M1_D4_T7_Processo De Soldagem Eletrogas (EGW)

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1 – Fundamentos do Processo 
Na soldagem a eletrogás – Electrogas Welding (EGW) - para o início da operação, um 
eletrodo consumível em forma de arame, sólido ou tubular, é alimentado numa cavidade 
formada pelas faces do chanfro das peças a serem soldadas e pelas sapatas de retenção. 
Um arco elétrico se inicia entre o eletrodo e uma chapa (apêndice) situada na parte 
inferior da junta. 
 
O calor do arco funde as faces do chanfro e o eletrodo, que é alimentado de maneira 
contínua. O metal fundido, proveniente do metal de adição e do metal de base, forma uma 
poça de fusão abaixo do arco a qual, se solidifica como metal de solda. 
 
O eletrodo pode oscilar horizontalmente através da junta, principalmente em juntas mais 
espessas, a fim de distribuir de maneira mais uniforme o calor e o metal de adição. 
 
À medida que a solda se solidifica uma ou ambas as sapatas se movem para cima junto 
com o cabeçote de soldagem, de modo a dar continuidade à solda. A deposição é feita 
através de movimento oscilatório na posição plana de soldagem. 
 
 
2 - Equipamentos de Soldagem 
O equipamento básico para a soldagem eletrogás é similar ao convencional da soldagem 
por eletroescória. A diferença fundamental consiste no emprego de arco elétrico durante 
toda a soldagem, o que requer a introdução do gás de proteção para proteger o próprio 
arco, e também a poça de fusão contra a contaminação pelos gases da atmosfera. Nos 
casos do emprego de arame tubular auto protegido não é utilizado sistema para 
introdução de gás de proteção. 
 
Basicamente, os componentes de soldagem por eletrogás são: 
 
• Fonte de energia de corrente contínua; 
• Alimentador de arame; 
• Uma pistola de soldagem; 
• Um mecanismo para oscilar a pistola na soldagem; 
• Sapatas de retenção (sapata de moldagem), refrigeradas a água; 
• Equipamento para suprir o gás de proteção (quando usado); 
• Controles de soldagem; 
• Cabos de conexão elétrica; 
• Isolantes. 
 
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Num sistema típico de soldagem eletrogás, os componentes essenciais, com exceção da 
fonte de energia, são incorporados num único conjunto (cabeçote de soldagem) que se 
move verticalmente para cima, acompanhando a progressão da soldagem. Dispositivos 
de controle para fluxo de água, pressão horizontal nas sapatas retentoras, oscilação da 
pistola de soldagem, alimentador de arame, e movimento vertical são similares aos 
usados no processo de soldagem com eletroescória. 
 
Fonte de Energia 
A fonte de Energia pode ser tanto do tipo tensão constante quanto do tipo corrente 
constante. Quando uma unidade de tensão constante é utilizada, o deslocamento vertical 
pode ser controlado manualmente ou por dispositivo, tal como uma célula fotoelétrica, que 
detecta a altura da subida da poça de fusão. Com fontes de energia do tipo tensão 
variável (corrente constante), o deslocamento vertical pode ser controlado pela variação 
do arco elétrico. 
 
Alimentador de Arame 
O alimentador de arame é similar ao utilizado nos processos de soldagem automática 
MIG/MAG ou com Arame Tubular. O alimentador deve ser capaz de suprir o eletrodo a 
altas velocidades, e de endireitar o arame, tornando sua extremidade reta. 
 
Pistola de Soldagem 
A pistola para soldagem por eletrogás efetua as mesmas funções daquelas das soldagens 
MIG/MAG e com Arame Tubular. Ela guia o eletrodo para a posição desejada na abertura 
da junta, transmite a corrente de soldagem para o eletrodo, e, em algumas aplicações, 
fornece gás de proteção ao redor do eletrodo e do arco. A energia é transmitida pelo bico 
de contato. 
 
A principal diferença entre uma pistola de soldagem eletrogás e as da soldagem 
MIG/MAG ou com Arame Tubular, é a limitação na dimensão paralela à abertura da raiz 
entre chapas, pois o bocal da pistola deve se adaptar nesta abertura estreita. A largura da 
pistola é frequentemente limitada a 10 mm, para que possa ter um deslocamento 
horizontal adequado. 
 
Sapatas de Retenção 
Tal como na soldagem por eletroescória, sapatas são usadas para reter a poça de fusão. 
Usualmente, ambas as sapatas movem-se para cima com a progressão da soldagem. Em 
algumas soldagens uma das sapatas pode ser um cobre-junta estacionário. Para evitar 
que a poça de fusão incorpore o cobre das sapatas, estas são refrigeradas a água para 
não se fundirem. 
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3 - Tipos e Funções dos Consumíveis – Eletrodos e Gases 
Há dois tipos de eletrodos usados comercialmente na soldagem eletrogás: o arame 
tubular (com fluxo interno) e os arames sólidos. 
 
 
 
Para soldagem de aço com arame tubular, o CO2 é o gás de proteção normalmente 
usado. A mistura de 80% argônio e 20% CO2 é normalmente usada para soldagem de 
aços com eletrodos sólidos. 
 
Alguns eletrodos tubulares utilizados na soldagem eletrogás são do tipo autoprotegido; 
onde os fluxos, quando fundidos, geram uma proteção gasosa para proteger o metal de 
adição e o metal de solda fundido. 
 
 
4 - Características e Aplicações 
O processo eletrogás é usado para a união de chapas espessas, soldadas em juntas de 
topo ou juntas em “T”, com chanfro reto ou chanfro em “V”, as quais devem ser 
posicionadas verticalmente. Como a contração é transversal e uniforme, não ocorrem 
deformações do tipo “embicamento”. O resultado da solda é excelente quanto ao grau de 
acabamento. 
 
A viabilidade econômica do processo depende da espessura da chapa e do comprimento 
da junta. O processo de soldagem a eletrogás é usado principalmente na soldagem de 
aços-carbono e aços-liga, mas também é aplicável a aços inoxidáveis austeníticos, e 
outros metais e ligas que são soldáveis pelos processos MIG/MAG (titânio e alumínio). 
 
A espessura do metal de base pode variar numa faixa de 10 a 100 mm. Usualmente, 
quando a espessura for superior a 75 mm, o processo de soldagem eletroescória é mais 
recomendado que o processo eletrogás. 
 
Quanto maior a junta a ser soldada, maior é a eficiência deste processo. Para soldagem 
de campo, por exemplo, juntas verticais de tanques de armazenamento de grande porte, 
o processo elimina o grande trabalho e o custo da soldagem manual. 
 
 
A especificação AWS A 5.26 apresenta os requisitos desses eletrodos para 
a soldagem de aços carbono e de baixa liga. 
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As variáveis de soldagem do processo eletrogás são similares às do processo por 
eletroescória. 
 
Corrente Elétrica 
O tipo de corrente normalmente utilizado no processo eletrogás é a corrente contínua 
polaridade inversa (CC+). A fonte de energia deve suprir correntes na faixa de 750 a 1000 
Amperes para ciclo de trabalho de 100% (uso contínuo). Há de se considerar que a 
elevada densidade de corrente resulta em altas taxas de deposições, que variam entre 7 
e 13kg por hora. 
 
Neste processo, o calor do arco elétrico deve ser aplicado uniformemente através da junta 
com chapas de 30 a 100 mm de espessura; a pistola de soldagem é oscilada 
horizontalmente sobre a poça de fusão para realizar uma deposição uniforme do metal, e 
a fusão completa de ambas as partes da raiz. Para junta com chapas de espessura 
inferior a 30 mm, a oscilação horizontal que foi mencionada torna-se desnecessária. 
 
 
5 - Descontinuidades Induzidas pelo Processo 
A soldagem eletrogás é basicamente um processo de soldagem MIG/MAG ou com arame 
tubular. Todasas descontinuidades encontradas nas soldas feitas pelos dois processos 
podem ser encontradas em soldas feitas com a soldagem eletrogás. Entretanto, a causa 
de algumas descontinuidades, tal como falta de fusão, pode ser diferente na soldagem 
eletrogás. 
 
Soldas feitas com processo de soldagem eletrogás sob condições normais de operação 
resultam em soldas de alta qualidade e livres de descontinuidades prejudiciais. 
Entretanto, soldagens feitas em condições anormais podem resultar em soldas 
defeituosas. 
 
As principais descontinuidades que podem ser encontradas na solda por eletrogás são: 
 
Porosidade 
Arames-Eletrodo tubulares contêm elementos desoxidantes e desidratantes no núcleo 
fluxado. Uma combinação do gás de proteção e compostos formadores de escória 
provenientes do eletrodo, usualmente produz uma solda sã, livre de porosidades. 
Contudo, se algo interferir com a cobertura do gás de proteção, podemos ter porosidade. 
Outras causas da porosidade podem ser: correntes excessivas de ar, vazamento de água 
nas sapatas de retenção e eletrodo ou gás de proteção contaminado. 
 
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Quando a porosidade é encontrada, ela usualmente começa perto das margens da solda 
e corre em direção ao eixo da solidificação. 
 
Inclusão de escória 
O processo de soldagem utiliza em geral um só passe, e assim, a remoção da escória 
não é requerida. A velocidade de solidificação da solda é relativamente baixa. Há um 
tempo grande disponível para a escória fundida sobrenadar a poça de fusão. Entretanto, 
quando é utilizada a oscilação do eletrodo, a escória pode solidificar-se parcialmente 
perto de uma sapata, enquanto o arco está perto da outra sapata. Quando o arco retorna, 
a escória, se não for refundida, pode ser incorporada. 
 
Trincas 
As trincas não ocorrem em condições normais de soldagem. O aquecimento e 
resfriamento relativamente lentos da solda reduzem consideravelmente o risco do 
desenvolvimento de fissuração a frio. Também a zona afetada termicamente tem uma alta 
resistência à fissuração a frio. 
 
Se ocorrerem trincas, elas serão do tipo trincas a quente, que se formam a altas 
temperaturas, junto com, ou imediatamente após, a solidificação. Elas estão localizadas 
próximo ao centro da solda. 
 
Trincas na solda podem ser evitadas pela modificação da característica de solidificação 
da solda. Isto pode ser realizado pela alteração da forma da poça de fusão, através de 
mudanças apropriadas nas variáveis de soldagem. A tensão do arco deve ser aumentada 
enquanto que a amperagem e a velocidade de deslocamento devem ser decrescidas. 
Frequentemente, o aumento na abertura da raiz entre chapas pode ajudar, embora isto 
possa não ser econômico. Se as trincas resultarem do alto carbono ou alto enxofre no 
aço, a penetração do metal de base deve ser mantida baixa para minimizar a diluição do 
metal de base na solda. Além disso, um eletrodo com alto teor de manganês pode ser 
usado para soldagem de aços de alto enxofre. 
 
Além dessas descontinuidades temos que observar: 
 
− A alta taxa de deposição desse processo implica em alto risco de falta de fusão; e 
− A soldagem por eletrogás, a exemplo da soldagem por eletroescória, apresenta o 
problema do superaquecimento: a granulação grosseira da solda e de regiões 
adjacentes apresenta propriedades deficientes no que se refere à tenacidade. Torna-
se, pois necessário um tratamento térmico de normalização após a soldagem. 
 
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Neste texto você conheceu o processo de soldagem a eletrogás, que é 
utilizado principalmente na soldagem de aços carbono e aços liga, 
conferindo à solda um excelente grau de acabamento. 
Você aprendeu que o processo eletrogás é usado para a união de chapas 
espessas, soldadas em juntas de topo ou juntas em “T”, com chanfro reto 
ou chanfro em “V”. Aprendeu também que a viabilidade econômica do 
processo depende da espessura da chapa e do comprimento da junta. 
Estudou que o processo de soldagem a eletrogás é usado principalmente 
na soldagem de aços carbono e aços liga, mas também é aplicável a aços 
inoxidáveis austeníticos e outros metais e ligas que são soldáveis pelos 
processos MIG/MAG (titânio e alumínio). 
Aprendeu que o equipamento básico para a soldagem eletrogás é similar 
ao convencional da soldagem por eletroescória. 
Caso seja necessário releia o texto e/ou recorra aos tutores para resolver 
suas dúvidas.