11-OFW

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Soldagem e Corte a Gás 
So
ld
ag
em
• Fundamentos
• Equipamentos
• Consumíveis
• Técnica operatória
• Aplicações Industriais
Pr
oc
es
so
s d
e 
pl cações Industr a s
Fundamentos
Definição:
So
ld
ag
em
A soldagem a gás oxi-combustível (Oxy-Fuel
Gás Welding – OFW), ou simplesmente
soldagem a gás, é um processo no qual a
coalescência ou união dos metais é obtida
pelo aquecimento destes até a fusão com
Pr
oc
es
so
s d
e uma chama de um gás combustível e oxigênio.
O metal de adição, se usado, também é
fundido durante a operação.
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Fundamentos
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Fundamentos
Vantagens:
So
ld
ag
em
g
• Excelente controle do calor cedido à peça.
• Controle independente da fonte de calor e
da alimentação do metal de adição.
• Equipamento simples, de baixo custo e que
pode ser usado em outras operações:
Pr
oc
es
so
s d
e pode ser usado em outras operações:
desempeno, pré e pós-aquecimento,
brasagem, solda-brasagem e corte a gás.
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Fundamentos
Combustível:
So
ld
ag
em
Combustível
- alta temperatura de chama,
- alta taxa de propagação de chama,
- alto potencial energético,
- mínima reação química com metal base e de
adição
Pr
oc
es
so
s d
e adição.
O gás mais usado é o acetileno.
Fundamentos
• Calor da chama usado para fusão.
• Metal de adição se usado é adicionado na
So
ld
ag
em
• Metal de adição, se usado, é adicionado na
poça de fusão (vareta).
• Operação manual (soldador movimenta a
tocha, faz alimentação de metal e controla
operação).
• Soldagem de chapas finas, tubos de
Pr
oc
es
so
s d
e 
g p ,
pequeno diâmetro e soldagem de reparo.
• Metais soldáveis: aços, particularmente os
de baixo carbono e a maioria dos metais não-
ferrosos.
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• Cilindros (oxigênio e gás combustível)
• Reguladores de pressão,
Equipamentos
So
ld
ag
em
Reguladores de pressão,
• Mangueiras e
• Maçarico ou tocha de soldagem.
Fornecimento de Gases:
• carrinhos portáteis (baixo consumo),
• tubulação proveniente de uma instalação
Pr
oc
es
so
s d
e • tubulação proveniente de uma instalação
centralizada, fixa ou portátil (alto consumo).
• geradores de acetileno e de tanques de
armazenagem de oxigênio líquido (alto
consumo).
Os cilindros para gases a alta pressão (150 a
200 kgf/cm2): fabricados com tubos de aço
Equipamentos
So
ld
ag
em
200 kgf/cm ) fabricados com tubos de aço
sem costura e com capacidade de
armazenamento entre 1 e 10 m3.
Testes hidrostáticos periódicos.
Identificação.
Pr
oc
es
so
s d
e 
Armazenamento em locais frescos, ventilados,
limpos e secos. Uso na vertical. Evitar choques
mecânicos.
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Oxigênio: não é combustível ou explosivo mas
pode reagir violentamente com óleo ou graxa
Equipamentos
So
ld
ag
em
pode reagir violentamente com óleo ou graxa.
Nunca usar lubrificação. Manter limpos e
armazenados longe de combustíveis e evitar
contato com cabos e condutores elétricos.
Acetileno: cilindros especiais, massa,
mb bid m t 25:1 lit s til /
Pr
oc
es
so
s d
e embebida em acetona 25:1 litros acetileno/
acetona, para cada atmosfera de pressão,
pressão máxima de 17 kgf/cm2 e retirada
máxima de 1/7 da capacidade por hora.
Maçaricos: dispositivos que fazem a mistura
dos gases na proporção e volume desejados e
Equipamentos
So
ld
ag
em
dos gases na proporção e volume desejados e
a fornece a uma velocidade adequada.
Tamanho da chama depende do volume de
gases liberados determina sua capacidade de
aquecimento; a velocidade determina se a
Pr
oc
es
so
s d
e 
q
chama será violenta, intermediária ou suave e
a proporção dos gases determina seu caráter
oxidante, neutro ou carburante.
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Tipos de maçarico: baixa pressão (injetor) e
média pressão (misturador).
Equipamentos
So
ld
ag
em
- misturador: usado com cilindros, mesmas
pressões de trabalho para o oxigênio e o
acetileno.
Pr
oc
es
so
s d
e 
Equipamentos
So
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ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
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- injetor: gerador a baixa pressão (pressão do
oxigênio é usada para aspirar o acetileno).
Equipamentos
So
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ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Ideal - velocidades de saída e de combustão
dos gases iguais, queima logo após a ponta do
bico.
Equipamentos
So
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ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
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Equipamentos
So
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ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Regulador de pressão: dispositivo que
ã d b lh
Equipamentos
So
ld
ag
em
permite ajustar a pressão de trabalho
abaixo da de armazenagem dos gases nos
cilindros, mantendo-a aprox. constante. Dois
tipos básicos: de um e de dois estágios.
Gás entra numa câmara de alta pressão,
Pr
oc
es
so
s d
e 
p
(indicada por um manômetro), com saída
através de obturador acionado por volante
regulador, atingindo a câmara e a tubulação
de saída (medidor da pressão ou vazão).
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Equipamentos
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Abertura da válvula dos cilindros sempre com
Equipamentos
So
ld
ag
em
o obturador fechado.
Mangueiras: devem suportar pressões
elevadas e ambiente agressivo do local de
trabalho.
Sã l t d dif t ( it
Pr
oc
es
so
s d
e São geralmente de cores diferentes (evitar
confusão): vermelha para o acetileno e verde
ou azul para o oxigênio.
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Equipamentos
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
• Gases (combustível e oxigênio),
• Metais de adição,
Consumíveis
So
ld
ag
em
Meta s de ad ção,
• Fluxos de soldagem, se usados.
Combustíveis: Acetileno, Propano, Metano,
Butano (gás de rua ou cozinha)
Acetileno (C2H2): incolor, possui um cheiro
Pr
oc
es
so
s d
e 
p
característico artificial, produzido a partir
do carbureto de cálcio (CaC2) e a água (H2O),
em geradores. Uso industrial: geradores ou
cilindros.
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Oxigênio: comburente, incolor e insípido,
encontrado na atmosfera. Industrialmente
Consumíveis
So
ld
ag
em
obtido através de reação química, eletrólise
da água ou liquefação do ar (mais usado).
Gás carbônico retirado do ar, resfriamento,
expansão, liquefação, colunas de retificação
para separação (ponto de evaporação).
Pr
oc
es
so
s d
e 
p p ç (p p ç )
Pureza maior ou igual a 99%.
Outros gases combustíveis têm uso restrito
à soldagem de ligas com baixo ponto de
fusão, aquecimento, brasagem e corte.
Fluxos: materiais fusíveis (pó, granulado ou
pasta) usados em soldagem com a função de
Consumíveis
So
ld
ag
em
pasta) usados em soldagem com a função de
reagir quimicamente com óxidos e formar
escórias e melhorar a molhabilidade e a
fluidez da poça de fusão.
Geralmente usados na soldagem de ferro
Pr
oc
es
so
s d
e fundido, aço inoxidável e grande parte dos
metais não ferrosos (Al, Cu, Ni e suas ligas).
Na soldagem dos aços, em geral não há
necessidade de uso de uso de fluxo.
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Metais de adição: varetas, comprimentos e
Consumíveis
So
ld
ag
em
ç , p
diâmetros variados e padronizados,
escolhidos em função da quantidade de metal
a depositar e da espessura das peças a serem
unidas.
Classificados e especificados em várias
Pr
oc
es
so
s d
e Classificados e especificados em váriasnormas técnicas (As normas mais usadas no
Brasil são as da American Welding Society –
AWS (Associação Americana de Soldagem).
AWS A 5.2 - Metais de adição para
soldagem de ferro e aço: Classes: RG 45 60 e
Consumíveis
So
ld
ag
em
soldagem de ferro e aço: Classes: RG 45, 60 e
65 (resistência à tração de 45, 60 e 67 ksi
ou 315, 420 e 469 MPa, respectivamente).
AWS A 5.15 - Metais de adição para a
soldagem do ferro fundido: designados pelas
letras RCI
Pr
oc
es
so
s d
e letras RCI.
AWS A 5.9 - Metais de adição para
soldagem de aços inoxidáveis: designados
pelas letras ER + número AISI do aço.
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á
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Tipo de maçarico dependerá da forma de
suprimento de gases.
Tamanho do bico, ajuste da chama (tipo e
tamanho) e necessidade de uso de fluxo e seu
tipo dependerão dos materiais e espessuras a
Pr
oc
es
so
s d
e tipo dependerão dos materiais e espessuras a
serem unidos.
Regiões da chama oxi-acetilênica para
soldagem:
TécnicaOperatória
So
ld
ag
em
-cone interno ou “dardo”, de forma bem
definida e cor azulada, localizado logo à frente
do bico. Reação primária - C2H2+O2Æ2 CO+H2.
O oxigênio para esta reação ou parte dele vem
do maçarico.
Pr
oc
es
so
s d
e 
- cone externo ou “penacho”, difuso, de cor
mais avermelhada ou laranja.
Reações 4 CO+2 H2+3 O2Æ4 CO2+2 H2O
com o oxigênio do maçarico ou da atmosfera.
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Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Calor resultante: função direta da quantidade
de acetileno queimado (vazão dos gases no
) h d d d
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
maçarico). Vazão Æ tamanho adequado do
bico. Velocidade de saída Æ chama áspera ou
macia. Chamas muito macias são ineficientes e
sensíveis ao engolimento, chamas muito
ásperas são de difícil manuseio.
Pr
oc
es
so
s d
e As mais altas temperaturas na chama
oxiacetilênica ocorrem na ponta do cone
interno Æ posicionada próximo à superfície a
ser fundida.
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Tipos de chama: oxidante neutra ou
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Tipos de chama: oxidante, neutra ou
redutora (proporção de gases na mistura).
A mais usada é a neutra, proporção 1:1 de
oxigênio/acetileno. Alternado-se a proporção,
chama ligeiramente oxidante ou carburante,
Pr
oc
es
so
s d
e 
g
oxidante ou carburante ou ainda, muito
oxidante ou carburante.
Et p d p ã : b t d s ili d s
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Etapas da operação: abertura dos cilindros,
regulagem das pressões de trabalho,
acendimento e regulagem da chama, formação
da poça de fusão, deslocamento da chama e
realização do cordão de solda, com ou sem o
uso de metal de adição interrupção da solda e
Pr
oc
es
so
s d
e uso de metal de adição, interrupção da solda eextinção da chama.
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Acendimento com um gerador de fagulha ou
isqueiro.
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Chama com Acetileno apenas - cor amarelo-
brilhante e bastante fuliginosa.
Pr
oc
es
so
s d
e 
Chama neutra apresenta duas regiões: cones
interno e externo.
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
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A chama redutora apresenta uma terceira
região entre as duas anteriores, chamada de
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
g ,
cone intermediário.
Pr
oc
es
so
s d
e 
Técnica Operatória
A chama oxidante apresenta penacho menor
que o da chama neutra e cor mais azulada,
So
ld
ag
em
q ,
além de um chiado mais estridente.
Pr
oc
es
so
s d
e 
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Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Carburante
Neutra
Pr
oc
es
so
s d
e 
Oxidante
pressões de trabalho: escolhidas em função
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
p ç
do tipo de maçarico, tamanho de bico,
diâmetro e o comprimento das mangueiras de
gás. Fabricantes dos equipamentos fornecem
as informações necessárias.
regulagem das pressões de trabalho deve ser
Pr
oc
es
so
s d
e regulagem das pressões de trabalho deve ser
feita com os registros de gás do maçarico
abertos.
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Ponta do cone interno de 1 a 3 mm da
superfície a soldar, num ângulo de 45 a 60
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
p g
graus com a peça, mantida nesta posição
durante a operação.
Quando a poça de fusão atinge um tamanho
adequado, desloca-se a chama ao longo da
junta, a uma distância constante da poça de
Pr
oc
es
so
s d
e junta, a uma distância constante da poça defusão.
Velocidade de soldagem Æ não provocar fusão
insuficiente ou excessiva e deve ser mantida
constante durante a operação.
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Se necessária, adição de metal na poça de
fusão, à frente do cone interno. A ponta da
vareta deve ser mantida todo o tempo dentro
da região do cone externo, para evitar sua
contaminação pela atmosfera.
Pr
oc
es
so
s d
e 
ç p
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Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
técnicas para a execução:
soldagem a ré ou para trás cordão de solda
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
- soldagem a ré ou para trás - cordão de solda
estreito e maior penetração, maiores
velocidades de deslocamento e a soldagem de
peças de maior espessura
-soldagem para frente - cordão mais raso,
soldagem de chapas finas, espessura até 3 mm
Pr
oc
es
so
s d
e soldagem de chapas finas, espessura até 3 mm
movimentos:
- longitudinal (translação)
- transversal ou de tecimento (lateral).
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Técnica Operatória
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Soldagem a ré Soldagem a frente
Tecimento: alargamento do cordão, fusão das
laterais de chanfro controle da poça de
Técnica Operatória
So
ld
ag
em
laterais de chanfro, controle da poça de
fusão, soldagem fora da posição plana.
Desligamento: diminuir ao mínimo o tamanho
da chama, fechar primeiro o registro de
acetileno e depois o de oxigênio.
Pr
oc
es
so
s d
e 
Ao fim do serviço, fechar as válvulas dos
cilindros de gases e esvaziar as mangueiras e
reguladores de pressão e depois fechar os
registros do maçarico
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Baixa potência 10 W/mm2 (300 W/mm2 arco
Aplicações
So
ld
ag
em
Baixa potência, 10 W/mm (300 W/mm arco
elétrico) Æ baixas velocidades de soldagem.
Simplicidade e versatilidade, uso restrito na
soldagem indústrial, baixa produtividade.
Soldagem de chapas finas e de tubos de
Pr
oc
es
so
s d
e Soldagem de chapas finas e de tubos depequeno diâmetro, a brasagem e a soldagem de
reparo, devido à sua portabilidade.
Definição:
Corte a Gás
So
ld
ag
em
O corte a gás (Oxi-Fuel Gas Cutting – OFC) é
um processo de corte de metais obtido pela
reação do oxigênio puro com o metal, a alta
temperatura, conseguida inicialmente com o
uso de uma chama oxigênio-gás combustível. O
Pr
oc
es
so
s d
e 
g g
corte de metais resistentes à oxidação é
auxiliado pela adição de fluxos e pós
metálicos.
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Corte a Gás
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Aquecimento por chama (temperatura de
ignição) Æ reação do metal com um jato de
Corte a Gás
So
ld
ag
em
g ç ) ç j
oxigênio de alta pureza.
Produção de calor suficiente para fundir o
óxido formado (expulso pelo jato de oxigênio)
e manter a peça aquecida, permitindo assim a
continuidade da operação.
Pr
oc
es
so
s d
e continuidade da operação.
Iniciado o corte, a chama não é mais
necessária Æ ela é mantida acesa durante
toda a operação, geralmente.
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Oxidação do ferro a altas temperaturas:
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Oxidação do ferro a altas temperaturas:
2 Fe + O2 Æ 2 FeO + 534 kJ
3 Fe + 2 O2 Æ Fe3O4 + 1120 kJ
4 Fe + 3 O2 Æ 2 Fe2O3 + 1650 kJ
Pr
oc
es
so
s d
e 
(última reação só ocorre no corte de peças de
maior espessura).
Processo versátil: desde peças de aço finas até
peças com mais de um metro de espessura.
Corte a Gás
So
ld
ag
em
p p
Equipamentos manuais ou mecanizados, para
cortes retos, curvilíneos, múltiplos, etc.
Basicamente é o mesmo usado na soldagem a
gás Æ bico próprio para operações de corte.
Pr
oc
es
so
s d
e 
Maçaricos Æ tubulação extra para o oxigênio
de corte e uma válvula de acionamento rápido.
Dois tipos: operação manual ou mecanizada.
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25
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Mecanizado: velocidade uniforme Æ melhor
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Mecanizado: velocidade uniforme Æ melhor
aparência e regularidade da superfície.
Equipamentos disponíveis comercialmente,
manuais ou mecanizados, corte simples ou
múltiplo, copiadores óticos ou mecânicos para
li t d d b it é
Pr
oc
es
so
s d
e realizar cortes de acordo com gabaritos pré-
determinados, numa ampla faixa de espessuras.
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26
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
Consumíveis: oxigênio e gases combustíveis e
às vezes os fluxos e pós quando o corte
Corte a Gás
So
ld
ag
em
às vezes os fluxos e pós, quando o corte
convencional é insatisfatório.
Oxigênio de pureza elevada, > 99,5%. Pureza
inferior a 95%, corte é extinguido.
Vários gases combustíveis podem ser usados
Pr
oc
es
so
s d
e 
Vár os gases combust ve s podem ser usados
para corte: acetileno, propano, butano e
metano. O acetileno é o mais usado. Cortes
muito longos Æ propano e butano podem
apresentarvantagens.
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Fluxos e pós são usados no corte de aço
i idá l f f did b l í i
Corte a Gás
So
ld
ag
em
inoxidável, ferro fundido, bronze e alumínio.
A qualidade da superfície cortada (rugosidade)
depende principalmente da pureza do oxigênio
e da velocidade de deslocamento.
A i li ã d “ i ” fi i i i di
Pr
oc
es
so
s d
e A inclinação das “estrias” superficiais indica a
adequação da velocidade de corte.
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
20/01/2011
28
Aplicações industriais na fabricação,
montagem e desmontagem de estruturas e
Corte a Gás
So
ld
ag
em
peças metálicas.
Desmontagem Æ separação de uniões
mecânicas (rebites, parafusos, pinos, soldas
etc), e corte de peças e chapas.
Pr
oc
es
so
s d
e Montagem Æ preparação de chapas, para dar-
lhe formas adequadas para sua utilização
posterior. Estaleiros e caldeirarias pesadas
são seus principais usuários.
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Pr
oc
es
so
s d
e 
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Fabricação: preparação de chanfros para
Corte a Gás
So
ld
ag
em
Fabricação preparação de chanfros para
soldagem, confecção de peças como rodas
dentadas, engates, ferramentas, etc.
Grande utilidade em operações de salvamento
efetuadas pela polícia e corpo de bombeiros,
(retirada de vítimas de destroços de veículos
Pr
oc
es
so
s d
e (retirada de vítimas de destroços de veículos
em acidentes automobilísticos e ferroviários,
devido à sua grande mobilidade).