PROCESSOS DE SOLDAGEM

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<p>Métodos de União dos Metais</p><p>forças mecânicas macroscópicas</p><p>forças microscópicas</p><p>soldagem</p><p>brasagem</p><p>colagem</p><p>O QUE É SOLDA?</p><p>Solda é a união localizada de metais e não metais,</p><p>produzida com ou sem um metal de adição.</p><p>A solda pode também reparar ou revestir.</p><p>Formação de uma junta soldada</p><p>Processo de soldagem por deformação</p><p>Processo de união por fusão</p><p>Deposição de material</p><p>Recuperação de defeitos de fundição</p><p>Terminologia da soldagem</p><p>Tipos de chanfro</p><p>Encosto ou nariz(S): Parte</p><p>não chanfrada de um</p><p>componente da junta.</p><p>Garganta, folga ou fresta</p><p>(f): Menor distância entre</p><p>as peças a soldar.</p><p>Ângulo de abertura da</p><p>junta (α) e ângulo de</p><p>chanfro (β).</p><p>Os elementos de um</p><p>chanfro são escolhidos de</p><p>forma a permitir um fácil</p><p>acesso até o fundo da</p><p>junta, mas, idealmente,</p><p>com a menor necessidade</p><p>possível de metal de</p><p>adição.</p><p>Regiões de uma junta soldada</p><p>Regiões de uma junta soldada</p><p>HISTÓRIA DA SOLDAGEM</p><p>• Pré História – Idade Média Soldagem por Forjamento</p><p>• 1500 – 1800 Ferro Gusa Fundição</p><p>• 1809 Arco Elétrico ING.</p><p>• 1885 Primeira Patente ING.</p><p>• 1890 Eletrodo Nú</p><p>• 1907 Eletrodo Revestido</p><p>• 1926 TIG</p><p>• 1948 MIG</p><p>• 1953 MAG</p><p>• 1954 Arame Tubular</p><p>• 1957 Plasma</p><p>• 1960 Laser</p><p>• Atualmente + de 50 processos usados Industrialmente</p><p>HISTÓRIA DA SOLDAGEM</p><p>CUIDADOS COM A JUNTA A SER SOLDADA</p><p>➢ As peças a serem soldadas, devem estar insentas de óleo,</p><p>graxa, resíduos do exame por líquido penetrante, areia e</p><p>fuligem do pré-aquecimento do gás, uma faixa de no mínimo</p><p>20mm de cada lado das bordas.</p><p>➢ A soldagem não deve ser executada na presença de chuva e</p><p>vento, a não ser que a junta a ser soldada esteja</p><p>devidamente protegida.</p><p>Processo de soldagem</p><p>FORMAÇÃO DO ARCO ELÉTRICO</p><p>SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO</p><p>Soldagem com eletrodo revestido é a união de metais pelo aquecimento</p><p>oriundo de um arco elétrico entre um eletrodo revestido e o metal de base,</p><p>na junta a ser soldada.</p><p>SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO</p><p>➢ A soldagem com eletrodo revestido é o processo de soldagem mais usado de todos,</p><p>devido à simplicidade do equipamento, à resistência e qualidade das soldas, e do</p><p>baixo custo.</p><p>➢ Ele tem grande flexibilidade e solda a maioria dos metais numa faixa grande de</p><p>espessuras.</p><p>FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS - ELETRODOS</p><p>O revestimento do eletrodo também tem funções importantes na</p><p>soldagem.</p><p>Didaticamente podemos classificá-las em funções elétricas, físicas e</p><p>metalúrgicas.</p><p>FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS - ELETRODOS</p><p>Funções Elétricas de Isolamento e Ionização</p><p>- Isolamento: o revestimento é um mau condutor de eletricidade, assim</p><p>isola a alma do eletrodo evitando aberturas de arcos laterais.</p><p>- Orienta a abertura de arco para locais de interesse.</p><p>Funções Físicas e Mecânicas</p><p>- Fornece gases para formação da atmosfera protetora.</p><p>- O revestimento funde e depois solidifica sobre o cordão de solda,</p><p>formando uma escória de material não metálico que protege o cordão de</p><p>solda.</p><p>- Proporciona o controle da taxa de resfriamento; contribui no</p><p>acabamento do cordão.</p><p>FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS - ELETRODOS</p><p>Funções Metalúrgicas</p><p>Pode contribuir com elementos de liga, de maneira a alternar as</p><p>propriedades da solda.</p><p>FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS - ELETRODOS</p><p>CUIDADOS COM O ARMAZENAMENTO DO ELETRODO</p><p>• Dois aspectos deverão ser considerados e bem controlados: a temperatura e a</p><p>umidade relativa do ar.</p><p>• Um eletrodo úmido poderá causar inúmeros defeitos na solda: porosidade no</p><p>início ou mesmo em todo o cordão de solda, trincas, arco instável, respingos</p><p>abundantes e acabamento ruim.</p><p>Umidade relativa Temperatura</p><p>Celulósicos 70% máx. +18ºC a + 50ºC</p><p>Demais tipos 50% máx. +18ºC mín.</p><p>CUIDADOS COM O ARMAZENAMENTO DO ELETRODO</p><p>A ESPECIFICAÇÃO AWS A5.1</p><p>E XX (X) Y Z</p><p>Eletrodo</p><p>Indicam resistência à</p><p>tração X 1000 psi</p><p>Refere-se à posição</p><p>de soldagem (1 =</p><p>todas as posições, 2 =</p><p>horizontal e plana, 3 =</p><p>plana, 4 = plana,</p><p>sobrecabeça,</p><p>horizontal, vertical</p><p>descendente).</p><p>Indica o grau de</p><p>utilização do eletrodo.</p><p>Por ex. o tipo de</p><p>corrente e o tipo de</p><p>revestimento.</p><p>AWS</p><p>A especificação AWS</p><p>A5.5</p><p>Eletrodos baixa liga</p><p>Por exemplo, a classificação E7018-A1</p><p>indica:</p><p>- Um eletrodo (letra E);</p><p>- Um limite de resistência mínimo de 70 ksi</p><p>(70); observe que 70 ksi = 485 MPa;</p><p>- Soldabilidade em todas as posições (1);</p><p>baixo hidrogênio com adição de pó de ferro</p><p>(8);</p><p>- Contém normalmente 0,5% de molibdênio</p><p>(A1).</p><p>Um eletrodo E6010 possui uma</p><p>eficiência de deposição média real</p><p>de 71,6% sem considerar a perda</p><p>da ponta. O descarte de uma ponta</p><p>de comprimento 50 mm resulta</p><p>numa queda do metal de solda</p><p>depositado para 63,8%. De modo</p><p>similar, se forem descartadas</p><p>pontas de comprimento 100 mm, a</p><p>eficiência de deposição cai para</p><p>42,6%.</p><p>FONTES DE ENERGIA</p><p>O processo de soldagem com eletrodo revestido é usualmente operado</p><p>manualmente.</p><p>O equipamento consiste de uma fonte de energia, cabos de ligação, um porta</p><p>eletrodo (alicate de eletrodo), um grampo (conector de terra), e o eletrodo.</p><p>APLICAÇÕES ?</p><p>Técnica operatória</p><p>SOLDAGEM AO ARCO ELÉTRICO</p><p>PROCESSO MIG / MAG</p><p>SOLDAGEM COM PROTEÇÃO GASOSA - MIG/MAG</p><p>A soldagem a arco com arames sobre proteção gasosa, é conhecida pelas denominações de:</p><p>• MIG ( Metal Inert Gas), quando a proteção gasosa utilizada for constituída de um gás inerte,</p><p>como Argônio (Ar) ou Hélio (He), e que não tem nenhuma atividade química com a poça de</p><p>fusão,</p><p>• MAG (Metal Active Gas), quando a proteção gasosa é feita com um gás dito ativo, ou seja, um</p><p>gás que interage com a poça de fusão, normalmente CO2 - Dióxido de Carbono ou misturas</p><p>deste com Argônio (Ar).</p><p>• GMAW, (abreviatura do inglês Gás Metal Arc Welding) que é a designação que engloba os</p><p>dois processos acima citados.</p><p>Os dois processos diferem entre si unicamente pelo gás que utilizam, uma</p><p>vez que os equipamentos utilizados são exatamente os mesmos.</p><p>A simples mudança do gás por sua vez, será responsável por uma série de</p><p>alterações no comportamento das soldagens.</p><p>SOLDAGEM COM PROTEÇÃO GASOSA - MIG/MAG</p><p>SOLDAGEM COM PROTEÇÃO GASOSA - MIG/MAG</p><p>FONTES DE ENERGIA</p><p>As principais fontes de energia utilizadas são transformadores/retificadores de corrente</p><p>contínua e Tensão Constante.</p><p>Atualmente estão sendo utilizadas fontes de energia inversoras e transistorizadas, com</p><p>tempos de resposta muito rápidos.</p><p>GASES DE PROTEÇÃO</p><p>• O principal objetivo da utilização de gases em torno do arco é impedir a oxidação e</p><p>contaminação do metal fundido pela atmosfera, tanto nas gotas quanto na poça</p><p>de fusão.</p><p>• A composição do gás influencia também no modo de transferência do metal, a</p><p>quantidade de respingos, fumaça e fumos, o formato e aparência do cordão, o</p><p>grau de penetração, o custo de limpeza e consequentemente, o custo geral da</p><p>solda.</p><p>• Dióxido de Carbono (CO2)</p><p>É o mais barato e mais usado. Com correntes de até 250A e baixos valores de tensão, pode</p><p>ser usado na transferência por curto-circuito com arco estável..</p><p>• Argônio (Ar)</p><p>Em aços é pouco utilizado puro, pois o arco fica instável e o cordão apresenta aspecto ruim.</p><p>Porém a melhoria é considerável, quando misturado com Oxigênio (O2) ou CO2</p><p>• Argônio (Ar) - Oxigênio (O2)</p><p>A adição de oxigênio (O2) 1 a 5% ao Argônio (Ar) melhora sensivelmente a estabilidade do</p><p>arco e a aparência do cordão. O2 baixa a corrente de transição, favorecendo a</p><p>transferência por ¨spray¨.</p><p>• Argônio (Ar) - CO2</p><p>Adição de CO2 em pequena quantidades tem efeito similar a adição de O2. Com 20-30% de</p><p>CO2 a quantidade de respingos aumenta bastante, principalmente em correntes próximas</p><p>a 250A. As melhores condições são para misturas entre 8 e 25% CO2, com transferência</p><p>por curto-circuito.</p><p>GASES DE PROTEÇÃO</p><p>O processo MAG é utilizado somente na soldagem de materiais ferrosos,</p><p>enquanto o processo MIG pode ser usado tanto na soldagem de materiais</p><p>ferrosos quanto não ferrosos como Alumínio, Cobre, Magnésio, Níquel e</p><p>suas ligas.</p><p>Especificações AWS de Materiais de Adição para MIG/MAG</p><p>ESPECIFICAÇÃO MATERIAIS</p><p>AWS - A 5.7 Cobre e suas ligas</p><p>AWS - A 5.9 Aço inox e aços com alto Cr</p><p>AWS - A 5.10 Alumínio e suas ligas</p><p>AWS - A 5.14 Níquel e suas ligas</p><p>AWS - A5.15 Ferros Fundidos</p><p>AWS - A 5.16 Titânio e suas ligas</p><p>AWS - A 5.18 Aço Carbono e baixa liga</p><p>AWS - A 5.19 Magnésio e suas ligas</p><p>AWS - A5.28 Aços Baixa Liga</p><p>Especificação AWS para consumíveis para MIG/MAG</p><p>APLICAÇÕES ?</p><p>Tipos de juntas</p><p>Posição de Soldagem</p>