Aula 7_Arame Tubular

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Mário Bittencourt - UNESA – 2014.2 1
14/08/2014
Docente: Mário Bittencourt
Fundamentos do Processo 
ARAME TUBULAR
Sumário da Apresentação
� Descrição do processo
� Processo de Fabricação - Arame Tubular
� Tipos de Arames Tubulares
� Classificação ASME e AWS
� Dados de Operação
� Vantagens Comparativas
� Bibliografia
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� O processo de soldagem a arco elétrico com ARAME 
TUBULAR é uma variação do processo MIG/MAG.
� A diferença principal está no arame eletrodo, que 
contém no seu núcleo um material fundente.
Descrição do Processo
� No processo ARAME TUBULAR o arco elétrico é 
estabelecido entre um arame eletrodo tubular, 
alimentado continuamente com velocidade controlada, e 
a peça a ser soldada.
� A poça de fusão e o arame fundido PODEM ser 
protegidos ou NÃO da contaminação da atmosfera por 
uma cortina gasosa.
� É considerado um processo de soldagem semi-
automático.
Descrição do Processo
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� A nomenclatura ARAME TUBULAR esta relacionada a 
característica do arame eletrodo utilizado.
� Também é conhecido pela sigla internacional FCAW, 
que significa “Flux Cored Arc Welding”, ou seja 
Soldagem a Arco com Núcleo de Fluxo.
Descrição do Processo
� O calor para a soldagem é obtido do arco elétrico 
estabelecido entre um eletrodo tubular e o metal de 
base.
� A transferência metálica para poça de fusão ocorre no 
arco elétrico.
� O contato elétrico é do tipo deslizante.
Descrição do Processo
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Descrição do Processo
� A alimentação do eletrodo é 
continua e o material 
fundente presente no seu 
núcleo funde-se, formando 
uma ESCÓRIA e um gás, 
que cobre o metal de solda e 
o metal depositado, 
protegendo a poça de fusão.
Descrição do Processo
� Um gás de proteção adicional poderá ser utilizado 
para a proteção da poça de fusão.
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� Apresenta maior produtividade e melhores 
propriedades mecânicas quando comparado ao 
processo com eletrodos revestidos.
� Desempenho varia de acordo com o tipo de 
enchimento ou formulação do fluxo.
Descrição do Processo
� Utilização em chapas acima de 6mm.
� Arames com pó metálicos e arco pulsado, permitem 
utilizar o processo com vantagem, em espessuras a 
partir de 2mm.
� Podem ser utilizados em aplicações de união ou 
revestimento.
Descrição do Processo
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� Princípios semelhantes ao processo MIG/MAG.
� Mesmos equipamentos com exceção dos rolos de 
alimentação que devem ser dentados.
� Fontes de tensão constante permitem a auto 
regulação do arco.
� Mesmas variáveis do processo MIG/MAG.
Instalação do Processo
Fo
n
te
: 
D
VS
Instalação do Processo
COM ou SEM 
Gás de Proteção
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� A unidade de alimentação do 
arame e a fonte de energia 
estão conjugadas de modo a 
fornecer uma a auto-regulagem 
para o comprimento do arco.
Equipamento de SoldagemInstalação do Processo
ARAME SÓLIDO ARAME TUBULAR
INFORMAÇÃO DO Ø ARAME
� Seleção das roldanas alimentação arame.
Instalação do Processo
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Processo SEM Gás de Proteção
Processo COM Gás de Proteção
� Opcionalmente, pode-se utilizar uma proteção 
adicional de gás por meio de uma fonte externa.
� Neste caso, o fornecimento de gás utilizado é 
similar ao do processo MIG/MAG e a soldagem 
pode ser feita em todas as posições.
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Processo COM Gás de Proteção
� Fita metálica de aço baixo carbono
� Fluxo ou pó metálico no interior
� Trefilação para bitola desejada
� Secagem
� Embalagem
SEÇÃO 
TRANSVERSAL
Processo de Fabricação - Arame Tubular
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Processo de Fabricação - Arame Tubular
Processo de Fabricação - Arame Tubular
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� Os arames são disponíveis nos diâmetros 
1,2/1,6 mm (FCAW) e 2,0/2,4/3,2/4,0 mm (SAW) 
e em diversos tipos de embalagens.
Processo de Fabricação - Arame Tubular
� Bitolas de 1,20mm (GMAW) possibilitam:
- melhor controle da poça
- transferência metálica otimizada em correntes 
menores
Processo de Fabricação - Arame Tubular
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Processo de Fabricação - Arame Tubular
� Fundente Não Metálico “Flux Cored” (com escória)
- Rutílicos
- Básicos
� Fundente Metálico “Metal Cored” (sem escória)
� Arames tubulares para soldagem sem gás de proteção 
AUTOPROTEGIDOS (“self-shielded”)
Tipos de Arames Tubulares
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Características dos Arames Rutílicos, 
Básicos e com Pó Metálico
� Diferenças entre os três tipos em função dos 
componentes do interior da fita.
� Básicos e rutílicos (flux cored) podem conter 
eventualmente pó de ferro na formulação.
� Arames com pó metálico (metal cored) possuem pó 
de ferro, desoxidantes e eventualmente outros pós 
metálicos.
Classificação AWS
Classificação AWS
Especificação Consumível
� AWS A 5.9 Aço inoxidável com pó metálico 
interno
� AWS A 5.15 Ferro fundido
� AWS A 5.18 Aço carbono com pó metálico 
interno
� AWS A 5.20 Aço carbono com fluxo interno
� AWS A 5.21 Arames para revestimento
� AWS A 5.22 Aço inoxidável
� AWS A 5.29 Aço de baixa liga com fluxo 
interno
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Classificação AWS
Classificação AWS
Classificação ASME / AWS
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Classificação ASME / AWS
� Solda em todas as posições 
� Transferência em spray
� Alta taxa de deposição
� Excelente estabilidade do arco elétrico e controle da 
poça de fusão
� Baixa quantidade de respingos e excelente 
acabamento do cordão de solda 
Arames Tubulares Rutílicos
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� Aplicáveis a uma extensa variedade de aços.
� Penetração superior quando comparado com 
arame sólido.
� Escória auto-destacável (fácil remoção).
� Em aços C-Mn podem ser utilizados onde se exija 
temperaturas de ensaio de impacto até -40º C
� Baixo teor de hidrogênio no metal de solda
Arames Tubulares Rutílicos
Arames Tubulares Rutílicos
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Arames Tubulares Rutílicos
� Apresentam baixo hidrogênio difusível (menor que 
5ml/100gmd).
� Aplicado em aços de média a alta resistência mecânica.
� Excelentes propriedades mecânicas e propriedades de 
impacto (tenacidade).
� Eficiência de deposição até 90%, apresentando maior 
taxa de deposição que qualquer outro “flux cored”.
Arames Tubulares Básicos
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� A fina camada de escória é facilmente removível, 
reduzindo a incidência de inclusões.
� Diâmetros de 1,2 mm dão excelentes soldagens em 
todas as posições.
� Podem ser usados tanto com CO2, quanto com 
mistura de Ar + CO2.
� Recomendados para soldagem multipasse em sessões 
espessas e em equipamentos pesados sob condições 
restritas.
Arames Tubulares Básicos
Arames Tubulares Básicos
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� Permite utilização de maiores correntes que os 
arames sólidos, o que contribui ainda mais para 
o aumento da produtividade.
� Eficiência de deposição de 90-95%
� Sem escória, o que beneficia automatização e 
robotização.
� Melhor desempenho e maior produtividade que 
os sólidos em função da maior densidade de 
corrente.
Pó Metálico
Pó Metálico
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Variáveis do Processo� Velocidade de alimentação de arame especificada 
para determinado tipo e dimensão do arame e gás 
de proteção
� Intensidade de corrente: função de velocidade de 
alimentação do arame é relacionada a um valor de 
tensão
� Tensão do arco: ajustada de acordo com a bitola 
do arame e posição de soldagem
� Stickout
Variáveis do Processo
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Técnica de Soldagem
� Com oscilação temos maior energia de soldagem, 
e portanto, redução nos valores de propriedades 
mecânicas( resistência ao impacto)
� Passes estreitos propiciam melhores 
propriedades mecânicas.
� Arames rutílicos e básicos devem ser utilizados 
preferencialmente com soldagem a ré 
(>penetração)
� Para arames com pó metálico, utilizar a 
soldagem avante.
Técnica de Soldagem
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Emissão de fumos metálicos em função do 
gás de proteção
Fo
n
te
 
TW
I
Emissão de CO em função da composição 
do gás de proteção
Fo
n
te
 
TW
I
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Taxa de Geração de Fumos Metálicos
Arame Tubular Auto 
Protegido (FCAW)
Eletrodo Revestivo 
(SMAW)
CO2 - FCAW
CO2 - GMAW
Ar - 5%O2 - GMAW Spray*
0
5
10
15
20
25
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Corrente de Soldagem (A)
G
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Arames Tubulares X Eletrodos Revestidos
� Mesma versatilidade com menor quantidade de 
bitolas
� Menor custo devido a maior taxa de deposição e 
fator de operação
� Depósito de baixo hidrogênio
Vantagens Comparativas
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Arames Tubulares X Eletrodos Revestidos
� Não necessidade de estufa de ressecagem e 
manutenção; estocagem simplificada; baixa perdas
� Menores custos de estoque; geralmente uma ou 
duas bitolas são suficientes
� Facilmente adaptável para mecanização ou 
robotização
Vantagens Comparativas
Arames Tubulares X Arames Sólidos
� Melhor controle da poça
� Maiores taxas de deposição (30-70%)
� Maiores correntes = menor risco de falta de fusão
� Maior penetração = grande vantagem para juntas em 
ângulo
Vantagens Comparativas
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Arames Tubulares X Arames Sólidos
� Menor sensibilidade aos primers
� Maior tenacidade
� Maior versatilidade e em geral mais baixo custo 
na produção de arames ligados.
� Composição química do metal de solda 
facilmente adaptável.
Vantagens Comparativas
Comparativo de Taxas de Deposição
3,8
5,8
7,2
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3,2
4,4
5,6
Taxa de Deposição
250
Correntes Típicas para Otimização de 
Juntas em Ângulo
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Correntes Típicas para Otimização de 
Juntas em Ângulo
Bibliografia
� MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J.; BRACARENSE, A. Q., 
“Soldagem MIG/MAG e com Arame Tubular”. In: Soldagem 
fundamentos e tecnologia, 3 ed., capítulo 15, Belo Horizonte, 
MG, Editora UFMG, 2009.
� MACÊDO, W. A., “Conhecendo o Processo de Soldagem com 
Arames Tubulares”. In: Seminário Soldagem com Arames 
Tubulares - SENAI/RJ Centro de Tecnologia de Solda, Rio de 
Janeiro, RJ, 2005.