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FUNDIÇÃO E SOLDAGEM
Soldagem Arame Tubular e Arco Submerso
Prof. Dr. Ramsés Otto Cunha Lima
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TÓPICOS DE AULA
• Soldagem com Arame Tubular
 Introdução;
 Variações do processo;
 Equipamento;
 Vantagens e limitações.
• Soldagem ao Arco Submerso
 Introdução;
 Variações do processo;
 Equipamento;
 Vantagens e limitações.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Introdução
• A Soldagem a Arco com Eletrodo Tubular (Flux Cored Arc Welding - FCAW)
é um processo no qual a coalescência dos metais é obtida pelo aquecimento
destes por um arco entre um eletrodo tubular contínuo e a peça.
• O eletrodo tubular apresenta internamente um fluxo que desempenha
funções similares ao revestimento do eletrodo na soldagem com eletrodo
revestido, isto é, estabilização do arco, ajuste de composição da solda,
proteção, etc.
• Seção transversal de um
arame tubular observada
no MEV:
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Variações do processo
• O processo apresenta duas variações principais:
 Soldagem auto-protegida (innershield):
 O fluxo fornece toda a proteção necessária na região do arco.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Variações do processo
• O processo apresenta duas variações principais:
 Soldagem com proteção gasosa (dual shield):
 Além do fluxo, parte da proteção é fornecida por um gás, de forma
semelhante ao processo MIG/MAG.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Variações do processo
• A maior taxa de deposição proveniente do arame tubular relativamente ao
arame sólido vem do efeito de Joule, que é maior no arame tubular do que no
arame sólido, a uma dada corrente.
• Na soldagem com arame sólido, toda a seção transversal conduz a corrente,
mas com o arame tubular metálico a corrente é conduzida parcialmente pelo
núcleo e, no caso de arame tubular com fluxo não metálico, toda a corrente é
conduzida pelo invólucro tubular metálico.
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• Então, a densidade de
corrente e o efeito Joule
garantem uma taxa de
fusão maior para arames
tubulares.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Equipamento
• Em ambas as formas, ele é operado, na maioria das aplicações, na forma
semi-automática, utilizando basicamente o mesmo equipamento do processo
MIG/MAG.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Equipamento
• Os componentes do fluxo determinam a soldabilidade do arame tubular e as
propriedades mecânicas do metal de solda.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Equipamento
• Arames tubulares produzidos com um tipo ácido de escória possuem
excelente soldabilidade.
• Isso significa que o arco é suave e a transferência é do tipo aerossol com
muito poucos respingos, e esses arames tubulares possuem ótimos recursos
operacionais. As propriedades mecânicas são boas e atendem ou excedem
as especificações AWS.
• Arames tubulares que geram um tipo básico de escória produzem um metal
de solda com excelente ductilidade e tenacidade.
• A soldabilidade não é tão boa quanto a dos arames tubulares com escória
do tipo ácido. O modo de transferência é mais globular, resultando em um
pouco mais de respingos.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Equipamento
• Em relação ao fluxo do arame tubular, há uma série de fatores a serem
considerados, que são expostos a seguir:
 Arames tubulares rutílicos: São fáceis de usar, com ação de arco
suave, e excelente aparência ao cordão de solda, com fácil
destacamento da escória; quando aplicados com misturas ricas em
Argônio, aplica-se na soldagem o modo de transferência por aerossol,
sendo altamente atrativo para o operador;
 Arames tubulares básicos: Produzem um metal de solda com
propriedades mecânicas em um nível melhor e mais consistente;
também produzem depósitos de solda de padrão radiográfico com
facilidade, quando comparados aos arames tubulares rutílicos e
metálicos;
 Arames tubulares metálicos: Quando aplicados em peças com boa
qualidade de limpeza, produzem muito pouca escória vítrea, similar à
dos arames sólidos.
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SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR – Vantagens e limitações
• Principais vantagens, limitações e aplicações do processo de soldagem
com Arame Tubular:
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Introdução
• A Soldagem ao Arco Submerso (Submerged Arc Welding, SAW) é um
processo no qual a coalescência dos metais é produzida pelo aquecimento
destes com um arco estabelecido entre um eletrodo metálico contínuo e a
peça.
• O arco é protegido por uma camada de material fusível granulado (fluxo)
que é colocado sobre a peça enquanto o eletrodo, na forma de arame, é
alimentado continuamente.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Variações do processo
• O fluxo na região próxima ao arco é fundido, protegendo o arco e a poça de
fusão e formando, posteriormente, uma camada sólida de escória sobre o
cordão.
• Este material pode também ajudar a estabilizar o arco e desempenhar uma
função purificadora sobre o metal fundido.
• Como o arco ocorre sob a camada de fluxo, ele não é visível, daí o nome do
processo.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Variações do processo
• Os cordões de solda produzidos por arco submerso costumam ter alta
resistência à impactos, ótima ductilidade e uniformidade no formato de
soldagem, pois as propriedades mecânicas da peça soldada são no mínimo
iguais às do metal de base.
• Em soldagens em passe único, a diluição do arame e do metal de base é
maior dos que nas soldagens em multipasse, fazendo com que o arame
ganhe grande importância na definição das propriedades químicas e
mecânicas da peça soldada em passe único.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Variações do processo
• Logo, nem sempre é recomendado utilizar arames da mesma composição
química do metal de base.
• Contudo, devido a diluição do arame e do metal de base afetarem bem
menos a soldagem em multipasse, esta última é muito mais dependente das
características obtidas com combinação do fluxo com o arame para chegar a
resultados de maior qualidade.
• A soldagem por arco submerso geralmente é relacionada ao aço de baixo
carbono, porém esse tipo de solda também pode ser utilizado em outros
metais, como aço de baixa liga, aço de alto carbono, aço inoxidável, ligas de
níquel, entre outros.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Equipamento
• O equipamento necessário consiste normalmente de fonte de energia do
tipo tensão constante, alimentador de arame e sistema de controle, tocha de
soldagem, porta fluxo e sistema de deslocamento da tocha.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Equipamento
• Existem 3 tipos de soldagem por arco submerso:
 Soldagem automática: Não existe a necessidade da regulagem dos
controles pelo operador. A peçasde trabalho podem ou não serem
carregadas pelo próprio equipamento.
 Soldagem semiautomática: Apenas parte do processo é automatizado,
como a taxa de alimentação do arame ou do fluxo. O restante é feito de
forma manual por um operador, no qual ele controla os ângulos de
trabalho, a velocidade de deslocamento da tocha, entre outras.
 Soldagem mecanizada: A máquina realiza toda a operação da
soldagem. Mas o processo ainda precisa ser monitorado por um
operador, que será responsável por posicionar as peças a serem
soldadas, reabastecer o fluxo, regular os controles e definir as
velocidades de deslocamentos.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Equipamento
• Este processo é muito usado na soldagem de estruturas de aço, na
fabricação de tubulações e na deposição de camadas de revestimento tanto
na fabricação como na recuperação de peças desgastadas.
• Trabalha frequentemente com correntes de soldagem elevadas, que podem
ser superiores a 1000A, o que pode levar a taxas de deposição de até 45kg/h.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Equipamento
• Sua maior utilização é na forma mecanizada ou automática, existindo
equipamentos para soldagem semi-automática.
• Devido à camada de fluxo e às elevadas correntes de soldagem, este
processo tem de ser utilizado na posição plana ou horizontal (para soldas de
filete), o que torna importante o seu uso conjunto com dispositivos para o
deslocamento e posicionamento das peças.
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SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO – Vantagens e limitações
• Vantagens, limitações e aplicações do processo de soldagem ao arco
submerso:
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