldagem de juntas em "T" verticais

será seguido, exceto quanto ao eletrodo, queé di io do i di ão h

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g , q , qé direcionado mais em direção a chapavertical. Deve-se ter cuidado para não

rebaixar nenhuma chapa, ou permitir que ometal derretido se sobreponha às bordas daondulação. Em chapas pesadas, as juntas

sobrepostas requerem mais de uma camadade metal.

SOLDAGEM DE ESTRUTURAS DE AÇO

Pode-se usar soldagem por oxiacetileno ou

por arco voltaico para o reparo de algumasestruturas de aeronaves uma vez que a

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p p p gestruturas de aeronaves, uma vez que, amaioria das estruturas de aeronave são fabri-

cadas de uma das ligas soldáveis, contudodeve-se considerar a liga a ser soldada, poisnem todas são prontamente soldáveis. Além

disso, certas partes estruturais podem terrecebido tratamento térmico e por isso,requerem cuidados especiais.

Em geral, quanto mais suscetível uma ligade aço for ao tratamento térmico, menosadequada à soldagem ela será, devido à sua

tendência a se tornar quebradiça e perdersua ductibilidade na área soldada Os

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çsua ductibilidade na área soldada. Osseguintes aços são prontamente soldáveis:

(1) Carbono simples da série 1000, (2) açoníquel da série SE 2300, (3) ligas níquel/cromo da série SAE 31000, (4) aços cromo/

molibdênio da série SAE 4100, e (5) açobaixo-cromo/molibdênio da série SAE 8600.

Partes de aço que não podem ser

soldadas  Reparos de soldagem não devem ser feitos empartes de aeronaves, cujo desempenho adequado

dependa das propriedades de resistência, desen-

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volvidas através de trabalho a temperaturanormal, tais como cabos e fios com formato

aerodinâmico.Peças braçadas ou soldadas com estanho (solda

fraca)jamais deverão ser reparadas por soldagem

forte (WELDING), uma vez que os metais usadosnaqueles tipos de soldagem podem misturar-seao aço derretido, enfraquecendo-o.

Certas peças de aeronave, como estica-dores e parafusos, que sofrem tratamentotérmico para melhorar suas propriedades

mecânicas, não devem ser soldados.

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Reparo de membros tubulares

Tubos de aço soldados podem, geralmente,

ser emendados ou reparados em qualquerjunta ao longo do seu comprimento porém

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 junta ao longo do seu comprimento, porémdeve-se dar particular atenção ao encaixe e

alinhamento corretos para evitar distorções.Algumas das muitas práticas aceitáveis sãodescritas nos próximos parágrafos.

Mossas em um dos tubo de aço de uma juntade vários tubos podem ser reparadas, soldando-se um reparo de aço especialmente feito sobre

a área amassada e nos tubos adjacentes.Para preparar a chapa de reparo uma secção

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Para preparar a chapa de reparo, uma secçãode folha de aço é cortada do mesmo material

e espessura do tubo mais pesado e danificado.A chapa de reforço é aparada de forma queos "dedos" se estendam sobre os tubos pelo

menos uma o diâmetro e meio do tuborespectivo.

A chapa de reforço pode ser formatadaantes de se tentar qualquer soldagem, ou elapode ser cortada e ponteada a um ou mais

tubos da junta, depois aquecida e formatadaao redor da junta para produzir contornos

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ao redor da junta para produzir contornossuaves. Deve-se aplicar calor suficiente à

chapa durante o processo de formação paraque não existam folgas.Se houver uma folga ela não deverá

exceder 1/16 da polegada medida docontorno da junta à chapa.

Depois da formatação e do ponteamento,todas as bordas da chapa de reforço sãosoldadas à junta.

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Reparo através de luva soldada

  O material de reparo selecionado deve ser um

pedaço de tubo de aço com diâmetro internoaproximadamente igual ao diâmetro externo do

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aproximadamente igual ao diâmetro externo dotubo danificado, e do mesmo material e

espessura da parede. Essa luva de reforço deveser cortada com ângulo de 30º em ambas asextremidades de forma que a distância mínima

entre a luva e a extremidade da rachadura oumossa, não seja menor que um diâmetro e meiodo tubo danificado.

Após os cortes em ângulo das extremidadesdo tubo ele deve ser cortado, no sentido doseu comprimento, em duas metades iguais.

As duas metades são presas na posiçãocorreta nas áreas afetadas do tubo original A

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correta nas áreas afetadas do tubo original. Aluva é então soldada ao longo do

comprimento das duas metades, e ambas asextremidades são soldadas ao tubodanificado.

Reparo por remendo soldado

Mossas ou furos em tubos podem ser

reparados com segurança através de umremendo do mesmo material mas uma

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remendo do mesmo material, mas umamedida de espessura acima; tem as seguintes

exceções:(1) Não use este tipo de reparo em mossasfundas mais que 1/10 do diâmetro do tubo,

mossas que envolvam mais de 1/4 dacircunferência do tubo, ou aquelas mais longasque o diâmetro do tubo.

(2) Só use este tipo de reparo se não houverrachaduras associadas às mossas, ou abrasõese cantos vivos.

(3) Só use este tipo de reparo quando o tuboamassado puder ser substancialmente

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preformado sem rachar, antes da aplicação do

remendo.(4) No caso de tubos perfurados, use este tipode reparo se os furos não forem maiores que o

diâmetro do tubo, e se não envolverem maisque 1/4 da circunferência do tubo.

Reparo por luva parafusada

Reparos por luva parafusada na estrutura

tubular de aço não são recomendados, amenos que especificamente autorizados pelo

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menos que especificamente autorizados pelofabricante ou pela Autoridade Aeronáutica. O

material removido na furação deste tipo dereparo poderá enfraquecer criticamente aestrutura tubular.

Emenda de tubulações através de luvainterna

Se o dano a um tubo estrutural for tal queuma substituição parcial do tubo seja

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ç p jnecessária, a luva interna é recomendada,

especialmente onde se deseja que asuperfície do tubo permaneça lisa.Faz-se um corte diagonal para remover a

parte danificada do tubo; as rebarbas dasarestas dos tubos são removidas com umalima ou algo semelhante.

Um tubo de aço do mesmo material e mesmodiâmetro, e pelo menos a mesma espessurade parede, é cortado para encaixar-se no

tamanho da parte removida. Em cada umadas extremidades do tubo substituto deve-se

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das extremidades do tubo substituto deve sedeixar uma folga de 1/8 da polegada até o

tubo original.Deve-se selecionar agora, um pedaço detubo de aço com a mesma espessura de pare-

de e com diâmetro externo igual ao diâmetrointerno do tubo danificado. Esse tubo internodeve ficar encaixado no tubo original.

Cortamos duas seções desse tubo interno, detal forma, que seus comprimentos sejam nomínimo um diâmetro e meio do tubo em

distância, entre a extremidade da luva e aparte mais próxima do corte diagonal.

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pa te a s p ó a do co te d ago aCaso a luva interna seja difícil de encaixar

no tubo ela pode ser congelada em gelo-secoou em água gelada. Caso este procedimentonão seja adequado, o diâmetro da luva pode

ser desbastado com uma lixa.

A luva interna pode ser soldada àsextremidades dos tubos externos através dafolga de 1/8 da polegada, formando-se um

cordão de solda sobre a folga.

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Reparos em berços de motor

  Todas as soldagens em um berço de motordevem ser da melhor qualidade, uma vez que avibração tende a acentuar qualquer pequeno

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defeito.Os membros do berço do motor devem, prefe-

rivelmente, ser reparados usando-se um tubo dediâmetro maior sobre o membro original, usandosoldas boca de peixe (“fishmonth”) e roseta

(“rosette”). Contudo a solda chanfrada a 30º emlugar da “fishmonth” é geralmente consideradaaceitável para o reparo de berços de motor.

Berços reparados devem ser checados quantoao seu alinhamento correto. Quando foremusados tubos para substituir os tubos amassadosou danificados, o alinhamento original daestrutura deve ser mantido. Isto pode ser feito

â

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medindo-se a distância entre os pontos dosmembros correspondentes que não tenham sido

danificados, e usando como referência osdesenhos do fabricante.

Se todos os membros estiverem desalinhados,

o berço deve ser substituído por outro original,ou deve-se construir um, de acordo com osdesenhos do fabricante.

O método de cheque do alinhamentodos pontos da fuselagem ou nacele pode sersolicitado ao fabricante.

Danos menores, tais como uma rachaduraadjacente a um olhal de fixação do motor,

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j ç ,pode ser reparado por resoldagem do anel, e

estendendo uma cantoneira de reforço até aárea danificada.

Os anéis do berço do motor que sãoextensivamente danificados não devem serreparados, a menos que o método de reparo

seja especificamente aprovado por umrepresentante autorizado da Autoridade

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pAeronáutica, ou que seja realizado de acordo

com instruções fornecidas pelo fabricante daaeronave.

Reparo de encaixes embutidos nafuselagem

Há diversos métodos aceitáveis para fazeresse tipo de reparo. O método da Figura 6-42

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utiliza uma luva de maior diâmetro que o tubooriginal. Isto requer que os furos da longarinasejam alargados. A junta dianteira é umchanfro de 30º. A longarina traseira é cortadaaproximadamente 4 polegadas da linha centralda junta, e um espaçador de 1 polegada éencaixado sobre a longarina.

O espaçador e a longarina têm suas bordassoldadas. Um corte cônico em "V" deaproximadamente 2 polegadas de compri-

mento é feito na extremidade traseira daluva externa, e a extremidade da luva

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,externa é encaixada à longarina e, então,

soldada.

Reparo de trem de pouso

Trens de pouso fabricados de tubos

redondos, são geralmente reparados, usandoremendos e reforços.

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çOs formados por tubos de aço e podem ser

reparados através de qualquer dos métodosdescritos nesta seção. Contudo, sempre seránecessário certificar-se se um membro sofreu

ou não tratamento térmico. Os conjuntos quereceberam esse tratamento devem sofrê-lonovamente após a soldagem.

Em geral, são não-reparáveis pelas seguintesrazões:1) O eixo geralmente é de uma liga de aço-2)

níquel altamente tratada termicamente, ecuidadosamente trabalhada com medidas

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precisas. Geralmente são substituídos quandodanificados.2) A perna hidráulica geralmente recebe trata-mento térmico após a soldagem e é perfeita-mente fabricada para assegurar o funcionamen-to correto do amortecedor. Essas peças podemser danificadas pela soldagem.

A mola de aço mostrada em “E” suportaa roda do trem principal na maioria dasaeronaves leves. Em geral, não são

reparáveis e devem ser substituídas quandose tornarem excessivamente abertas ou, se

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danificadas.

Reparo em tubos de asas ou longarinasda superfície da cauda

  Podem ser reparados através de qualquerum dos métodos descritos na soldagem de

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estruturas de aeronave em aço, desde que as

longarinas não tenham sofrido tratamentotérmico. Neste caso toda a longarina deveráreceber novo tratamento, de acordo com o

fabricante após o reparo.

Montantes das asas e cauda

Em geral é mais vantajoso substituí-los, sejam

de seção circular ou aerodinâmicos. Contudo,geralmente não há objeção, do ponto de vista

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g j ç , pda aeronavegabilidade, quanto ao reparo desses

montantes.Os montantes de aço podem ser reparadosem qualquer ponto ao longo de seu

comprimento, desde que o reparo não sesobreponha ao encaixe da ponta.

O encaixe do montante secundário não éconsiderado um encaixe de ponta, por isso,pode-se fazer um reforço nesse ponto. Deve-

se evitar ao máximo distorções geradas pelasoldagem. O montante reparado deve ser

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observado durante os primeiros vôos, para

assegurar que as características de vibraçãodo montante e os componentes de fixaçãonão foram adversamente afetados pelo

reparo. Deve-se cobrir uma ampla gama deajustes de potência e velocidades duranteesta verificação.

NOVOS PROCESSOS DE SOLDAGEM

Na soldagem por ultra-som as peças são

submetidas a pressão e a vibração de altafreqüência, responsável pela fusão das

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superfícies.

A aparência das máquinas de soldagem porultra-som lembra as de soldagem a ponto porresistência. Trabalham na faixa de 5 a

100KHz; a pressão mecânica é da ordem dedezenas ou centenas de quilogramas;o tempode soldagem é de 0,5 a 1,5 segundos.

O sistema de produção das ondas ultra-sônicas – por magnetoestrição e porpiesoeletricidade – está em franco

aperfeiçoamento, permitindo soldagem deligas altamente refratárias em espessuras de

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2,5 mm, e alumínio até 6mm.

A explicação metalúrgica para o que sepassa é variada:a) fusão interface muito localizada e seguida

de ressolidificação;

b) deformação e destruição da superfície porter ultrapassado limite elástico e conseqüenteinterligação mecânica;

c) ligação interface em nível atômico;d) reação química interface com difusão em

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estado sólido.

O fato é que com esse processo, solda-sehoje metais e ligas dissimilares tais comoMolibdênio, Titânio, Zircônio, Inoxidável, aços

ao carbono.

SOLDAGEM POR BOMBARDEAMENTOELETRÔNICO ("ELECTRON BEAM")Concentra-se um feixe de eletrons de alta

energia sobre a junta a soldar, realizando afusão localizada com características inusitadas

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de penetração.

Costuma-se classificar os equipamentos debombardeamento eletrônico sob vácuo como"de alta tensão" (75 a 150 Kv); a tensão é a

responsável direta pela penetração.O maior sucesso tem sido soldagem de ligasde berílio, titânio, molibdênio e tungstênio.

A aplicação tem-se estendido a ligas menossofisticadas, em atmosfera gasosa de ar, hélioe mistura hélio-argônio.

A excepcional performace de penetração –em relação à largura do cordão de velocidade

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e de características mecânicas, tem aguçado o

interesse dos pesquisadores, que procuramagora soldar juntas espessas fugindo dalimitação da câmara de vácuo.

SOLDAGEM POR FRICÇÃO

A velha experiência do homem da caverna

com a produção de calor por atrito, foiretomada em 1957 pelo Instituto Central de

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retomada em 1957 pelo Instituto Central dePesquisa sobre soldagem Elétrica de

Leningrado com interessantes resultados paraligas dissimilares - alumínio e cobre, cobre ebronze, níquel e aço - sendo soldadas em

barras redondas de até 100 mm de diâmetro.

A fricção entre duas superfícies pode serobtida por deslizamento, rolamento ourotação. A soldagem por fricção utiliza esta

última: se mantiver uma superfície estacioná-ria e a outra em revolução, o contato das

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duas criará uma elevação de temperatura que

associada a uma pressão promoverá a soldatopo das duas superfícies. A conservação deenergia cinética é obtida com ajuda de

volantes.

O processo é particularmente aptado acorpos com eixo de rotação (tubos, eixos,barras, etc.) e a produções em série. Têm

sido soldados aços ao carbono, inoxidável,aços ferramenta e liga, cobre, alumínio,

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titânio,(mesmo em juntas dissimilares).

É extremamente atraente pela simplicidadedo equipamento, adaptabilidade aautomatização e baixo custo operacional

(inclusive energético).

As máquinas atuais estão na faixa de 1800a 5000 rpm, carga axial até 275 toneladas,consumo: 10 HP por polegada quadrada a

soldar.Solda-se hoje superfícies de 1/8" a 6" de

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diâmetro.

Há crescente interesse pelo processo nasindústrias automobilística, elétrica e deferramentas.

SOLDAGEM POR LASER 

"Laser" significa "Light amplification

through stimulated emission of radiation", ouainda, uma emissão de raios de freqüência

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constante e de alta concentração.

Pode-se obter o laser, por exemplo,incidindo uma luz brilhante de lâmpada dexenônio, de queima de magnésio ou alumínio-

sobre um rubi sintético; os elétrons daestrutura cristalina serão estimulados e aovoltarem ao seu nível energético normal,

emitirão radiações correntes, de pequenadispersão (um raio laser disparado em direçãoà Lua - a quase 400.000 Km de distância –

cobrirá apenas uma área de 5 Km de diâmetrona superfície lunar), e cuja energia

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independerá do meio material intermediário.

O feixe laser e o eletrônico constituememissões de alta intensidade energética porsuperfície específica, e daí seu interesse na

soldagem.

Pode-se soldar "pontualmente" com o laser, a

relação penetração - diâmetro do ponto,atingindo valores 200/1.

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g /Sua melhor aplicação tem sido nas soldagens