Soldagem_parte 3

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<p>Professor: Rogério Ferreira Rezende 2024</p><p>Técnico Integrado Mecânica</p><p>Calendário de Avaliações / Exercícios</p><p>2Soldagem</p><p>Pontuação</p><p>(Peso)</p><p>DataAvaliação / Exercício</p><p>20%Nas aulasExercícios</p><p>20%26/AbrApresentação 1 (em grupo)</p><p>60%03/MaiProva 1º Trimestre</p><p>20%Nas aulasExercícios</p><p>20%23/AgoApresentação 2 (em grupo)</p><p>60%30/AgoProva 2º Trimestre</p><p>20%Nas aulasExercícios</p><p>20%22/NovApresentação 3 (em grupo)</p><p>60%29/NovProva 3º Trimestre</p><p>Plano de Ensino</p><p>3</p><p>Soldagem</p><p>Apresentação – 26/Abril</p><p>Apresentação em grupo:</p><p>Tempo de cada apresentação: 30 a 35 min.</p><p>Todos deverão apresentar parte do trabalho (ppt, imagens, vídeos, peças, exercícios, etc.)</p><p>Temas:</p><p>1 – Fontes de energia de soldagem e exemplos de processos - Bernardo</p><p>2 – ZTA – Zona termicamente afetada - Ian</p><p>3 – Terminologia de soldagem - Carlos</p><p>4 – Simbologia de soldagem - Guilherme</p><p>5 – Segurança na soldagem - Kauany</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem</p><p>Fontes de energia</p><p> Energia química</p><p> Energia radiante</p><p> Energia mecânica</p><p> Energia elétrica.</p><p>Soldagem</p><p>Fonte de Energia Química</p><p>Utiliza o calor gerado por reações químicas (todo material possui energia</p><p>química armazenada em seu interior)</p><p>Tipos de transformações químicas dos materiais</p><p> Combustão: Soldagem Oxigás</p><p> Interação entre metais e soluções: Soldagem por Aluminotermia.</p><p>Soldagem</p><p> Combustão: Processo de Soldagem Oxigás</p><p>A energia química armazenada nos combustíveis é liberada na combustão</p><p>O combustível reage com o oxigênio produzindo água e dióxido de carbono</p><p>e liberando parte da energia armazenada nas ligações químicas.</p><p>Fonte de Energia Química</p><p>Processo de Soldagem por Fusão.</p><p>Soldagem</p><p> Interação entre metais e soluções: Soldagem por Aluminotermia</p><p>Reação do alumínio com um óxido metálico dando como resultado o metal</p><p>envolvido e o óxido de alumínio, com liberação de calor.</p><p>Fonte de Energia Química</p><p>Processo de Soldagem por Fusão.</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem por Aluminotermia</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=wWeDSYScPx0</p><p>Fonte de Energia Química</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=5uxsFglz2ig</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem Oxigás</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=32-q0b1HKSI</p><p>Fonte de Energia Química</p><p>Soldagem</p><p> Soldagem a Laser (Bombardeamento de Fótons)</p><p> Soldagem por Feixe de Elétrons (Bombardeamento de Elétrons).</p><p>Energia de alta intensidade. Utiliza o calor gerado quando o material sofre</p><p>um bombardeamento eletrônico, podendo ser de elétrons ou de fótons</p><p>Fonte de Energia Radiante</p><p>Processos de Soldagem por Fusão.</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem a Laser</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=NW4dCx-27JU</p><p>Fonte de Energia Radiante</p><p>Soldagem</p><p>Utiliza o calor produzido a partir de movimentos mecânicos. Utiliza a ruptura</p><p>dos filmes existentes nas superfícies, realizando a união sob pressão</p><p>Fonte de Energia Mecânica</p><p>Processos de Soldagem por Pressão - Na Fase Sólida.</p><p> Soldagem por Pressão A Quente</p><p> Soldagem por Pressão A Frio</p><p> Soldagem por Explosão</p><p> Soldagem por Ultra-som</p><p> Soldagem por Fricção</p><p> Soldagem por Difusão</p><p> Soldagem por Forjamento</p><p> Soldagem por Laminação.</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem por Fricção</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=42MUVQNPrXE</p><p>Fonte de Energia Mecânica</p><p>Soldagem</p><p>Principal fonte de energia utilizada na soldagem.</p><p>Fonte de Energia Elétrica</p><p> Soldagem por Resistência Elétrica (Pressão e Fusão)</p><p>Utiliza o calor produzido pela passagem da corrente elétrica num condutor</p><p>Efeito Joule (Ri2)</p><p> Soldagem a Ponto</p><p> Soldagem por Costura</p><p> Soldagem por Projeção</p><p> Soldagem por Centelhamento.</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem a Ponto</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=U3EsJJJs0zs</p><p>Fonte de Energia Elétrica</p><p>Soldagem</p><p>Fonte de Energia Elétrica</p><p> Soldagem a Arco Elétrico</p><p>Consiste de uma descarga elétrica de um eletrodo, que é sustentada através</p><p>de um gás ionizado a alta temperatura, chamada plasma</p><p> Soldagem com Eletrodo Revestido</p><p> Soldagem com Arame Tubular</p><p> Soldagem com Arco Submerso</p><p> Soldagem a Plasma</p><p> Soldagem MIG / MAG</p><p> Soldagem TIG.</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem a Arco Elétrico – MIG/MAG (GMAW)</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=WubYAcE9HWQ</p><p>Fonte de Energia Elétrica</p><p>Soldagem a Arco Elétrico – TIG</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=CimTftivi50</p><p>Soldagem</p><p>Fontes de Energia</p><p>Soldagem</p><p>Fontes de Energia</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>É formado entre o eletrodo e a peça. É considerado o quarto estado da matéria</p><p>(plasma), com temperatura elevada (pode ter em torno de 6500ºC na soldagem</p><p>com eletrodos e até 30.000 ºC na soldagem a plasma - PAW)</p><p>O arco de soldagem apresenta, em geral, uma elevada eficiência para transformar</p><p>energia elétrica em térmica e transferí-la para a peça</p><p>A maioria dos arcos de soldagem têm formato aproximadamente cônico ou “de sino”.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>É a fonte de calor mais utilizada na soldagem por fusão de materiais metálicos</p><p> Concentração de energia para fusão do metal base</p><p> Facilidade de controle</p><p> Baixo custo relativo do equipamento</p><p> Nível aceitável de riscos à saúde dos soldadores.</p><p>Apresenta uma combinação ótima de características:</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Principais parâmetros de controle</p><p> Diferença de potencial (tensão) entre o eletrodo e a peça</p><p> Corrente elétrica</p><p> Distância entre o eletrodo e a peça</p><p> Comprimento do arco.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Tensão do arco elétrico</p><p>A tensão em vazio (V0) é a tensão que a fonte oferece quando o arco não está</p><p>estabelecido. É a diferença de potencial necessária para dar origem ao arco e seu</p><p>valor varia entre 50 a 100 volts</p><p>Quanto maior a tensão em vazio, maior é a facilidade de estabelecer o arco</p><p>A tensão de soldagem (Vs) é a tensão que a fonte supre quando o arco é</p><p>estabelecido. Seu valor varia entre 15 a 36 volts.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Na soldagem a arco, correntes acima de 1000 A são utilizadas no processo a arco</p><p>submerso e da ordem de 1 A na soldagem com microplasma</p><p>Os valores mais comuns são da ordem de 10 a 100 A.</p><p>Na soldagem com eletrodo, enquanto houver um espaço entre o eletrodo e a peça</p><p>não haverá corrente passando (o ar funciona como isolante elétrico)</p><p>Para estabelecer o arco, basta encostar o eletrodo na peça e isto ocasiona,</p><p>imediatamente, uma queda de tensão</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>O emprego de uma fonte CA, CC ou CC/CA depende do tipo de soldagem a ser</p><p>realizada e dos eletrodos utilizados</p><p>Os seguintes fatores devem ser considerados:</p><p> seleção do eletrodo</p><p> espessura do metal de base</p><p> distância à fonte</p><p> posição de soldagem</p><p> sopro magnético.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Seleção do eletrodo - o uso de uma fonte CC permite o emprego de uma faixa</p><p>maior de tipos de eletrodos. Enquanto a maioria dos eletrodos é designada para ser</p><p>utilizada com CC ou CA, alguns só funcionarão apropriadamente com CC</p><p>Espessura do metal de base - fontes CC podem ser utilizadas para a soldagem</p><p>tanto de seções espessas quanto de peças finas</p><p>Chapas finas são soldadas mais facilmente com CC porque é mais fácil</p><p>estabelecer e manter o arco a níveis baixos de corrente.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Distância à peça - se a distância da peça à fonte for grande, CA é a melhor</p><p>escolha, visto que a queda de tensão pelos cabos é menor que CC</p><p>Mesmo os cabos fabricados de ligas de Cu ou Al (bons condutores), a resistência</p><p>neles torna-se maior quando seu comprimento aumenta.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Posição de soldagem - como CC pode ser operada a correntes de soldagem mais</p><p>baixas, é mais adequado para a soldagem nas posições sobrecabeça e vertical do</p><p>que a soldagem com CA.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Sopro magnético - com CC, campos magnéticos são originados através da solda.</p><p>Em soldas que apresentam variações na espessura e formas irregulares esses</p><p>campos magnéticos podem afetar o arco tornando-o fora de controle da direção</p><p>O sopro magnético é indesejável em soldagem, pois orienta o arco para direções</p><p>que, em geral, prejudicam a penetração e uniformidade do cordão de solda, além</p><p>de causar a instabilidade do arco e dificultar a operação.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Sopro magnético</p><p>O sopro magnético pode ser minimizado ou eliminado por medidas simples:</p><p> inclinar o eletrodo para o lado do sopro</p><p> soldar com arco mais curto</p><p> colocar cabo de retorno longe do arco</p><p> usar mais de um cabo de retorno</p><p> usar correntes mais baixas, quando possível</p><p> usar CA, pois o efeito do sopro é menor.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>Combinações de fontes que produzam ambas CA e CC estão disponíveis e</p><p>proporcionam a versatilidade necessária para selecionar a corrente de soldagem</p><p>adequada para a aplicação</p><p>Alguns eletrodos funcionam com CC+(polaridade reversa) e com CC-(polaridade</p><p>direta), e outros somente com CC+ ou somente com CC-.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Corrente do arco elétrico</p><p>A corrente contínua flui numa direção no circuito elétrico, e esse fluxo unidirecional</p><p>e a composição do revestimento do eletrodo terão um efeito preciso no arco e no</p><p>cordão de solda</p><p>Conexões e os efeitos das polaridades direta (CC-) e reversa (CC+), em relação ao</p><p>eletrodo.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Comprimento do arco elétrico</p><p>Comprimento do arco muito pequeno pode causar interrupções frequentes, pois o</p><p>eletrodo pode aderir (grudar) na peça, gerando cordões estreitos e com</p><p>concavidade pronunciada.</p><p>Soldagem</p><p>Arco elétrico</p><p>Comprimento do arco elétrico</p><p>Comprimento do arco muito grande, pode produzir um arco sem direção, uma</p><p>maior quantidade de respingos e proteção deficiente, o que pode resultar em</p><p>porosidade no cordão de solda</p><p>A faixa ideal de valores para o comprimento do arco é função do diâmetro do</p><p>eletrodo: 0,5 a 1,1 vezes o diâmetro do eletrodo.</p><p>Soldagem</p><p>Dificuldade para estabelecer o arco elétrico</p><p> Ferrugem (oxidação)</p><p> Tinta</p><p> Umidade (água)</p><p> Poeira</p><p> Oleosidade.</p><p>Soldagem</p><p>Exercício 3</p><p>1 – Quais são as fontes de energia para o processo de soldagem? Cite exemplos de processos</p><p>para cada tipo de fonte de energia.</p><p>2 – Explique o que é o arco elétrico.</p><p>3 – Quais são os principais parâmetros de controle do arco elétrico?</p><p>4 – Explique o que é o sopro magnético.</p><p>5 – Explique as diferenças na aplicação de corrente com polaridade direta (CC-) e reversa</p><p>(CC+) na soldagem.</p><p>6 – Explique os efeitos do comprimento do arco elétrico no cordão de solda.</p><p>Bibliografia</p><p>CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica Vol. II: Processos de Fabricação e</p><p>Tratamento, 2ª Ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986, 315p.</p><p>FELIZARDO, Ivanilza Felizardo. Apostila - Tecnologia da Soldagem. CEFET-MG,</p><p>Departamento de Engª Mecânica. Belo Horizonte, 2016</p><p>MARQUES, Paulo Villani; MODENESI, Paulo José, BRACARENSE, Alexandre</p><p>Queiroz. Soldagem – Fundamentos e Tecnologia, 3ª Ed. Belo Horizonte: Editora</p><p>UFMG, 2011, 363p.</p><p>Soldagem</p><p>Soldagem</p>