PROC 2_Resumo Cap VII - Chiaverini Vol II - JULIANA TIEMY

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JULIANA TIEMY YAMAKI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DO CAPÍTULO VII 
 
 
LIVRO: TECNOLOGIA MECÂNICA – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E 
TRATAMENTO – VOLUME II – 2ª EDIÇÃO – VICENTE CHIAVERINI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Três Lagoas / MS 
2021 
JULIANA TIEMY YAMAKI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DO CAPÍTULO VII 
 
 
LIVRO: TECNOLOGIA MECÂNICA – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E 
TRATAMENTO – VOLUME II – 2ª EDIÇÃO – VICENTE CHIAVERINI 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à disciplina de 
Processamento Industrial de Materiais 2 
do curso de Engenharia de Produção da 
Universidade Federal de Mato Grosso 
do Sul como parte dos requisitos das 
atividades a serem entregues. 
Avaliador: Prof. Dr. Rubens Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Três Lagoas / MS 
2021 
SUMÁRIO 
CAPÍTULO VII: SOLDAGEM............................................................................................ 4 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 4 
2. TIPOS DE JUNTAS SOLDADAS.............................................................................. 5 
3. METALURGIA DA SOLDA ....................................................................................... 5 
4. PROCESSOS DE SOLDAGEM ................................................................................ 6 
4.1. SOLDAGEM A ARCO ........................................................................................ 6 
4.1.1. TIPOS BÁSICOS DE SOLDAGEM A ARCO ............................................. 7 
4.1.2. ELETRODOS PARA SOLDAGEM A ARCO ............................................. 8 
4.1.3. EQUIPAMENTO PARA SOLDAGEM A ARCO ......................................... 8 
4.2. SOLDAGEM A GÁS ........................................................................................... 8 
5. BRASAGEM .............................................................................................................. 9 
5.1. MÉTODOS DE BRASAGEM ............................................................................. 9 
5.2. SOLDABRASAGEM ........................................................................................ 10 
5.3. SOLDAGEM FRACA ....................................................................................... 10 
6. PROPRIEDADES MECÂNICAS E ENSAIOS DAS SOLDAS ............................... 10 
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ................................................................................. 10 
CAPÍTULO VII: SOLDAGEM 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Soldagem é o processo de juntar peças metálicas, colocando-as em contato íntimo, e 
aquecer as superfícies de contato de modo a levá-las a um estado de fusão ou de plasticidade. 
A expressão solda é usada para designar o resultado da operação. Os processos de soldagem 
podem ser classificados de acordo com a fonte de energia empregada para aquecer os metais e 
a condição do metal nas superfícies de contato. 
Figura 01: Indicação esquemática dos vários processos convencionais de soldagem 
Fonte: Chiaverini (1986) 
2. TIPOS DE JUNTAS SOLDADAS 
 
Figura 02: Tipos de juntas soldadas 
 
 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
3. METALURGIA DA SOLDA 
 
A soldabilidade mútua dos metais varia de um elemento metálico para outro, de modo 
que as juntas soldadas nem sempre apresentam a segurança e inseparabilidade ou coesão que 
seriam necessárias, para melhores resistências mecânicas. 
As figuras a seguir representam esquematicamente os fenômenos metalúrgicos que 
ocorrem durante o processo de soldagem de um aço, desde o estado líquido do metal da solda 
até seu resfriamento. 
Figura 03: Representação esquemática das zonas afetadas na soldagem do aço 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
Figura 04: Representação esquemática dos fenômenos metalúrgicos que ocorrem na soldagem do aço 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
4. PROCESSOS DE SOLDAGEM 
 
4.1. SOLDAGEM A ARCO 
 
Este é o processo mais extensamente usado. É do tipo chama soldagem autógena, ou 
seja, no processo o material base participa por fusão na constituição da solda. Nele a fonte de 
calor é um arco elétrico. 
Figura 05: Soldagem a Arco Elétrico 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
A figura a seguir mostra esquematicamente a formação de uma gota de metal líquido a partir do 
eletrodo. As gotas são transportadas do eletrodo à bacia por forças de gravidade, tensão superficial, 
pressão dos gases evoluídos do metal e por forças eletromagnéticas que promovem o efeito de 
estrangulamento. A forma esférica das gotas é conferida pela tensão superficial. 
Figura 06: Formação de gota de metal líquido a partir do eletrodo 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
4.1.1. TIPOS BÁSICOS DE SOLDAGEM A ARCO 
 
Os processos de soldagem a arco podem ser classificados em função do tipo de eletrodo 
empregado. Com esse critério, têm-se processos com eletrodo consumível e processos com 
eletrodo não-consumível. 
No primeiro caso, os eletrodos são geralmente de carbono ou tungstênio e no segundo 
caso o material dos eletrodos corresponde ao metal que vai ser depositado. 
Figura 07: (a) Representação da soldagem a arco com “eletrodo não consumível”; (b) com “eletrodo 
consumível) 
 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
4.1.2. ELETRODOS PARA SOLDAGEM A ARCO 
 
Os eletrodos não-consumíveis podem ser de carbono e grafita, empregados somente 
em soldagem a arco com corrente contínua, de tungstênio, empregados tanto para soldagem 
com corrente contínua como alternada, para soldagem a arco com proteção de gás e no 
processo de hidrogênio atômico. 
Eletrodos consumíveis apresentam composições as mais diversas (aço, cobre, latão, 
bronze, alumínio, etc), dependendo do seu objetivo e da composição química dos metais a 
soldar. Podem ser nus ou revestidos. Os nus, como regra, são usados em processos de soldagem 
automática. Os revestíveis, podem, por sua vez, apresentar apenas um tênue revestimento ou 
revestimento mais espesso. 
4.1.3. EQUIPAMENTO PARA SOLDAGEM A ARCO 
 
Compreende duas grandes categorias de aparelhos: 
• Máquinas de corrente contínua, incluindo grupos rotativos, grupos eletrógenos e 
retificadores; 
• Máquinas de corrente alternada, incluindo transformadores e conversores de 
frequência. 
4.2. SOLDAGEM A GÁS 
 
A soldagem a gás é realizada pela queima de um gás combustível com ar ou oxigênio, de 
forma a produzir uma chama concentrada de alta temperatura. O objetivo da chama produzida 
é fundir o metal-base localizadamente e a vareta de metal que irá servir de enchimento. Essa 
soldagem é largamente utilizada em serviço de reparo e pode soldar a maioria dos metais. 
 
5. BRASAGEM 
 
Consiste na soldagem de metais e ligas metálicas de natureza diferente pela adição de 
um metal ou liga de enchimento entre os mesmos, sem que ocorra fusão dos metais base, mas 
somente do metal de enchimento. Este último possui, sempre, um ponto de fusão inferior aos 
dos metais a serem juntados. Também chamada de “soldagem forte”, ela geralmente é realizada 
a temperaturas superiores a 427 ºC. 
 
Alguns exemplos de emprego de juntas obtidas por brasagem estão indicados na figura 
abaixo: 
 
Figura 12: Alguns exemplos de juntas obtidas por brasagem 
 
Fonte: Chiaverini (1986) 
 
5.1. MÉTODOS DE BRASAGEM 
 
Um dos métodos mais comuns corresponde ao do maçarico ou tocha oxiacetilênica. 
Depois de limpas e preparadas as juntas, são as mesmas recobertas com o fluxo, aplicando-se a 
seguir a chama. Esta deve ser mais fraca que na soldagem comum oxiacetilênica. Deve ser 
também de natureza neutra, a não ser nos casos em que os metais a serem unidos contenham 
muito zinco, quando então se procura uma chama oxidante para impedir a volatização do zinco, 
na brasagem com latão. 
A brasagem em forno é empregada em grandes séries e para peças de dimensões 
médias. Emprega-se igualmente na brasagem aquecimento por indução, fazendo-se passar uma 
correnteelétrica de alta frequencia através de uma bobina. Finalmente, pode-se realizar as 
operações de brasagem por resistência elétrica, mediante a passagem de uma corrente elétrica 
através das peças. 
5.2. SOLDABRASAGEM 
 
Neste processo, as ligas de adição caracterizam-se por possuírem alto teor de cobre e 
fundirem entre 650º e 920 ºC. Geralmente, o aquecimento é feito pelo emprego de maçarico 
oxiacetilênico. Ferros fundidos, aços, metais e ligas de não ferrosos, como por exemplo, cobre e 
alumínio, são frequentemente soldados por esse processo. 
5.3. SOLDAGEM FRACA 
 
O processo é realizado a temperaturas inferiores a 450ºC. O ponto de fusão da liga de 
adição raramente ultrapassa 300ºC. como na soldagem forte, o metal-base permanece no 
estado sólido e a união é conseguida pela formação localizada de uma liga entre o metal-base e 
a liga de adição. Tais ligas de adição são principalmente à base de estanho e chumbo. 
Um dos métodos mais comuns de aquecimento, na soldagem fraca, é a utilização do 
chamado ferro de soldagem, o qual, entretanto, é frequentemente de cobre, devido a sua 
excelente condutibilidade. 
 
6. PROPRIEDADES MECÂNICAS E ENSAIOS DAS SOLDAS 
 
Durante o processo de soldagem, pode ocorrer o aparecimento de consideráveis 
tensões de origem térmica, pelo aquecimento e resfriamento subsequente, como resultado de 
aquecimento e resfriamento não uniformes, contração do metal depositado na sua transição do 
estado líquido para o sólido, provocando tensões de tração que podem empenar a peça ou 
formar fissuras nas peças de ligas frágeis, transformações estruturais no metal depositado e na 
zona do metal base afetada pelo calor. 
 
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO 
 
CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica: Processos de Fabricação e 
Tratamento. Volume II. 2. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 1986.