Soldagem e Fundição Soldagem 2ª prova

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Cap 2 Paginas: 
57 - 6/7/10 ; 
61 - 5/6/9; 
63 - 1/4; 
64 - 3/5/6/10; 
79 - 1/5/6/7/8/9/12/13/14/16/19; 
96 - 1/7/8/9/10/13/14/15/18 
Cap 3 pagina 
14 - 1/2/4/6/9/10/11/12
CAPÍTULO 2 – Classificação dos Processos de Soldagem
6- Em termos de intensidade da fonte, o que esperar da velocidade de soldagem de um processo de alta intensidade comparativamente a um processo de baixa intensidade.
Se comparado a um processo de baixa intensidade, o processo de alta intensidade da fonte terá maior velocidade de soldagem, uma energia de soldagem baixa, uma ZTA estreita com granulação menos afetada e velocidade de resfriamento alta da junta, com consequências para a microestrutura da solda e da ZTA. 
7- Quais as vantagens dos processos com fonte térmica “focável” artificialmente?
Alguns processos, apesar do baixo rendimento térmico, permitem focar artificialmente a fonte térmica com ações de lentes (Laser), bocal constritor (Plasma), bobinas de focalização (Feixe de Elétrons) de modo a concentrar ainda mais o calor numa área pontual, elevando bastante a temperatura e eficiência de fusão. 
Pequena área de incidência da fonte térmica na junta potência específica alta calor concentrado maior eficiência na fusão da junta.
Diferença entre Key-hole e melt-in.
10- Compare as épocas da revolução industrial com os tempos atuais: qual a influência das invenções e inventos tecnológicos na evolução da tecnologia da soldagem de materiais metálicos?
Com a descoberta de outras fontes de energia, tais como a energia elétrica, durante e após a revolução industrial surgiram diversos métodos de soldagem. 
5- O que a polaridade determina na soldagem a arco com corrente contínua?
A polaridade define o sentido da corrente no circuito elétrico de soldagem em corrente contínua, conforme notação e convenção:
- CC- = indica corrente contínua polaridade direta, ou seja, o eletrodo fica ligado ao terminal negativo e a peça ou bancada ao terminal positivo da máquina de soldagem a corrente tem sentido eletrodo/junta.
- CC+ = indica corrente contínua polaridade inversa ou indireta, ou seja, o eletrodo fica ligado ao terminal positivo e a peça ou bancada ao terminal negativo da máquina de soldagem a corrente tem sentido junta/eletrodo.
6- Explique porque a eletrônica fez uma revolução na tecnologia da soldagem.
Controle de:
Corrente;
Tensão;
Temperatura;
Sistema de medição.
9- Qual é a consequência para os processos com eletrodo não consumível ao se usar corrente pulsada?
- Corrente contínua pulsada direta (CP-) penetração menos profunda com energia moderada;
- Corrente contínua pulsada inversa (CP+) penetração mais rasa com energia moderada + efeito limpeza.
1- Por que o arco sofre influência de campos magnéticos?
Pois são cargas em movimento sobre a influencia de um campo magnético.
4- Qual a vantagem de ocorrer o efeito limpeza de óxido em soldagem a arco?
Limpeza de Óxido (“Decapagem Eletrônica”)
Efeito de remoção da camada superficial de óxido da junta, durante a soldagem, pela ação dos elétrons em CC+ e CP+ ou CA (a cada meio ciclo), quando estes são emitidos e direcionados do polo negativo (peça) em direção ao polo positivo (eletrodo).
A peça limpa permite uma melhor qualidade da solda, sem óxidos e impurezas, possibilitando uma homogeneidade da solda. Diminuindo as ocorrências de defeitos e falhas.
3- Explique 2 situações onde é importante conhecer o fator de trabalho de uma máquina de soldagem a arco.
Fator de trabalho chamado também de fator de Marcha de uma máquina, expressa em % o máximo tempo que ela pode ficar ligada em carga soldando, sem aquecimento excessivo. A não observância deste limite pode danificar internamente os circuitos da máquina. É um parâmetro que serve para comprar máquinas de diferentes fabricantes.
5- Quais as principais vantagens das máquinas eletrônicas para soldagem? E as desvantagens?
Vantagens
As máquinas eletrônicas proporcionam maior performance da soldagem, pois podem realizar as mesmas funções das máquinas convencionais com controle preciso das variáveis operacionais e elétricas do processo. São dotadas de programa próprio ou aberto, com possibilidade de programar as características internas e externas de operação e memorizar os parâmetros para otimização ou repetibilidade do procedimento de soldagem. Podem apresentar diversos recursos operacionais, como comunicação com equipamentos periféricos, exigindo treinamento de supervisores, soldadores e operadores de soldagem para aproveitamento máximo destes recursos. Em geral, apresentam dimensões menores quando comparadas com as máquinas convencionais, de mesma capacidade. São mais eficientes o que pode reduzir o gasto com energia elétrica.
Desvantagens
Elevado custo
6- Uma máquina apresenta corrente máxima de 500A a 60%. Qual a corrente máxima que podemos usar caso o fator de trabalho (FI) fosse de 80%. Use a expressão:
10- Que tipo de acessório poderia ser usado na soldagem de uma junta cuja trajetória não é plana.
- braço mecânico
1- Por que o processo Eletrodo Revestido, apesar da produtividade relativamente baixa, ainda é bastante usado na área de produção? E em manutenção e reparo?
Vantagens e limitações do processo:
- produtividade relativamente baixa;
- solda em todas as posições e acessos difíceis para outros processos;
- exige EPI, radiação, respingo e gases;
- gases do revestimento protegem a poça de fusão;
- exige cuidados de transporte, manuseio, estocagem e conservação devido a ressecagem dos eletrodos;
- escória a cada cordão depositado; limpeza posto de soldagem;
- adiciona-se elementos de liga à solda através do revestimento do eletrodo.
5- Por que o processo TIG apresenta um bom controle de fusão e deposição de solda para o soldador?
O arco elétrico é estável em virtude de não existir transporte de metal fundido através dele, sendo seu comprimento controlável pelo soldador na soldagem manual. 
6- Por que o processo TIG possibilita a soldagem autógena e com metal de adição?
O eletrodo de tungstênio sustenta o arco elétrico durante a soldagem sem se consumir, de modo que o aporte de energia devido ao arco é independente do aporte de metal de adição, possibilitando a soldagem autógena ou com metal de adição. Este é introduzido manualmente ou alimentado automaticamente, de modo a ser fundido na poça fundida.
7- Explique qual a vantagem de usar CCP- na soldagem TIG de aços ao carbono/inoxidáveis.
A corrente continua pulsada negativa (sentido eletrodo/peça) é adequada para penetrações com energia moderada, indicada para aços inoxidáveis, uma vez que elevadas taxas de energia queimariam ou diluiriam os elementos de liga do metal.
8- Por que o processo Plasma consegue temperaturas relativamente altas para soldagem autógena?
O plasma gerado é constringido e direcionado mecanicamente pelo bocal da tocha, apresentando alta densidade de energia e uma alta velocidade de jato. Devido à fonte térmica focada artificialmente pelo bocal constritor, o processo apresenta estabilidade direcional, sendo insensível às variações da distância bocal/peça, favorecendo a fusão homogênea e concentrada, conferindo a precisão e menor região fundida.
9- Explique qual a vantagem de se usar o processo Plasma de arco não transferido. O que é? Diferença entre o transferido?
Processo Plasma arco não transferido: o arco que sustenta o plasma é gerado independentemente da peça a soldar.
Processo Plasma arco transferido: o arco que sustenta o plasma se transfere para a peça. 
12- Porque o modo de transferência metálica é uma variável importante em soldagem com os processos MIG/MAG?
O metal de adição fundido pode se transferir da extremidade do eletrodo à peça ou junta, das seguintes maneiras:
- curto circuito convencional;
- curto circuito controlado;
- aerossol convencional;
- aerossol forçado;
- globular.
A transferência metálica é função do:
- tipo de corrente contínua(constante ou pulsada) e características estáticas/dinâmica da máquina de solda;
- valor de tensão, intensidade de corrente, comprimento do eletrodo energizado (“stick-out”) e diâmetro do eletrodo;
- tipo de gás ou mistura gasosa usada no processo.
Como esta variável está associada à energia de soldagem, ela tem influência na penetração da solda e volume da poça fundida, definindo a aplicabilidade do procedimento de soldagem em termos de:
- posição de soldagem mais adequada;
- espessura da junta a soldar;
- índice de respingo;
- acabamento da solda;
- grau de agressão térmica a junta;
- grau de empenamento e distorção da junta.
13- Porque a transferência em curto circuito C.C. Constante, é adequada aos processos MIG/MAG, na soldagem de chapas finas e fora da posição plana de soldagem?
Transferência por curto circuito (corrente contínua) metal fundido na ponta do eletrodo entra em contato com a poça de solda, processando sua transferência.
Características: arco curto (tensão baixa) e baixa corrente baixa energia de soldagem – menor volume da poça fundida 
Aplicação: todas as posições de soldagem mais adequada às posições horizontal, vertical e sobre-cabeça (evita-se o escorrimento da solda) – onde se requer baixa energia de soldagem preferencialmente chapas finas – empenamento/distorção relativamente menor – maior quantidade de respingo e pior acabamento da solda.
14- Porque a transferência em aerossol C.C. Constante, é adequada aos processos MIG/MAG, na soldagem de chapas grossas somente na posição plana e horizontal de soldagem?
Transferência em aerossol convencional (por pulverização ou “spray”): formação e transferência aleatória de pequenas gotas em alta velocidade em voo livre natural, de maneira axial ou rotacional.
Características: arco longo (tensão alta) e densidade de corrente alta alta energia de soldagem – grande volume de poça fundida. 
Aplicação: somente posições plana e horizontal de soldagem – chapas grossas – alta produtividade, pouco respingo e bom acabamento.
16- Descreva a transferência em aerossol forçada C.C. Pulsada nos processos MIG/MAG. Por que se consegue o modo aerossol com energia relativamente baixa quando comparada com o aerossol em C.C. Constante.
Transferência aerossol forçada ou pulsada: formação e transferência controlada de uma gota a cada pulso de corrente transferência aerossol “disciplinada” controle de deposição
Características: arco médio e densidade de corrente intermediária energia de soldagem moderada
Aplicação: qualquer posição – chapas finas ou grossas – pouco respingo e bom acabamento.
Ver gráfico pág. 70.
19- Por que os eletrodos revestidos com revestimento tipo básico devem ser mantidos em estufas de conservação? Caso tal procedimento não seja observado, quais problemas podem-se ter na solda?
 
Como o revestimento tipo básico é higroscópico, isto é, tem tendência a absorver a umidade do ar, água, ele fará com que a poça fundida tenha presença de hidrogênio. Esse hidrogênio tenderá a sair do material após 48 horas depois da solda, provocando trincas. 
7- Explique porque nos processos de soldagem por resistência usam-se intensidades de corrente altas e tempo mínimo para promover a soldagem.
O aquecimento ou fusão localizada deve ser maior na interface de união dos elementos a unir rendimento térmico:
- alta intensidade de corrente promover um alto aquecimento por efeito Joule;
- mínimo tempo de passagem de corrente favorecer a dissipação de calor eficaz através das peças e nas interfaces peça/eletrodo.
Calor:
- aquecimento ou fusão localizada deve ser maior na interface da união dos elementos unir;
- parte do calor produzido é perdido no início da operação para os eletrodos ou garras, para o ambiente e/ou pela própria junta.
8- Explique porque se faz uso da aplicação de pressão nos processos de soldagem por resistência.
Pressão:
- assegura o contato contínuo da junta;
- proporciona proteção física à solda;
- expulsão de contaminação da região de união;
- geração de rebarba, na maioria dos processos;
- garantir o dimensional da peça;
- garantir a acomodação dos eletrodos e o contato perfeito entre as superfícies.
9- Quem promove a proteção à região da solda nos processos de soldagem por resistência?
A pressão
10- Além da intensidade de corrente e do tempo de passagem da corrente, por que a área de contato eletrodo/peça é uma variável importante na soldagem resistência por fusão?
R = resistência elétrica dos materiais, em Ohms (Ω);
E = espessura dos materiais ou junta a soldar, em (mm);
C = condutividade do metal base;
A = área de contato eletrodo/peça, em milímetros (mm).
Quanto maior for a área de contato eletrodo/peça, menor será a resistência naquela interface, diminuindo os riscos de ocorrer fusão naquele contato. Dessa forma, deseja-se uma área de contato grande entre o eletrodo e a peça, uma vez que se deseja a formação da poça de fusão apenas na interseção entre os materiais de união.
13- Quais as principais características dos processos a Laser e o que elas impõem à operação de soldagem.
Os lasers apresentam as seguintes características:
- não emite raios x;
- não é susceptível ou influenciado por campos magnéticos;
- pode ter comprimento de onda na faixa do visível ou invisível do espectro eletromagnético;
- pode ser transmitido em atmosferas inertes, ativas ou vácuo;
- pode ser transmitido a longas distancias sem divergir;
Produz a união de materiais com o calor obtido de um feixe concentrado de luz coerente e monocromático, que é incidido sobre a junta a ser soldada, assistido por gases de proteção ou vácuo.
O feixe pode ser focalizado com lentes ou espelhos em áreas muito pequenas, proporcionando:
- alta intensidade;
- alta precisão;
- alta velocidade de soldagem;
- não há contato físico de uma tocha ou ferramenta com a junta a ser soldada.
14- Em termos de transmissão e focalização, quais as diferenças entre o processo Laser sólido e gás?
Sistema de transmissão do laser:
Sólido fibra ótica; espelhos de vidro ótico;
Gasoso espelhos de cobre ou cobre com revestimento de Au e Mo.
Meio de transmissão do laser:
Sólido gás inerte: Ar, N2; ar ou ar seco;
Gasoso gás inerte: Ar, N2; ar ou ar seco. 
Sistema ótico de focalização do feixe:
Sólido lente de vidro ótico;
Gasoso lentes ZnSe; espelhos.
15- Por que é possível unir materiais por soldagem no estado sólido?
Soldagem por pressão no estado sólido: categorias de processos que promovem a união a temperaturas abaixo do ponto de fusão dos materiais de base, sem metal de adição, com aplicação de forças compressivas, de baixa ou alta intensidade.
Tipos de processos por pressão no estado sólido:
- Processo por Fricção;
- Processo por Ultra-som;
- Processo Explosão;
- Processo por Forjamento;
- Processo por Pressão;
- Processo Difusão.
- Processo por Fricção
As peças são colocadas em contato e friccionadas, gerando calor suficiente para levar as superfícies à fase plástica, quando então se aplica pressão contínua até consolidar a união por deformação plástica. Uma das peças normalmente é mantida fixa, enquanto a outra sofre rotação ou movimento relativo, deslocando plasticamente o material de interface, dando origem à rebarba na junta soldada.
- Processo por Ultra-som
Aplicação de energia de vibração de alta frequência à junta, enquanto as peças são mantidas em contato permanente, sob pressão. A vibração ultra-sônica é gerada em um transdutor, sendo transmitida através de um sistema de acoplamento chamado sonotrodo.
- Processo por Difusão
A união é promovida pelo contato das superfícies mantidas sob pressão e sob atmosfera gasosa inerte ou vácuo, sem deformação plástica macroscópica ou movimento relativo das peças; a temperatura elevada, além de favorecer a difusão, facilita o contato físico entre as peças, por deformação plástica localizada.
A difusão é promovida pelo gradiente de concentração existente entre materiais colocadosem contato, favorecendo um fluxo de metal, pela movimentação de átomos/elementos, acelerada pela temperatura.
18- Compare os processos de soldagem no estado sólido por Explosão e por fusão com Arco Submerso com eletrodo na forma de fita, aplicados em revestimento resistente a corrosão.
Processo de soldagem por explosão:
Descrição do processo:
A união é produzida progressivamente pela alta velocidade de impacto das peças como resultado de uma detonação controlada do explosivo, com velocidade da ordem 1500 a 8000m/s. A explosão acelera um material de encontro ao outro, de modo a proporcionar um fluxo plástico de metal a uma velocidade na qual uma união metálica será formada entre eles, quando ocorre a colisão. 
A energia cinética de um elemento sendo arremessado contra outro, é liberada na forma de onda de choque, que se propaga na superfície entre eles, gerando uma interface de união, ondulada e livre de óxidos. Outras variáveis do processo: acabamento superficial e ângulo de posicionamento de uma peça em relação à outra.
Processo de soldagem a arco submerso:
Descrição do processo:
O arco elétrico estabelecido entre o eletrodo e a peça promove a fusão, ficando submerso numa proteção de fluxo fundido.
O eletrodo é continuamente alimentado à região da solda e se funde juntamente com parte do fluxo. Durante a soldagem, é mantida uma camada de fluxo sobre a região da solda, formando uma barreira física contra a atmosfera externa, deixando desta maneira, o arco encoberto.
A parte do fluxo que se funde, gera uma escória e se solidifica, formando uma camada protetora sobre o cordão de solda depositado. O fluxo não fundido retorna ao alimentador de fluxo, sendo reaproveitado. 
Vantagens e limitações do processo:
- altamente produtivo e facilmente automatizável;
- ausência de respingos, fumos e fumaças;
- alta penetração/diluição da solda, quando se usa eletrodo na forma de arame; 
- mínima diluição, quando se opera com fita;
- arco encoberto: dispensa máscara com filtro e proteção coletiva contra radiação;
- inadequado para juntas de difícil acesso;
- limitado às posições plana e horizontal em função da alimentação do fluxo por gravidade;
- presença de escória, maior tempo de limpeza da solda e sujeira do posto de soldagem; 
- aluminotermia
- pino prisioneiro
 CAPÍTULO 3 - Tecnologia da Brasagem
1- Explique qual condição básica deve existir para que ocorra uma Brasagem.
Definição de Brasagem:
Operação de união através da interposição de um metal de adição, à junta, sem que ocorra fusão dos materiais de base, conferindo propriedades adequadas à junta.
A condição básica para que ocorra uma brasagem é:
Temperatura de fusão do metal de adição < Temperatura de fusão do material