arco submerso pt

Prévia do material em texto

www.www.esabesab.com..com.brbr
ESAB BRESAB BRESAB BR
Assistência Técnica ConsumíveisAssistência Técnica ConsumíveisAssistência Técnica Consumíveis
SOLDAGEMSOLDAGEMSOLDAGEM
PORPORPOR
ARCO SUBMERSOARCO SUBMERSOARCO SUBMERSO
HISTÓRICO DO PROCESSO
• Patenteado por Robinoff em 1930.
• Vendido à Linde Air Products em 1936.
• Nome inicialmente dado ao processo:
Unionmelt Welding.
• Revolucionou os conceitos de produtividade até 
então existentes.
• Empregado intensivamente até hoje.
MERCADO - CONSUMO
• Leste Europeu, Estados Unidos e Japão
– corresponde a aproximadamente 7% do metal depositado 
consumido.
• Brasil
– estima-se um volume de aproximadamente 5% do metal 
depositado consumido.
MERCADO - CONSUMO
20%
15%
5%
10%
15%
15%
20% Construção pesada,
vigas e perfis
Offshore
Transporte
Estruturas
Naval
Outros
Vasos de pressão,
petroquímica
DEFINIÇÃO DO PROCESSO
• Processo de soldagem a arco elétrico com alta taxa 
de deposição.
• O arco elétrico e a poça de fusão não ficam visíveis -
o arco permanece "submerso", daí o nome do 
processo de Arco Submerso.
• O operador não precisa utilizar proteção para os 
olhos.
ESCOPO GERAL
• Corrente de soldagem - correntes até 2.000 A, CA 
ou CC, com um único arame.
• Espessuras - soldagem monopasse até 16 mm de 
espessura e soldagem multipasse sem limite de 
espessura.
• Velocidade de soldagem - até 400 cm/min com um 
único arame. Maiores velocidades podem ser 
alcançadas com vários arames na mesma poça de 
fusão.
• Posição - somente plana e horizontal.
VANTAGENS DO PROCESSO
• Elevada velocidade de soldagem
• Maiores taxas de deposição
– elevada intensidade de corrente - até 2000 A
• Boa integridade do metal de solda
• Processo de fácil uso
• Melhor ambiente de trabalho e maior segurança para 
o operador
LIMITAÇÕES DO PROCESSO
• O processo de soldagem por arco submerso é 
limitado às posições de soldagem:
– plana
– horizontal em ângulo
1G 1F
2F
OS CINCO ELEMENTOS
• Calor gerado pela passagem de uma corrente 
elétrica através de um arco.
• Arame para soldagem - consumível.
• As peças a serem soldadas.
• Fluxo para arco submerso - um composto mineral 
granulado para soldagem.
• O movimento relativo entre o cabeçote de soldagem 
e as peças de trabalho.
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Ajuste do equipamento 
de soldagem
– o cabeçote de 
soldagem deve ser 
montado em 
conformidade com 
as instruções 
fornecidas
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Ajuste do equipamento 
de soldagem
– o cabeçote, o painel de 
controle e o carretel são 
montados em um 
dispositivo móvel
– o caminho a ser 
percorrido pelo 
equipamento deve estar 
livre e disponível
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Ajuste do equipamento 
de soldagem
– a fonte de soldagem é 
conectada à rede elétrica
– são conectadas, através 
de cabos elétricos, a 
fonte de soldagem ao 
cabeçote e à peça de 
trabalho.
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Preparação das peças de 
trabalho
– tipo de junta mais 
adequado
– preparação e limpeza das 
regiões a serem soldadas
– cobre-juntas (se aplicável)
– posicionar as peças a 
serem soldadas
– pontear
– dispositivos auxiliares (se 
aplicável)
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Preparação para a soldagem
– tensão, corrente, 
composição e diâmetro do 
arame para o tipo de junta 
escolhida e o material a ser 
soldado
– responsabilidades do 
operador:
• ajustar e verificar as 
condições adequadas 
de soldagem
• ajustar o equipamento 
para manter as 
condições pré-
ajustadas e realizar a 
soldagem
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Preparação para a 
soldagem
– posicionar o cabeçote de 
soldagem
– colocar o fluxo no silo
– depositar uma 
quantidade do fluxo até 
cobrir a região de 
soldagem no ponto 
inicial da solda
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Preparação para a 
soldagem
– ajustar os controles para 
estabelecer as condições 
adequadas de soldagem
• corrente
• tensão
• velocidade de 
soldagem
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
• Soldagem
– um arco elétrico é estabelecido quando a corrente flui entre 
o arame e a peça
– o dispositivo de alimentação do arame começa a empurrar 
o arame a uma velocidade de alimentação controlada
– o carro inicia seu deslocamento ao longo do cordão de 
solda (manual ou automaticamente)
– o fluxo para soldagem por arco submerso é alimentado 
através do tubo do silo e distribui-se continuamente sobre o 
cordão de solda por uma pequena distância à frente da 
região de soldagem
SEQÜÊNCIA GERAL DE ATIVIDADES
Soldagem
PRINCÍPIOS BÁSICOS
• Teoria do controle de alimentação do arame de 
soldagem
– relação entre a tensão e a extensão do eletrodo
– relação entre a taxa de fusão e a taxa de alimentação do 
arame
• fonte de corrente constante
• fonte de tensão constante
TENSÃO X EXTENSÃO DO ELETRODO
• A tensão de soldagem é proporcional à extensão do 
eletrodo:
– se a distância entre o arame e a peça aumentar, a tensão 
de soldagem aumentará
– se a distância entre o arame e a peça diminuir, a tensão de 
soldagem diminuirá
– se a distância entre o arame e a peça se mantiver 
constante, a tensão de soldagem permanecerá constante
TAXA DE FUSÃO X TAXA DE 
ALIMENTAÇÃO DO ARAME
• Fonte de corrente constante
– se, por um curto período de tempo, a corrente fluindo 
através da região de soldagem fundir o arame a uma taxa 
maior que a de sua alimentação, a distância entre o arame 
e a peça aumentará e a tensão de soldagem aumentará
– inversamente, se, por um curto período de tempo, o arame 
for alimentado mais rapidamente que sua taxa de fusão, a 
distância entre o arame e a peça diminuirá e a tensão de 
soldagem diminuirá
– uma tensão de soldagem constante pode ser mantida se for 
empregada uma unidade de controle que automaticamente 
varie a taxa de alimentação do arame à medida que a 
tensão de soldagem se altere
TUBMATIC
TAXA DE FUSÃO X TAXA DE 
ALIMENTAÇÃO DO ARAME
• Fonte de tensão constante
– com uma fonte de tensão constante, a tensão do arco é 
mantida pela fonte. A corrente do arco é controlada pela 
velocidade de alimentação do arame, de modo que um 
aumento nesse parâmetro produzirá um aumento da 
corrente
– portanto, o sistema de alimentação do arame é simplificado 
para um dispositivo de velocidade constante e o controle do 
arco é realizado pela fonte de energia
CONSUMÍVEIS
• Metálicos
– arame sólido
• 1,0 - 6,5 mm
– arame tubular
• 2,4 - 4,0 mm
– fita
• Não metálicos
– fluxo aglomerado
– fluxo fundido
FLUXOS - FUNÇÕES
• Proteção da poça de fusão da atmosfera
• Desoxidante, limpeza do metal de solda
• Estabilizante do arco
• Controle da composição química e das propriedades 
mecânicas do metal de solda
FLUXOS FUNDIDOS - FABRICAÇÃO
• Fabricados através da 
mistura seca dos compostos 
que são, posteriormente, 
fundidos.
• O banho é vazado e sofre 
um choque térmico, que 
reduz o fluxo a partículas de 
tamanhos variados, que são 
peneiradas e classificadas.
FLUXOS FUNDIDOS - FABRICAÇÃO
Forno elétrico
Mesa resfriadora
FLUXOS FUNDIDOS
• Vantagens
– maior estabilidade do arco, mesmo em correntes elevadas
– fluxos fundidos não contêm água quimicamente ligada
– maior consistência da composição química do metal de 
solda depositado
– maiores velocidades de soldagem e possibilidade de 
reciclagem
• Desvantagens
– menor resistência à ferrugem e à carepa
FLUXOS AGLOMERADOS - FABRICAÇÃO
• Fabricados através da 
mistura seca dos 
compostos, sendo 
adicionada uma solução 
aquosa de silicato de sódio 
e/ou de potássio.
• A massa resultante é
pelotizada, secae reduzida 
mecanicamente a partículas 
que são peneiradas e 
classificadas.
FLUXOS AGLOMERADOS - FABRICAÇÃO
Pó Silicato
Prato Granulador
Forno Pré-secador
Moinho/Peneiras
Forno Calcinador
Tubo Resfriador
Embalagem
FLUXOS AGLOMERADOS - FABRICAÇÃO
FÁBRICA DE FLUXO AGLOMERADO
FLUXOS AGLOMERADOS - INGREDIENTES 
• silicato de sódio / potássio
• ferro ligas
• rutilo
• carbonatos
• alumino silicatos
• minerais
• fluoretos
FLUXOS AGLOMERADOS
• Vantagens
– boa atuação sobre ferrugem e carepas
– menor consumo de fluxo
• 30 - 40% menor que fluxos fundidos
– permite a adição de elementos de liga
– baixo custo de fabricação
• Desvantagens
– absorção de umidade, se a armazenagem for indevida
– a remoção de finos pode alterar a composição do metal de 
solda depositado
NEUTRALIDADE - CLASSIFICAÇÃO ASME
• Fluxos neutros
• Fluxos ativos
• Fluxos ligados
FLUXOS NEUTROS
• Fluxos que não resultam em mudanças significativas 
na composição química do metal de solda 
depositado, como resultados de alterações na 
tensão do arco.
• Uso principal:
– soldas multipasses - soldagem em peças de espessura 
acima de 25 mm.
• Maior sensibilidade a porosidade e a trincas 
causadas pelos contaminantes no metal de base ou 
dele provenientes.
FLUXOS ATIVOS
• Contêm teores significativos de manganês e/ou de 
silício.
• Maior resistência à porosidade e a trincas causadas 
pelos contaminantes no metal de base ou dele 
provenientes.
• Principal uso:
– soldas em um único passe.
• Alteração nos teores de manganês e silício ou de 
ambos com variações na tensão do arco.
FLUXOS LIGADOS
• Fluxos que contêm, além de manganês e silício, 
elementos de liga tais como:
– cromo
– níquel
– molibdênio
– cobre
– outros
• Principais usos:
– aços de baixa liga
– revestimento duro
FLUXOS OK
OK 10.35HOK 10.35HOK 10.81OK 10.81OK 10.61BOK 10.61B
OK 10.35OK 10.35OK 10.81BOK 10.81BOK 10.62BOK 10.62B
OK 10.60OK 10.60OK 10.82BOK 10.82BOK 10.71OK 10.71
OK 10.81WOK 10.81WOK 350OK 350OK 10.70BOK 10.70B
OK 10.92BOK 10.92BOK 429OK 429
LIGADOLIGADOATIVOATIVONEUTRONEUTRO
BASICIDADE - CLASSIFICAÇÃO
• Índice de basicidade
• Fluxos ácidos B B < 1,0
• Fluxos semi-básicos B 1,0 ≤ B < 1,5
• Fluxos básicos B B ≥ 1,5
( )
( )22322
2222
ZrOTiOOAl2
1SiO
FeOMnO2
1ONaOKOLiSiOBaOMgOCaFCaO
IB +++
+++++++++=
FLUXOS - ARMAZENAGEM
• Em tambores ou sacos fechados
• Umidade relativa máxima: 50%
• Temperatura ambiente mínima: +18°C
FLUXOS - RESSECAGEM
• Volume compatível com o consumo diário ou 
semanal previsto.
• Faixa de temperatura efetiva uniforme no fluxo:
250 - 300°C.
• Duração do tratamento: 3 - 4 horas à faixa de 
temperatura efetiva
FLUXOS - ESTUFAGEM
• Em distribuição central ou setorial (estufas):
– duração máxima: 1 semana (recomendada)
– faixa de temperatura: 100 - 150°C
• Em locais de aplicação
(distribuição de fluxo efetuada ao início de cada período de 
trabalho)
– duração máxima: 4 horas (recomendada)
– faixa de temperatura: 80 - 150°C
ARAMES
CLASSIFICAÇÕES ASME / AWS
• AWS A 5.17 / ASME SFA-5.17
CLASSIFICAÇÕES ASME / AWS
• AWS A 5.17 / ASME SFA-5.17
– Exemplo:
• F7A6-EM12K é uma designação completa. Refere-se a um 
fluxo que produzirá um metal de solda que, na condição como 
soldado, terá uma resistência à tração superior a 70 ksi (ou 
485 MPa) e uma propriedade de impacto de pelo menos
20 lb.ft (ou 27 J) a -60°F (ou -51°C) quando depositado com 
um arame EM12K sob as condições estabelecidas na norma 
AWS / ASME.
CLASSIFICAÇÕES ASME / AWS
• AWS A 5.23 / ASME SFA-5.23
CLASSIFICAÇÕES ASME / AWS
• AWS A 5.23 / ASME SFA-5.23
– Exemplo:
• F9P0-EB3-B3 é uma designação completa. Refere-se a um 
fluxo que produzirá um metal de solda que, na condição de 
tratado termicamente pós-soldagem, terá uma resistência à 
tração superior a 90 ksi (ou 620 MPa) e uma propriedade de 
impacto de pelo menos 20 lb.ft (ou 27 J) a 0°F (ou -18°C) 
quando depositado com um arame sólido EB3 sob as 
condições estabelecidas na norma AWS / ASME. A 
composição do metal de solda será EB3.
APLICAÇÃO
• Quando sua aplicação diferir das condições do corpo 
de prova em itens como
– aporte térmico
– diluição
– espessura da peça
– tratamento térmico
• seus efeitos nas propriedades mecânicas devem ser 
avaliados.
DILUIÇÃO
Sob altas correntes, o aumento da diluição do metal de 
base em mais de 20% diminuirá a tenacidade da solda 
relativamente aos dados do catálogo.
APORTE TÉRMICO
(kJ/mm)
(mm/min)v
AV0,06TérmicoAporte =
Como uma regra geral, quando o aporte térmico 
ultrapassar o valor de 2,3 kJ/mm empregado nos testes 
conforme a norma AWS, a tenacidade e a resistência 
ficarão menores que os valores de catálogo.
SELEÇÃO DO ARAME E DO FLUXO
• Dois fatores influenciam a 
escolha do fluxo:
– características de desempenho
– propriedades mecânicas
• As propriedades mecânicas e 
químicas de uma solda por arco 
submerso são determinadas 
principalmente por quatro 
fatores:
– a composição do metal de base
– a composição do arame 
empregado
– o fluxo empregado
– as condições de soldagem
SELEÇÃO DO ARAME E DO FLUXO
• Fluxos
– características de desempenho
• facilidade de remoção da escória
• capacidade de remoção de óxidos e carepa
• capacidade de condução de corrente elétrica
• possibilidade de soldar a altas velocidades
• possibilidade de uso de vários arames
• bons resultados no emprego de corrente alternada
• para algumas aplicações críticas e para a maioria das soldas
multipasse em peças com espessuras acima de 25 mm, as 
propriedades mecânicas são prioritárias, obrigando ao uso de uma
classe determinada de fluxos
• Arames
– influência nas propriedades mecânicas e/ou na composição 
química requerida para o metal de solda
SELEÇÃO SIMPLIFICADA
FLUXOS NEUTROS
• sem toto
– OK Flux 429 / EM12K
– OK Flux 10.71 / EM12K
• com toto
– OK Flux 10.70B / EM12K
FLUXOS ATIVOS
• OK Flux 10.81B / EM12K
• OK Flux 10.81 / EM12K
FLUXOS ATIVOS
• OK Flux 350 / EM12K
• OK Flux 10.82B / EM12K
PROJETO E PREPARAÇÃO DA JUNTA
• Definição de termos
• Suporte para o metal de solda fundido
• Preparação da junta por biselamento
• Limpeza da junta
• Tipos básicos de juntas
DEFINIÇÃO DE TERMOS
• Penetração da junta
– profundidade de fusão medida da superfície original do 
metal de base
– pode ser expressa como um percentual da espessura da 
junta
DEFINIÇÃO DE TERMOS
• Reforço da solda
– metal de solda excedendo a quantidade necessária para o 
preenchimento da junta soldada
DEFINIÇÃO DE TERMOS
• Linha de fusão
– junção do metal de solda com o metal de base
DEFINIÇÃO DE TERMOS
• Zona termicamente afetada
– parte do metal de base adjacente à solda que não foi 
fundido, porém teve sua microestrutura ou suas 
propriedades mecânicas alteradas devido ao calor
SUPORTE PARA O METAL DE SOLDA FUNDIDO
• cobre-juntas não consumível
• cama de fluxo
• junta sem abertura de raiz
• passe de selagem
• cobre-juntas metálico consumível
COBRE-JUNTAS NÃO CONSUMÍVEL
COBRE-JUNTAS NÃO CONSUMÍVEL
COBRE-JUNTAS NÃO CONSUMÍVEL
CAMA DE FLUXO
JUNTA SEM ABERTURA DE RAIZ
PASSE DE SELAGEM
PASSE DE SELAGEM
• podem ser empregados 
outros processos de 
soldagem
• no caso de eletrodos 
revestidos
– baixo hidrogênio
– não utilizar E6012 nem 
E6013 – tendem a causar 
porosidade na solda 
permanente realizada por 
arco submerso
• espessuras abaixo de
12,5 mm - passes 
subseqüentes do mesmo 
lado do passe de selagem
PASSE DE SELAGEM
COBRE-JUNTAS METÁLICO CONSUMÍVEL
COBRE-JUNTAS METÁLICO CONSUMÍVELPREPARAÇÃO DA JUNTA POR BISELAMENTO
• Efeito do ângulo 
do bisel
PREPARAÇÃO DA JUNTA POR BISELAMENTO
• Efeito da dimensão do nariz
TÉCNICAS DE PREPARAÇÃO DO BISEL
• corte a plasma ou por maçarico
• usinagem
• lixamento manual
LIMPEZA DA JUNTA
• Métodos de limpeza
– limpeza a chama
• remove óxidos, carepa e umidade
• elimina porosidade
– lixamento
• remove carepa de usina e óxidos grosseiros
– escova rotativa
• remove finas camadas de óxido e alguma sujeira
– removedores
• removem tintas
– jateamento
• remove óxidos grosseiros, carepa de usina e tintas
– decapagem
• remove carepa de usina e oxidação grosseira
– desengraxe
• limpeza de peças conformadas a frio
LIMPEZA DA JUNTA
TIPOS BÁSICOS DE JUNTAS
• O tipo de junta escolhido pode afetar:
– a qualidade e a resistência da solda
– o custo da mão-de-obra e de materiais
– o tempo e as despesas envolvidas na preparação, nos dispositivos
e no posicionamento das peças
• A escolha do tipo de junta adequado depende de vários fatores, 
tais como:
– espessura e material da junta
– propriedades físicas almejadas na junta
– tamanho das peças sendo soldadas
– acessibilidade da junta
– ajuste a ser obtido
– equipamento disponível para a preparação do bisel
– número de peças a serem soldadas
– especificações ou códigos aplicáveis
JUNTAS DE TOPO
• Junta topo-a-topo
– soldas monopasse
• com cobre-juntas adequado
• sem abertura de raiz - até espessura 16 mm
• com abertura de raiz - até espessura 20 mm
– com dois passes
• sem cobre-juntas
– abertura de raiz até 0,8 mm
– até espessura 16 mm
• com cobre-juntas
– abertura de raiz até 1,6 mm
– até espessura 20 mm
JUNTA DE TOPO SEM CHANFRO
• O reforço de juntas de topo sem chanfro tende a aumentar com a espessura da 
peça.
• Com cobre-juntas adequado, o reforço pode ser controlado aumentando-se 
ligeiramente a abertura da raiz.
• O reforço excessivo mostrado na figura foi causado por uma abertura de raiz 
muito estreita.
JUNTAS DE TOPO
• Juntas de topo em V com nariz
– soldas monopasse
• cobre-juntas não consumível
• espessura a partir de 8 mm
– na maioria das aplicações, a espessura máxima fica entre 
32 e 38 mm
– o nariz simplifica a montagem
– alterações normais na tensão, corrente e velocidade de 
soldagem causam danos mínimos ao nariz de suporte
– menor volume de solda
JUNTAS DE TOPO
• Junta de topo em V sem nariz
– normalmente para peças com espessura acima de 10 mm
– comumente empregadas com cama de fluxo
– devem ter passes de selagem
– não são recomendados cobre-juntas de cobre
• tendência de o metal de solda fundir no cobre-juntas
– cobre-juntas metálicos consumíveis podem ser aceitos
JUNTAS DE TOPO
• Junta de topo em duplo V
– comumente para peças até espessura 50 mm
– nariz fortemente pressionado
– abertura máxima de raiz 0,8 mm
– garantia de qualidade radiográfica
• refundir o passe de selagem com o passe de acabamento de
5 a 8 mm
JUNTA DE TOPO EM DUPLO V
• Um passe de cada lado da junta
– primeiro passe
• penetra apenas parcialmente a junta
• o nariz da junta é o cobre-juntas
• por isso, a montagem é importante e as peças devem estar 
firmemente ajustadas
– segundo passe
• passe de acabamento – lado oposto
• suportado pelas peças e pelo primeiro passe
• garantia da continuidade (integridade) do metal de solda
– deve penetrar e refundir o primeiro passe até uma 
profundidade de 5 a 8 mm
– um mero contato de fusão não é suficiente, pois pode 
resultar em um vazio
JUNTA DE TOPO EM DUPLO V
• Efeito de uma abertura de raiz onde não deveria 
existir nenhuma
• Numa junta sem chanfro, o metal de solda pode 
escorrer no primeiro passe.
JUNTA DE TOPO EM DUPLO V
• Na junta em duplo "V" inadequadamente preparada, a abertura 
causou porosidade no primeiro passe (acima).
• Vazio mostrado entre os dois cordões de solda.
• Embora aqui a porosidade tenha sido causada por 
espaçamento inadequado, uma penetração insuficiente no 
primeiro passe pelo segundo poderia resultar em um defeito 
similar no segundo passe.
JUNTAS DE TOPO
• Juntas de topo em U
– soldas multipasse de qualquer espessura
– pode ser dado um pequeno passe de selagem do lado 
oposto da junta
– sem passe de selagem, a abertura de raiz máxima é de
0,8 mm
JUNTAS EM ÂNGULO
JUNTAS EM ÂNGULO
JUNTAS EM ÂNGULO
• Juntas em T na posição 
horizontal
– soldas em filete monopasse
com perna até 8 mm 
(equivalente a soldas com 
perna até 10 mm feitas por 
outros processos de 
soldagem) são utilizadas 
para fazer juntas em T na 
posição horizontal
– se a espessura da alma 
não for maior que 10 mm, 
dois filetes de perna
8 mm interpenetrar-se-ão
na raiz
JUNTAS EM ÂNGULO
• Juntas em T na posição 
horizontal com penetração 
total
– juntas em T necessitando 
de maior penetração ou 
soldas de filete mais largas 
podem ser executadas 
utilizando um procedimento
multipasse
JUNTAS EM ÂNGULO
• Juntas em T na posição 
plana
– filetes de pernas iguais 
podem ser obtidos pelo 
posicionamento da junta a 
um ângulo de 45° 
(superfície da solda plana)
– a profundidade de 
penetração pode ser 
aumentada ainda mais 
aumentando o ângulo da 
alma até 60° da vertical e 
direcionando o arame para 
o lado da alma
JUNTAS EM ÂNGULO
• Juntas em T na posição 
plana
– se a espessura da alma 
exceder 19 mm e se for 
almejada uma penetração 
total, as bordas devem ser
biseladas
JUNTAS SOBREPOSTAS
• Junta sobreposta simples ou dupla
– simplicidade de ajuste
– mínima preparação requerida
– junta e superfícies sobrepostas limpas e secas
JUNTAS SOBREPOSTAS
• Junta sobreposta dupla de encaixe
– botijões
JUNTAS SOBREPOSTAS
• Junta sobreposta com solda passante
JUNTAS DE CANTO
• Junta de canto sem chanfro
– espessura até 12,5 mm
JUNTAS DE CANTO
• Junta de canto com chanfro em V
– penetração adequada sem reforço excessivo
JUNTAS DE CANTO
• Junta de canto com bisel em J
– soldas multipasse
JUNTAS DE CANTO
• Junta de canto simples
JUNTAS DE CANTO
• Junta de canto com cobre-juntas
JUNTAS DE CANTO
• Juntas tampão
JUNTAS DE CANTO
• Juntas tampão
JUNTAS DE CANTO
• Juntas tampão
JUNTAS DE CANTO
• Juntas tampão
SOLDAGEM
SOLDAGEM
• Preparação para a soldagem
– tratamento térmico
• pré-aquecimento e pós-aquecimento de aços carbono ou de baixa liga
• alívio de tensões
– recozimento pleno
– normalização
– posicionamento das peças
• inclinação do conjunto
– posicionamento do arame
• Variáveis do processo
– corrente de soldagem
– tensão do arco
– velocidade de soldagem
– largura e altura da camada de fluxo
– ajustes mecânicos
SOLDAGEM
• Variantes do processo
– soldagem com um único arame
– soldagem com chanfro estreito
– soldagem com arames múltiplos
• processo com arames geminados (twin arc)
• processo com arames múltiplos (tandem arc)
– adição de arame frio
– adição de arame quente
– adição de pó metálico
PRÉ-AQUECIMENTO
• Carbono equivalente
15
%Cu%Ni
5
%V%Mo%Cr
6
%Mn
eqC
+++++=
200 200 –– 375375acima de 0,45acima de 0,45
100 100 –– 2002000,30 0,30 –– 0,450,45
opcionalopcionalaté 0,30até 0,30
PréPré--aquecimento aquecimento 
recomendadorecomendado
((°°C)C)
Carbono Carbono 
equivalenteequivalente
(%)(%)
PRÉ-AQUECIMENTO
• Alguns aços, particularmente aqueles possuindo carbono 
equivalente maior que 0,45%, podem requerer, além de pré-
aquecimento, pós-aquecimento.
• Esses tratamentos são especialmente recomendados para a 
soldagem de seções espessas. Entretanto, para a maioria dos 
aços carbono e de baixa liga, apenas o pré-aquecimento é 
necessário de um modo geral.• O pré-aquecimento a 120 - 150°C é geralmente empregado na 
soldagem multipasse em seções de espessura maior que
25 mm para reduzir a susceptibilidade da solda à fissuração.
PÓS-AQUECIMENTO
• Aquecimento da junta soldada imediatamenteimediatamente após a solda ter 
sido realizada
– diferente de outros tratamentos executados após o resfriamento da 
solda, tais como alívio de tensões, revenimento e recozimento.
• Tem a mesma função do pré-aquecimento:
– mantém a temperatura da peça em um nível suficientemente 
elevado de tal maneira que a junta soldada resfrie lentamente
– assim como no pré-aquecimento, o resultado é uma ductilidade 
maior na região da solda
– raramente é aplicado de forma isolada; é quase sempre conjugado 
com o pré-aquecimento
• É mais freqüentemente empregado em aços altamente 
temperáveis, mas algumas vezes é utilizado em aços menos 
temperáveis se for difícil a aplicação de um pré-aquecimento 
adequado devido à dimensão das peças sendo soldadas.
ALÍVIO DE TENSÕES
• Reduz as tensões na solda e regiões adjacentes resultantes do 
resfriamento e da contração do metal de solda
– aumenta sobremaneira a ductilidade
– reduz ligeiramente a resistência mecânica
1010480480
Resfriamento em ar calmo até 300Resfriamento em ar calmo até 300°°CC
55510510
33535535
22565565
11595595
TempoTempo
(h/25mm)(h/25mm)
TemperaturaTemperatura
((°°C)C)
RECOZIMENTO E NORMALIZAÇÃO
• Recozimento pleno
– leva a peça soldada a uma condição sem tensões
– assegura ductilidade e baixa dureza da solda e da zona 
termicamente afetada
– consiste no aquecimento do conjunto até sua faixa crítica
(840°C até 1.000°C) e resfriamento no forno
• Normalização
– as temperaturas utilizadas são as mesmas que no caso do 
recozimento, mas a normalização pressupõe resfriamento 
em ar calmo até a temperatura ambiente em vez de 
resfriamento no forno
– as tensões internas são aliviadas, porém a solda não fica 
com as mesmas ductilidade e baixa dureza obtidas com o 
recozimento pleno
POSICIONAMENTO DAS PEÇAS
• Peças niveladas
POSICIONAMENTO DAS PEÇAS
• Progressão ascendente
– a força da gravidade faz com que a poça de fusão flua para 
trás do arame
POSICIONAMENTO DAS PEÇAS
• Progressão descendente
– a poça de fusão tende a fluir à frente do arame e pré-
aquece o metal de base, particularmente em sua superfície, 
produzindo uma zona de fusão de formato irregular, 
chamada de poça secundária
POSICIONAMENTO DAS PEÇAS
• Inclinação lateral
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Fatores a serem considerados:
– o alinhamento do arame de solda em relação à junta
– o ângulo de inclinação nas direções laterais, isto é, a inclinação 
transversal da junta
– o ângulo de ataque do arame de solda
• ângulo de ataque puxando
– o arame de solda faz um ângulo obtuso com a solda executada
• ângulo de ataque empurrando
– o arame de solda faz um ângulo agudo com a solda executada
• um ângulo de ataque puxando produz uma penetração maior e mais 
uniforme e também maior altura e menor largura do reforço de solda
• um ângulo de ataque empurrando resultará em menor penetração com
reforço de solda mais largo e mais plano
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Juntas de topo
– arame pode ser posicionado na vertical para espessuras a 
partir de 12,5 mm
– chapas finas (14 MSG a 16 MSG)
• ângulo de ataque puxando de 25° a 45° para estabilizar a 
tensão do arco
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta de topo
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta de topo
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta de topo
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo
– alinhamento
• a linha de centro do arame não deve estar na linha de centro 
da junta, mas abaixo, direcionada à peça horizontal de uma 
distância igual a ¼ a ½ do diâmetro do arame
• utiliza-se uma distância maior quando se executam soldas em 
ângulo de perna mais larga (aproximadamente 10 mm)
• alinhamento descuidado ou impreciso causará soldagem 
insatisfatória
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo
– alinhamento
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo
– alinhamento
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo
– alinhamento
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo
– inclinação lateral
• o arame é inclinado entre 20° e 
45° da vertical
• o ângulo exato é determinado 
por um dos seguintes fatores 
ou por ambos:
– acesso para o bocal, 
especialmente durante a 
soldagem de peças 
estruturais
– a espessura relativa das 
peças que formam a 
junta
– se existir a possibilidade 
de furar alguma das 
peças, será necessário 
direcionar o arame para 
a peça mais espessa.
POSICIONAMENTO DO ARAME
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo
– ângulo de ataque
• ângulo de ataque puxando, empurrando ou com o arame na 
posição normal
• na soldagem de cordões largos, os efeitos do ângulo de 
ataque são relativamente pequenos
• o ângulo de ataque torna-se importante quando se executam 
cordões pequenos em soldagem a altas velocidades
• para depositar cordões a altas velocidades de soldagem em 
chapas finas (14 MSG a 16 MSG), um ângulo de ataque 
puxando, com um ângulo de 25° a 45° da vertical tem se 
mostrado uma boa opção para manter estável a tensão do 
arco
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo na posição plana
– alinhamento
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta em ângulo na 
posição plana
– inclinação lateral
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta circunferencial em conjunto girante
– alinhamento
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta circunferencial em conjunto girante
– soldagem externa
POSICIONAMENTO DO ARAME
• Junta circunferencial em conjunto girante
– soldagem interna
JUNTA CIRCUNFERENCIAL
ROTAÇÃO
DESLOCAMENTO 
INSUFICIENTE
ROTAÇÃO
DESLOCAMENTO 
EXCESSIVO
ROTAÇÃO
DESLOCAMENTO 
CORRETO
JUNTA CIRCUNFERENCIAL
JUNTA CIRCUNFERENCIAL
• Limitação
– vasos de pressão: razão entre a espessura e o diâmetro 
pelo menos 1:25
– evita que a poça de fusão escorra e cause soldagem 
instável à medida que o vaso girar sob o cabeçote de 
soldagem
– sob condições normais de soldagem
• corrente máxima para cada diâmetro de vaso
– a maior que pode ser aplicada sem escorrer metal fundido
– é afetada pela
» velocidade de soldagem
» fluidez do metal fundido
» composição química da solda
JUNTA CIRCUNFERENCIAL
VARIÁVEIS DO PROCESSO
• Por ordem de importância:
– corrente de soldagem
– tensão do arco
– velocidade de soldagem
– largura e altura da camada de fluxo
– diâmetro do arame
– extensão do eletrodo
– ângulo de ataque
CORRENTE
• A corrente de soldagem é a variável mais influente. Controla:
– a taxa de fusão do arame de solda
– a profundidade de fusão
– a quantidade de metal de base fundido
• Se a corrente for excessivamente alta, a fusão será também 
excessivamente profunda (excesso de penetração) e o metal 
de solda fundido poderá vazar.
• Adicionalmente, o maior calor desenvolvido pode alargar 
demais a zona termicamente afetada do metal de base.
• Correntes muito altas significam também um desperdício de 
energia e de arame de solda no sentido de reforço excessivo.
• Por outro lado, se a corrente for muito baixa, haverá penetração
e reforço insuficientes.
EFEITOS DA INTENSIDADE DA CORRENTE
EFEITOS DA INTENSIDADE DA CORRENTE
34 V, 75 cm/min, arame ∅ 5,6 mm
700 A 850 A
1.000 A
EFEITOS DA INTENSIDADE DA CORRENTE
TIPO DE CORRENTE
• Vantagens da CC
– maior faixa de uso da fonte
– bom controle sobre a penetração e a forma do cordão
– melhor característica de abertura do arco
• Vantagens da CA
– minimiza o sopro magnético do arco.
– maior flexibilidade quando usado em combinação com 
múltiplos arames (CC/CA, CA/CA, CA/CA/CA)POLARIDADE DO ELETRODO
• CC+
– melhor controle sobre a forma do cordão
– maior penetração
• CC–
– taxa de deposição30 % maior que em CC+
– menor penetração
• CA
– taxa de deposição intermediária a CC+ e CC–
– maior flexibilidade com múltiplos arames
TENSÃO
• Aumentando a tensão de soldagem e mantendo a 
corrente e a velocidade de soldagem constantes:
– produz um cordão mais plano e mais largo
– aumenta o consumo de fluxo
– aumenta o teor de elementos de liga provenientes do fluxo
– reduz a porosidade causada por ferrugem ou carepa
• Aumento excessivo da tensão do arco:
– produz um cordão largo, sujeito a trincas
– maior dificuldade de remoção de escória
EFEITOS DA TENSÃO
EFEITOS DA TENSÃO
850 A, 75 cm/min, arame ∅ 5,6 mm
EFEITOS DA TENSÃO
VELOCIDADE DE SOLDAGEM
• Uma velocidade de soldagem excessiva aumenta a 
tendência a mordeduras e ao apagamento do arco 
⇒ poros, trincas
• Baixa velocidade ⇒ reduz a porosidade
• Velocidade excessivamente baixa ⇒ cordão largo, 
trincas
EFEITOS DA VELOCIDADE DE SOLDAGEM
850 A, 34 V, arame ∅ 5,6 mm
150 cm/min 40 cm/min 75 cm/min
EFEITOS DA VELOCIDADE DE SOLDAGEM
CAMADA DE FLUXO
• A largura e a altura da camada de fluxo influenciam:
– a aparência e a integridade do cordão de acabamento
– na soldagem propriamente dita
– camada de fluxo muito alta
• cordão áspero e rugoso
• os gases gerados durante a soldagem não conseguem 
escapar prontamente e a superfície do metal de solda fundido 
fica distorcida
– camada de fluxo muito rasa
• a zona de soldagem não estará inteiramente submersa
• centelhamento e respingos
• cordão de solda com aparência ruim e poderá apresentar 
porosidade
CAMADA DE FLUXO
DIÂMETRO DO ARAME
• Aumento do diâmetro do arame
– aumenta a largura do cordão
– diminui a penetração
– reduz a taxa de deposição (sob corrente constante)
EFEITOS DO DIÂMETRO DO ARAME
600 A, 30 V, 75 cm/min
3,2 mm 5,6 mm
4,0 mm
EXTENSÃO DO ELETRODO
• Extensão do eletrodo (stick-out)
– normalmente, ajusta-se a extensão do eletrodo para 8 
vezes o diâmetro do arame
EXTENSÃO DO ELETRODO
• Aumento da extensão do eletrodo (stick-out)
– aumenta a taxa de deposição
– reduz a penetração
EXTENSÃO DO ELETRODO
(25 mm)
(83 mm)
(57 mm)
ÂNGULO DE ATAQUE
• O ângulo de ataque influencia:
– penetração
– perfil do cordão
– tendência a
mordeduras
PUXANDO NORMAL EMPURRANDO
PRODUTIVIDADE
• Corrente e arame
1000 1000 –– 250025008,08,0
600 600 –– 160016006,56,5
400 400 –– 130013005,05,0
340 340 –– 120012004,04,0
220 220 –– 110011003,23,2
120 120 –– 7007002,42,4
Corrente recomendadaCorrente recomendada
(A)(A)
Diâmetro do arameDiâmetro do arame
(mm)(mm)
TAXA DE FUSÃO X CORRENTE
TAXA DE DEPOSIÇÃO X CORRENTE
 ∅ 1,6
 ∅ 2,0
 ∅ 2,5
 ∅ 3,2
 ∅ 4,0
 ∅ 5,0
 ∅ 6,0
 200 400 600 800 1000 1200 Ampere
9,0 kg/h
10,3 kg/h
9,5 kg/h
11,4 kg/h
10,6 kg/h
18,8 kg/h
21,8 kg/h
2,7 kg/h
3,8 kg/h
3,5 kg/h
3,4 kg/h
4,6 kg/h
5,7 kg/h
5,6 kg/h
TAXA DE DEPOSIÇÃO X CORRENTE
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com chanfro estreito
– peças com espessura acima de 50 mm
– aberturas de raiz entre 13 e 25 mm
– ângulo total do chanfro de 0° a 8°
– CC+ ou CA
– fluxos especiais para chanfros estreitos
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames geminados
fonte CC+ -
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames geminados
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames geminados (A6)
TAXAS DE DEPOSIÇÃO
22,922,915,315,39,49,4CC+ 2 x 2,4mm CC+ 2 x 2,4mm –– Arame Tubular FCAWArame Tubular FCAW
21,021,014,414,48,78,7CC+ 2 x 2,4mm CC+ 2 x 2,4mm –– Arame Tubular MCArame Tubular MC
15,315,310,910,97,47,4CC+ 2 x 2,4mm CC+ 2 x 2,4mm –– Arame SólidoArame Sólido
17,517,511,811,88,08,0CC+ 2 x 2,0mm CC+ 2 x 2,0mm –– Arame SólidoArame Sólido
Arco geminado (Arco geminado (twintwin arcarc))
18,018,014,614,69,29,2CC+ 4,0mm CC+ 4,0mm –– Arame Tubular FCAWArame Tubular FCAW
17,617,612,812,88,58,5CC+ 4,0mm CC+ 4,0mm –– Arame Tubular MCArame Tubular MC
14,214,210,510,57,27,2CC+ 4,0mm CC+ 4,0mm –– Arame SólidoArame Sólido
17,417,412,612,68,58,5CA 4,0mm CA 4,0mm –– Arame SólidoArame Sólido
20,520,514,614,69,89,8CCCC-- 4,0mm 4,0mm –– Arame SólidoArame Sólido
Um ArameUm Arame
1000A1000A800A800A600A600A
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames múltiplos
fonte CAfonte CC
+ -
Direção de soldagem
~ 30 mm
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames múltiplos
– poça única – maior taxa de deposição
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames múltiplos
– poças gêmeas
• velocidade de soldagem limitada por mordeduras
• muito resistente a porosidade e trincas
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com arames múltiplos
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com adição de 
arame frio
– junta soldada com OK Flux 
10.71 / EM12K (eletrodo 
3,2mm + arame 2,0mm), 
500A, 32-33V, 33m/h
– 3,2mm CC+ 20 passes
– 3,2/2,0mm CC+ 13 passes
– 3,2mm CA 18 passes
– 3,2/2,0mm CA 12 passes
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com adição de pó metálico
– aumento considerável na taxa de deposição e na 
velocidade de soldagem
– redução da diluição do metal de base, resultando em 
melhor tenacidade
– fácil adaptação aos equipamentos A2/A6
VARIANTES DO PROCESSO
• Soldagem com adição de pó 
metálico
POROSIDADE – PROBLEMA E CURA
• Contaminantes nas juntas
– Presença de carepa, sujeira, óleo, tintas e outros contaminantes
que produzam gases.
– Devem ser limpas as superfícies dos chanfros.
• Arames contaminados
– Arames sob condições indevidas de armazenagem podem resultar 
em oxidação.
– Esta oxidação pode resultar em porosidade e atrito nos conduítes, 
resultando em problemas de alimentação.
– Arames oxidados não devem ser utilizados.
– Óleo excessivo na superfície do arame pode resultar em 
porosidade.
– Arames com sujeira superficial devem ser limpos.
POROSIDADE – PROBLEMA E CURA
• Cobertura insuficiente de fluxo
– Deve existir quantidade suficiente de fluxo sobre o arco, de forma a evitar o 
contato direto da poça de fusão com a atmosfera.
– Soldas circunferenciais são mais susceptíveis a este problema.
– Neste caso, é necessária a utilização de suportes para o fluxo.
• Contaminantes no fluxo
– Umidade, sujeira e carepa.
– Devem ser seguidas as recomendações de armazenagem e manuseio.
• Velocidade de soldagem
– Velocidade excessiva pode resultar em aumento na tendência à 
porosidade.
– Deve-se definir a velocidade em função da junta e tipo do fluxo a ser
empregado.
TRINCAS – PROBLEMA E CURA
• Trincas a quente
– Causas: geometria das juntas, variáveis de soldagem, 
concentração de tensão onde o metal de solda encontra-se 
em solidificação.
– Solução: manter a relação largura / profundidade do cordão 
de aproximadamente 1; reavaliar os parâmetros de 
soldagem e geometria da junta (redução da velocidade de 
soldagem e alimentação de arame).
• Trincas na ZTA
– Normalmente associadas ao teor de hidrogênio difusível.
– Seguir recomendação de armazenagem e manuseio, 
limpeza e preparação adequadas.
Classificações ASME / AWS
ASME SFA 5.17 / AWS A 5.17
FS XXX- EC XXX- HX
Indica um fluxo para arco submerso.
Indica que o fluxo é reciclado; a omissão do “S” 
indica que o fluxo é virgem.
Indica a mínima resistência à tração do metal 
depositado, em unidade de 10.000 psi.
Designa a condição de tratamento térmico da 
condução dos testes: A – como soldado; P – com 
pós-aquecimento.
Indica a temperatura em °F à qual ou acima da 
qual o metal depositado apresenta um valor acima 
de 20 ft.lbf (27 J).
Classificação do arame: E – eletrodo; C – arame 
tubular.Designador suplementar opcional para o 
hidrogênio difusível.
Classificações ASME / AWS
ASME SFA 5.23 / AWS A 5.23
Indica um fluxo para arco submerso.
Indica que o fluxo é reciclado; sem “S”: fluxo virgem.
Indica a mínima resistência à tração do metal 
depositado, em unidade de 10.000 psi.
Designa a condição de tratamento térmico da condução 
dos testes: A – como soldado; P – com pós-
aquecimento.
Indica a temperatura em °F à qual ou acima da qual o 
metal depositado apresenta um valor acima de 20 ft.lbf
(27 J).
Classificação do arame: E – eletrodo; C – arame tubular.
Indica a composição química do metal de solda.
Designador suplementar opcional para o hidrogênio 
difusível.
“N” – requisitos especiais para aplicações nucleares.
“R” – atende a requisitos de tensões residuais reduzidas 
para aplicações de resfriamento por patamares.
FS XXX- EC XXXX- XXXHX
Seu parceiro em 
soldagem e corte