10 SMAW1

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Soldagem com Eletrodos Revestidos
•Fundamentos
•Equipamentos
•Consumíveis
•Técnica operatória
•Aplicações Industriais
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Fundamentos
Definição
A soldagem a arco com eletrodos 
revestidos (Shielded Metal Arc Welding-
SMAW) é um processo que produz a 
coalescência entre metais pelo 
aquecimento destes com um arco elétrico 
estabelecido entre um eletrodo metálico 
revestido e a peça que está sendo soldada. 
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Fundamentos
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Fundamentos
Com escória Sem escória
Cordão de solda sobre chapa feito com eletrodo revestido:
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Fundamentos
Cordão de solda em tubo feito com eletrodo revestido:
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Fundamentos
O eletrodo revestido consiste de uma vareta 
metálica, chamada "alma", que conduz a corrente 
elétrica e fornece metal de adição para enchimento 
da junta.
A alma é recoberta por uma mistura de diferentes 
materiais, numa camada que forma o "revestimento" 
do eletrodo, que tem diversas funções na soldagem:
• estabilizar o arco elétrico;
• ajustar a composição química do cordão (adição de 
elementos de liga e eliminação de impurezas);
• proteger a poça de fusão e o metal de solda contra 
contaminação pela atmosfera (geração de gases e de 
uma camada de escória;
•conferir características operacionais, mecânicas e 
metalúrgicas ao eletrodo e à solda.
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Fundamentos
Vantagens
• grande versatilidade de ligas soldáveis, caracterís-
ticas operacionais, mecânicas e metalúrgicas do metal 
depositado;
• custo relativamente baixo;
• simplicidade do processo e do equipamento;
• possibilidade de uso em locais de difícil acesso ou 
abertos, sujeitos à ação de ventos.
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Fundamentos
Limitações
• baixa produtividade (taxa de deposição entre 1,5 e 5 
kg/h);
• baixo fator de ocupação do soldador, inferior a 40%;
• necessidade de um treinamento demorado e oneroso;
• necessidade de cuidados especiais com os eletrodos; 
• grande volume de gases e fumos gerados no processo, 
que podem ser prejudiciais à saúde, particularmente 
em ambientes fechados.
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Fundamentos
• Principal processo de soldagem a arco em utilização 
no Brasil, embora sua importância relativa tenha 
decrescido muito nos últimos anos, particularmente 
nos países mais desenvolvidos;
• É usada na fabricação e montagem de diferentes 
equipamentos e estruturas, tanto em oficina como no 
campo;
• O processo é basicamente manual;
• Variação "mecanizada" do processo, a soldagem por 
gravidade, tem sido utilizada estaleiros.
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Fundamentos
• Materiais soldáveis: aços-carbono, aços de baixa, 
média e alta liga, aços inoxidáveis, ferros fundidos, 
alumínio, cobre, níquel e ligas;
• Metais não soldáveis: os de baixo ponto de fusão 
como o chumbo, estanho e zinco e os refratários ou 
muito reativos, como o titânio, zircônio, molibdênio e 
nióbio. 
• Diferentes combinações de metais dissimilares 
podem ser soldadas. 
Um passe, sem preparação 1,0 – 3,2
Um passe, com preparação 3,2 – 6,4
Vários passes acima de 3,2
Filete 1,6 a 7,0
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Equipamentos
Os equipamentos de um posto de soldagem manual com 
eletrodos revestidos compreendem, em geral, fonte de 
energia, cabos, porta-eletrodos, ferramentas 
(picadeira, escova de aço, etc.) e materiais de 
segurança (máscara, óculos, avental, etc.) 
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Equipamentos
Fontes para soldagem SMAW
Corrente alternada Corrente contínua
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Equipamentos
Ferramentas e eletrodos para soldagem SMAW
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Equipamentos
• O comprimento do arco é controlado manualmente 
pelo soldador e sofre variações durante a operção. Por 
isso fontes do tipo "corrente constante" são usadas.
• A tensão em vazio é da ordem de 50 a 100 Volts. 
Após a abertura do arco, a tensão cai para o valor de 
trabalho, entre cerca de 17 e 36 Volts, e a corrente de 
soldagem se aproxima do valor selecionado.
• O baixo fator de ocupação do soldador deve ser 
considerado na compra de um equipamento de 
soldagem.
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Equipamentos
• O porta-eletrodos serve para prender o eletrodo e 
energizá-lo. Isolamento, conservação, capacidade
• Os cabos têm a função de conduzir a corrente 
elétrica da fonte ao porta-eletrodos (cabo de 
soldagem) e à peça (cabo de retorno ou cabo terra). 
Podem ser de cobre ou de alumínio, devem ter boa 
flexibilidade e serem recobertos por uma camada de 
material isolante, resistente à abrasão e à sujeira.
• Três fatores devem ser considerados na escolha de 
cabos para uma dada aplicação:
– a corrente de soldagem, 
– o ciclo de trabalho da máquina e
– o comprimento total dos cabos do circuito.
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Equipamentos
Dispositivo para soldagem por gravidade
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Consumíveis
• Alma: diâmetro entre 1,5 e 8 mm e comprimento 
entre 23 e 45 cm.
• Revestimento: composição determina as caracterís-
ticas operacionais e influencia a composição química e 
as propriedades mecânicas da solda efetuada.
• Outras funções:
–realizar ou possibilitar reações de refino metalúrgico, 
(desoxidação, dessulfuração, etc);
–formar uma camada de escória protetora;
–facilitar a remoção de escória e controlar suas propriedades 
físicas e químicas;
–facilitar a soldagem nas diversas posições;
–dissolver óxidos e contaminações na superfície da junta;
–reduzir o nível de respingos e fumos;
–diminuir a velocidade de resfriamento da solda;
–possibilitar o uso de diferentes corrente e polaridade;
–aumentar a taxa de deposição.
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Consumíveis
• Eletrodo ideal cumpre todas estas funções, a um 
custo de produção satisfatório, e não apresenta 
problemas de conservação e manuseio. Tal eletrodo não 
existe 
• Os eletrodos comerciais procuram atender a um 
conjunto de exigências, em detrimento de outras, de 
modo a torná-los adequados a determinadas aplicações, 
a um custo razoável.
• Existe no mercado um grande número de tipos de 
eletrodos que apresentam diferentes características 
operacionais, aplicáveis a diferentes materiais e que 
produzem soldas com diferentes características, que 
são classificados de acordo com sistemas propostos 
por diferentes sociedades (AWS, DIN, AFNOR, 
ABNT, ISO, etc.) 
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Consumíveis
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Consumíveis
Para aços de baixa-liga, a classificação AWS 
apresenta, após o último dígito que indica tipo de 
revestimento, um hífen seguido de um conjunto de 
letras e números, que estabelececlasses de 
composição química
Outra diferença entre as classificações de eletrodos 
de aço doce e de aço de baixa-liga está nas classes de 
resistência mecânica do metal depositado, 
respectivamente 60/70 ksi e de 60 a 120 ksi. 
Exemplos de classificação de eletrodos de baixa-liga: 
E 7018–A1, E 7020–G, E 9015-B2L, E 10016-C2, E 
12018-M.
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Consumíveis
Composição dos revestimentos: 
• celulose e dextrina: gerar atmosfera redutora, 
constituída principalmente por CO e H2, que protege o 
arco;
• carbonatos (aCO3): controlam a basicidade da 
escória e fornecem atmosfera protetora com sua 
decomposição;
• dióxido de titânio (rutilo): reduz a viscosidade da 
escória e o seu intervalo de solidificação, além de 
estabilizar o arco;
• ferro-manganês e ferro-silício: promovem a 
desoxidação da poça de fusão e ajustam sua 
composição;
• pó de ferro: aumenta a taxa de deposição e o 
rendimento do eletrodo, além de estabilizar o arco.
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Consumíveis
Composição dos revestimentos:
• outras adições metálicas: controlam a composição do 
metal depositado;
• argilas: formam escória e facilitam a fabricação do 
eletrodo por extrusão;
• fluoreto de cálcio: ajuda a controlar a basicidade da 
escória e diminui sua viscosidade;
• silicatos: formam escória e os silicatos de potássio ou 
sódio agem como ligante do revestimento e
• óxidos de ferro e manganês: formam escória, 
controlam a sua viscosidade e estabilizam o arco.
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Consumíveis
Fabricação dos eletrodos
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Consumíveis
• revestimento rutílico: (TiO2), produz escória abundante, densa e de fácil destacabilidade. São de 
fácil manipulação, podem ser usados com CC e CA, em 
qualquer posição, produzem um cordão de bom aspecto, 
com média ou baixa penetração. São de uso geral;
• revestimento básico: contém quantidades apreciáveis 
de carbonato de cálcio (ou outro) e fluorita, gera 
escória básica e CO2 que protege a solda da atmosfera. 
A escória promove dessulfuração. Produz soldas com 
baixo teor de hidrogênio. A penetração é média e o 
cordão apresenta boas propriedades mecânicas. Usado 
em aplicações de alta responsabilidade, soldagem de 
grandes espessuras e estruturas de alta rigidez e é 
também o mais usado na soldagem de aços de 
composição química desconhecida ou de pior 
soldabilidade. São altamente higroscópicos e requerem 
cuidados especiais de armazenagem;
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Consumíveis
• revestimento celulósico: possui uma elevada 
quantidade de material orgânico (celulose), cuja 
decomposição no arco gera grandes quantidades de 
gases e pouca escória. Produz um arco muito violento, 
causando grande volume de respingos e alta 
penetração. O aspecto do cordão não é bom, 
apresentando escamas irregulares. As soldas são 
consideradas boas. São particularmente recomendados 
para soldagem fora da posição plana, tendo grande 
aplicação na soldagem circunferencial de tubulações e 
na execução de passes de raiz em geral. Devido à sua 
elevada penetração e grandes perdas por respingos, 
não são adequados para o enchimento de chanfros.
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Técnica Operatória
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Técnica Operatória
Manuseio e 
conservação de 
eletrodos 
revestidos
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Consumíveis
Adição de pó de ferro:
• É fundido e incorporado à poça de fusão, causando 
um melhor aproveitamento da energia do arco e maior 
estabilização para adições de até 50% em peso do 
revestimento.
• Torna o revestimento mais resistente ao calor, 
permitindo a utilização de maiores correntes de 
soldagem para um dado diâmetro de eletrodo.
• Tem-se um aumento significativo na taxa de 
deposição dos eletrodos.
• Quanto maior a adição, maiores serão a poça de 
fusão e a dificuldade de seu controle durante a 
soldagem, dificultando ou mesmo impossibilitando a 
operação fora da posição plana.
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Consumíveis
• Os eletrodos de aço inoxidável e outras ligas 
ferrosas com elevado teor de cromo são agrupados na 
especificação AWS A 5.4.
• São divididos em dois grupos, quanto às 
características do revestimento:
- E XXX-15: eletrodos para operar somente com CC e
- E XXX-16: eletrodos para operar também com CA
XXX é a designação do grau do metal depositado, 
segundo a AISI (American Iron and Steel Institute)
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Técnica Operatória
• Variáveis operatórias: tipo e diâmetro do eletrodo; 
tipo, polaridade e valor da corrente de soldagem; 
tensão e comprimento do arco; velocidade de 
soldagem; técnica de manipulação do eletrodo e a 
seqüência de deposição e soldagem.
• O diâmetro do eletrodo, seu tipo e espessura do 
revestimento determinam a faixa de corrente em que 
este pode ser utilizado. A seleção do diâmetro é 
baseada na espessura do metal a ser soldado, na 
posição de soldagem e no tipo da junta.
• Eletrodos de maior diâmetro são usados em materiais 
de maior espessura. Eletrodo excessivamente grande 
para uma dada espessura pode levar a perfuração da 
peça durante a soldagem.
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Técnica Operatória
• A soldagem fora de posição é feita 
preferencialmente com eletrodos de menor diâmetro 
do que o utilizado na posição plana, devido à maior 
dificuldade de se controlar a poça de fusão.
• Na soldagem em chanfro, as dimensões do chanfro 
também devem ser consideradas na escolha do 
diâmetro do eletrodo.
• Por exemplo, na execução de passes de raiz, o 
diâmetro do eletrodo deve permitir que este penetre 
até a raiz da junta. 
• Por questões econômicas, deve-se usar o maior 
diâmetro de eletrodo possível para uma dada tarefa, 
desde que não existam limites para a energia de 
soldagem, por questões de ordem metalúrgica. 
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Técnica Operatória
• A faixa de corrente utilizável para um dado eletrodo 
depende de seu diâmetro, do material da alma, do tipo 
e espessura do revestimento e da posição de soldagem.
• Para cada eletrodo e diâmetro de alma existe uma 
faixa de corrente de soldagem recomendada. 
• Correntes inferiores à mínima instabilizam o arco e 
causam aquecimento e fusão insuficientes e correntes 
superiores à máxima prejudicam o revestimento devido 
ao seu aquecimento excessivo por efeito Joule.
• Em geral, as faixas de corrente utilizáveis para cada 
diâmetro de eletrodo são apresentadas na embalagem 
do produto.
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Técnica Operatória
• A corrente de soldagem é o principal parâmetro que 
controla o volume da poça de fusão e a penetração da 
solda no metal base.
• Corrente ! Largura, penetração, refôrco da solda !
Volume da poça de fusão !
• Correntes excessivas provocam: poças de fusão de 
grandes dimensões e de difícil controle, a degradação 
do revestimento, respingos excessivos e perda de 
resistência mecânica e tenacidade da solda.
• O tipo de corrente e sua polaridade afetam a forma 
e as dimensões da poça de fusão, a estabilidade do 
arco e a transferência de metal de adição.
• A escolha do tipo e valor de corrente não depende 
do tipo e diâmetro do eletrodo a ser usado na 
operação.
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Técnica Operatória
• Efeito do tipo de corrente na geometria da solda:
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Técnica Operatória
• A tensão pode variar entre cerca de 17 e 36 V e 
depende do diâmetro do eletrodo, do tipo de 
revestimento, da corrente usada e do comprimento do 
arco.
Tensão ! diâmetro do arco !
corrente e comprimento do arco !.
•Soldagem manual: comprimento é controlado pelo 
soldador e depende da habilidade e experiência deste.
• A manutenção do comprimento do arco em uma faixa 
adequada é importante para a obtenção de uma solda 
aceitável. 
• Comprimento " arco intermitente e até extinção.
cordões estreitos e reforço excessivo. 
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Técnica Operatória
• Comprimento ! arco sem direção e concentração,
respingos e proteção deficiente, porosidades.
• O comprimento correto do arco depende do diâmetro 
do eletrodo, do tipo de revestimento, do valor da 
corrente e da posição de soldagem. Como orientação, o 
comprimento do arco deve ficar entre 0,5 e 1,1 vezes o 
diâmetro da alma do eletrodo.
• A velocidade de soldagem deve ser escolhida de 
forma que o arco fique ligeiramente à frente da poça 
de fusão.
• Velocidades ! cordões estreitos, baixa penetração,
de aspecto ruim, mordeduras, escória de difícil
remoção.
• Velocidades " cordão mais largo, penetração e
reforço excessivos.
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Técnica Operatória
• A correta manipulação do eletrodo é importante em 
todas as etapas da soldagem: abertura do arco, 
deposição propriamente dita e extinção do arco.
• Na abertura, o eletrodo é encostado rapidamente na 
superfície da peça, preferencialmente numa região a 
ser fundida e próxima ao início do cordão, e afastado a 
uma distância da ordem do comprimento de arco a ser 
usado.
• A abertura do arco em uma região que não será 
fundida deixa marcas (marca de abertura de arco) na 
superfície da peça, que podem ser antiestéticas e 
mesmo causar a iniciação de trincas, por exemplo, em 
aços temperáveis.
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Técnica Operatória
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Técnica Operatória
Três movimentos principais:
• movimento de mergulho: avanço do eletrodo em 
direção à poça de fusão, de modo a manter constante o 
comprimento do arco (velocidade de mergulho deve ser 
igual à velocidade de fusão do eletrodo, em média);
• movimento de translação: deslocamento do eletrodo e 
do arco ao longo da junta, com uma velocidade 
uniforme (velocidade de soldagem) e
• movimento de tecimento: deslocamento lateral do 
eletrodo em relação ao eixo da solda, utilizado para 
obter uma cordão mais largo, fazer flutuar a escória, 
garantir a fusão das paredes do chanfro, e para 
controlar a poça de fusão, além de tornar mais suave o 
ciclo térmico de soldagem. 
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Movimentos de
tecimento
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Técnica Operatória
Além dos movimentos, é importante a manutenção de 
um correto posicionamento do eletrodo em relação à 
junta. O posicionamento correto depende do tipo e 
espessura do revestimento do eletrodo, da geometria 
da junta e da posição de soldagem e deve:
• evitar que a escória flua a frente da poça de fusão, 
prevenindo seu aprisionamento e formação de 
inclusões;
• controlar a repartição do calor nas peças, 
particularmente na soldagem de componentes com 
diferentes espessuras;
• facilitar a observação da poça de fusão e
• minimizar os efeitos do sopro magnético, quando 
necessário.
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Técnica Operatória
Posicionamento do eletrodo – soldagem plana
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Técnica Operatória
Posicionamento do eletrodo – soldagem horizontal
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Técnica Operatória
Posicionamento do eletrodo – soldagem vertical
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Técnica Operatória
Posicionamento do eletrodo – soldagem filete
Mesma espessura Espessuras diferentes
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Aplicações Industriais
É muito usado industrialmente, em praticamente todos 
os tipos de indústria e largamente utilizado na 
manutenção de equipamentos e estruturas, além de 
poder ser usado em situações de emergência para 
outras operações como corte, furação, etc., com o uso 
de técnicas especiais.
Tem sido intensamente usada na manutenção de 
estruturas submersas, em soldagem subaquática, em 
ambientes molhados ou secos, devido à grande 
versatilidade do processo.
Como o nível de qualidade depende fortemente do 
soldador, o profissional precisa ter muita habilidade e 
concentração, são conseguidas com muito treino e 
execução de muitas soldas.
A formação de mão de obra qualificada é demorada e 
onerosa