EXERCICIO DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA E SOLDAGEM

Prévia do material em texto

EXERCICIO DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA E 
SOLDAGEM - SG 
Sobre a solidificação de metais e a formação de grãos, temos uma 
situação em que há o crescimento de núcleos estáveis e a 
formação de uma estrutura de grãos de dois tipos de estruturas: 
grãos equiaxiais e grãos colunares. Qual grupo de materiais melhor 
adequa-se a esse perfil? 
Resposta correta. 
Metais relativamente puros 
A situação citada ocorre na medida em que o metal relativamente 
puro é despejado sobre o molde frio. Os grãos equiaxiais aparecem 
junto às paredes frias do molde, e, na medida da elevação da 
temperatura, os grãos grosseiros formam-se em direção ao centro, 
o último lugar a esfriar na peça. 
Sobre as principais formas de estruturas cristalinas dos metais, 
analise a figura e assinale a alternativa que melhor define os 
significados, seguindo a ordem de exposição (a), (b) e (c): 
 
Resposta correta. 
 Células unitárias das principais estruturas cristalinas, (a) HC, (b) 
CCC e (c) CFC 
As imagens referem-se a células unitárias das principais estruturas 
cristalinas, e não células unitárias isoladas, sendo (a) hexagonal 
compacta - HC, (b) cúbica de corpo centrado - CCC e (c) cúbica de 
face centrada - CFC. 
Testes laboratoriais demonstram o aumento de dureza devido à 
deformação plástica, acompanhado por um aumento nos limites de 
resistência e limite de escoamento. A qual característica estamos 
nos referindo? 
R: Encruamento. 
O encruamento é o endurecimento por deformação, o aumento de 
dureza e de resistência decorrente da deformação plástica, a 
alteração da forma dos grãos na estrutura do metal. 
Qual o nome dado ao processo de formação de novos grãos por 
meio do aquecimento de um material previamente deformado a frio, 
em que há, por vezes, a perda de propriedades mecânicas e o 
amolecimento do material devido a temperaturas elevadas por 
determinado período? 
R. Recristalização 
Em temperaturas mais altas do recozimento, a recristalização 
ocorre de maneira rápida, formando uma estrutura fina de grãos 
recristalizados. 
Qual característica dos materiais metálicos está relacionada 
diretamente ao significado das variações das direções de ensaios, 
grandezas referentes ao índice de refração, módulo de elasticidade 
e condutividade elétrica? 
Anisotropia 
O efeito entre a direcionalidade e as propriedades é denominado 
anisotropia. A anisotropia é a condição de variabilidade de 
propriedades mecânicas em função da direção. 
 
Conformação mecânica – efeitos da temperatura 
na conformação 
 
A conformação mecânica depende de esforços para realizar 
trabalho e modificar as características dos materiais metálicos a 
cada etapa de produção. A temperatura é variável importante na 
obtenção de propriedades mecânicas adequadas à exigência de 
projeto. Qual alternativa melhor define o efeito da temperatura 
durante a conformação? 
R: Encruamento a frio, recuperação a morno e recristalização a 
quente. 
O encruamento ocorre a temperaturas frias devido às discordâncias 
congestionarem o fluxo da deformação em si; quando em 
temperaturas mornas, há um alívio de tensões; e, trabalhando a 
quente e em determinado período mínimo, a recristalização 
acontece. 
Quais são as principais vantagens de se trabalhar com 
temperaturas frias? 
R: Aumenta a resistência à tração, aumenta a dureza, tem melhor 
acabamento superficial e pode ser feito o recozimento depois do 
processo. 
 
Se necessário, podem ser feitas melhorias na peça, via os 
tratamentos térmicos. 
 
Quais são as principais vantagens de se trabalhar com 
temperaturas mornas? 
R: Diminuem os esforços quando comparados ao trabalho a frio, 
melhora a precisão dimensional e o acabamento em comparação 
ao trabalho a quente. 
Apesar de não estar quente, a condição morna alivia as tensões 
internas e, devido ao fato de estar menos dilatado, a estabilidade 
dimensional não é afetada ao ponto de atrapalhar o controle 
dimensional. 
 
Em relação ao efeito de recozimento do material, qual alternativa 
define os termos "recuperação" e "recristalização"? 
R: Recuperação é o rearranjo das discordâncias internas, 
melhorando levemente a ductilidade. Recristalização é a formação 
de novos grãos e o reestabelecimento da ductilidade. 
Com base em seus conhecimentos sobre a relação entre 
temperatura e conformação mecânica, qual alternativa define as 
vantagens de trabalhar a quente? 
R:Requer menos energia e contribui para homogeneizar as 
discordâncias internas adquiridas na conformação. 
Será necessário menos energia para moldar o material, além de 
diminuir as discordâncias, pois acabam em excesso e 
congestionam a mobilização da estrutura, enrijecendo-a; e o 
aquecimento alivia. 
Processo de laminação 
A laminação a quente trabalha somando um conjunto de 
laminadores agrupados e que possuem funções bem específicas. 
Assinale a alternativa que indica quais seriam estas funções. 
R:Trem de acabamento, trem de laminadores quádruplo e 
laminadores de desbaste. 
O fluxo trivial correto é passar através do quebra-carepa, trem de 
laminadores quádruplo, laminadores de desbaste, cortador de 
pontas, quebra-carepa e passos de acabamento. 
 
A literatura faz algumas considerações de projeto quanto à 
conformação de cilindros de laminação eficiente. O custo desses 
cilindros são altos e devem ser estudados em relação à sua 
durabilidade. Qual das alternativas traz as considerações? 
R:Cilindros maiores têm menor risco de trincas e, quando há 
aumento da deformação, pelo aumento da redução entre passos, 
utiliza-se maior área de contato. 
Apesar dessa vantagem, exige-se maior potência dos motores. 
Nos processos de siderurgia para produção de metais eligas 
metálicas, um das opções mais usadas é o processo de 
lingotamento contínuo por trazer grandes ganhos de produtividade 
em relaçã a outros.Pode-se afirmar que o principal motivo para tais 
ganhos deve-se ao fato de: 
R:O lingotamento contínuo sai direto da panela de fundição para 
laminação, sem a necessidade de reaquecimento. 
O lingotamento contínuo aproveita o aquecimento direto da panela 
de fundição evitando assim reaquecimento e intermitência na 
operação. 
Quais as vantagens do uso da laminação a frio em relação à 
laminação a quente? 
A laminação a frio favorece maior controle na estabilidade 
dimensional e menos problemas em pinturas de acabamentos 
depois do processo — devido ao uso de produtos para retirada de 
óxidos de ferro — nos aços e na qualidade superficial. 
O material aquecido possui desvantagens devido à oxidação, no 
caso dos ferrosos, e dificuldade de controle dimensional e baixa 
qualidade de acabamento. 
Os passos típicos de acabamento na laminação a quente, além de 
uma combinação de velocidade de laminação e temperatura de 
trabalho do material, obedecem um ritmo de diminuição da redução 
de espessura a cada passada. Dessa forma, em um exemplo deste 
processo, uma peça pode entrar com 2,8 cm de espessura no 
primeiro laminador e terminar com 2,5 mm de espessura e ser 
reduzida, em seis passos: 50% de redução no primeiro, 40% no 
segundo, 40% no terceiro, 35% no quarto, 15% no quinto passo e, 
por último, reduzir apenas 10%. 
Assinale a alternativa que traz o motivo dessa diminuição da 
redução. 
A diminuição da redução é devido ao menor limite de escoamento 
do material, que fica mais duro, resistindo à deformação. 
Para contornar essa característica, podem ocorrem setores de 
recristalização e tratamentos térmicos, sempre que necessário. 
Processo de extrusão e trefilação 
Em relação às especificidades da extrusão direta e indireta 
(invertida), podemos afirmar: 
Na extrusão indireta, não há atrito na interface lingote/câmara, e a 
grande vantagem é a redução da carga máquina, comparado ao 
trabalho na extrusão direta. 
Além de ter maior homogeneidade no fluxo do material, a grande 
vantagem é o melhor aproveitamento da carga máquina. 
Quais fatoresdevem ser considerados em relação à qualidade dos 
perfis na extrusão? 
A escolha da matéria-prima, o controle metalográfico ao verificar a 
composição química e as propriedades mecânicas são 
determinantes na extrusão. 
Deve-se agregar estes três aspectos principais: o controle 
metalográfico, a composição química e as propriedades mecânicas. 
 
Qual das afirmações refere-se ao processo de conformação 
mecânica de trefilação? 
A trefilação é um processo de conformação, conduzindo um fio, 
uma barra ou um tubo, deformando e descrevendo sua geometria, 
ao passar através da ferramenta denominada fieira, ou seja, 
comprimido(a) nas paredes da ferramenta. 
 
A trefilação é um processo no qual se utiliza a fieira e comprime o 
material nas paredes da ferramenta, apesar de ser puxado e 
tracionado. Logo chamado de compressão indireta. 
Qual é a ordem de trabalho, conforme a passagem do material, nas 
regiões da fieira utilizada na trefilação? 
Cone de entrada, cone de trabalho, cilindro de calibração, cone de 
saída. 
O material entra com maior folga através do cone de entrada, é 
conformado no cone de trabalho, passa no cilindro de calibração, 
definindo o diâmetro, e por último tem o alívio do cone de saída. 
Quanto ao uso da lubrificação no processo de trefilação, qual 
alternativa melhor condiz com a prática? 
Em consequência da ação lubrificante, consegue-se reduzir o 
desgaste da ferramenta fieira, beneficia-se o acabamento superficial 
do fio e reduz-se o esforço de trefilação. 
Existem múltiplos benefícios no uso do lubrificante, sendo 
necessário para regular a temperatura e melhorar o acabamento. 
Processo de estampagem 
Qual é a alternativa correta sobre a prática do uso de 
lubrificação na estampagem profunda? 
R:A lubrificação é importante para o rendimento. Aplicam-se 
óleos para elevadas pressões, evitando a corrosão no material. 
O grande problema é a dificuldade de remoção após o uso, 
tanto no produto quanto na matriz. 
 
A falta de lubrificante pode inviabilizar o processo da 
estampagem profunda em alguns casos, devido à condição da 
matéria-prima e à geometria complicada do produto. 
Quais operações referem-se ao processo de conformação 
mecânica de estampagem? 
Flangeamento reto, flangeamento de furo, enrolamento parcial, 
enrolamento total, dobramento, rebordamento, corrugamento, 
nervuramento, estaqueamento, conformação de tubo 
dobramento, conformação de tubo expansão, abaulamento e 
pregueamento. 
Todas são operações de trabalho da estampagem, 
demonstrando a complexidade deste processo, transformando 
a geometria dos produtos finais, muitas vezes, em mais de uma 
única operação. 
 
Qual o efeito da anisotropia plástica na qualidade da 
estampagem profunda? 
Aumento da probabilidade de formação de orelhas 
A deformação não ocorre proporcionalmente em todas as 
direções, o que implica em fluir o material mais em um sentido do 
que em outro. 
 
Como podemos justificar o efeito mola durante a conformação 
mecânica de chapas e que dificulta a precisão no dobramento? 
Quando a tensão de dobramento é removida no final da 
estampagem, o material recupera parte desse movimento 
devido ao módulo de elasticidade do material e seu limite de 
escoamento. 
 
As duas condições, concomitantemente, colaboram para o 
material ter a elasticidade e retornar parte da deformação 
recebida. 
 
Que tipos de máquinas são mais utilizados nos processos de 
estampagem? 
Prensas hidráulicas, prensas excêntricas, guilhotinas, 
viradeiras, perfilhadoras, laminadoras e curvadoras. 
Todos são tipos de máquinas utilizadas em estampagem e que 
se dividem em dois grandes tipos: máquinas de movimento 
retilíneo alternativo e máquinas de movimento giratório 
contínuo. As laminadoras são diferentes de laminação. 
Processo de forjamento a quente, a semi-quente 
(morno) e a frio 
No caso do aço, por que o forjamento realizado a temperaturas 
abaixo de 700ºC a 900ºC não é recomendado e, quando 
trabalhado abaixo dessa faixa, evita-se entrar em outra faixa de 
200º a 400ºC? 
R:Ao evitar ficar abaixo da faixa entre 700ºC e 900ºC, corre-se o 
risco de encruamento e aparecimento de fissuras, que serão 
eliminadas no recozimento. Entre 200ºC e 400ºC, os átomos 
intersticiais difundem-se, formando óxidos e fragilizando o 
material. 
O trabalho a quente é promover o recozimento e facilitar o 
processo de conformação. O trabalho a morno em aço deve ser 
acima de 500ºC, ajudando a recuperação do material e sabendo 
que isso não remove as trincas. Logo deve-se estudar as 
características da peça ajustada ao processo. 
Em relação à diferenciação dos equipamento de forjamento, é 
correto afirmar: 
R:Os equipamentos de forjamento, conforme o princípio de 
trabalho, podem dividir-se em dois grupos: martelos de 
forjamento e prensas de forjamento. 
Os martelos de forjamento trabalham fornecendo golpes, 
pancadas no material, e as prensas de forjamento imprimem 
uma pressão de compressão constante. 
 
Quando comparamos as temperaturas de trabalho quente (TQ), 
fria (TF), semi-quente, morna (TM), qual alternativa caracteriza 
a relação entre temperatura e forjamento? 
Na temperatura morna, faz-se a recuperação do material. Em 
temperaturas frias, prevalece a capacidade de encruamento. 
Na temperatura morna, faz-se a recuperação do material. Em 
temperaturas, frias prevalece a capacidade de encruamento, o 
que favorece a resistência à tração. Em temperaturas quentes, 
ocorre, na medida do tempo necessário, a recristalização. 
Quanto à lubrificação no forjamento, podemos afirmar na 
condição ideal: 
R:A lubrificação contribui para evitar a soldagem do metal do 
produto à cavidade, a diminuir e prevenir a erosão da 
ferramenta, facilitar a desmoldagem do produto e reduzir o 
atrito, diminuindo a pressão requerida ao enchimento. 
 
Além do citado, a lubrificação tem um papel na diminuição da 
perda de calor do blank e da superfície da matriz. 
Observando o grau de restrição ao fluxo de metal nas 
ferramentas, podemos afirmar sobre o forjamento: 
R:O forjamento livre ou forjamento em matriz aberta não 
significa a construção de ferramenta plana, e, sim, a liberdade 
do escoamento e a ausência de restrição lateral. 
Essa característica é a base do conceito de matriz aberta. A 
restrição seria a ferramenta denominada matriz fechada. 
Soldagem – conceitos gereais 
 
 
 
Assinale a alternativa correta sobre a definição do processo de 
soldagem. 
Processo de união de materiais usado para obter a 
coalescência localizada de metais e não metais, produzido por 
aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a 
utilização de pressão e/ou material de adição. 
Tanto a soldagem por eletrodo revestido, em que há a adição 
de materiais, quanto a soldagem TIG, em que pode não haver a 
adição de material, são processos que buscam a coalescência 
dos materiais. 
. 
Quanto à soldabilidade dos materiais, assinale a alternativa 
correta. 
R:Soldabilidade é a facilidade de unir os materiais sem que 
haja alterações significativas em suas características 
mecânicas. 
 
Se o material a ser soldado exigir muitos cuidados, dizemos 
que apresenta baixa soldabilidade; se exigir poucos cuidados, 
dizemos que tem boa soldabilidade. 
Sobre a utilização do termo "solda", assinale a alternativa 
correta. 
R:Solda é a região do material onde foi empregado o processo, 
constituindo o resultado final da soldagem. 
Soldagem é o processo de união das peças, e solda é o 
resultado dessa operação. 
 
A partir da definição de aporte térmico, assinale a alternativa 
correta. 
R:O calor adicionado ao material, por unidade de comprimento 
linear, leva o nome de aporte térmico e é dado em kJ/mm. Por 
conta disso, surgem as chamadas zonas termicamente 
afetadas (ZTAs). 
A expressão "aporte térmico", em inglês heat input, geralmente 
é representada pelas letras E ou H. 
 
Assinale a alternativacorreta quanto à soldagem de peças de 
grande espessura. 
R:Peças de grande espessura podem requerer a realização das 
juntas de solda chanfrada, o que permite uma penetração e um 
preenchimento mais adequados da solda. 
 
Os tipos de juntas são: topo, ângulo, canto, aresta e 
sobreposta. 
Soldagem – metalurgia da soldagem 
Sobre a zona termicamente afetada de uma junta soldada, 
assinale a alternativa correta: 
R:A zona termicamente afetada contém característica 
microestrutural diferente da zona fundida: a temperatura que 
essa região se sujeita é menor que a temperatura de fusão; 
grande parte das falhas em juntas soldadas acontece nessa 
região. 
A zona termicamente afetada é uma região do metal de base 
que tem sua estrutura e/ou suas propriedades alteradas pelo 
calor de soldagem. 
Quanto à zona fundida de uma junta soldada, assinale a 
alternativa correta: 
R:A zona fundida contém o metal base e o metal de adição, 
ambos já completamente fundidos. 
O metal base e o metal de adição fundem-se na zona fundida, 
gerando um elevado grau de homogeneização na região. 
 
Assinale a alternativa correta sobre a quantidade de calor 
empregada para fundir um certo volume de metal em 
temperatura ambiente: 
R:A quantidade de calor empregada para fundir um certo 
volume de metal em temperatura ambiente é dada em J/mm³. 
 
A quantidade de calor é obtida pelo produto da temperatura de 
fusão do metal e de uma constante de proporcionalidade. 
Sabendo que o ciclo térmico é um gráfico da variação da 
temperatura em função do tempo, assinale a alternativa correta 
sobre suas características: 
O ciclo térmico da soldagem trata-se de um gráfico onde é 
possível estimar a variação da temperatura em diferentes 
pontos da junta soldada. 
 
O ciclo térmico revela a temperatura inerente a cada ponto ao 
longo da solda. 
Sobre o fenômeno da distorção, assinale a alternativa que o 
caracteriza corretamente: 
R:Dentre os tipos de distorção, as mais comuns são: contração 
transversal, contração longitudinal, distorção rotacional, 
distorção angular, flambagem e flexão longitudinal. 
Estes são alguns tipos de distorção que ocorrem na soldagem. 
Soldagem - terminologia e simbologia 
Sobre a terminologia chanfro dos processos de soldagem, 
assinale a alternativa correta. 
R:Chanfro (groove) é a abertura devidamente preparada, na 
superfície de uma peça ou entre dois componentes, para 
conter a solda. 
Os chanfros são de extrema importância na realização da 
soldagem, principalmente quando se trata de peças de grande 
espessura. 
. 
Com relação ao ângulo de trabalho de um processo de 
soldagem, assinale a alternativa correta. 
R:Quando se trata da chapa, é o ângulo agudo entre a 
perpendicular à superfície principal do metal de base e o plano 
definido pelo eixo do eletrodo e o eixo da solda. 
Em juntas em ângulo, a superfície principal é a do elemento 
que não está de topo. 
Assinale a alternativa correta sobre simbologia de soldagem. 
R:O símbolo de acabamento pode ser plano ou convexo. 
 
Se for plano, é representado por uma linha reta. Se for 
convexo, é representado por um arco de círculo. 
Sobre os símbolos de solda em desenhos e projetos, assinale a 
alternativa correta sobre suas aplicações. 
Em casos de chanfro em apenas uma das chapas, a seta 
deverá apontar para a chapa chanfrada. 
Essa prática é utilizada para que não haja dúvidas sobre a 
aplicação do chanfro. 
. 
Sobre as dimensões das soldas, assinale a alternativa correta. 
R:Para casos de chapas com espessura inferior a 6,35 mm, em 
que a solda é executada em sua borda, a dimensão máxima da 
solda não deve ultrapassar a espessura da chapa mais fina (b = 
t). 
Ou seja, a perna do filete deve ter o mesmo valor da chapa de 
menor espessura. 
Soldagem por eletrodos revestido 
Sobre o processo de soldagem por eletrodo revestido, assinale 
a alternativa correta: 
O eletrodo revestido (covered electrode) é o responsável pela 
abertura do arco elétrico. 
O eletrodo revestido, ao tocar rapidamente a peça a ser 
soldada, gera um curto-circuito. 
Sobre a escória gerada no processo de soldagem por eletrodo 
revestido, assinale a alterna 
A escória é responsável pela proteção da poça de fusão da 
contaminação atmosférica e uniformiza a aparência geral do 
cordão de solda. 
Além de controlar a uniformidade e a aparência geral do cordão 
de solda, a escória ainda age aprisionando as impurezas.tiva 
correta: 
. 
Assinale a alternativa correta sobre a classificação e seleção 
dos eletrodos revestidos: 
R: A ASME utiliza tanto as especificações quanto os requisitos 
de eletrodos da AWS integralmente, adicionando as letras SF 
antes do número da especificação. 
Dessa forma, temos a especificação AWS A5.1 que se 
transforma em ASME SFA5.1. 
Sobre as aplicações do processo de soldagem por eletrodos 
revestidos, assinale a alternativa correta: 
R:O eletrodo E7018 possui revestimento básico (pó de ferro), 
sendo indicado para todas as posições em correntes CC+ e CA. 
O eletrodo E7018 é aplicável em aços carbono (inclusive com 
alto teor de carbono), aços de alta resistência e aços de baixa 
liga. 
. 
Sobre os equipamentos de soldagem por eletrodo revestido, 
assinale a alternativa correta: 
O processo de soldagem pode ser realizado em corrente 
contínua (CC) e possui maior estabilidade do arco. 
Além dessas características, a qualidade de depósito é melhor.