Processos de Soldagem II

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 PROCESSOS DE 
 SOLDAGEM II 
 
 
 
 
 
Professora: Maria Efigênia Ferreira 
Engenheira Metalúrgica 
IFMG/Ouro Branco – 2012 
 
 
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ÍNDICE 
 
 
Processo de Soldagem a Arco Submerso.................................... 3 
 
Processo de Soldagem MIG/MAG..............................................22 
 
Processo de Soldagem TIG.........................................................35 
 
Processo de Soldagem a Arco com Eletrodo Tubular................50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1-PROCESSO DE SOLDAGEM A ARCO 
SUBMERSO (AS) 
1-1- INTRODUÇÃO/DEFINIÇÃO 
 
Em 1935, desenvolveu-se um processo de soldagem que revolucionou o 
conceito de produtividade até então existentes e que é largamente utilizado 
até hoje. 
O Processo de Soldagem por Arco Submerso também conhecido por 
Submerged Arc Welding (SAW), é um método em que o calor necessário 
para fundir o metal é produzido por um o arco elétrico gerado entre a ponta 
de um eletrodo nu, sólido ou tubular, e a poça de fusão é totalmente 
recoberto por um fluxo granular, figura 1. A principal função do fluxo é 
formar uma escória mais leve que flutua sobre o metal depositado, 
formando uma camada de proteção contra a atmosfera. Adicionalmente, o 
fluxo fornece elementos de ligas, atua como isolante térmico, elimina 
faíscas, luminosidade e respingos. 
 
 
 
 
 Figura 1- Esquema do processo utilizando arame sólido. 
 
 
O processo de soldagem AS, em princípio, é muito similar ao MIG/MAG 
(Metal Inert Gas/Metal Active Gas), isto é, o eletrodo em forma de bobina 
é alimentado através de uma unidade de alimentação de eletrodo em 
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direção à peça de trabalho. A corrente é transferida através de um bico de 
contato. Este processo permite o uso de eletrodos contínuos e de altas 
correntes. 
 
A diferença está no fato de que no processo MIG/MAG a proteção do 
eletrodo e da poça de solda é feita através de gás e, no caso do processo 
AS, a proteção é feita por um fluxo, que é alimentado separadamente. O 
fluxo produz uma completa cobertura do arco e da poça de fusão. Deste 
modo, o arco não é visível e a soldagem desenvolve-se sem respingos, 
luminosidade e radiação, dispensando ao operador o uso de máscara ou 
capacete de proteção. 
 
1-2- APLICAÇÃO 
O processo de soldagem a arco submerso (AS) é empregado em grande 
escala na indústria devido à sua facilidade de operação e produtividade. 
Sua participação corresponde à cerca de 10% do volume de material de 
solda a arco elétrico. 
 
É um processo utilizado na soldagem de aços carbono, baixa liga, 
inoxidáveis e ligados, além de diversos revestimentos protetores, de 
maneira semiautomática, a mais usual, ou completamente mecanizada. 
 
No Brasil, este processo é utilizado na fabricação de tubos metálicos, partes 
de navios, perfis, vasos de pressão, trocadores de calor, caldeiras, plantas 
químicas e todo tipo de equipamento pesado. 
 
 
1-3-VARIANTES DO PROCESSO 
 
Corrente de soldagem - correntes até 2.000 A, CA ou CC, com um 
único arame. 
 
Tensão do arco – A tensão de soldagem é proporcional ao comprimento 
do arco. 
 
Espessuras - soldagem monopasse até 16 mm de espessura e soldagem 
multipasse sem limite de espessura. 
 
Velocidade de soldagem - até 400 cm/min com um único arame. 
Maiores velocidades podem ser alcançadas com vários arames na 
mesma poça de fusão. 
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Posição -a alta corrente de soldagem aliada ao alto aporte térmico 
cria uma grande poça de fusão. Sob tais condições, as soldas devem 
ser mantidas na horizontal para evitar escorrer. Soldas com pequenas 
poças de fusão podem ser inclinadas por até 15° da horizontal sem 
grande dificuldade. Se o tamanho dos passes for limitado, soldas 
horizontais podem ser executadas em superfícies verticais, desde que 
seja providenciado um suporte adequado para o fluxo. 
 
 
OUTRAS 
 Fluxo profundidade / largura 
 Classificação, tipo de eletrodo e fluxo 
 Diâmetro do eletrodo 
 Configuração de múltiplos eletrodos 
 
1-4- VANTAGENS DO PROCESSO 
 
 elevada velocidade de soldagem; 
 maiores taxas de deposição; 
 boa integridade do metal de solda; 
 processo de fácil uso; 
 alto grau de automação; 
 flexibilidade; 
 melhor ambiente de trabalho e maior segurança para o operador. 
 
O AS é amplamente reconhecido como um processo de soldagem 
altamente produtivo, as altas taxas de deposição são devido à aplicação 
de altas correntes de soldagem que geram uma elevada densidade de 
corrente, altas velocidades de soldagem, reduzidas incidências de falta de 
fusão e inclusões de escória, superfícies de solda regulares, sem produção 
de respingos e fumos. 
 
Na soldagem a arco submerso, o grau de automação é grande, sendo que a 
alimentação do eletrodo ocorre de forma contínua, conferindo rapidez, 
economia e repetibilidade de resultados. 
 
No processo AS tanto o fluxo quanto o eletrodo podem ser alterados a 
qualquer momento. Outra característica é a eficiência de deposição que se 
aproxima de 100%, pois não há perdas de metal por respingos. A perda de 
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calor através do arco é baixa, devido ao efeito de isolamento térmico 
proporcionado pela camada de fluxo. 
 
Praticamente não ocorrem perdas do arame de soldagem e a automatização 
do processo possibilita utilizar altas correntes sem grandes riscos para a 
segurança do operador. 
 
1-5- DESVANTAGENS DO PROCESSO 
 Limitado às posições de soldagem plana e horizontal em ângulo. 
 Limitado a siderurgia (ferro ou aço inoxidável) e algumas ligas a 
base de níquel. 
 Normalmente limitado a cordões de solda em linha ou aplicado em 
tubos. 
 Requer relativo manuseio do sistema de fluxo para soldagem 
 O fluxo, resíduos e escórias podem apresentar um problema para a 
saúde e segurança. 
 É necessario remover os residos e escória do cordão de solda. 
 
1-6- EQUIPAMENTO BÁSICO 
 Fonte de energia 
 Eletrodo 
 Alimentador do arame 
 Alimentador de fluxo 
 Equipamento de proteção individual (EPI) 
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 Figura 2- Equipamento básico de soldagem por AS 
 
1-7-ELEMENTOS DA SOLDAGEM POR ARCO 
SUBMERSO 
 
Cinco elementos estão presentes na execução de uma solda por arco 
submerso: 
 calor gerado pela passagem de uma corrente elétrica através de 
 um arco; 
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 arame para soldagem consumível; 
 as peças a serem soldadas; 
 fluxo para arco submerso - um composto mineral granulado para 
 soldagem; 
 o movimento relativo entre o cabeçote de soldagem e as peças 
 de trabalho. 
 
 
1-8- SEQUÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES 
 
A-AJUSTE DO EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM 
 
 O cabeçote de soldagem deve ser montado em conformidade 
 com as instruções fornecidas. 
 
 O cabeçote, o painel de controle e o carretel são montados em 
 um dispositivo móvel. 
 
 O caminho a ser percorrido pelo equipamento deve estar livre e 
 disponível. 
 
 A fonte de soldagem é conectada à rede elétrica. São conectadas, 
através de cabos elétricos, a fonte de soldagem ao cabeçote e à peça 
de trabalho (metal base). 
 
 
B-PREPARAÇÃO DAS PEÇAS DE TRABALHO 
 Determina-se o tipo de junta mais adequado para a solda a ser 
 executada. Preparam-se e limpam-se as regiões a serem soldadas. 
 
 Se aplicável, coloca-se o cobre-juntas. 
 
 As peças a serem soldadas são colocadas em posição para soldagem. 
Normalmente elas são ponteadas ou presas por dispositivos 
auxiliares para mantê-las na posição desejada. 
 
 
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 Figura 3- Preparação das peças de trabalho 
 
C-PREPARAÇÃO PARA A SOLDAGEM 
 
 
 Cada elemento da soldagem por arco submerso tem um efeito 
sobre a solda concluída. Os valores para a tensão e correntede 
soldagem, a composição e o diâmetro do arame de soldagem para 
 o tipo de junta escolhida e o material a ser soldado são determinados 
 a partir das tabelas aplicáveis. É responsabilidade do operador 
 ajustar e verificar as condições adequadas de soldagem e ajustar 
 o equipamento para manter as condições pré-ajustadas e produzir 
 a solda. 
 
 A bobina de arame de soldagem é instalada no carretel. A 
extremidade da bobina é inserida nas roldanas do dispositivo de 
alimentação de arame e alimentada até alcançar as peças de trabalho. 
 O cabeçote de soldagem é então posicionado de forma que 
 o arame fique pronto para iniciar a solda. 
 
 O fluxo requerido é colocado no silo do cabeçote de soldagem. 
Uma quantidade do fluxo é depositada até cobrir a região de 
soldagem no ponto inicial da solda. 
 
 Os controles são ajustados para estabelecer as condições adequadas 
 de soldagem: corrente, tensão e velocidade de soldagem. 
 
 
 
 
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 Figura4 - Preparação para a soldagem 
 
 
 
D-EXECUÇÃO DO PROCESSO 
 
Quando o equipamento de soldagem é ajustado para operação, 
vários fatos ocorrem em uma rápida sequência: 
 
 um arco elétrico é estabelecido quando a corrente flui entre o arame 
 e a peça; 
 
 o dispositivo de alimentação do arame começa a empurrar o arame 
 a uma velocidade de alimentação controlada; 
 
 o carro inicia seu deslocamento ao longo do cordão de solda 
(manual ou automaticamente); 
 
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 o fluxo para soldagem por arco submerso é alimentado através do 
tubo do silo e distribui-se continuamente sobre o cordão de solda por 
uma pequena distância à frente da região de soldagem. 
 
O enorme calor desenvolvido pela passagem da corrente de soldagem 
através da zona de soldagem funde a extremidade do arame e as bordas 
adjacentes das peças de trabalho, criando uma poça de metal fundido. Esta 
poça está em um estado líquido bem fluido e é turbulenta. Por essas razões, 
qualquer escória ou quaisquer bolhas de gás são prontamente varridas para 
a superfície. O fluxo para soldagem por arco submerso protege 
completamente a região de soldagem do contato com a atmosfera. Uma 
pequena quantidade de fluxo se funde. Essa porção fundida tem várias 
funções: ela cobre completamente a superfície da solda, evitando a 
contaminação do metal de solda por gases atmosféricos; dissolve e portanto 
elimina as impurezas que se separam do metal fundido e flutuam em sua 
superfície; e também pode ser o agente de adição de certos elementos de 
liga. A combinação de todos esses fatores resulta em uma solda íntegra, 
limpa e homogênea. 
 
À medida que o cordão de solda é constituído, a parte fundida do fluxo se 
resfria e endurece, formando um material duro e vítreo, que protege a solda 
até seu resfriamento, sendo normal seu completo destacamento da solda. 
 
 
 
1-9- CONTROLE DE ALIMENTAÇÃO DO ARAME 
DE SOLDAGEM 
 
As altas velocidades de soldagem e altas taxas de deposição que são 
características do processo de soldagem por arco submerso requerem 
um controle automático do motor que alimenta o arame de soldagem à 
solda. O soldador não seria capaz de alimentar suavemente o arame de 
soldagem a velocidades comparáveis às de uma máquina de soldagem por 
arco submerso. Tampouco ele poderia manter o controle preciso das 
mesmas condições de soldagem. 
 
O sistema de controle automático e a fonte de energia empregados 
na soldagem por arco submerso atuam para manter constantes a 
tensão e a corrente de soldagem. 
 
 
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A-RELAÇÃO ENTRE A TENSÃO DE SOLDAGEM E A 
DISTÂNCIA ENTRE O ARAME E A PEÇA DE 
TRABALHO 
 
A tensão de soldagem é proporcional ao comprimento do arco: 
 
 se a distância entre o arame e a peça aumentar, a tensão de soldagem 
 aumentará; 
 
 se a distância entre o arame e a peça diminuir, a tensão de soldagem 
diminuirá; 
 
 se a distância entre o arame e a peça se mantiver constante, a tensão 
de soldagem permanecerá constante; 
 
 
 
B-TAXA DE FUSÃO VERSUS TAXA DE ALIMENTAÇÃO 
DO ARAME 
 
FONTE DE CORRENTE CONSTANTE 
 
 se, por um curto período de tempo, a corrente fluindo através da 
 região de soldagem fundir o arame a uma taxa maior que a de 
 sua alimentação, a distância entre o arame e a peça aumentará e 
 a tensão de soldagem aumentará; 
 
 inversamente, se, por um curto período de tempo, o arame for 
 alimentado mais rapidamente que sua taxa de fusão, a distância 
 entre o arame e a peça diminuirá e a tensão de soldagem diminuirá; 
 
 uma tensão de soldagem constante pode ser mantida se for 
empregada uma unidade de controle que automaticamente varie a 
 taxa de alimentação do arame à medida que a tensão de soldagem 
 se altere. 
 
 
 
 
 
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FONTE DE TENSÃO CONSTANTE 
 
 com uma fonte de tensão constante, a tensão do arco é mantida pela 
fonte. A corrente do arco é controlada pela velocidade de 
alimentação do arame, de modo que um aumento nesse parâmetro 
 produzirá um aumento da corrente; 
 
 portanto, o sistema de alimentação do arame é simplificado para 
um dispositivo de velocidade constante e o controle do arco é 
realizado pela fonte de energia. 
 
 
 
1-10- SELEÇÃO DO ARAME E DO FLUXO 
 
Dois materiais devem ser escolhidos para a soldagem por arco submerso: o 
arame de soldagem e o fluxo, os quais devem satisfazer em termos de 
qualidade e de economia aos requisitos das soldas a serem executadas. 
 
 
 
 Figura 5- Seleção do arame e do fluxo. 
 
 
 
 
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 Dois fatores influenciam a escolha do fluxo: 
 
 características de desempenho; 
 
 propriedades mecânicas. 
 
 
Para muitas soldas, as características de desempenho ditam que fluxos 
podem ser empregados. As características de desempenho incluem 
facilidade de remoção da escória, capacidade de remoção de óxidos e 
carepa, capacidade de condução de corrente elétrica, possibilidade de uso 
de vários arames e possibilidade de aplicação de corrente alternada. 
 
As propriedades mecânicas são de importância primária para 
muitas aplicações críticas tais como vasos de pressão e serviços a 
baixas temperaturas. Para essas soldas, deve haver um compromisso 
das características de desempenho para satisfazer às propriedades 
mecânicas requeridas. 
 
O principal fator que governa a escolha do arame de soldagem é sua 
influência na composição química e propriedades mecânicas da solda. 
 
As propriedades mecânicas e químicas de uma solda por arco submerso são 
determinadas principalmente por quatro fatores: 
 
 a composição do metal de base; 
 
 a composição do arame empregado; 
 
 o fluxo empregado 
 
 as condições de soldagem. 
 
 
A composição do metal de base é o fator mais importante em quatro a 
cinco passes, já que a razão entre o metal de base fundido e o metal de 
adição pode ser tão alta como 2:1 (veja a Figura 6). Na maioria dos outros 
processos de soldagem por fusão, os procedimentos de soldagem 
multipasse devem ser empregados, minimizando a influência da 
composição química do metal de base. 
 
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 Figura 6- Composição do metal de solda 
 
1-11- FLUXOS PARA SOLDAGEM A ARCO 
SUBMERSO 
 
Os fluxos para soldagem a arco submerso são compostos minerais 
granulares e fusíveis que cobrem o arco e produzem proteção, limpeza e 
controle da geometria do cordão de solda. Eles influenciam fortemente a 
usabilidade e as propriedades mecânicas do metal de solda. Muitos fluxos 
diferentes estão disponíveis, cada um oferecendo suas características 
peculiares de desempenho, permitindo otimizações de processo para os 
diferentes requisitos de aplicação. 
 
 
A-FUNÇÃODOS FLUXOS 
 
 proteger o arco e a poça de fusão; 
 evitar respingos, luminosidade e radiação, dispensando ao operador o 
uso de máscara de proteção; 
 permitir o controle do acabamento e da geometria do cordão de 
solda; 
 Adicionar elementos de liga no metal de solda; 
 desoxidar e retirar impurezas do metal fundido através de reações 
químicas. 
 
 
 
 
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B- TIPOS DE FLUXOS 
 
FLUXOS AGLOMERADOS 
 
Os fluxos aglomerados são fabricados através da mistura seca de seus 
ingredientes, que são aglomerados com uma solução aquosa de silicato de 
sódio e/ou de potássio (veja a Figura 7). A massa resultante é pelotizada, 
seca e reduzida mecanicamente a partículas que são peneiradas e 
classificadas para obter: 
 
 melhor desempenho na remoção de óxidos e carepa; 
 menor consumo de fluxo — 30 - 40% menor que fluxos fundidos; 
 baixo custo de fabricação; 
 bom desempenho sobre uma gama de aplicações com uma única 
 distribuição granulométrica; 
 podem ser ligados; 
 soldas livres de porosidade mesmo com óxidos e carepa. 
 
 
 
 
 
 Figura 7- Aspecto dos grãos de fluxos aglomerados. 
 
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Como as partículas dos fluxos aglomerados não são quimicamente 
homogêneas, a remoção de finos pode alterar a composição química do 
metal depositado e consequentemente suas propriedades mecânicas. 
 
 
FLUXOS FUNDIDOS 
 
Os fluxos fundidos são fabricados através da mistura seca de seus 
ingredientes, que são então fundidos em um forno elétrico. O banho é 
vazado e sofre um choque térmico, que reduz o fluxo a partículas de 
tamanhos variados que são peneiradas e classificadas para obter: 
 
 a composição química apropriada (requerida); 
 material (produto) homogêneo; 
 custo de fabricação elevado; 
 não higroscópico (não contém água quimicamente ligada); 
 soldas mais consistentes com menor risco de trincas por hidrogênio; 
 maior estabilidade do arco, mesmo em correntes elevadas; 
 maiores velocidades de soldagem e possibilidade de reciclagem. 
 
 
 
 Figura 8- Aspecto dos grãos de fluxos fundidos. 
 
 
FLUXOS NEUTROS /FLUXOS ATIVOS 
 
As expressões neutro e ativo são frequentemente utilizadas para descrever 
o comportamento do fluxo e geralmente referem-se ao teor de manganês 
e/ou de silício que será transferido do fluxo para o metal de solda. 
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Fluxos neutros são definidos pelo ASME/AWS como "aqueles que não 
produzem alterações significativas na composição química do metal 
depositado como resultado de grandes mudanças na tensão do arco e, 
portanto, no comprimento do arco". Consequentemente, a resistência 
mecânica do depósito de solda não é significativamente alterada pela 
quantidade fundida de fluxo, que varia com a tensão de soldagem. O uso 
principal dos fluxos neutros é em soldas multipasse 
 
Fluxos ativos são definidos pelo ASME/AWS como "aqueles que 
contêm pequenas quantidades de manganês, silício ou ambos, que são 
desoxidantes adicionados ao fluxo para melhorar a resistência à porosidade 
e a trincas causadas pelos contaminantes no metal de base ou dele 
provenientes". Normalmente, o uso desses fluxos fica restrito a peças com 
espessuras menores que 25 mm, sendo aplicável a soldas monopasse ou 
com poucos passes. Maiores tensões de soldagem causam aumento 
significativo do consumo de fluxo, aumentando os teores de manganês e/ou 
de silício no depósito de solda e, consequentemente, aumentando também 
sua resistência mecânica e dureza e diminuindo sua tenacidade. 
 
 
 
FLUXOS LIGADOS 
 
Fluxos ligados podem ser definidos como aqueles que contêm, 
além de manganês e silício, elementos de liga tais como: 
 cromo 
 níquel 
 molibdênio 
 cobre 
As principais aplicações dos fluxos ligados são aços de baixa liga 
e revestimento duro. 
 
 
1-12- ARAMES DE SOLDAGEM 
 
Uma vez que o fluxo foi escolhido por suas características de desempenho, 
pode ser selecionado um arame de soldagem para obtenção das 
propriedades mecânicas requeridas para a solda. 
 
Para algumas aplicações críticas as propriedades mecânicas governam 
a escolha do par arame-fluxo. 
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1-13-ESCOLHA DE COMBINAÇÕES ARAME-
FLUXO 
 
Arames para soldagem por arco submerso são escolhidos primeiramente 
por sua influência nas propriedades mecânicas e/ou na composição química 
requerida para o metal depositado. Carbono e manganês são os elementos 
de liga mais comuns, com adições de Si, Mo, Ni, Cr, Cu e outros elementos 
adicionados para aumentar a resistência mecânica e controlar as 
propriedades mecânicas a altas ou baixas temperaturas. Adições de 
manganês e silício também auxiliam na eliminação da porosidade gerada 
pelo gás CO2. 
 
Os fluxos para soldagem por arco submerso são escolhidos para satisfazer 
aos requisitos de propriedades mecânicas em conjunto com um arame 
particular e também para atender às necessidades de desempenho de cada 
aplicação. 
 
 
 
CLASSIFICAÇÕES AWS / ASME 
 
Os fluxos e arames são classificados pela AWS A 5.17, cuja simbolização 
resumida é a seguinte: AWS FUXY-EZZZ, onde o primeiro bloco (FUXY) 
é relativo à classificação do fluxo, enquanto o segundo (EZZZ) ao eletrodo 
(arame). 
 
Um arame pode ser classificado com vários fluxos. 
 
Para o fluxo: 
 F, designa fluxo; 
 U, a mínima resistência à tração, em incrementos de 10.000 psi (69 
MPa), do metal de solda que esse fluxo deposita com certos arames; 
 X, as condições de tratamento térmico após a soldagem, que o metal 
de solda sofreu antes dos ensaios mecânicos, sendo “A” para “como 
soldado” (sem tratamento térmico) e “P” quando ocorreu algum tipo 
(detalhado na especificação); 
 Y, a menor temperatura que o metal de solda resiste ao impacto e 
alcança, ou excede 20 ft.lb (27 J). 
 
Para o arame: 
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 E, para eletrodo maciço e EC para compósito; 
 ZZZ, podendo conter mais de três dígitos, especifica a composição 
química do arame. 
 
 
1-14-OUTRAS CONSIDERAÇÕES 
 
A produtividade do processo AS pode ser aumentada de vários modos: 
 
• Utilizando dois eletrodos paralelos alimentados através do mesmo bico de 
contato e conectados à mesma fonte de soldagem (“twin arc”). Os eletrodos 
são de diâmetro pequeno, mas devido às maiores densidades de corrente 
em cada eletrodo, a taxa total de fusão é maior do que se um eletrodo 
simples fosse utilizado; 
 
• Pelo sistema “tandem” (eletrodos paralelos), onde dois ou até quatro 
eletrodos são colocados um após o outro e cada eletrodo é conectado a uma 
fonte de soldagem; 
 
• Pela adição de pó de ferro, que é alimentado através de uma unidade 
separada. 
 
Outro modo de se aumentar a produtividade é substituindo o eletrodo 
sólido por tubular. O aumento é da ordem de 20%. 
 
As fontes utilizadas são do tipo transformador-retificador ou motor-
gerador, fornecendo corrente contínua (CC) ou transformador para corrente 
alternada (CA). 
 
Em geral, a CC permite um melhor controle da geometria do cordão, fácil 
início do arco e acurado controle do comprimento do mesmo; solda sobre 
contornos complicados e alta velocidade. 
 
A corrente contínua eletrodo positivo (CCEP) fornece arco mais estável; 
melhor controle da geometria do cordão e maior penetração. 
 
A corrente contínua eletrodo negativo (CCEN) resulta em maior taxa de 
deposição e menor penetração. 
 
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A corrente alternada (CA) produz penetração intermediária entre CCEP e 
CCEN, minimiza a deflexão magnética, é utilizada preferencialmente em 
corrente acima de 1000A e nos arames secundários em soldas multiarames. 
 
A soldagem por arco submerso forma um grande volume de metal 
fundido que permanece fluido por um período de tempo considerável. 
É essencial que esse metal fundido seja suportado e contido até sua 
completa solidificação. Para isto, utilizam-se os cobre-juntas para assegurar 
o suporteao metal fundido. 
 
Existem cinco modos comumente empregados para suportar o 
metal de solda fundido: 
 
 Cobre-juntas não consumível; 
 cama de fluxo; 
 junta sem abertura de raiz; 
 passe de selagem; 
 cobre-juntas metálico consumível 
 
 
 
 Figura 9- Cobre junta consumível 
 
Superfícies limpas são essenciais para uma boa soldagem. Todo e qualquer 
material estranho como óleo, graxa, água, tinta, óxidos ou carepa deve ser 
removido. Essas substâncias geram gases quando expostas ao calor da 
região de soldagem. O gás pode ficar aprisionado no metal de solda 
fundido e causar porosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
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2- PROCESSOS DE SOLDAGEM 
MIG/MAG 
 
2-1-INTRODUÇÃO /DEFINIÇÃO 
 
 
Apesar de ser conhecido há muitos anos, em 1926 publicou-se o primeiro 
artigo sobre este processo, que somente, em 1948, se desenvolveu e tornou-
se comercialmente viável, utilizando gás de proteção inerte (argônio) para 
soldagem de alumínio. A aplicação em aços tornou-se possível quando em 
1951 foi adicionado oxigênio ao argônio e poucos anos depois (1953), 
introduziu-se o dióxido de carbono (CO2 ), puro, ou em mistura, também 
com esse gás 
 
Esse desenvolvimento posterior levou à aceitação formal do termo GMAW 
(Gas Metal Arc Welding) para o processo, visto que tanto gases inertes 
quanto reativos são empregados. No entanto, quando se empregam gases 
reativos, é muito comum usar o termo soldagem MAG (Metal Active Gas) 
e quando se empregam gases inertes, usa-se o termo MIG (Metal Inert Gas) 
 
Na soldagem ao arco elétrico com gás de proteção (GMAW) ou 
simplesmente soldagem MIG/MAG,um arco elétrico é estabelecido entre a 
peça e um eletrodo consumível na forma de arame. O arco funde 
continuamente o arame à medida que este é alimentado à poça de fusão. O 
metal de solda é protegido da atmosfera pelo fluxo de um gás (ou mistura 
de gases) inerte ou ativo. 
 
 
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 Figura 10-Esquema básico do processo MIG/MAG 
 
 
2-2- APLICAÇÃO DO PROCESSO 
 
 
O processo MIG/MAG aplicável à soldagem de todos os metais 
comercialmente importantes como os aços, o alumínio, aços inoxidáveis, 
cobre, magnésio, níquel e suas ligas e vários outros. Materiais com 
espessura acima de 0,76 mm podem ser soldados praticamente em todas as 
posições. 
 
A soldagem MIG/MAG é usada em fabricação e manutenção de 
equipamentos e peças metálicas, na recuperação de peças desgastadas e no 
recobrimento de superfícies metálicas com materiais especiais. 
 
Em linhas gerais, o processo MIG é indicado para as ligas não-ferrosas, 
enquanto o processo MAG é aconselhado para a soldagem de ligas 
ferrosas. 
 
O Processo MIG/MAG, hoje, é empregado desde em pequenas indústrias 
até aquelas responsáveis por grandes produções e/ou alta qualidade. 
 
 
 
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2-3-VANTAGENS DO PROCESSO 
 
O processo de soldagem MIG/MAG proporciona muitas vantagens 
na soldagem manual e automática dos metais para aplicações 
de alta e baixa produção. Suas vantagens combinadas quando comparado 
ao eletrodo revestido, arco submerso e TIG são: 
 
 a soldagem pode ser executada em todas as posições; 
 
 não há necessidade de remoção de escória; 
 
 alta taxa de deposição do metal de solda; 
 
 tempo total de execução de soldas de cerca da metade do tempo 
 se comparado ao eletrodo revestido; 
 
 altas velocidades de soldagem; menos distorção das peças; 
 
 largas aberturas preenchidas ou amanteigadas facilmente, tornando 
 certos tipos de soldagem de reparo mais eficientes; 
 
 não há perdas de pontas como no eletrodo revestido. 
 
 soldagem de todos os metais e ligas comerciais; 
 
 alimentação contínua do eletrodo; 
 
 permite a automatização industrial, possibilitando a utilização de 
robôs; 
 
 exigência de menor habilidade do soldador, quando comparada à 
soldagem com eletrodos revestidos. 
 
 
2-4-LIMITAÇÕES DO PROCESSO 
 
 maior sensibilidade à variação dos parâmetros elétricos de operação 
do arco de soldagem; 
 
 equipamentos de soldagem complexos, relativamente caros e menos 
portáteis; 
 
25 
 
 utilização mais restrita em locais de difícil acesso, devido à maior 
 complexidade e dimensões dos equipamentos; 
 
 o arco deverá ser protegido das correntes de ar, para garantir a 
eficiência de proteção realizada pelos gases empregados; 
 
 os altos níveis de radiação e calor gerado fazem com que o operador 
coloque resistência à utilização deste processo. 
 
 
2-5-EQUIPAMENTO BÁSICO 
 
 fonte de energia, 
 
 cabos, 
 
 tocha de soldagem, 
 
 alimentador de arame e seu sistema de controle, 
 
 bobina de arame (eletrodo), 
 
 fonte de gás de proteção com regulador de vazão, 
 
 ferramentas e 
 
 material de segurança 
 
 
 
 Figura 11- Equipamento básico de soldagem GMAW. 
 
A fonte de energia fornece a tensão e a corrente elétrica necessárias para 
26 
 
estabelecer e manter o arco elétrico entre o eletrodo e o material a ser 
soldado. 
 
A fonte de energia mais usada é do tipo tensão constante regulável com 
alimentação de arame a velocidade constante. Este tipo de sistema permite 
o controle automático do arco diretamente através de variações da corrente 
de soldagem. Este modo de atuação é denominado de controle interno, 
apresenta menor custo, porém é limitado à utilização de arames de 
pequenos diâmetros (até 1,2 mm). 
 
A fonte de energia com controle de corrente (corrente constante e corrente 
pulsada), necessita de um sistema de retroalimentação que permita ajustes 
instantâneos da velocidade de alimentação do arame durante a soldagem, a 
fim de manter constante a corrente. Este modo de atuação é denominado de 
controle externo, o seu custo é mais elevado e é mais adequado para arames 
eletrodo de diâmetros maiores (a partir de 1,6 mm). 
 
A fonte de tensão constante é um equipamento mais simples e barato do 
que o de corrente constante. Na fonte de tensão constante, a corrente é 
função do comprimento do eletrodo e da velocidade de alimentação, 
enquanto na fonte de corrente constante, a tensão que é função destes 
parâmetros. 
 
A tocha para soldagem GMAW possui um conduíte para passagem do 
arame, um contato elétrico deslizante (bico de contato) para transmitir a 
corrente ao arame, orifícios para a passagem de gás de proteção e bocal 
para dirigir o fluxo de gás à região do arco e da poça de fusão. Para 
soldagem semi-automática, ela ainda possui um interruptor para o 
acionamento da corrente de soldagem, da alimentação de arame e do fluxo 
de gás de proteção. 
 
 
 Figura 12 – Tocha para a soldagem GMAW semi-automática. 
 
27 
 
O sistema de alimentação é composto de um motor, um sistema de controle 
de sua velocidade e um conjunto de roletes responsável pela impulsão do 
arame. 
 
 
Figura 13- (a) Alimentador de arame e (b) sistema com um e (c) dois pares de roletes de 
alimentação. 
 
 
2-6- VARIÁVEIS IMPORTANTES DO PROCESSO 

• Diâmetro e composição do arame, 
• Tipo do gás de proteção, 
• Velocidade de alimentação do arame, 
• Vazão do gás de proteção, 
• Comprimento do eletrodo e distância da tocha à peça, 
• Posicionamento da tocha em relação à peça, 
• Corrente de soldagem, 
• Tensão de soldagem, 
• Velocidade de soldagem, 
• Indutância (características dinâmicas) da fonte, 
• Técnica de manipulação. 
 
A seleção incorreta destes parâmetros resulta em soldas insatisfatórias 
devido a problemas metalúrgicos e/ou operacionais como, por exemplo, 
instabilidade do arco, respingos, falta de fusão ou de penetração, 
porosidade, etc. 
 
O diâmetro do arame é escolhido principalmente em função da espessura 
do metal de base, da posição de soldagem e de outros fatores que limitem o 
tamanho da poça de fusão ou o aporte decalor na solda. Para cada diâmetro 
e composição de arame, existe uma faixa de corrente adequada à sua 
utilização, isto é, para a qual a estabilidade do processo e as condições de 
formação do cordão de solda são satisfatórias 
 
A soldagem GMAW é feita quase que exclusivamente com corrente 
contínua e polaridade inversa. Nestas condições, o processo apresenta um 
28 
 
arco mais estável e uma maior penetração. A soldagem com polaridade 
direta pode ser utilizada em processos de recobrimento (devida à sua baixa 
penetração) e a corrente alternada não é utilizada. 
A tensão de soldagem afeta o modo de transferência de metal de adição e a 
aparência do cordão. Uma maior tensão aumenta a largura do cordão e 
diminui a sua convexidade, mas valores excessivamente altos causam 
porosidade, respingos e mordeduras. Valores muito baixos também podem 
causar porosidade (por perda de proteção devido à turbulência causada pela 
instabilidade do processo), convexidade excessiva e dobras na margem do 
cordão. O valor adequado da tensão para uma dada aplicação depende de 
muitos fatores como, por exemplo, a espessura e tipo da junta, a posição de 
soldagem, o diâmetro e composição do arame e a composição do gás de 
proteção. Em geral, se trabalha com tensões de soldagem de 15 V até 32 V. 
 
 
Tabela 1- Valores de tensão do arco para a soldagem GMAW (variação de 10%, com 
os menores valores usados para as menores correntes) 
 
O eletrodo conduz a corrente de soldagem entre o bico de contato e o arco, 
sendo aquecido por esta pelo efeito Joule (aquecimento resistivo). Como a 
resistência do eletrodo é proporcional ao seu comprimento, a intensidade 
do aquecimento do eletrodo será proporcional a este comprimento. 
 
 
 
 Tabela 2- Faixa de corrente para arame de aço carbono 
 
 
O processo de soldagem funciona com corrente contínua (CC), 
normalmente com o arame no pólo positivo. Essa configuração é conhecida 
como polaridade reversa. A polaridade direta é raramente utilizada por 
causa da transferência deficiente do metal fundido do arame de solda para a 
29 
 
peça. São comumente empregadas correntes de soldagem de 50 A até mais 
que 600 A 
 
Em soldagem semiautomática, trabalha-se com um comprimento de 
eletrodo entre cerca de 6 e 25mm. 
 
 
 Figura 14- Comprimento do eletrodo 
 
O controle conhecido como “indutância” permite o ajuste das 
características dinâmicas da fonte, em particular, da velocidade de variação 
da corrente de soldagem como resultado de variações no comprimento do 
arco ou da ocorrência de um curto circuito entre o eletrodo e a peça. 
 
O tipo de gás de proteção afeta as características do arco, o modo de 
transferência de metal de adição, o formato do cordão depositado e, no caso 
de gases ativos, as suas características metalúrgicas. 
 
 
2-7- MODOS DE TRANSFERÊNCIA DE METAL 
 
O modo de ocorrência desta transferência é muito importante na soldagem 
MIG/MAG, pois afeta muitas características do processo, como por 
exemplo: a quantidade de gases (principalmente hidrogênio, nitrogênio e 
oxigênio) absorvidos pelo metal fundido, a estabilidade do arco, a 
aplicabilidade do processo em determinadas posições de soldagem e o nível 
de respingos gerados. 
 
Basicamente o processo MIG/MAG inclui três técnicas distintas de modo 
de transferência de metal: curto-circuito (short arc), globular (globular) e 
aerossol (spray arc). Essas técnicas descrevem a maneira 
pela qual o metal é transferido do arame para a poça de fusão. 
 
30 
 
 
 Figura 15- Modos de transferência do metal 
 
 
A-TRANSFERÊNCIA POR CURTO CIRCUITO 
 
Na transferência por curto-circuito — short arc, dip transfer, microwire — 
a transferência ocorre quando um curto-circuito elétrico é estabelecido. 
Isso acontece quando o metal fundido na ponta do arame toca a 
poça de fusão. 
 
Na soldagem com transferência por curto-circuito são utilizados arames de 
diâmetro na faixa de 0,8 mm a 1,2 mm, e aplicados pequenos 
comprimentos de arco (baixas tensões) e baixas correntes de soldagem. É 
obtida uma pequena poça de fusão de rápida solidificação. Essa técnica de 
soldagem é particularmente útil na união de materiais de pequena espessura 
em qualquer posição, materiais de grande espessura nas posições vertical e 
sobrecabeça, e no enchimento de largas aberturas. A soldagem por curto-
circuito também deve ser empregada quando se tem como requisito uma 
distorção mínima da peça. 
 
O metal é transferido do arame à poça de fusão apenas quando 
há contato entre os dois, ou a cada curto-circuito. O arame entra em 
curto-circuito com a peça de 20 a 200 vezes por segundo. 
 
 
C-TRANSFERÊNCIA GLOBOLAR 
 
A transferência globular — globular — ocorre quando as gotas de metal 
fundido são muito grandes e movem-se em direção à poça de fusão 
sob a influência da gravidade. Os fatores que determinam o modo de 
transferência de metal são a corrente de soldagem, o diâmetro do arame, 
31 
 
o comprimento do arco (tensão), as características da fonte e o 
gás de proteção. 
 
Quando a corrente e a tensão de soldagem são aumentadas para valores 
acima do máximo recomendado para a soldagem por curto circuito, 
a transferência de metal começará a tomar um aspecto diferente e o metal 
se transfere através do arco. 
 
 
A transferência globular ocorre para valores intermediários de tensão e 
corrente de soldagem e resulta em arco mais estável que na transferência 
por curto-circuito. O diâmetro médio das gotas transferidas varia com a 
corrente, tendendo a diminuir com o aumento desta, normalmente sendo 
maior que o diâmetro do eletrodo. 
 
 
O glóbulo de metal fundido no eletrodo aumenta de tamanho, até se separar 
do eletrodo sob efeito da ação da gravidade. Isto causa como consequência, 
a deposição de grandes gotas e o fornecimento de baixo aporte de calor à 
junta, resultando em uma solda de baixa penetração. Sua utilização é 
limitada à posição plana. As velocidades de soldagem, mesmo em materiais 
de pouca espessura, são muito baixas. Esse modo de transferência pode ser 
errático, com respingos e curtos-circuitos ocasionais. 
 
 
B-TRANSFERÊNCIA POR AEROSOL 
 
Na transferência por aerossol — spray arc — pequenas 
gotas de metal fundido são desprendidas da ponta do arame e 
projetadas por forças eletromagnéticas em direção à poça de fusão. 
 
Aumentando-se a corrente e a tensão de soldagem ainda mais, a 
transferência de metal torna-se um verdadeiro arco em aerossol (spray). A 
corrente mínima à qual esse fenômeno ocorre é chamada corrente de 
transição. Esta corrente depende do diâmetro do arame e do gás de 
proteção. Entretanto, se o gás de proteção para soldar aços carbono contiver 
mais que cerca de 15% de dióxido de carbono (CO2), não haverá transição 
de transferência globular para transferência por aerossol. 
A transferência típica do arco em aerossol é fina e axial. As gotas que saem 
do arame são muito pequenas, proporcionando boa estabilidade ao arco. 
Curtos-circuitos são raros. Poucos respingos são associados com essa 
técnica de soldagem. 
 
32 
 
A soldagem em aerossol pode produzir altas taxas de deposição do metal 
de solda. Essa técnica de soldagem é geralmente empregada para unir 
materiais de espessura 2,4 mm e maiores. Exceto na soldagem de alumínio 
ou cobre, o processo de arco em aerossol fica geralmente restrito apenas à 
soldagem na posição plana por causa da grande poça de fusão. No entanto, 
aços carbono podem ser soldados fora de posição usando essa técnica com 
uma poça de fusão pequena, geralmente com arames de diâmetro 0,89 mm 
ou 1,10 mm. 
 
 
 Figura 16- Transferência por spray ou aerossol. 
 
 
2-8- ARAMES PARA SOLDAGEM 
 
Os arames para soldagem são constituídos de metais ou ligas metálicas que 
possuemcomposição química, dureza, condições superficiais e dimensões 
bem controladas. Arames de má qualidade em termos destas propriedades 
citadas podem produzir falhas de alimentação, instabilidade do arco e 
descontinuidades no cordão de solda. 
 
Arames de aço-carbono geralmente recebem uma camada superficial de 
cobre com o objetivo de melhorar seu acabamento superficial e seu contato 
elétrico com o bico de cobre. 
 
Os arames de aço usados com proteção de CO2 contêm maiores teores de 
silício e manganês em sua composição, devido à sua ação desoxidante. 
 
A seleção do arame a ser usado numa dada operação é feita, considerando 
os seguintes itens: 
 a composição química do metal de base, 
33 
 
 o gás de proteção a ser usado e 
 a composição química e propriedades mecânicas desejadas para a 
solda. 
 
 
 
 Tabela 3- Especificações AWS de materiais de adição para soldagem MIG/MAG 
 
A classificação de arames para soldagem de aços carbono a seguinte: 
 
ER XXY – ZZ, onde: 
 
ER indica que se trata de eletrodos (E) ou varetas (R) para soldagem a arco. 
 
Os dois ou ( três) dígitos seguintes, representados por X, mostram a 
resistência à tração mínima do metal depositado, em 103 psi. 
 
O dígito Y pode ser um “S” para arame sólido para soldagem, um “C” para 
arames indicados para revestimento duro ou um “T” para arames tubulares. 
 
Os próximos um ou dois dígitos, representados por Z, indicam a classe de 
composição química do arame e outras características e seu significado 
pode ser encontrado na especificação AWS A 5.18-79 para arames sólidos 
e AWS A 5.20-79 para arames tubulares. 
 
 
2-9-GASES DE PROTEÇÃO 
 
Os gases utilizados na soldagem MIG/MAG podem ser inertes ou ativos ou 
mistura destes gases. O tipo de gás influencia as características do arco e 
transferência de metal, penetração, largura e formato do cordão de solda, 
velocidade máxima de soldagem, tendência ao aparecimento de 
mordeduras e o custo da soldagem. Os principais gases e 
misturas utilizados na soldagem MIG/MAG são mostrados na Tabela 04. 
34 
 
 
 Tabela 4- Gases e misturas usados na soldagem MIG/MAG 
 
 
Para a seleção do gás de proteção deve-se considerar: 
 
 o tipo de metal a ser soldado, sua espessura, 
 a posição de soldagem, 
 exigências de qualidade, 
 características do processo (por exemplo, uso de corrente pulsada) 
 custo. 
 
 
2-10-OUTRAS CONSIDERAÇÕES 
 
 
Este processo normalmente é semiautomático, em que a alimentação do 
arame eletrodo é feita mecanicamente, através de um alimentador 
motorizado, e o soldador é responsável pela iniciação e interrupção da 
soldagem, além de mover a tocha ao longo da junta. A manutenção do arco 
é garantida pela alimentação contínua do arame eletrodo e o comprimento 
do arco é, em princípio, dentro de certos limites, mantido aproximadamente 
constante pelo próprio sistema, independentemente dos movimentos do 
soldador. 
 
Recentemente, o seu uso no modo automático, através de robôs industriais 
cresceu muito. 
 
35 
 
Equipamentos automáticos são utilizados quando a peça pode ser 
facilmente transportada até o local de soldagem ou onde muitas 
atividades repetitivas de soldagem justifiquem dispositivos especiais 
de fixação. O caminho do arco é automático e controlado pela velocidade 
de deslocamento do dispositivo. Normalmente a qualidade da solda é 
melhor e a velocidade de soldagem é maior. 
 
O uso do processo MIG/MAG está cada vez mais frequente, sendo 
atualmente o método mais utilizado na Europa Ocidental, Estados Unidos e 
Japão. Isto ocorre, entre outras coisas, devido sua elevada produtividade e 
facilidade de automação. Pode-se afirmar que a flexibilidade é a principal 
característica do processo MIG/MAG, pois permite soldar aços de baixa 
liga, aços inoxidáveis e alumínio, em espessuras a partir de 0,5 mm, em 
todas as posições de soldagem. O MIG/MAG é um processo de soldagem 
compatível com todos os requisitos de proteção ambiental. 
 
 
3- PROCESSO DE SOLDAGEM TIG 
 
3-1- INTRODUÇÃO/DEFINIÇÃO 
 
O uso de um arco elétrico, dentro de um gás inerte não foi capaz de 
resolver o problema da soldagem de materiais não ferrosos, como alumínio 
e magnésio, porque estes materiais reagiam rapidamente com o ar, gerando 
porosidade e, consequentemente, soldas de baixíssima qualidade. 
Os processos existentes utilizando eletrodos revestidos, também não 
protegiam satisfatoriamente a área de soldagem nos materiais não ferrosos 
e as soldas continuavam de baixa qualidade. Para resolver o problema, nos 
idos de 1930, começaram a utilizar gás inerte engarrafado, para proteger a 
área de soldagem. 
Logo em seguida, utilizando uma fonte de energia DC(direct current) 
protegida com gás inerte, surgiu nas indústrias aeronáuticas da época, o 
processo que permitia soldar magnésio. 
Este processo se desenvolveu nos Estados Unidos da América, em plena 2ª 
Guerra Mundial. Em 1941 o processo estava completo e ficou conhecido 
como processo Heliarc ou "tungsten inert gas", abreviado para processo 
TIG, isto porque o processo utilizava um eletrodo de tungstênio e hélio 
36 
 
como gás de proteção. O processo foi "considerado perfeito", quando se 
começou a utilizar corrente alternada com adição de alta frequência (HF), a 
partir de onde se conseguia um arco estável que permitia soldar ligas 
de alumínio e magnésio com perfeição e boa qualidade de solda. 
Já nos anos de 1950 o processo se tornou popular, passando a ser utilizado 
o argônio como gás de proteção no lugar o hélio, por ser economicamente 
mais barato. 
Uma das inovações durante a criação do processo como conhecemos hoje, 
foi a utilização da "corrente pulsada". O equipamento varia entre altas e 
baixas amperagens, sendo que na mais alta faz a solda e na mais baixa 
solidifica e esfria o material que está sendo soldado. Com isto conseguimos 
soldar materiais com o mínimo de "empenamento" por temperatura. 
Nos idos de 1980, surgiram as fontes de energia do tipo Inversoras, 
extremamente compactas, com total controle de parâmetros e grande 
economia de energia elétrica. 
Temos observado importantes avanços no uso da eletrônica nas máquinas 
de solda atuais. Com isso e juntamente com máquinas computadorizadas, 
tem-se obtido maior precisão nas regulagens da soldagem, associado a um 
aumento de qualidade e produtividade. 
No processo de soldagem TIG - Tungsten Inert Gas Welding, também 
conhecido como GTAW - Gas Tungsten Arc Welding, o arco elétrico se 
estabelece entre a peça de trabalho e um eletrodo de tungstênio. 
A poça de fusão e o eletrodo são protegidos contra os efeitos do ar 
atmosférico por um gás inerte, cujo fluxo é direcionado por um bocal que 
circunda o eletrodo. O arco elétrico é ignitado por um gerador de faísca 
(conhecido como gerador de alta frequência - AF) entre o eletrodo e a peça. 
O eletrodo representa apenas o terminal de um dos polos e não é 
adicionado à poça de fusão (eletrodo não consumível). 
Consequentemente são utilizados eletrodos de material de alto ponto de 
fusão e de alta emissão termiônica (o ponto de fusão do tungstênio é acima 
de 3.500°C). Para solda de aço, cobre, níquel, titânio, etc, é utilizada 
corrente contínua com polaridade direta (eletrodo conectado ao terminal 
negativo) aquecendo menos o eletrodo se comparado com a polaridade 
inversa. 
37 
 
Alumínio e suas ligas são normalmente soldados com corrente alternada. A 
corrente alternada dá um arco que limpa a chapa no ciclo positivo, 
permitindo ao metal fluir facilmente. 
 
 
 Figura 17- Esquema do Processo TIG 
 
3-2-OPERAÇÃO 
O processo manual de soldagem TIG é considerado um dos mais difíceis de 
todos os processos comuns utilizados pela indústria devido à necessidade 
de destreza do operador para manter um pequeno arco e prevenir que o 
eletrodo não encoste com a peça de trabalho. A utilizaçãode duas mãos 
dificulta ainda mais o processo (uma mão segura a tocha de soldagem, 
outra, o arame do metal de adição). O Gás de proteção utilizado é o argônio 
ou hélio ou a mistura dos dois. 
Observação: Diferentemente dos processos MIG/MAG, não existe 
soldagem com eletrodo de tungstênio em atmosfera não protetora, ou "gás 
ativo", logo, não existe o que seja um processo "TAG". A utilização de gás 
ativo no processo oxidaria antes de qualquer coisa o próprio eletrodo de 
tungstênio. 
 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ac/GTAW.svg
38 
 
3-3-APLICAÇÃO 
 
 
Utilizado para soldar juntas de pequenas espessuras de 0,2 a 8 mm, sobre 
materiais tais como aços inoxidáveis, aços resistentes ao calor e refratários, 
alumínio, magnésio, cobre, níquel e suas ligas, além de ser ótima opção 
para o titânio e zircônio. 
 
Devido a sua pequena taxa de deposição, 0,2 a até 2 kg/h quando são 
usadas variantes, este processo não é geralmente empregado para juntas 
espessas. Entretanto, existindo exigência de qualidade (tais como 
estanqueidade, baixo hidrogênio, etc.), juntas de grande espessura podem 
ser soldadas completamente ou somente o passe de raiz é realizado por este 
processo. 
 
É também utilizada para juntas de alta qualidade em indústrias nucleares, 
químicas, aeronáuticas e de alimentos. 
. 
 
3-4-VANTAGENS 
 
 Produz soldas de qualidade superior, geralmente livres de defeitos, 
ótimas propriedades mecânicas e acabamento; 
 Está livre dos respingos que ocorrem em outros processos a arco; 
 Pouca geração de fumos; 
 Permite excelente controle na penetração de passes de raiz; 
 Pode produzir excelente soldagem autógena (sem adição) a altas 
velocidades; 
 Permite um controle preciso das variáveis da soldagem; 
 Solda praticamente todos os metais industrialmente utilizados, 
inclusive metais dissimilares; 
 Permite um controle independente da fonte de calor e do material de 
adição; 
 Menor aquecimento da peça soldada; 
 O processo pode ser automatizado; 
 Solda em todas as posições; 
 Custo do equipamento bastante razoável (atualmente); 
 Consumíveis e acessórios facilmente encontrados no mercado. 
 
39 
 
 
 
 Figura 18- Solda pelo processo TIG. 
 
 3-5-DESVANTAGENS 
 Taxas de deposição inferiores com processos de eletrodos 
consumíveis; 
 Há necessidade de maior destreza e coordenação do operador em 
relação ao SMAW e GMAW; 
 Requer soldadores altamente qualificados; 
 É menos econômico que os processos de eletrodos consumíveis para 
espessuras a 10 mm; 
 Dificuldade de utilização em presença de corrente de ar; 
 Há dificuldade de manter a proteção em ambientes turbulentos; 
 Pode haver inclusões de tungstênio, no caso de haver contato do 
mesmo com a poça de soldagem; 
 Pode haver contaminação da solda se o metal de adição não for 
adequadamente protegido; 
 Há baixa tolerância a contaminantes no material de base ou adição; 
 Vazamento no sistema de refrigeração pode causar contaminação ou 
porosidade (sopro) ou deflexão do arco, como em outros processos. 
 
3-6- FUNDAMENTOS DO PROCESSO 
Este processo produz soldas de alta qualidade. Como o foco de calor é 
concentrado, a geração de distorções é minimizada e a ZTA é relativamente 
pequena. 
 
40 
 
Em relação ao processo MIG, possui taxa de deposição menor e custo mais 
elevado. Além disto, não pode ser executado em locais com corrente de ar, 
emite uma alta intensidade de radiação ultravioleta e pode contaminar a 
solda por tungstênio. 
 
Uma característica importante deste processo é o excelente controle do 
calor cedido à peça, devido ao controle independente da fonte de calor e da 
adição de metal de enchimento, semelhante ao que ocorre na soldagem oxi-
acetilênica. Isto torna o processo bastante adequado para a soldagem de 
peças de pequena espessura e, aliado à eficiente proteção contra a 
contaminação, à soldagem de materiais de difícil soldabilidade, com 
ótimos resultados. 
 
O fato de o eletrodo ser não consumível possibilita a soldagem sem a 
adição de metal de enchimento. Isto pode ser interessante na soldagem de 
chapas finas. 
 
Existe ainda a possibilidade de, não havendo disponibilidade de metal de 
adição adequado, pode-se usar o próprio metal de base como metal de 
adição, bastando para isso cortá-lo de uma forma apropriada, 
particularmente para soldagem manual. 
 
Além disso, como não existem reações metal-gás e metal-escória, não há 
grande geração de fumos e vapores, o que permite ótima visibilidade para o 
soldador. 
 
O custo dos equipamentos necessários e dos consumíveis usados é 
relativamente alto e a produtividade ou rendimento do processo é 
relativamente baixa, o que limita a sua aplicação a situações em que a 
qualidade da solda produzida seja um dos fatores mais importantes. 
 
O arco elétrico na soldagem TIG é bastante suave, produzindo soldas com 
boa aparência e acabamento, exigindo pouca ou nenhuma limpeza após a 
operação. 
 
A operação é normalmente manual, em qualquer posição, embora a 
mecanização do processo possa ser feita facilmente, com o uso de 
dispositivos de soldagem adequados. 
 
 
3-7- EQUIPAMENTO BÁSICO 
 
O equipamento básico usado na soldagem TIG consiste de: 
41 
 
 uma fonte de energia elétrica, 
 uma tocha de soldagem apropriada, 
 uma fonte de gás protetor, 
 um dispositivo para a abertura do arco, 
 cabos e mangueiras. 
 
Diversos equipamentos auxiliares podem ainda ser usados na soldagem 
manual ou mecanizada, para permitir melhor controle do processo, maior 
produtividade, facilidade de operação, etc. 
 
 
 Figura 19- Esquema do Equipamento Básico de Soldagem TIG. 
 
 
A fonte de corrente elétrica necessária é do tipo corrente constante, com 
valor de saída ajustável para cada operação e pode ser contínua, alternada 
ou pulsada. 
A corrente contínua é utilizada para soldar aço, aço inoxidáveis, cobre, 
níquel, titânio, cromo, molibidênio, etc. 
 
Parra soldagem com corrente alternada, o eletrodo é alternado entre 
positivo e negativo, proporcionando um balanceamento do calor entre o 
eletrodo de tungstênio e a peça a ser soldada, removendo inclusive a 
camada de óxidos gerados durante o ciclo positivo, permitindo ao metal 
fluir facilmente. 
Esta opção é perfeita para soldagens de materiais não ferrosos, tais como 
alumínio e magnésio juntamente com suas ligas. 
 
 
42 
 
 
 
Quanto às suas características construtivas, podem ser convencionais ou 
eletrônicas, sendo que nos últimos anos a tendência é de se usar fontes 
eletrônicas. Algumas fontes convencionais podem fornecer tanto corrente 
contínua como corrente alternada, e as fontes eletrônicas também permitem 
operação com corrente pulsada e têm seu controle baseado no uso de 
tiristores ou transistores. Em termos de capacidade, as fontes para 
soldagem TIG fornecem uma corrente mínima em torno 5 a 10 A e corrente 
máxima na faixa de 200 a 500 A. 
As fontes para soldagem TIG são, do ponto de vista construtivo e 
operacional, semelhantes às fontes para soldagem com eletrodos revestidos, 
mas em geral apresentam possibilidade de ajuste de corrente mais preciso e 
menores valores de corrente mínima de operação. Além disso, elas podem 
ser equipadas com dispositivos para abertura de arco, temporizadores e 
válvulas para controle de fluxo de gás, sistemas para refrigeração da tocha 
de soldagem, pedais para controle da corrente, dentre outros acessórios 
específicos para este processo. Muitas vezes, as fontes adequadas para um 
destes processos podem, também, ser usadas para outro. 
 
A tocha de soldagem tem como função suportar o eletrodo de tungstênio e 
fornecer de forma apropriada o gás de proteção. Elas podem ser 
refrigeradas pelo próprio gás de proteção (capacidade até 150 A) oua água 
(capacidade acima de 150 A, até 500 A, de modo geral). Neste caso, pode 
ser usada água corrente (menos comum) ou um circuito fechado de 
refrigeração, dotado de motor elétrico, bomba e radiador. 
 
Vários dispositivos podem ser usados para permitir o início do arco sem 
tocar a peça, como um arco piloto, contudo o mais usado atualmente é o 
chamado “ignitor de alta frequência”. Este aparelho gera, superposto à 
corrente de soldagem, um sinal de alta tensão e de alta frequência (5 kV, 
5 kHz) que favorece a ionização da coluna de gás entre o eletrodo e a peça, 
permitindo a abertura do arco com baixas tensões na fonte de soldagem, 
da ordem de 60 a 80 V. Apesar de ser de alta tensão, este sinal é de 
baixíssima potência e não oferece perigo para o operador. 
 
 
3-8-CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM 
 
Os consumíveis principais na soldagem TIG são: 
 os gases de proteção e 
 as varetas e arames de metal de adição. 
43 
 
 
Os eletrodos de tungstênio, apesar de serem ditos não consumíveis, se 
desgastam durante o processo E devem ser recondicionados e substituídos 
com certa frequência. 
 
 
3-9-GASES DE PROTEÇÃO 
 
Os gases de proteção usados na soldagem TIG são inertes, principalmente o 
argônio, o hélio e misturas destes. Em alguns casos são usadas misturas 
especiais como as que contêm hidrogênio, que podem ser usadas na 
soldagem de aços inoxidáveis, e as que contêm nitrogênio, opcionais na 
soldagem de cobre e suas ligas. 
 
A pureza dos gases utilizados na soldagem TIG é de grande importância 
para a qualidade da solda, exigindo-se teores mínimos de 99,99% do gás ou 
gases considerados. Também o teor de umidade deve ser bem controlado. 
 
 
SELEÇÃO DO GÁS DE PROTEÇÃO 
 
Deve-se considerar principalmente: 
 tipo de metal que se quer soldar, 
 da posição de soldagem e 
 da espessura das peças a unir. 
 
44 
 
 
Tabela-5- Gases de proteção e tipos de corrente usuais na soldagem de diferentes ligas. 
 
 
3-10- METAL DE ADIÇÃO 
 
Os eletrodos usados na soldagem TIG são varetas sinterizadas de 
tungstênio puro ou com adição de elementos de liga, tória (óxido de tório) 
ou zircônia (óxido de zircônio) e sua função é conduzir a corrente elétrica 
até o arco. A capacidade de condução varia com a composição química, 
com o diâmetro e com o tipo da corrente de soldagem. 
 
Os eletrodos de tungstênio normalmente são apontados por meios químicos 
ou mecânicos, antes de se iniciar a operação de soldagem e, no caso de 
soldagem mecanizada, a configuração da ponta do eletrodo pode ser uma 
variável importante para se garantir uma boa repetitividade de resultados. 
 
SELEÇÃO DO ELETRODO 
 
A seleção do tipo e diâmetro do eletrodo a ser usado numa dada situação é 
feita em função: 
 
 do material que vai ser soldado, 
 da espessura da peça e 
 do tipo e valor da corrente de soldagem que vai ser usada. 
45 
 
 
 
 
 
 Tabela-6-Composição química de eletrodos de tungstênio 
 
 
 Tabela 7 – Valores típicos de corrente para eletrodos de tungstênio 
 
 
3-11-VARIÁVEIS OPERATÓRIAS DO PROCESSO 
 
As principais variáveis operatórias da soldagem TIG são: 
 
46 
 
 o comprimento do arco, 
 a corrente, 
 a velocidade de soldagem e 
 a vazão de gás de proteção. 
 
Outras variáveis operatórias na soldagem TIG, com influência secundária, 
dentro de certos limites, são o ângulo da ponta do eletrodo, a distância do 
bocal à peça, os tempos de pré e pós-purga de gás. 
 
 
A corrente de soldagem é selecionada diretamente na fonte de energia. 
Quanto maior a corrente, maior é a penetração e a largura do cordão. Para 
outros parâmetros constantes, o reforço do cordão tende a diminuir com o 
aumento da corrente, no caso de soldas com adição de metal. A geometria 
do cordão de solda varia com o tipo de corrente usada. 
 
 
 
 Tabela 8-Efeito do tipo de corrente e polaridade na soldagem TIG (esquemática). 
 
 
A penetração e a largura do cordão de solda tendem a diminuir com o 
aumento da velocidade de soldagem. O mesmo acontece com o reforço, na 
soldagem com adição de metal. De uma maneira geral, quanto maior a 
velocidade de soldagem, melhor a eficiência e a produtividade da operação, 
47 
 
com consequente redução de custos por unidade de comprimento de solda 
produzida. Entretanto, velocidades de soldagem exageradas podem 
introduzir descontinuidades no cordão, como falta de fusão, falta de 
penetração e mordeduras. 
 
A vazão de gás de proteção influencia diretamente a qualidade do cordão 
de solda. 
Vazão muito baixa resulta em proteção insuficiente, que pode levar à 
oxidação do cordão de solda, formação de porosidade etc. 
Vazão elevada, em geral, não causa problema, mas encarece o custo da 
operação. Vazão muito elevada pode causar turbulência no fluxo de 
gás, resultando em efeitos semelhantes aos de vazão muito baixa. Assim, 
uma regra prática para se determinar a vazão ideal numa dada situação é 
fazer um teste, iniciando com uma vazão elevada e ir diminuindo 
gradativamente, até que se inicie a oxidação superficial do 
cordão de solda. Uma vazão ligeiramente superior a esta última é a ideal. 
A determinação dos parâmetros de soldagem é feita em função do: 
 
 material a ser soldado, 
 da espessura das peças, da posição de soldagem, 
 dos equipamentos disponíveis e 
 da decisão de uso ou não de metal de adição. 
 
 
3-12- SEGURANÇA X SOLDAGEM TIG 
A luz produzida pela solda TIG, é extremamente brilhante e com altíssima 
irradiação de raios Ultra Violeta. Se você olhar diretamente para o arco de 
solda, mesmo que seja por um curto período, pode provocar queimaduras 
na sua córnea, que é extremamente sensível a luzes brilhantes, tal como 
olhar diretamente a luz do sol, neve, reflexos brilhantes, etc. 
Tecnicamente a radiação do arco causa uma inflamação na córnea 
provocada pelo excesso de raios ultra-violetas gerados pela soldagem, que 
é conhecida pelos oftalmologistas como "Radiação do Arco". Um dos 
sintomas mais usuais que indicam que você "queimou" sua córnea, é a 
sensação de que alguém está "cutucando" seus olhos à noite. 
 A utilização de uma "máscara de solda" é mandatório e não opcional. Ela 
não serve somente para proteger o soldador de respingos inerentes à 
soldagem, mas sim e principalmente, da radiação do Arco/UV. 
48 
 
DICA: Um dos artifícios para melhorar a proteção contra a "radiação do 
arco", é pintar a parede do seu departamento de soldas na cor branca, com o 
objetivo de criar um efeito de difusão da luz sendo gerada pela soldagem. 
Soldagem TIG gera "fumos metálicos de solda", que são basicamente os 
vapores que você enxerga. 
Os vapores gerados, estão associados ao tipo de material que está se 
soldando, amperagem, habilidade do soldador, limpeza da chapa que está 
sendo soldada, ventilação do local, etc. 
Há tipos de materiais que podem gerar gases extremamente venenosos, 
como na soldagem de zinco, e é muito importante que o soldador conheça 
as variáveis do assunto e se previna de contaminação. 
Tudo isto é algo acumulativo e departamentos de soldagem devem ter boa 
ventilação ou até mesmo sistemas de exaustão dos fumos. Nunca solde em 
lugar fechado como dentro de uma garagem. 
DICA: Fazer um controle da exposição aos "fumos" em departamentos de 
soldagem e a utilização de EPIS é mandatório. 
PROTEÇÃO 
A luz da soldagem produz grande quantidade de raios ultra-violetas (UV) e 
pode causar queimaduras, tal qual se você estivesse exposto ao sol. 
Proteger rosto, mãos, braços, pernas também é essencial. Como durante a 
soldagem costuma "respingar" pequenos pedaços de metal incandescente, 
proteções tipo "raspa" são as mais indicadas. 
Cuidados com o EPI são essenciais, e a utilização deles é mandatória e não 
opcional. 
 
 
49 
 
 
 Figura 20- Uso de EPIs na Soldagem TIG.3-12-CONSIDERAÇÕES 
 
Antes de se iniciar a soldagem, é indispensável a remoção de óleo, graxa, 
sujeira, tinta, ferrugem ou qualquer outra contaminação existente no metal 
base. Esta remoção pode ser feita por meios mecânicos (lixamento, 
escovamento, etc.) ou químicos (decapagem, lavagem, etc.), usando 
agentes líquidos ou gasosos. 
 
 
O processo manual de soldagem TIG é considerado um dos mais difíceis de 
todos os processos comuns utilizados pela indústria devido à necessidade 
de destreza do operador para manter um pequeno arco e prevenir que o 
eletrodo não encoste com a peça de trabalho. A utilização de duas mãos 
dificulta ainda mais o processo (uma mão segura a tocha de soldagem, 
outra, o arame do metal de adição). 
 
É um processo facilmente automatizável. Este processo pode ser 
automatizado e programável de forma a oferecer o controle dos parâmetros 
e variáveis de soldagem, inclusive com controle remoto, e de forma quase 
independente pode-se controlar o aporte de calor e a taxa de deposição. 
 
50 
 
Para a automação são utilizados dispositivos posicionadores e 
movimentadores de peças associados a posicionadores de tochas, 
permitindo ganho na produtividade e melhoria da qualidade. Os 
dispositivos de mecanização de soldagem, são caracterizados pelos 
movimentos que executam, podendo ser A) dispositivos movimentadores 
de peças - que fixam e posicionam as peças a serem soldadas com as juntas 
dispostas nas condições ideais e permitem ajuste do movimento das 
peças em velocidades variadas em compatibilidade com os parâmetros 
requeridos; e B) mecanismos posicionadores de tocha, que em associação 
com os dispositivos movimentadores completam o conjunto que 
permite executar a soldagem com segurança. É importante mencionar que 
as condições de soldagem preestabelecidas são rigorosamente repetidas na 
condição mecanizada, assegurando produtividade e qualidade. 
 
 
 
 Figura 21-Dispositivo posicionador de tocha com mecanismo oscilador 
 
 
 
4- PROCESSO DE SOLDAGEM A ARCO COM 
ELETRODO TUBULAR 
 
4-1-INTRODUÇÃO/DEFINIÇÃO 
 
A exploração comercial deste processo remonta a 1920,sendo que antes de 
1930, várias estruturas de grande porte foram construídas na Alemanha 
através de sua utilização. Porém, naquela época não era usual a fabricação 
51 
 
de tubos com reduzido diâmetro e espessura de parede exigidos para serem 
enrolados em bobinas, sendo o consumível fabricado, portanto, em 
pequenas extensões. Entretanto, o problema não se resumia neste fato. A 
maior dificuldade a ser contornada se referia à proteção que a escória 
líquida deve fornecer ao metal, quando este é transferido desde o eletrodo 
para a poça de fusão. Isto requer um preciso controle de viscosidade da 
escória, de modo que a mesma envolva completamente a gota, no exíguo 
tempo disponível para a transferência. 
Estes problemas impediram uma maior popularização deste processo, até 
que o advento do MIG (cerca de 1950) fez renascer o interesse pelo 
mesmo, além de constituintes pré-fundidos e a adição de compostos básicos 
em fluxo rutílico. 
 
O arame tubular enfrentou ainda, durante muitos anos, dificuldades para 
alcançar o nível de tenacidade exigido no metal de solda pelas modernas 
estruturas. Há cerca de pouco mais de dez anos, finalmente, alguns 
fabricantes resolveram os inconvenientes existentes, sendo que este 
processo s apresenta atualmente como uma excelente alternativa para alta 
produtividade, com qualidade. 
 
O Processo de Soldagem por Arame Tubular é definido como sendo um 
processo de soldagem por fusão, onde o calor necessário a ligação das 
partes é fornecido por um arco elétrico estabelecido entre a peça e um 
arame alimentado continuamente. É um processo semelhante ao processo 
MIG/MAG, diferindo deste pelo fato de possuir um arame no formato 
tubular, que possui no seu interior um fluxo composto por materiais 
inorgânicos e metálicos que possuem várias funções, entre as quais a 
melhoria das características do arco elétrico, a transferência do metal de 
solda a proteção do banho de fusão e em alguns casos a adição de 
elementos de liga, além de atuar como formador de escória. Este processo 
possui basicamente duas variantes: Arames tubulares autoprotegidos e 
Arames tubulares com gás de proteção externa. 
 
 
4-2- VARIANTES DO PROCESSO 
 
 
ARAMES TUBULARES AUTOPROTEGIDOS 
 
Nesta variante não se necessita da proteção de gás externa, somente a 
escória e os gases produzidos pela decomposição de alguns dos seus 
elementos protegem o metal de solda da atmosfera. Esses arames foram 
52 
 
desenvolvidos para gerar gases de proteção a partir de misturas do fluxo 
contido no interior do eletrodo tubular, de modo similar aos eletrodos 
revestidos. Neste tipo o fluxo ao ser exposto a altas temperaturas da poça 
de fusão gera uma camada de gás protetora, dispensando proteção gasosa 
externa tornando assim o processo viável em ambientes abertos sobre 
ventos moderados interferindo de forma mínima a atmosfera protetora em 
torno do arco, na fabricação de plataformas de prospecção de petróleo, 
estaleiros navais, locais de difícil acesso e condições de trabalho, onde até 
então era absoluto o domínio do processo de soldagem por eletrodos 
revestidos, assim como vem aumentando sua utilização em estações de 
trabalho automatizadas e ou robotizadas. 
 
 Apresenta algumas desvantagens como no eletrodo revestido que são a 
formação de gases tóxicos e soldas inferiores do outro tipo de arame. 
 
ARAMES TUBULARES COM GÁS DE PROTEÇÃO EXTERNA 
Nesta variante, também chamado de proteção dupla ("dualshield"), a 
proteção é feita por gás inerte, por gás ativo ou mistura destes. É 
basicamente a combinação do arame tubular com fluxo em seu núcleo com 
a proteção de gás externa, utilizando que tem de melhor processo MAG 
com arames tubulares. Este tipo é o mais preferido e recomendado, pois o 
resultado é superior, produz soldas de alta qualidade com ótimas qualidades 
mecânicas. 
 
4-3- APLICAÇÃO 
FCAW é utilizada para soldar aços carbono, baixa liga, inoxidáveis na 
construção de vasos de pressão e tubulações para a indústria química, 
petrolífera e de geração de energia. Na indústria automotiva e de 
equipamentos pesados, vem sendo usado na fabricação de partes de chassi, 
eixo diferencial, cambagem de rodas, componentes de suspensão e outras 
partes. Arames tubulares com diâmetros menores vêm sendo utilizados no 
reparo de chassis de automóveis. 
Este processo é utilizado também na soldagem de algumas ligas de níquel. 
 
 
53 
 
APLICAÇÕES ESPECIAIS 
O desenvolvimento da soldagem FCAW vem aumento consideravelmente 
seu campo de aplicações. O uso de arames tubulares autoprotegidos no 
revestimento e recuperação de peças onde se desejam ligas com 
propriedades especiais como resistência ao desgaste abrasivo é um exemplo 
de aplicação recente. Este tipo de aplicação é economicamente interessante 
pois aumenta significativamente a vida útil de peças além de permitir sua 
recuperação quando desgastadas. Indústrias de construção pesada, 
mineradoras e usinas de cana de açúcar são hoje os maiores clientes deste 
tipo de aplicação. 
 
A soldagem robotizada utilizando arames tubulares do tipo "metal cored" é 
também um exemplo de aplicação desenvolvida recentemente. 
 
4-4- VANTAGENS 
 
 Alta qualidade do metal depositado, 
 Ótima aparência da solda (solda uniforme), 
 Excelente contorno em soldas de ângulo, 
 Solda vários tipos de aços e em grandes faixas de espessuras, 
 Fácil operação devido a alta facilidade de mecanização, 
 Alta taxa de deposição devido a alta densidade de corrente, 
 Velocidades de soldagem relativamente altas, 
 Alta produtividade, 
 Arco visível, 
 Requer menor limpeza do que no GMAW, 
 Distorção reduzida sobre o SMAW, 
 Uso de eletrodos autoprotegidos elimina a necessidade do uso deaparelhos de gás além de ser mais tolerante para condições ao ar 
livre, 
 Alta tolerância com relação a contaminantes que podem originar 
trincas e 
 Resistente a trincas do cordão 
 
 
4-5- DESVANTAGENS 
 
 Limitado a soldagem de metais ferrosos e liga a base de níquel, 
54 
 
 Necessidade de remoção de escória, 
 O arame tubular é mais caro na base de peso do que o arame de 
eletrodo sólido, entretanto, a medida que aumentam os elementos de 
ligas esta relação diminui, 
 O equipamento é mais caro se comparado ao utilizado para soldagem 
pelo processo SMAW, mas a alta produtividade compensa, 
 Restrição da soldagem ao ar livre (somente para soldagem FCAW 
com gás de proteção), 
 O alimentador de arame e a fonte de energia devem estar próximos 
ao local de trabalho e 
 São gerados mais fumos do que os processos GMAW e SAW. 
 
 
4-6-VARIÁVEIS DO PROCESSO 
 
 Corrente de Soldagem, 
 Tensão de Soldagem, 
 Extensão do Eletrodo, 
 Vazão do Gás de Proteção, 
 Taxa de Deposição e Eficiência e 
 Velocidade de Soldagem. 
 
 





A-CORRENTE DE SOLDAGEM 
A corrente de soldagem é a principal responsável pela penetração e, 
também, preponderantemente, determina o modo de transferência e a taxa 
de deposição. Além disso, esse é o parâmetro que determina a velocidade 
de alimentação do arame. Outrossim, excessiva intensidade de corrente 
produz um cordão convexo com aparência ruim para aumentos excessivos 
a corrente, enquanto que muito baixa resulta em grandes gotas sendo 
transferidas; alto nível de salpico e contaminação do metal de solda por 
hidrogênio do ar ambiente, quando são utilizados eletrodos autoprotegidos. 
 
A corrente de soldagem é aumentada ou diminuída através da variação da 
velocidade de alimentação do eletrodo. Para uma taxa de alimentação, a 
55 
 
corrente vai variar em função do comprimento do eletrodo. Aumentado a 
extensão do eletrodo, a corrente de soldagem tende a diminuir e vice-versa. 
 
Conforme esse parâmetro é alterado, a tensão deve ser 
simultaneamente ajustada, de modo a manter ótima a estabilidade do arco. 
 
 
B-TENSÃO DE SOLDAGEM 
 
Como a tensão é proporcional ao comprimento do arco, a aparência, a 
penetração e propriedades do cordão de solda obtido através do processo 
FCAW podem ser afetadas pela tensão do arco. Sendo esse 
excessivamente longo, a atmosfera pode contaminar a poça de fusão. Nos 
aços ao carbono e baixa liga, isso provoca oxidação da poça; formação de 
nitretos e consequente redução de tenacidade da junta; além de porosidade. 
Um aumento de tensão resulta num cordão mais largo. Com a tensão 
excessivamente alta, pode ocorrer aumento de salpico e cordão irregular. 
 
A redução deste parâmetro altera a geometria do cordão, tornando-o 
convexo. 
 
 
 
 
C-EXTENSÃO DO ELETRODO 
 
Extensão do eletrodo é seu o comprimento não fundido a partir do bico de 
contato. Aumento na extensão do eletrodo tende a aumentar a temperatura 
do eletrodo devido ao efeito Joule. A temperatura do eletrodo afetará a taxa 
de deposição e a penetração. Os fabricantes recomendam a extensão de 19 
a 38 mm para eletrodos com proteção gasosa e 19 a 95 mm com eletrodos 
autoprotegidos, dependendo da aplicação. 
 
 
D-VAZÃO DO GÁS DE PROTEÇÃO 
 
Na soldagem com proteção gasosa, a vazão do gás é uma variável que afeta 
diretamente na qualidade do metal depositado. Vazão inadequada 
propiciará pouca proteção da poça de fusão e consequentemente 
ocorrência de poros e oxidação. Vazão excessiva de gás resultará em 
56 
 
turbulência e aumento de impurezas no metal depositado. A escolha correta 
da vazão do gás dependerá do tipo e diâmetro do bocal da tocha, distância 
do bocal até a peça de trabalho e correntes de ar durante a soldagem. 
 
 
E-TAXA DE DEPOSIÇÃO E EFICIÊNCIA 
 
Taxa de deposição é a quantidade de eletrodo (em peso) depositado por 
unidade de tempo. A taxa de deposição depende de variáveis de soldagem 
como: diâmetro do eletrodo, composição, extensão do eletrodo e corrente 
de soldagem. Eficiência é a quantidade de metal depositado por 
quantidade de eletrodo consumido. 
 
 
F-VELOCIDADE DE SOLDAGEM 
 
A velocidade de soldagem influencia na penetração e contorno do cordão. 
Para altas velocidades de soldagem a penetração é baixa, torna o cordão 
convexo com bordas irregulares. Baixas velocidades e altas correntes 
podem resultar na ocorrência de inclusões de escórias e fusão do metal de 
base e cordão irregular. 
 
 
4-7- EQUIPAMENTO BÁSICO 
 
 
 fonte de energia, 
 sistema de alimentação de arame e tocha. 
 na soldagem com gás de proteção equipamentos auxiliares são 
utilizados. 
 
A soldagem FCAW pode ser automática ou semiautomática. 
 
Na soldagem automática, para determinadas aplicações podem ser 
necessárias fontes com capacidade de até 1000A. Tochas com sistemas de 
refrigeração a ar ou água podem ser utilizadas dependendo dos níveis de 
corrente e gás de proteção. Para soldagem com CO2 em correntes 
superiores a 500A geralmente se utiliza tocha com resfriamento a ar. 
Quando o gás de proteção possui altos teores de argônio, para correntes 
superiores 300A, já se utiliza tocha resfriada a ar. Correntes superiores as 
citadas podem requerer tochas com sistema de resfriamento a água. Na 
57 
 
soldagem com arames autoprotegidos não é comum o uso de tochas com 
sistema de resfriamento 
 
Para se obter elevada deposição de material na soldagem com eletrodo 
autoprotegido, podemos usar tochas em série. Para superfícies em grande 
escala, além do uso de tochas em série (múltiplos eletrodos), pode-se usar 
um sistema de oscilação das mesmas. 
 
 
(a) (b) 
Figura 22- (a) Tocha para soldagem automática com arame tubular com refrigeração a 
água e proteção gasosa. (b) Detalhe de um bico utilizado na soldagem automática com 
arame tubular autoprotegido. 
 
58 
 
 
Figura 23- Equipamento automático para soldagem com arame tubular. 
 
 
Para soldagem semiautomática, normalmente são utilizadas fontes de 
tensão constante e corrente contínua. Em fontes de tensão constante, para 
uma determinada tensão e velocidade de alimentação de arame, a corrente 
se ajusta com o objetivo de manter o arco. A velocidade de alimentação do 
arame pode ser controlada mecanicamente ou por meio eletrônico sendo 
que, para velocidades de alimentação maiores teremos, como resultado, 
acréscimo na corrente durante a soldagem. A tocha típica para soldagem 
semiautomática é projetada de modo que forneça conforto e tranquilidade 
de manobra durante a soldagem. Para correntes mais altas torna-se 
necessário o uso de tochas com sistema de resfriamento a ar ou a água. 
 
 
 
 
 
 
 
59 
 
 
Figura 24- Equipamento semiautomático para soldagem com arame tubular. 
 
 
Figura 25- Detalhe de duas tochas para soldagem FCAW semiautomática com proteção 
gasosa. 
60 
 
4-8- ARAMES TUBULARES 
 
A matéria prima empregada para a fabricação dos arames tubulares 
constitui-se de uma fita metálica enrolada na forma de uma bobina e de um 
pó com formulações específicas, denominado fluxo. A fita metálica é 
alimentada continuamente, sendo deformada por roletes, fazendo com que 
sua seção reta tome o formato de uma canaleta ("U") para receber a adição 
do fluxo através de um silo de alimentação. 
 
Após a adição do fluxo, a fita passa pelos roletes de fechamento, 
onde a seção reta toma o formato de um tubo, com o fluxo em seu 
interior 
 
O material da fita não precisa reproduzir exatamente a composição 
requerida para o metal de solda, já que os elementos de liga podem 
ser adicionados ao fluxo do arame tubular conforme a conveniência. 
Quando o teor total de elementos de liga for alto, entretanto, 
restrições de espaço no tubo podem obrigar ao uso de uma fita ligada. 
 
A fabricação de arames tubulares requer controles precisos. Como 
o metal de solda é uma combinação dafita metálica e dos componentes 
do fluxo, ambos devem ser cuidadosamente verificados quanto às 
dimensões e à composição química antes do início da fabricação. 
Como o espaço no interior do arame tubular é limitado, a granulometria 
dos componentes do fluxo torna-se muito importante, de tal modo que as 
partículas de pó se acomodem entre si. Os ingredientes do fluxo devem ser 
bem misturados para evitar segregação dos componentes antes da 
fabricação. 
 
61 
 
 
 Figura 26- Processo de fabricação (esquematicamente) 
Os arames tubulares podem ter diferentes tipos de seção. As mais usuais 
são com fechamento de topo e sobreposto (overlap). 
 
 
 
 Figura 27- Secções de arames tubulares 
 
O percentual de fluxo no interior do arame pode variar de 15 a 50% do seu 
peso. Este percentual vai depender, entre outros fatores, das funções a 
serem desempenhadas pelo fluxo. 
Arames tubulares autoprotegidos possuem percentuais de fluxo 
consideravelmente superiores aos que utilizam proteção gasosa. 
Com relação a composição do fluxo interno os arames podem ser básicos, 
rutílicos ou metal cored. 
 
62 
 
Os básicos produzem soldas com excelentes propriedades mecânicas e 
baixos teores de hidrogênio. 
 
Os rutílicos proporcionam uma soldagem "suave" e um cordão com 
excelente aspecto visual. 
 
Os do tipo metal cored, que possuem alto percentual de pó de ferro em sua 
composição, proporcionam altas taxas de deposição e rendimento. 
 
Com relação ao metal depositado podemos ter arames tubulares que 
produzem soldas de aço carbono, baixa liga, inoxidável, entre outros. 
 
 
Resumidamente, a classificação para os eletrodos tubulares para aços ao 
carbono é composta na AWS A5.20 pelos seguintes dígitos: AWS EXYT-
Z, onde E, designa eletrodo; X, a mínima resistência à tração do metal de 
solda em 10.000 psi (69 MPa); Y, a posição de soldagem, sendo 0 para 
plana-horizontal e 1 para todas; T, indicando eletrodo tubular; Z, demais 
características de uso e operacionais (máximo hidrogênio difusível no 
processo). 
 
 
4-9-FUNÇOES DOS FLUXOS 
Neste processo, o fluxo tem funções similares à que possui nos eletrodos 
revestidos, ou seja: 
 
 Desoxidar o metal de solda; 
 Transferir elementos de liga; 
 Aumentar a taxa de deposição, através do pó de ferro; 
 Formar escória e gás de proteção produzido pela decomposição de 
alguns dos seus compostos; 
 Estabilizar o arco; 
 Estabelecer uma conveniente geometria para o cordão. 
 
4-10- GÁS DE PROTEÇÃO 
 
Dentre as diversas opções de gases e misturas destes disponíveis no 
mercado, a opção deve ser feita por aquele que atenda os requisitos de 
qualidade requeridos com o menor custo possível. Entre os mais usados 
63 
 
pode-se citar o dióxido de carbono e misturas deste com o argônio. Os 
gases hélio e oxigênio também estão bastante presentes em misturas para 
soldagem FCAW. 
 
DIÓXIDO DE CARBONO 
 
O dióxido de carbono (CO2) é muito usado para proteção durante a 
soldagem com arames tubulares. Duas vantagens deste gás são o baixo 
custo e alta penetração. 
 
O dióxido de carbono é relativamente inativo na temperatura ambiente. 
Quando ele é aquecido a altas temperaturas pelo arco elétrico, dissocia 
formando o monóxido de carbono (CO) e o oxigênio (O2) como indicado 
na equação abaixo: 
 
2CO2 → 2CO + O2 
 
O oxigênio proveniente desta dissociação irá reagir com os elementos do 
metal fundido oxidando-os. Assim, materiais desoxidantes são adicionados 
ao fluxo do eletrodo para compensar os efeitos oxidantes do CO2. 
 
MISTURA DE GASES 
 
O uso da mistura de gases na soldagem com arames tubulares pode 
combinar as vantagens separadas de dois ou mais gases. O aumento de gás 
inerte aumenta a eficiência de transferência dos desoxidantes que estão no 
fluxo do arame. Por outro lado, a penetração da solda será reduzida. O 
Argônio é capaz de proteger a poça de fusão em todas as temperaturas de 
soldagem. Sua presença em quantidade suficiente resulta na diminuição da 
oxidação comparativamente a proteção com CO2 (100%). 
 
Atualmente, diversos tipos de mistura estão disponíveis no mercado. A 
mais usada no FCAW é 75% de Argônio e 25% de CO2. O metal de solda 
depositado com esta mistura tem alto limite de escoamento e resistência à 
tração, comparado com o metal depositado com 100% de proteção com 
CO2. 
 
 
Figura 28 - Efeito do gás de proteção no perfil do cordão de solda usando DCEP 
64 
 
4-11- CONSIDERAÇÕES 
 
Além de operar com fontes de potência convencionais, o eletrodo tubular 
também pode soldar com corrente pulsada. Quando a mesma é aplicada ao 
eletrodo tubular, os seguintes benefícios são notáveis: (a) arco mais estável; 
(b) possibilidade de soldar em todas as posições; (c) maior taxa de 
deposição para mesma energia equivalente à convencional; (d) melhor 
controle da geometria do cordão. 
 
No FCAW o metal de solda resfria lentamente fornecendo à solda boa 
qualidade, com boa aparência visual, ductilidade e propriedades mecânicas. 
Este processo de soldagem produz soldas com qualidade de “raios-X”. 
 
A qualidade da solda produzida por este processo depende do tipo de 
eletrodo utilizado, do método (com proteção gasosa ou autoprotegido), das 
condições do metal de base, do projeto da junta e do procedimento de 
soldagem. A ocorrência de descontinuidades está diretamente relacionada a 
procedimentos e práticas inadequadas. 
 
Em qualquer operação de solda com arco elétrico devem ser tomados 
cuidados com o objetivo de evitar choques elétricos, queimaduras, 
exposição a radiação eletromagnética e aspiração de gases ou fumos 
metálicos. Montagem das instalações de forma adequada, utilização de 
equipamentos de proteção individual (luvas e avental de raspa de couro, 
touca, sapatos de segurança e máscara) e instalação de sistemas de exaustão 
são recomendados com o objetivo de minimizar os riscos envolvidos neste 
tipo de operação. 
 
Com relação a choques elétrico, queimaduras e radiação eletromagnética as 
precauções a serem tomadas devem ser as mesmas dos outros processos de 
soldagem com arco elétrico. Entretanto, na soldagem FCAW são 
necessários cuidados especiais com relação a gases e fumos metálicos. Isto 
se deve ao fato deste processo geralmente apresentar taxas de emissão de 
fumos (g/min) superiores a processos como o GMAW e SMAW, 
principalmente quando se utiliza arame tubular autoprotegido. 
 
 
 
 
 
 
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