Apostila_Soldagem_2009_01

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
FACULDADE DE TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESSOS DE SOLDAGEM 
PROF. JAQUES JONAS SANTOS SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESENDE, NOVEMBRO DE 2008.
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 2 
ÍNDICE 
 
1. SOLDAGEM.................................................................................................................... 4 
2. FONTES DE ENERGIA................................................................................................. 4 
3. REQUISITOS DO PROCESSO..................................................................................... 5 
4. CONCEITOS ................................................................................................................... 5 
5. TIPOS DE SOLDA.......................................................................................................... 6 
6. METALURGIA DA SOLDA.......................................................................................... 8 
7. SOLDAGEM A ARCO ELÉTRICO............................................................................. 9 
7.1. O ARCO ELÉTRICO ............................................................................................... 10 
7.2. TIPOS DE TRANSFERÊNCIA METÁLICA..................................................... 11 
7.2.1. TRANSFERÊNCIA POR CURTO-CIRCUITO (SHORT ARC) ........................................... 12 
7.2.2. TRANSFERÊNCIA GLOBULAR .................................................................................. 13 
7.2.3. TRANSFERÊNCIA POR AEROSSOL (SPRAY)............................................................... 13 
8. PROCESSO DE SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO.......................... 14 
8.1. VANTAGENS ............................................................................................................ 16 
8.2. DESVANTAGENS .................................................................................................... 16 
8.3. ELETODO REVESTIDO......................................................................................... 16 
8.3.1. FUNÇÕES DO REVESTIMENTO .................................................................................... 17 
8.3.2. TIPOS DE REVESTIMENTOS E SUAS CARACTERÍSTICAS............................................... 18 
9. SOLDAGEM MIG/MAG ............................................................................................. 20 
9.1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 20 
9.2. VANTAGENS ............................................................................................................ 20 
9.3. SOLDAGEM COM ARAMES TUBULARES ....................................................... 21 
9.4. EQUIPAMENTOS .................................................................................................... 21 
9.4.1. SOLDAGEM MANUAL ................................................................................................ 21 
9.4.2. TOCHAS DE SOLDAGEM E ACESSÓRIOS...................................................................... 22 
9.4.3. ALIMENTADOR DE ARAME ........................................................................................ 22 
9.4.4. FONTE DE SOLDAGEM ............................................................................................... 23 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 3 
9.4.5. SOLDAGEM AUTOMÁTICA ......................................................................................... 23 
10. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 24 
 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 4 
 
1. SOLDAGEM 
 
Os processos de soldagem envolvem um conjunto de operações que visam a 
união de duas partes metálicas, de forma que a junta mantenha a continuidade das 
propriedades mecânicas, físicas e químicas (Figura 1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. FONTES DE ENERGIA 
 
Os processos de soldagem necessitam da aplicação de calor, o qual pode ser 
obtido através das seguintes fontes: 
 
� Mecânica: calor gerado por atrito ou ondas de choque (exemplos: 
soldagem por atrito, soldagem por ultra-som); 
� Química: calor gerado por reações químicas exotérmicas (exemplos: 
soldagem oxiacetilênica, soldagem aluminotérmica); 
� Elétrica: calor gerado pela passagem de uma corrente elétrica ou por um 
arco elétrico (exemplos: processo MIG/MAG, soldagem com eletrodo 
revestido); 
� Radiação: calor gerado por radiação eletromagnética ou feixe de elétrons 
(exemplos: soldagem à laser, soldagem por feixe de elétrons). 
Junta 
Calor Metal de 
adição 
Metal de base Metal de base 
Solda 
Figura 1 – Representação genérica do processo de soldagem 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 5 
 
3. REQUISITOS DO PROCESSO 
 
Os processos de soldagem devem, na medida do possível, atender aos 
seguintes requisitos: 
� Gerar energia suficiente para a união dos materiais; 
� Remover as contaminações das superfícies a serem unidas; 
� Evitar a contaminação da região da solda pela atmosfera; 
� Controlar os aspectos metalúrgicos da solda. 
 
4. CONCEITOS 
 
• Metal de base: metal que constitui as partes a serem unidas. 
• Metal de adição: metal adicionado ao metal de base para consolidar a junta soldada (nem 
sempre é necessário). 
• Passe: resultado de uma translação ao longo da junta (o primeiro passe no fundo da junta 
é chamado de “raiz”). 
• Camada: conjunto de um ou mais passes realizados lado a lado à mesma profundidade. 
• Cordão: resultado final da soldagem, constituído por um ou mais passes (Figura 2). 
 
 
 
 
 
 
 
• Penetração: profundidade atingida pelas fusão do metal de base quando este é submetido 
a um processo de soldagem. Depende do processo e dos parâmetros de execução (Figura 
3. 
 
 
 
 
 
1
2 3 
4 5 6 1 cordão 
3 camadas 
6 passes 
Figura 2 – Representação esquemática diferenciando os passes, camadas e cordão. 
p 
p 
p = profundidade de penetração 
Figura 3 – profundidade de penetração da solda. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 6 
 
• Solda autógena: o metal de base participa ativamente do processo, com ou sem a 
utilização de metal de adição. 
• Solda heterógena (brasagem): o metal de base não participa ativamente do processo, 
sendo a união consolidada pela adição de metal fundido à junta sem a fusão do metal de 
base. O metal de adição deve, portanto, ter temperatura de fusão inferior à do metal de 
base e conseqüentemente, composição química diferente. 
• Solda homogênea: o metal de adição depositado é equivalente ao metal de base. 
• Solda heterogênea: o metal de adição depositado é diferente do metal de base. 
• Diluição: relação entre a quantidade de metal de base fundido e o volume total da poça de 
fusão (Figura 4). 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplos: 
� Brasagem: D = 0% 
� Soldagem por resistência elétrica: D = 100% 
� Soldagem a arco elétrico: D = 10% a 30% 
� Soldagem a arco submerso: D = 50% a 70% 
 
• Soldagem manual: o soldador realiza todas as operações de soldagem (exemplo: 
soldagem com eletrodo revestido). 
• Soldagem semi-automática: uma parte das operações é realizada automaticamente e 
outra pelo soldador (exemplo: processo MIG/MAG). 
• Soldagem automática: todas as operações são executadas automaticamente (exemplo: 
soldagem a arco submerso). 
 
5. TIPOS DE SOLDA 
 
• Quanto ao tipo de junta (Figura 5): 
( ) %100×+= DF
F
AA
AD
Figura 4 – Diluição da solda. 
AD 
AF 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem7 
a) Junta de topo; 
b) Junta sobreposta; 
c) Junta em ângulo; 
d) Junta em “T”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O tipo de junta é determinado em função de parâmetros tais como: resistência às solicitações, 
materiais utilizados, processo utilizado, etc. 
 
• Quanto ao cordão de solda: 
a) Plano; 
b) Côncavo; 
c) Convexo. 
 
 
 
 
 
 
 
• Quanto à continuidade dos cordões de solda: 
a) Contínua; 
(a) (b) 
(c) (d) 
Figura 5 – Tipos de juntas soldadas. 
(a) (b) (c) 
Figura 6 – Tipos de cordões de solda. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 8 
b) Descontínua. 
 
• Quanto à posição das peças (Figura 7): 
a) Plana; 
b) Horizontal; 
c) Vertical; 
d) Sobre-cabeça. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. METALURGIA DA SOLDA 
 
Nos processos de soldagem que envolvem a fusão dos materiais, a 
soldabilidade está diretamente relacionada à capacidade dos metais de formarem soluções 
sólidas entre si – quanto maior esta capacidade, maior a soldabilidade entre os metais. 
Nos casos em que a solubilidade sólida é muito baixa ou nula, os processos 
por fusão se tornam inviáveis. Nestes casos são utilizados processos por pressão ou a 
introdução de um metal intermediário sem a fusão dos metais de base (brasagem). 
Nos processos de soldagem por fusão, a difusão de calor no metal de base faz 
com que se acumule neste um gradiente térmico, o qual é influenciado pela temperatura da 
poça de fusão e pela velocidade de avanço. 
As regiões afetadas por este gradiente térmico são chamadas de ZTA’s – 
Zonas Termicamente Afetadas (Figura 8)– onde os rápidos aquecimento e resfriamento 
durante o processo de soldagem afetam a estrutura do metal de base sem a alteração de sua 
composição química, principalmente em materiais submetidos previamente ao trabalho a frio 
(encruamento). 
Na zona de fusão (Figura 8) há uma transição entre as estruturas do metal de 
base e o metal de solda (metal de base + metal de adição). 
Figura 7 – Posições de soldagem. 
(a) (b) (c) 
(d) 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 9 
Se o material foi previamente trabalhado a frio (encruado), a ZTA pode passar 
por um processo de recristalização com o crescimento dos grãos, reduzindo a resistência 
mecânica e a tenacidade. 
Dependendo das taxas de resfriamento, podem se estabelecer tensões residuais 
na ZTA, enfraquecendo a junta. 
Nos aços, o material na ZTA pode ser aquecido até temperaturas 
suficientemente altas para a formação da austenita. Dependendo da composição e taxa de 
resfriamento, podem surgir estruturas martensíticas (principalmente em aços-liga ou aços de 
alto teor de carbono, onde as curvas TTT estão deslocadas para a direita), tornando esta 
região mais frágil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. SOLDAGEM A ARCO ELÉTRICO 
 
Os processos de soldagem a arco elétrico se utilizam de um arco elétrico como 
fonte de calor, dentre os quais podem-se citar os seguintes: 
 
� Soldagem com eletrodo revestido; 
� Processo MIG/MAG; 
� Processo TIG; 
� Soldagem a arco submerso. 
 
ZTA 
Peça 1 Peça 2 
Zona de 
fusão 
Metal de 
solda 
Porção do metal de adição Porção do metal de base 
Figura 8 – Representação esquemática de uma seção soldada. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 10 
7.1. O ARCO ELÉTRICO 
 
O arco elétrico consiste de uma descarga elétrica mantida através de um gás 
ionizado. A ionização do gás é conseguida com seu aquecimento seguido de um bombardeio 
de elétrons. Para tal, aplica-se uma diferença de potencial elétrico (ddp) entre a peça e o 
eletrodo (tensão em vazio – VO – Figura 9). Quando o eletrodo toca a peça,a tensão cai até um 
valor VC (tensão de curto-circuito – Figura 9) e a corrente cresce a um valor próximo à 
corrente de curto-circuito. A região de contato se aquece até a incandescência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A alta temperatura facilita a ionização do gás entre o eletrodo e a peça, o que 
ocorre devido ao bombardeio de elétrons causado pela emissão termoiônica. Nas altas 
temperaturas obtidas formam-se também vapores metálicos, os quais também se ionizam. Os 
elétrons ejetados na ionização irão colidir com outras moléculas ou átomos dos gases, 
ionizando-os numa reação em cadeia. Os íons serão atraídos para o catodo, enquanto os 
elétrons serão atraídos para o anodo, estabelecendo-se então um arco elétrico (Figura 10). A 
tensão então sobe para um valor VS (tensão de soldagem – Figura 9). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VO 
VC 
VS 
t0 t1 
V(t)
 
t
 
Abertura 
do arco Soldagem 
+ 
+ 
+ 
O - 
O - 
O - 
O - 
O - 
O - 
Catodo 
(–) 
Anodo 
(+) 
+ 
O - 
Íons 
Elétrons 
Trajetórias dos íons 
Trajetórias dos elétrons 
Figura 10 – Representação esquemática da formação do arco elétrico por ionização. 
Figura 9 – Característica elétrica da tensão durante a abertura do arco. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 11 
O arco é mantido pela ddp (tensão de soldagem) entre o eletrodo e a peça, a 
qual é fornecida pelo equipamento de soldagem. O comprimento e a área de contato do arco 
são diretamente proporcionais à tensão de soldagem (Figura 11). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A tensão de soldagem pode ser em CC (corrente contínua), a qual propicia um 
arco mais estável, ou em CA (corrente alternada), a qual propicia um arco menos estável. 
 
7.2. TIPOS DE TRANSFERÊNCIA METÁLICA 
 
Transferência metálica é a forma como o metal de adição se transfere ao metal 
de base. Os tipos de transferências metálicas são: 
 
� Curto-circuito (short arc); 
� Globular; 
� Aerossol (spray). 
 
Na transferência por curto-circuito a transferência ocorre quando um curto-
circuito elétrico é estabelecido entre o metal fundido na ponta do arame e a poça de fusão. Na 
transferência por aerossol, pequenas gotas de metal fundido são desprendidas da ponta do 
arame e projetadas através de forças eletromagnéticas em direção à poça de fusão. A 
A1 
A2 
V2 
V1 V2 > V1 
 
A2 > A1 
Figura 11 – Representação esquemática da relação entre a tensão de 
soldagem e o comprimento e área de contato do arco. 
Eletrodo 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 12 
transferência globular ocorre quando se formam grandes gotas de metal fundido, as quais 
movem-se em direção à poça de fusão por influência da gravidade. 
O tipo de transferência é influenciado pela tensão e corrente de soldagem, 
característica da fonte (a qual fornece tensão e corrente para a soldagem), bitola e 
composição do eletrodo e composição do gás de proteção (nos processos com proteção 
gasosa). 
 
7.2.1. Transferência por curto-circuito (short arc) 
 
Na transferência por curto-circuito, a transferência do metal de adição à poça 
de fusão ocorre quando uma gota de metal fundido é formada na extremidade do eletrodo, 
tornando-se suficientemente grande para entrar em contato com a poça de fusão quando 
ocorre um curto-circuito. Isto eleva a corrente de soldagem permitindo que o arco seja 
novamente aberto (Figura 12). O aumento da corrente causado pelo curto circuito gera 
respingos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na soldagem com transferência por curto-circuito são utilizados arames com 
diâmetro na faixa de 0,8 mm a 1,2 mm, comprimentos de arco pequenos (baixas tensões) e 
correntes de soldagem baixas. É obtida uma poça de fusão pequena, a qual solidifica-se 
rapidamente. O metal de adição é transferido do eletrodo à poça de fusão apenas quando há 
contato entre os dois, ou seja, a cada curto-circuito, o que ocorre de 20 a 200 vezes por 
segundo. As principais aplicações são: 
1.Ciclo do curto circuito. 2.Período do arco. 3.Períododo curto circuito. 
 
Figura 12 – Transferência por curto-circuito. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 13 
 
� Soldagem de materiais de pequena espessura em qualquer posição. 
� Soldagem de materiais de grande espessura nas posições vertical e 
sobrecabeça. 
� Enchimento de aberturas largas. 
� Soldagens com distorção mínima das peças. 
 
7.2.2. Transferência globular 
 
Ocorre quando se formam grandes gotas de metal fundido no ponta do 
eletrodo,as quais se projetam através do arco para a poça de fusão pela ação da gravidade, 
sem que haja a ocorrência de curtos-circuitos (Figura 13). 
O diâmetro das gotas formadas é geralmente maior que o diâmetro do 
eletrodo. A ocorrência de respingos é alta, o que é indesejável. 
Este tipo de transferência ocorre quando são utilizadas correntes e tensões de 
soldagem acima do valor mínimo recomendado para a transferência por curto-circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.2.3. Transferência por aerossol (spray) 
 
Neste tipo de transferência, pequenas gotas de metal fundido despendem-se da 
ponta do eletrodo e são projetadas através de forças eletromagnéticas para a poça de fusão 
(Figura 14). As correntes e tensões de soldagem são maiores que nos outros tipos de 
transferência. A corrente mínima para a transferência por aerossol é chamada de corrente de 
transição. 
 
Figura 13 – Transferência globular. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As gotas são muito pequenas, possibilitando boa estabilidade do arco e baixa 
ocorrência de respingos. Possibilita altas taxas de deposição do metal de solda, sendo 
geralmente empregada para a união de materiais com espessura igual ou maior que 2,4mm. 
A transferência por aerossol geralmente fica restrita apenas à soldagem na 
posição plana devido à grande poça de fusão formada. Aços ao carbono podem ser soldados 
fora de posição usando essa técnica com uma poça de fusão pequena, utilizando-se de arames 
com diâmetro de 0,89 mm ou 1,10 mm. 
 
8. PROCESSO DE SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO 
 
Neste processo, a fonte de energia para a fusão dos metais é obtida através de 
um arco elétrico mantido entre a ponta de um eletrodo revestido – metal de adição – e a peça 
a ser soldada – metal de base (Figura 15). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14 – Transferência por aerossol. 
Figura 15 – Processo de soldagem com eletrodo revestido. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 15 
As correntes de soldagem empregadas variam de 35 A até 240 A e as tensões 
de soldagem de 18 V até 40 V. O processo funciona com corrente contínua (CC) ou corrente 
alternada (CA), normalmente com o eletrodo ligado ao pólo positivo (polaridade inversa ou 
CC+). 
O metal de adição funde-se na ponta do eletrodo e é transferido através do 
arco até a poça de fusão, misturando-se ao metal de base de forma a constituir o metal de 
solda. Durante a soldagem, o arco e a poça de fusão são protegidos da atmosfera ambiente 
pelos gases formados através da queima do revestimento do eletrodo (Figura 16). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tal proteção também pode ser obtida pela formação de uma escória através da 
decomposição dos elementos constituintes do revestimento (Figura 16), a qual possui 
densidade menor que a do metal de solda (metal de adição + metal de base). Após a soldagem 
esta escória se solidifica na superfície, devendo ser removida. 
Os equipamentos utilizados para este processo são simples em comparação 
com outros processos a arco elétrico, consistindo basicamente de: 
 
� Fonte de energia elétrica; 
� Alicate de fixação dos eletrodos; 
� Cabos de interligação; 
� EPI’s; 
� Equipamentos para limpeza da solda; 
� Eletrodo revestido. 
 
Figura 16 – Proteção gasosa e por escória da poça de fusão. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 16 
 
8.1. VANTAGENS 
 
� Equipamentos simples, de baixo custo e portáteis, facilitando a soldagem 
em campo; 
� Não necessita de fluxantes ou gases de proteção fornecidos por fontes 
externas; 
� Pouco sensível à presença de correntes de ar que poderiam dissipar os 
gases de proteção, adequando-se ao trabalho em campo; 
� Possibilita a soldagem de uma ampla gama de materiais; 
� Facilidade para atingir áreas de difícil acesso. 
 
 
8.2. DESVANTAGENS 
 
� Produtividade relativamente baixa; 
� Necessidade de limpeza da escória formada a cada passe; 
� Por ser um processo manual, a habilidade do soldador é fator determinante 
na obtenção de uma boa solda. 
 
8.3. ELETODO REVESTIDO 
 
Consiste de uma alma formada pelo metal de adição (a qual pode ser 
produzida por fundição ou trefilação) a qual é recoberta por um revestimento formado por 
uma mistura de diferentes materiais (Figura 17). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 17 – Eletrodo revestido e elementos do processo. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 17 
8.3.1. Funções do revestimento 
 
• Isolamento elétrico: sendo o revestimento mau condutor de eletricidade, a alma do 
eletrodo é eletricamente isolada, evitando-se a abertura lateral do arco e direcionando-o 
para a poça de fusão (Figura 18). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Função ionizante: os gases formados na queima do eletrodo são mais facilmente 
ionizáveis que o ar (potencial de ionização menor), o que propicia maior facilidade 
para o acendimento do arco além de mantê-lo estável. 
 
• Proteção do metal fundido: a fusão do revestimento forma uma película protetora de 
escória (Figura 16) que recobre cada gota do metal de adição, protegendo também a 
poça de fusão e o próprio cordão de solda durante a solidificação contra a influência 
da atmosfera ambiente (formação de óxidos, os quais podem causar defeitos como 
porosidade e fragilização do cordão de solda). 
 
• Função metalúrgica: o revestimento pode fornecer elementos de liga ao metal de 
solda, além do que a escória solidificada na superfície do cordão de solda funciona 
como um tratamento térmico, evitando o resfriamento demasiadamente rápido com a 
conseqüente formação de microestruturas indesejáveis. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 18 – Função de isolamento elétrico do revestimento. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 18 
8.3.2. Tipos de revestimentos e suas características 
 
De acordo com a composição do material, os revestimentos dos eletrodos 
podem ser classificados basicamente em revestimentos rutílicos, básicos, celulósicos, ácidos 
e óxidos, sendo os três primeiros os mais utilizados. 
 
• Eletrodo com revestimento rutílico: 
� Alta proporção de rutila (óxido de titânio – TiO2), produz proteção 
essencialmente por escória. 
� O revestimento é geralmente médio ou espesso. 
� Produz gotas médias ou pequenas, com poucos respingos proporcionando 
cordões de bom aspecto. 
� Produz escória espessa e compacta, facilmente destacável. 
� Podem ser utilizados com CC ou CA. Em CC, o eletrodo geralmente está 
no pólo positivo (CC+). 
� Pode-se soldar em todas as posições. 
� A profundidade da penetração depende da espessura do revestimento (em 
geral, pequena ou média). 
� Os gases formados são de fácil ionização, produzindo um arco suave e 
tranqüilo, de fácil acendimento, facilitando o manejo. 
� Pela sua versatilidade são conhecidos como eletrodos universais. 
 
• Eletrodo com revestimento básico: 
� Alta proporção de CaCO3 e CaF2, produz proteção mista (gases e escória). 
� Geralmente o revestimento é espesso. 
� Produz gotas de tamanho médio. 
� Produz pouca escória, a qual se apresenta densa, de aspecto marrom e 
vítreo, mais difícil de ser destacada. 
� Os eletrodos são usados em CC com polaridade inversa (CC+). Em alguns 
casos pode-se soldar em CA. 
� Pode ser utilizadoem todas as posições. 
� A profundidade de penetração é média. 
� O arco deve manter-se curto. 
� Empregados em soldagens de grande responsabilidade devido ao risco 
mínimo de fissuração a frio. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 19 
 
• Eletrodo com revestimento celulósico: 
� Alta proporção de celulose, produz proteção essencialmente gasosa. 
� Revestimento de espessura média. 
� Formação de gotas de médias a grandes, com muitos respingos resultando 
em cordões de mau aspecto. 
� Apresenta pouca formação de escória, a qual tem forma delgada e se 
cristaliza rapidamente. 
� Podem ser usados em CC ou CA. Geralmente se utiliza em CC e 
polaridade inversa (CC+). 
� Permite a soldagem em todas as posições. 
� Alta profundidade de penetração. 
� Difícil ionização dos gases formados, o arco deve manter-se curto. 
� Utilizado em aplicações difíceis e trabalhos de grande resistência. 
 
• Eletrodo com revestimento ácido: 
� Revestimento composto de óxido de ferro, óxido de manganês e outros 
desoxidantes. 
� A posição de trabalho mais recomendada é a plana. 
 
• Eletrodo com revestimento oxidante: 
� Revestimento composto óxido de ferro, podendo ter ou não óxido de 
manganês. 
� Profundidade de penetração pequena. 
� Propriedades mecânicas muito ruins. 
� Usado em trabalhos nos quais o aspecto do cordão é mais importante do 
que sua resistência. 
 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 20 
9. SOLDAGEM MIG/MAG 
 
9.1. INTRODUÇÃO 
 
Na soldagem a arco elétrico com gás de proteção (GMAW – Gas Metal Arc 
Welding), um arco elétrico é estabelecido entre a peça e um consumível na forma de arame. 
O arco funde o arame continuamente 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. 
O uso de gases inertes para a proteção do metal de solda dá origem ao 
processo conhecido como soldagem MIG (Metal Inert Gas) enquanto que o uso de gases 
ativos dá origem ao processo MAG (Metal Active Gas), Eventualmente, pode-se ter uma 
mistura de gases inertes com gases ativos (MIG/MAG). 
O processo funciona com corrente contínua (CC), normalmente com o arame 
consumível ligado ao pólo positivo (CC+). A polaridade direta (CC–) é raramente utilizada 
devido à transferência deficiente do metal fundido do arame de solda para a peça. As 
correntes de soldagem empregadas são comumente de 50 A até mais que 600 A e tensões de 
soldagem de 15 V até 32 V. 
Este processo permite produzir soldas de alta qualidade com baixo custo 
através da seleção adequada de equipamento, arame, gás de proteção e condições de 
soldagem. 
 
 
9.2. VANTAGENS 
 
O processo MIG/MAG proporciona vantagens na soldagem manual e 
automática, em aplicações de alta e baixa produção. Suas vantagens quando comparado a 
outros métodos a arco elétrico são: 
 
� A soldagem pode ser executada em qualquer posição; 
� Não é necessária a remoção de escória; 
� Taxa de deposição do metal de solda alta; 
� Tempo total de execução de soldas menor (comparado ao eletrodo 
revestido); 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 21 
� Velocidades de soldagem altas; 
� Distorção das peças menor; 
� Aberturas largas preenchidas com facilidade, tornando mais eficientes 
certos tipos de soldagem de reparo; 
� Não há perdas de pontas como no eletrodo revestido. 
 
9.3. SOLDAGEM COM ARAMES TUBULARES 
 
O arame tubular é um eletrodo contínuo de seção tubular, com um invólucro 
de aço de baixo carbono, aço inoxidável ou liga de níquel, contendo elementos desoxidantes, 
formadores de escória e estabilizadores de arco na forma de um pó fluxante. 
A soldagem empregando arames tubulares oferece muitas vantagens em 
relação à soldagem com eletrodos revestidos: taxas de deposição mais altas e ciclos de 
trabalho maiores (não há troca de eletrodos) significam economia no custo do processo. 
A maior profundidade de penetração alcançada com os arames tubulares 
permite também menor preparação de juntas, proporcionando soldas de qualidade, livres de 
defeitos (falta de fusão, aprisionamento de escória, etc). 
 
9.4. EQUIPAMENTOS 
 
Os equipamentos de soldagem MIG/MAG podem ser usados manual ou 
automaticamente. 
 
9.4.1. Soldagem manual 
 
Equipamentos para soldagem manual são fáceis de instalar. Como o trajeto do 
arco é realizado pelo soldador, somente três elementos principais são necessários (Figura 19): 
 
� Tocha de soldagem e acessórios; 
� Motor de alimentação do arame; 
� Fonte de energia. 
 
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Processos de soldagem 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.4.2. Tochas de soldagem e acessórios 
 
A tocha guia o arame e o gás de proteção para a região de soldagem e conduz 
a energia de soldagem até o arame. 
Diferentes tipos de tocha foram desenvolvidos para proporcionar o máximo 
desempenho na soldagem em tipos de aplicações, variando desde tochas para ciclos de 
trabalho pesados (atividades envolvendo altas correntes) até tochas leves para baixas 
correntes e soldagem fora de posição. 
As tochas podem ser refrigeradas a água ou secas (refrigeradas pelo gás de 
proteção), com extremidades retas ou curvas. 
 
9.4.3. Alimentador de arame 
 
Sua principal função é puxar o arame do carretel e alimentá-lo ao arco. O 
controle da alimentação do arame mantém a velocidade predeterminada do arame a um valor 
adequado à aplicação. 
1. Arco elétrico 2. Eletrodo 3.Carretel ou tambor 4. Roletes de tração 5.Conduíte flexível 
6.Conjunto de mangueiras 7. Tocha de soldagem 8. Fonte de energia 9. Bico de Contato 
10. Gás de proteção 11. Bocal do Gás de proteção 12. Poça de fusão. 
 
Figura 19 – Equipamentos para o processo MIG/MAG manual. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 23 
O controle não apenas mantém a velocidade de ajuste independente do peso, 
mas também regula o início e fim da alimentação do arame a partir do sinal enviado pelo 
gatilho da tocha. Os fluxos de gás de proteção e da água de refrigeração (se for o caso) são 
normalmente controlados pela caixa de controle através do uso de válvulas solenóides. 
 
9.4.4. Fonte de soldagem 
 
Quase todas as soldagens com o processo MIG/MAG são executadas com 
polaridade inversa (CC+). O pólo positivo é conectado à tocha, enquanto o negativo é 
conectado à peça. O ajuste básico feito pela fonte de soldagem é do comprimento do arco, o 
qual é ajustado pela tensão de soldagem. 
 
9.4.5. Soldagem automática 
 
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. 
UERJ/FAT 
Processos de soldagem 24 
 
10. BIBLIOGRAFIA 
 
WAINER, E; BRANDI, S. D.; MELLO, F. D. H. – Soldagem: Processos e Metalurgia 
– Ed. Edgard Blucher, 1992. 
CHIAVERINI, V. – Tecnologia Mecânica, Volume II: Processos de Fabricação e 
Tratamento – Ed. Mc Graw Hill, 1986. 
OKUMURA, T., TANIGUCHI, C. – Engenharia de Soldagem e Aplicações – LTC, 
1982. 
MARQUES, P. V. – Tecnologia da Soldagem – Esab, 1991.