TÉCNICAS CONEXAS E SOLDAGEM _ Atividade 3 - Tamiris Guimarães

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Mecânica 
Técnicas Conexas e Soldagem 
Atividade 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tamiris Guimarães Cesar Pinto 
Leia o trecho a seguir. 
“Existe um grande número de processos por fusão que podem ser separados em subgrupos, por exemplo, 
de acordo com o tipo de fonte de energia usada para fundir as peças. Dentre estes, os processos de 
soldagem a arco (fonte de energia: arco elétrico) são os de maior importância industrial na atualidade. Devido 
à tendência de reação do material fundido com os gases da atmosfera, a maioria dos processos de soldagem 
por fusão utiliza algum meio de proteção para minimizar estas reações. A Tabela 1.1 mostra os principais 
processos de soldagem por fusão e suas características principais” (MARQUES; MODENESI, 
BRACARENSE, 2016, p. 6). 
PROCESSO 
FONTE DE 
CALOR 
TIPO DE 
CORRENTE E 
POLARIDADE 
AGENTE 
PROTETOR 
OUTRAS 
CARACTERÍSTICAS APLICAÇÕES 
Soldagem 
por 
Eletroescória 
Aquecimento 
por 
resistência da 
escória 
líquida 
Contínua ou 
alternada 
Escória 
Automática/Mecanizada. 
Junta na vertical. Arame 
alimentado 
mecanicamente na poça de 
fusão. Não existe arco 
elétrico. 
Soldagem de aços-
carbono, baixa e 
alta liga, espessura 
≥ 50 mm. 
Soldagem de peças 
de grande 
espessura, eixos 
etc. 
Soldagem a 
Arco 
Submerso 
Arco elétrico 
Contínua ou 
alternada. 
Eletrodo + 
Escória 
Automática/mecanizada 
ou semiautomática. O arco 
arde sob uma camada de 
fluxo granular. 
Soldagem de aços-
carbono, baixa e 
alta liga. Espessura 
≥ 10 mm. Posição 
plana ou horizontal 
de peças 
estruturais, 
tanques, vasos de 
pressão etc. 
Soldagem 
com Eletrodo 
Revestido 
Arco elétrico 
Contínua ou 
alternada. 
Eletrodo + ou - 
Escória e 
gases gerados 
Manual. Vareta metálica 
recoberta por camada de 
fluxo. 
Soldagem de quase 
todos os metais, 
exceto cobre puro, 
metais preciosos, 
reativos e de baixo 
ponto de fusão. 
Usado na soldagem 
em geral. 
Soldagem 
TIG 
Arco elétrico 
Contínua ou 
alternada. 
Eletrodo - 
Argônio, 
Hélio ou 
misturas 
destes 
Manual ou automática. 
Eletrodo não consumível 
de tungstênio. O arame é 
adicionado separadamente. 
Soldagem de todos 
os metais, exceto 
Zn, Be e suas ligas, 
com espessura 
entre 1 e 6 mm. 
Soldagem de não 
ferrosos e aços 
inox. Passe de raiz 
de soldas em 
tubulações. 
Quadro 3.1 — Processos de soldagem por fusão 
Fonte: Adaptado de Marques, Modenesi e Bracarense (2016). 
 
#PraCegoVer: o quadro apresenta a comparação de quatro tipos de soldagem e suas características. A Soldagem por Eletroescória possui fonte de 
calor de aquecimento por resistência da escória líquida, pode ser feita com corrente contínua ou alternada e tem, como agente protetor, a escória 
formada. Pode ser automática/mecanizada, junta na vertical, e o arame alimentado, mecanicamente, na poça de fusão não possui arco elétrico. Tem 
como aplicações: soldagem de aços-carbono, baixa e alta liga, espessura ≥ 50 mm. Soldagem de peças de grande espessura, eixos etc. A Soldagem 
a Arco Submerso possui, como fonte de calor, o arco elétrico com corrente contínua ou alternada; tem, como agente protetor, a escória formada. 
Pode ser automática/mecanizada ou semiautomática. Possui como característica o arco arder sob uma camada de fluxo granular. Tem como 
aplicações: soldagem de aços-carbono, baixa e alta liga; com espessura ≥ 10 mm; na posição plana ou horizontal de peças estruturais, tanques, 
vasos de pressão etc. A Soldagem com Eletrodo Revestido possui, como fonte de calor, o arco elétrico com corrente contínua ou alternada; tem, 
como agente protetor, a escória formada e os gases gerados. É realizada de forma manual com vareta metálica recoberta por camada de fluxo. Tem 
como aplicações: soldagem de quase todos os metais, exceto cobre puro, metais preciosos, reativos e de baixo ponto de fusão. Usada na soldagem 
em geral. Já a Soldagem TIG possui, como fonte de calor, o arco elétrico com corrente contínua ou alternada; tem, como agente protetor, os gases 
Argônio, Hélio ou misturas destes. Pode ser automática/mecanizada, o eletrodo não consumível de tungstênio. O arame do metal de adição é 
adicionado separadamente. Tem como aplicações: soldagem de todos os metais, exceto Zn, Be e suas ligas, com espessuras entre 1 e 6 mm; 
soldagem de não ferrosos e aços inox. Passe de raiz de soldas em tubulações. 
 
Suponha que você é o engenheiro de uma empresa de soldagem e recebeu dois projetos em que deve 
selecionar o tipo de solda apropriada e suas condições de realização. Os processos de soldagem que sua 
empresa utiliza estão listados no Quadro 3.1. 
O Projeto A constitui na seleção do planejamento de soldagem para a fabricação de tubos de aço inox em 
uma fábrica. Os tubos apresentam espessura de 5 mm. 
O Projeto B consiste no planejamento de uma solda a ser utilizada na fabricação de caldeiras de aço 
carbono, que possuem paredes de 12 mm de espessura. O processo será realizado na própria fábrica. 
Dessa forma, analise a necessidade de chanfro, as características da solda e o processo mais adequado 
para a soldagem (posição, manual ou automatizada, tipo de corrente e agente protetor). 
 
MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J.; BRACARENSE, A. Q. Soldagem: fundamentos e tecnologia. São Paulo: LTC, 2016. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projeto A constitui na seleção de planejamento de soldagem para a fabricação de tubos de aço inox em uma fábrica. 
Os tubos apresentam espessura de 5mm. 
 
O processo ideal para esse tipo de fabricação é a soldagem TIG: 
 
A soldagem TIG pode ser utilizada numa ampla gama de metais, como: aços carbono de baixa liga, aços inoxidáveis, 
ligas de alumínio, níquel, cobre e magnésio, chapas de espessuras finas e materiais não similares. Produz uma solda 
limpa e de alta qualidade. Como não é gerada escória, a possibilidade de inclusão da mesma no metal de solda é 
eliminada, ficando isenta de limpeza, com excelentes propriedades mecânicas 
O processo é utilizado em reparos e manutenções em geral, com passe de raiz em tubos de vários diâmetros e 
espessuras, elevado controle da poça de fusão, com baixo heat input e ótimo acabamento. A soldagem é isenta de 
escória, respingos ou fumos, oferecendo excelentes resultados sem adição de consumíveis, além de permitir 
controle independente da fonte de calor e do material de adição, podendo ainda em muitos casos ser automatizado. 
A soldagem TIG possui dois tipos de correntes: a corrente contínua e corrente alternada. 
A Corrente Contínua (CC ou DC) tem como característica direcionar o fluxo de elétrons ao pólo positivo, onde a 
corrente elétrica permanece constante no tempo, numa direção, concentrando assim mais energia. O equipamento 
de solda CC é constituído pelos pólos positivo e negativo, utilizado para soldagem dos aços carbono, inoxidável, 
titânio, cobre, ligas especiais e aços ferramentas. Há também equipamentos que disponibilizam o recurso de arco 
pulsado, que consiste na oscilação da corrente de solda entre dois níveis, a corrente de pico e a corrente de base. 
Atuais tecnologias de controle de potência podem atingir não só frequências de pulsação (pulsos por segundo) 
bastante superiores aos de uma máquina convencional como também com maior precisão nestas curvas. 
A Corrente Alternada (CA ou AC) caracteriza-se por variar a corrente elétrica, invertendo sua polaridade no tempo, 
possibilitando a soldagem de alumínio e latão. O equipamento de solda AC utiliza usualmente a forma de onda 
senoidal para transmissão de energia, porém, em certas aplicações, outras formas de onda como triangular e 
quadradas (suaves e avançadas). Equipamentos com recursos mais sofisticados possuem o recurso de “balanço de 
onda”, configurando os tempos dos ciclos positivo e negativo na soldagem em corrente alternada. Um ciclo positivo 
mais longo resultaem melhor limpeza da camada de óxidos e um maior aquecimento do eletrodo. Já um ciclo 
negativo mais longo resulta em menor limpeza da camada de óxidos, um menor aquecimento do eletrodo e uma 
maior penetração. O recurso para soldagem pulsado também pode ser utilizado em Corrente Alternada. 
 
Projeto B consiste no planejamento de uma solda a ser utilizada na fabricação de caldeiras de aço carbono, que 
possuem paredes de 12 mm de espessura. O processo será realizado na própria fábrica. 
 
O processo ideal para esse tipo de fabricação é a soldagem a Arco Submerso: 
 
A soldagem por arco submerso, também conhecida por SAW (Submerged Are Welding) é um processo automático 
no qual o calor é fornecido por um arco desenvolvido entre um eletrodo de arame sólido ou tubular e a peça-obra. 
Tanto o metal de base quanto a poça de fusão ficam totalmente submersos em um fluxo granulado que garante a 
proteção contra os efeitos da atmosfera. 0 fluxo granulado funde-se parcialmente, formando uma camada de 
escória líquida, que depois é solidificada. 
Além das funções de proteção e limpeza do arco e do metal depositado, o fluxo na forma granular funciona como 
um isolante térmico, garantindo uma excelente concentração de calor que caracteriza a alta penetração obtida por 
meio do processo. Uma vez que fica completamente coberto pelo fluxo, o arco elétrico não é visível, e a solda se 
desenvolve sem faíscas, luminosidades ou respingos, que caracterizam os demais processos de soldagem em que o 
arco é aberto. 
O processo de soldagem por arco submerso é utilizado em estaleiros, caldeirarias de médio e grande porte, 
mineradoras, siderúrgicas e fábricas de perfis e estruturas metálicas, principalmente nos trabalhos com aço-carbono, 
carbono-manganês, aços de baixa liga e aços inoxidáveis. Pode ser também empregado no revestimento e 
recuperação de peças desgastadas, com a deposição de substâncias anticorrosivas ou antidesgaste. O processo se 
presta à soldagem de chapas de espessura reduzida (1,5mm) sob alta velocidade, e de chapas de grande espessura, 
em que se verifica a alta produtividade alcançada pela possibilidade de uso de mais de um arame, de adição de pó 
metálico, da distância bico-peça elevada e outras variantes do processo. 
Uma das vantagens do processo de soldagem por arco submerso está no rendimento, pois, praticamente, não há 
perdas de material por projeções ou respingos. É possível também o uso de elevadas correntes de soldagem, de até 
4000A, fato que, aliado às altas densidades de corrente (60 a 100A/mm2), oferece ao processo alta taxa de 
deposição, muitas vezes não encontradas em outros processos de soldagem. Estas características tornam o processo 
de soldagem por arco submerso um processo econômico e rápido em soldagem de produção. Em média, gasta-se 
com este processo cerca de um terço do tempo necessário para fazer o mesmo trabalho com eletrodos revestidos. 
As soldas realizadas apresentam boa tenacidade e boa resistência ao impacto, além de excelente uniformidade e 
acabamento dos cordões de solda. Através de um perfeito ajustamento de fluxo, arame e parâmetros de soldagem, 
conseguem-se propriedades mecânicas iguais ou melhores que as do metal de base. 
A maior limitação do processo de soldagem por arco submerso é o fato de permitir apenas a soldagem nas posições 
plana ou horizontal. Ainda assim, a soldagem na posição horizontal só é possível com a utilização de retentores de 
fluxo de soldagem; no caso de soldagem circunferencial, pode-se recorrer a sustentadores de fluxo. 
A corrente atua diretamente na taxa de deposição do eletrodo, na profundidade de penetração e na quantidade do 
metal de base fundido. Se a corrente é muito alta para uma dada velocidade de soldagem, o excesso de penetração 
tende a furar ou vazar o metal de base. Altas correntes produzem um reforço de solda excessivo, cujas tensões de 
contração induzem a maiores distorções. É importante que a corrente escolhida esteja dentro das faixas 
recomendadas para o diâmetro do eletrodo que será utilizado. 
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. 
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.