(20170810190722)Aula 01 Soldagem

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA DE CAMPO GRANDE – II
CURSO: ENGª. DE PRODUÇÃO
DISCIPLINA: MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM
Professor Rafael Henrique de Oliveira, 
Engº. Mecânico, Esp.
E-mail: rafael.henrique206@outlook.com
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PARTE 1
Fundamentos gerais, 
normas e qualificação 
em soldagem 
Manufatura mecânica: soldagem
1. Métodos de união dos metais 
2. Definição de soldagem
3. Pequeno histórico da soldagem 
3. Formação de uma junta soldada
4. Processos de soldagem 
5. Comparação da soldagem com outros processos de união
6. Referências 
7. Exercícios 
CONTEÚDO DA AULA
2Manufatura mecânica: soldagem
APRESENTAÇÃO DA EMENTA E CRITÉRIOS AVALIATIVOS
Manufatura mecânica: soldagem 3
▪ Fundamentos gerais, normas e qualificação em soldagem
1. Terminologia e simbologia de soldagem
2. Princípio de segurança: choque elétrico, fumos e gases, incêndios e 
explosões, radiação do arco elétrico, roupas de proteção e EPIs.
3. Normas em soldagem.
4. Registro e qualificação de procedimentos e de pessoal.
▪ Elementos da metalurgia da soldagem
1. Fluxo de calor
2. Características da zona fundida e ZTA.
3. Descontinuidades comuns em solda
▪ [Produto] Relatório técnico abordando os fundamentos gerais da 
soldagem e os elementos da metalurgia.
EMENTA
Manufatura mecânica: soldagem 4
▪ Processos de soldagem convencionais
1. Soldagem a arco submerso e soldagem e corte a gás.
2. Soldagem com eletrodo revestido.
3. Soldagem MIG/MAG.
4. Soldagem TIG.
▪ Demais processos de soldagem
Relatório técnico referente as aulas práticas de 
processos de soldagem.
1. Soldagem a laser.
2. Soldagem com feixe de elétrons.
3. Soldagem e corte a plasma
EMENTA
Manufatura mecânica: soldagem 5
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
Primeiro Bimestre:
Lista de exercícios + Relatório de Atividades em Laboratório * = 0 – 3
Prova (N1)= 0 – 7 (4 de outubro)
Segundo Bimestre:
Lista de exercícios + Relatório de Atividades em Laboratório = 0 – 3
Prova (N2)= 0 – 7 (29 de novembro)
INTRODUÇÃO
• A soldagem é o mais importante processo industrial de fabricação de peças metálicas.
• Por outro lado, é um processo “traumático” para o material, envolvendo, em geral, a aplicação de
uma elevada densidade de energia em um pequeno volume do material.
• O desconhecimento ou a simples desconsideração das implicações desta característica fundamental
pode resultar em problemas inesperados e, em alguns casos, graves.
6Manufatura mecânica: soldagem
PEQUENO HISTÓRICO 
DA SOLDAGEM
• A soldagem, na sua forma atual, é 
um processo recente, com cerca de 
100 anos.
• Processos como a brasagem e a 
soldagem por forjamento, têm
sido utilizados deste épocas
remotas.
• Museu do Louvre: pingente de 
ouro com indicações de ter sido
soldado e fabricado na Pérsia por
volta 4000 AC.
Manufatura mecânica: soldagem 7
✓Inglaterra, 1885 por Nikolas Bernados e Stanislav Olszewsky.
✓Baseada em um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de 
carvão e a peça a ser soldada.
PRIMEIRA PATENTE DE UM PROCESSO DE SOLDAGEM
Manufatura mecânica: soldagem 8
✓A tecnologia de soldagem começou a mudar radicalmente..
✓(1801-1806) experiências com o arco elétrico.
✓A descoberta do acetileno por Edmund Davy.
✓Desenvolvimento de fontes produtoras de
energia elétrica possibilitaram aparecimento dos processos 
de soldagem por fusão.
A SOLDAGEM NO SÉCULO XIX
Manufatura mecânica: soldagem 9
✓Desenvolvimentos posteriores tornaram este 
processo o mais utilizado no mundo.
A Soldagem no Século XX
Em 1907, Oscar Kjellberg (Suécia) patenteia o processo de 
soldagem a arco com eletrodo revestido.
✓Após a eclosão da 1ª grande guerra, devido às 
necessidades da época, a soldagem passou a ser 
utilizada mais intensamente como processo de
fabricação.
✓Primeiro navio totalmente soldado remonta desta
época.
Manufatura mecânica: soldagem 10
✓ Maisde 50 diferentes processos de soldagem têm alguma utilização
industrial.
A SOLDAGEM HOJE
✓A soldagem é o mais importante método para a união permanente de metais.
✓Evidenciada pela presença de processos de soldagem e afins nas mais 
diferentes atividades industriais:
 Segmentos de baixa tecnologia (indústria serralheira)
 Segmentos de elevada tecnologia e complexidade (indústrias nuclear e 
aeroespacial).
Manufatura mecânica: soldagem 11
RESUMO HISTÓRICO DA SOLDAGEM
12Manufatura mecânica: soldagem
MÉTODOS DE UNIÃO 
DE METAIS
Manufatura mecânica: soldagem13
• Duas categorias principais:
• Forças macroscópicas entre as partes a 
serem unidas.
• Forças microscópicas interatômicas e
intermoleculares.
• 1 Parafusagem e rebitagem:
• Resistência da junta: resistência ao
cisalhamento do parafuso ou rebite
+ forças de atrito entre superfícies
em contato.
• 2 Brasagem, soldagem e colagem:
• União pela aproximação de átomos
ou moléculas das peças a serem
unidas, até distâncias muito
pequenas para a formação de 
ligações químicas e físcas (ligações
metálicas e de Van der Walls).
DEFINIÇÃO DE SOLDAGEM
• Denomina-se soldagem ao processo de união entre duas partes
metálicas, usando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão.
A solda é o resultado desse processo.
• “Operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando na
junta a continuidade das propriedades físicas e químicas”.
Manufatura mecânica: soldagem 14
DEFINIÇÃO DE SOLDAGEM
Manufatura mecânica: soldagem 15
Segundo Houldcroft cada processo de soldagem deve preencher os seguintes
requisitos:
• Gerar uma quantidade de energia capaz de unir dois materiais, similares
ou não.
• Remover as contaminações das superfícies a serem unidas.
• Evitar que o ar atmosférico contamine a região durante a soldagem.
• Propiciar o controle da transformação de fase, para que a solda alcance as
propriedades desejadas, sejam elas físicas, químicas ou mecânicas.
FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
• De uma forma simplificada, uma peça metálica é formada por um 
grande número de átomos dispostos em um arranjo espacial
característico (estrutura cristalina).
Variação de energia potencial
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Distância r0, na qual
a energia do sistema é 
mínima.
Na superfície do sólido, a situação de energia mínima não se mantém, pois os átomos estão 
ligados a menos vizinhos, possuindo, portanto, um maior nível de energia do que os átomos no 
seu interior
Manufatura mecânica: soldagem
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FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
• Esta energia pode ser reduzida quando os átomos superficiais se ligam a outros. 
• Assim, aproximando-se duas peças metálicas a uma distância suficientemente 
pequena para a formação de uma ligação permanente, uma solda entre as peças 
seria formada.
Manufatura mecânica: soldagem
• Isso ocorre para duas pecas metálicas? 
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FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
Razões:
1. Grande rugosidade: Isto impede uma aproximação efetiva 
das superfícies, o número de ligações é insuficiente para 
garantir qualquer resistência para a junta.
...
Manufatura mecânica: soldagem
Processo de Acabamento Rugosidade Média (um)
Super acabamento 0,05 - 0,2
Afiação 0,05 - 0,4
Polimento 0,1 - 0,8
Esmerilhamento 0,1 - 1,6
Torneamento com diamante 0,1 - 0,4
Torneamento 0,4 - 6,3
Perfuração 0,4 - 6,3
Mandrilagem 0,8 - 3,2
Fresagem 0,8 - 6,3
Perfilamento 1,6 - 12,5
1° Tipo: “As superfícies metálicas, mesmo as mais polidas, apresentam grande 
rugosidade em escala atômica.”
FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
Manufatura mecânica: soldagem 19
20
FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
• - Rugosidade microscópica,
• - Camadas de óxido,
• - Umidade,
• - Gordura,
• - Poeira e
• - Outros contaminantes
• Existentes em toda superfície• Metálica.Representação esquemática da estrutura de 
uma superfície metálica em contato com o ar.
2 - As superfícies metálicas estão normalmente 
recobertas por camadas de naturezas diversas
Manufatura mecânica: soldagem
FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
• Dois métodos principais são utilizados para superar estes obstáculos, os 
quais originam os dois grandes grupos de processos de soldagem
Soldagem por pressão Soldagem por fusão
21Manufatura mecânica: soldagem
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• Processos de soldagem por pressão (ou por deformação)
FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
Manufatura mecânica: soldagem
• processos de soldagem por fusão
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FORMAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA
(a) Representação esquemática da soldagem por fusão. 
(b) Macrografia de uma junta. 
Manufatura mecânica: soldagem
TIPOS DE FONTES NA SOLDAGEM POR FUSÃO
Manufatura mecânica: soldagem 24
TIPOS DE FONTES NA SOLDAGEM POR PRESSÃO
Manufatura mecânica: soldagem 25
COMPARAÇÃO COM OUTROS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
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VANTAGENS DESVANTAGENS
1. Juntas de integridade e eficiência elevadas;
2. *Maior resistência e menor peso (maior seção);
3. Grande variedade de processos;
4. Aplicável a diversos materiais;
5. Operação manual ou automática;
6. Pode ser altamente portátil;
7.*Juntas contínuas e estanques (isentas de
vazamentos);
8. Custo, em geral, razoável;
9.*Junta não apresenta problemas de perda de
aperto.
1.Não pode ser desmontada – PERMANENTE;
2.Pode afetar microestrutura e propriedades das partes;
3.Pode causar distorções e tensões residuais;
4.Requer considerável habilidade do operador;
5.Pode exigir operações auxiliares de elevado custo e 
duração; (ex.: tratamentos térmicos)
6.Estrutura resultante é monolítica e pode ser sensível a 
falha total.
Manufatura mecânica: soldagem
REFERÊNCIAS
o Livro: Soldagem - fundamentos e tecnologia
Autores: Paulo Vilani Marques, Paulo José Modenesi, Alexandre Queroz Bracarense 
3ª edição atualizada 
Editora: UFMG
Ano: 2009.
27Manufatura mecânica: soldagem
EXERCICIOS
14
MANUSCRITO E NO CADERNO 
Manufatura mecânica: soldagem