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FACULDADE DE ENGENHARIA Curso de: Engenharia Mecânica PRÁTICA TÉCNICO PROFISSIONAL DE SOLDADURA Aula2: Exploração, operação e exercícios de manejo de equipamentos de soldadura Docente: Engo Aristides Miteca UNIVERSIDADE ROVUMA 14/03/2025 1 Conteúdos • Soldadura manual com eléctrodos revestidos; • Soldadura por arco submerso; • Soldadura TIG e • Soldadura MIG/MAG 14/03/2025 2 SOLDADURA MANUAL COM ELÉCTRODOS REVESTIDOS 14/03/2025 3 Conteúdos – Conceitos fundamentais – Soldadura eléctrica por arco-voltaico – Soldadura por arco com eléctrodo revestido • Aplicações • Equipamentos e procedimentos usados • Tipo de eléctrodo • Conservação de eléctrodos • Cálculo da intensidade da corrente de solda • Regimes de soldadura eléctrica por arco voltaico • Preparação de peças em aço para a soldadura 14/03/2025 4 Soldar aço usando a soldadura eléctrica por arco voltaico A ligação de peças em uma estrutura é conhecida como junta. Uma junta pode ser obtida utilizando-se os mais variados elementos de fixação: parafusos, rebites, engates, cordões de solda, etc. de entre estas a soldadura é uma das mais utilizadas por sua facilidade de utilização, confiabilidade e custo. 14/03/2025 5 Variados elementos de fixação Parafusos Rebites 14/03/2025 6 variados elementos de fixação Engate 14/03/2025 7 variados elementos de fixação Cordão de solda 14/03/2025 8 Conceitos fundamentais Chama-se soldadura ao processo de união de duas ou mais peças metálicas, através do aquecimento local das mesmas até ao estado plástico ou derretido utilizando ou não os esforços mecânicos. Transformador de solda (máquina de soldar) é um aparelho eletrostático que serve para transformar a corrente e a tensão de intensidade maior para intensidade menor suficiente para a soldadura. 14/03/2025 9 14/03/2025 10 Conceitos fundamentais Transformador de solda (máquina de soldar) 14/03/2025 11 Conceitos fundamentais Material-base: é o material que constitui as peças a unir. Material de adição: é o material usado na soldadura capaz de preencher a folga entre as superfícies das peças a ligar, podendo ser da mesma natureza ou não que o de material das peças. O material de adição de mesma natureza com o das peças é usado para assegurar a continuidade de propriedades das peças na zona de ligação. A soldadura eléctrica, como o nome indica, utiliza a corrente eléctrica como fonte de calor para aquecer os bordos das peças a unir. É um processo em que a energia se obtém por meio de calor produzido por um arco eléctrico que se forma no espaço compreendido entre a peça a soldar e a extremidade do eléctrodo. 14/03/2025 12 Soldadura eléctrica por arco-voltaico Geralmente, o eléctrodo também constitui o material de adição e, com o arco eléctrico se funde, depositando-se entre as peças a unir. A corrente que se emprega neste tipo de soldadura pode ser contínua ou alternada, sendo a corrente contínua a que mais se utiliza na maioria dos trabalhos, em virtude da energia ser constante e possibilitar gerar um arco mais estável. 14/03/2025 13 Soldadura eléctrica por arco-voltaico A corrente alternada tem algumas limitações, permitindo apenas efectuar operações de soldadura na posição horizontal e preferencialmente em materiais ferrosos, não sucedendo o mesmo com a corrente contínua, que não apresenta tais limitações em termos de posição de solda e material. 14/03/2025 14 Soldadura eléctrica por arco-voltaico A Soldadura por arco com eléctrodo revestido, o mais comum, é um processo no qual a ligação dos metais é obtida pelo aquecimento destes com um arco estabelecido entre o eléctrodo e a Peça. Neste processo é estabelecido um arco eléctrico entre a ponta do eléctrodo revestido e a Peça a soldar o que origina a transferência ao longo do arco de gotas de metal em fusão para o banho de fusão formado na zona da junta de soldadura. 14/03/2025 15 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Estas gotas de metal, bem como todo o banho em fusão, são protegidas da contaminação atmosférica através de uma camada gasosa gerada pela decomposição do revestimento do eléctrodo. A escória que se produz flutua sobre o banho em fusão protegendo o metal depositado da contaminação atmosférica durante o período de solidificação. A escória que, entretanto, solidificou deve ser removida após a execução de cada passe de soldadura 14/03/2025 16 Soldadura por arco com eléctrodo revestido O eléctrodo é formado por um núcleo metálico (‘’alma”), com cerca de 250 a 500mm de comprimento, revestido por uma camada de minerais (argila, fluoretos, carbonatos, etc.) e ou outros minerais (celulose, ferro, ligas, etc.). O diâmetro indicado de um eléctrodo corresponde sempre ao diâmetro da alma. Os diâmetros de mercado variam na faixa de 2 a 6mm, embora existam eléctrodos especiais com dimensões diferentes destas. 14/03/2025 17 Soldadura por arco com eléctrodo revestido O revestimento gera escória e gases que protegem da atmosfera a região a ser soldada e tem as seguintes funções no processo: ✓ Estabilizar o arco eléctrico; ✓ Gerar gases de protecção da poça; ✓ Produzir escoria que evita contaminação pelo ar atmosférico da poça de fusão e do cordão de solda; ✓ Adicionar elementos de liga na poça de fusão; ✓ Facilitar a soldadura fora de posição; 14/03/2025 18 Soldadura por arco com eléctrodo revestido 14/03/2025 19 Soldadura por arco com eléctrodo revestido O processo de soldadura por arco com eléctrodo revestido é essencialmente utilizado para a soldadura de ligas ferrosas na fabricação de estruturas metálicas, na construção naval e nos trabalhos de metalomecânica em geral. 14/03/2025 20 Aplicações Vantagens: ▪ Baixo custo de equipamento ▪ Não necessita de fluxo de gases externos ▪ Soldadura em locais de difícil acesso ▪ Disponibilidade de consumíveis no mercado ▪ Pouco sensivel a presença de correntes de ar. Limitações: ▪ Necessidade de remoção de escória ▪ Dependente da habilidade do soldador ▪ Produção de fumos e respingos ▪ Não automatizável. 14/03/2025 21 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Equipamentos e procedimentos usados O local de trabalho de um soldador, posto de soldadura, é definido como sendo um lugar dotado de equipamento necessário para executar os trabalhos de soldadura. O equipamento usual consiste de fonte de energia (ou maquina de soldar), porta eléctrodo e cabos, além de equipamentos de segurança para o soldador (máscaras, luvas, aventais, etc.), equipamento auxiliar (grampos, torno de bancada, alicate, etc.) e para a limpeza do cordão e remoção de escória (rebarbadeira, picadeira e escova de aço). 14/03/2025 22 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Equipamentos e procedimentos usados 14/03/2025 23 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Para soldar, depois da maquina de soldar ligada é devidamente regulada, a parte não revestida do eléctrodo é fixada no porta eléctrodo (polo positivo) e o cabo terra (polo negativo) com a extremidade ligado a um alicate fixa-se a Peça a soldar e, o arco é iniciado tocando rapidamente a ponta do eléctrodo na peça a soldar, onde o arco é estabelecido. 14/03/2025 24 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Tipo de eléctrodo Os eléctrodos utilizados em soldadura classificam-se em: ▪ Eléctrodos com revestimento ▪ Eléctrodos sem revestimento 14/03/2025 25 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Conservação de eléctrodos A humidade em excesso no revestimento dos elétcrodos (principalmente os básicos), é de uma forma geral, prejudicial a soldagem. Ela pode levar a instabilidade do arco, formação de respingos e porosidades principalmente no inicio do cordão e a fragilização e fissuração pelo hidrogénio. Devido aos citados problemas causados pela humidade, os eléctrodos devem de preferência seradquiridos em embalagens hermeticamente fechadas e armazenados em ambientes controlados, de modo a serem evitados danos e contactos com a humidade do ar 14/03/2025 26 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Conservação de eléctrodos Por ambientes controlados, entende-se ambientes com humidade relativa do ar menor do que 50%. As embalagens dos eléctrodos são consideradas totalmente estanques enquanto fechadas. Após abertas, perdem a capacidade de executar uma adequada armazenagem, e os eléctrodos devem ser mantidos em estufas. 14/03/2025 27 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Cálculo da intensidade da corrente de solda A intensidade da corrente de solda é calculada pela seguinte fórmula: 14/03/2025 28 Soldadura por arco com eléctrodo revestido 𝑰𝑪𝑺 = 𝑫𝑬. 𝑬𝑷. 𝒌Onde: 𝐼𝐶𝑆 - intensidade da corrente de solda 𝐷𝐸 – diâmetro do eléctrodo 𝐸𝑃 – espessura da peça 𝑘 – constante (𝑘 = 20) Em alguns casos não tem sido possível identificar a espessura da peça (𝐸𝑃) a soldar, e neste contexto usa-se a seguinte formula: 𝑰𝑪𝑺 = 𝑫𝑬. 𝒌 𝑘 = (40 − 60) Regimes de soldadura eléctrica por arco voltaico Regimes de soldadura – são regras ou normas que o soldador deve respeitar com o objetivo de obter uma boa soldadura. São os seguintes: ✓ Intensidade da corrente de solda ✓ Uso da mascara ✓ Posição do operador ✓ Polaridade da corrente 14/03/2025 29 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Regimes de soldadura eléctrica por arco voltaico ✓Diâmetro do eléctrodo ✓Espessura da peça ✓ Inclinação do eléctrodo (35 – 450) ✓Comprimento do arco (2 – 3 mm) ✓Velocidade de avanço 14/03/2025 30 Soldadura por arco com eléctrodo revestido Secção Predefinida Diapositivo 1 Diapositivo 2: Conteúdos Diapositivo 3 Diapositivo 4: Conteúdos Diapositivo 5 Diapositivo 6 Diapositivo 7 Diapositivo 8 Diapositivo 9 Diapositivo 10 Diapositivo 11 Diapositivo 12 Diapositivo 13 Diapositivo 14 Diapositivo 15 Diapositivo 16 Diapositivo 17 Diapositivo 18 Diapositivo 19 Diapositivo 20 Diapositivo 21 Diapositivo 22 Diapositivo 23 Diapositivo 24 Diapositivo 25 Diapositivo 26 Diapositivo 27 Diapositivo 28 Diapositivo 29 Diapositivo 30