Soldagem a arco plasma e corte plasma

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14/04/2014
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SOLDAGEM A ARCO PLASMA
E CORTE PLASMA
SOLDAGEM A ARCO PLASMA
� Fundamentos 
� Equipamentos
� Consumíveis
� Técnica operatória
� Aplicações Industriais
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FUNDAMENTOS
A Soldagem por arco plasma (Plasma-Arc Welding
PAW) é um processo que produz a união por fusão
das partes através de um arco elétrico estabelecido
entre um eletrodo de W, não consumível, e a peça ou
um bocal constritor.
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FUNDAMENTOS
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FUNDAMENTOS
�No processo de soldagem por arco plasma
o bocal constritor limita o ø do arco elétrico
e aumenta consideravelmente a intensidade
da fonte de calor.
�O gás de plasma deve ser inerte (Ar, He ou
Ar + He), já o gás de proteção pode ser
inerte ou mistura de gases (Ativo + Inerte).
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FUNDAMENTOS
Existem duas variações principais do processo plasma
(Arco transferido) estabelecido entre o eletrodo e a
peça, (Arco não transferido) estabelecido ente o
eletrodo e o bocal.
Arco Transferido Arco não Transferido
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FUNDAMENTOS
�Arco transferido é normalmente utilizado em
peças condutoras de eletricidade e é obtida
melhor eficiência e penetração.
�Arco não transferido nesta variante o arraste
do gás plasma transmite o calor para a peça,
já que o arco é estabelecido entre o eletrodo e
o bocal. Aplicado na soldagem de materiais
não condutores (plástico, vidros etc...)
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EQUIPAMENTOS
O equipamento básico utilizado é composto de:
� Fonte de Energia (CI processo manual sendo
correntes empregadas CC, CA e CP);
� Sistema para abertura do arco elétrico (Arco piloto
entre o eletrodo e o bocal);
� Tocha para a soldagem (são componentes
específicos e sempre são refrigeradas com H2O);
� Fonte de gases;
� Sistema de controle;
� Outros acessórios.
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EQUIPAMENTOS
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EQUIPAMENTOS
� O controle de vazão de gás plasma deve ser muito
preciso sendo que este exerce grande influencia
sobre a energia fornecida.
� O formato dos bocais constritores são importantes
na soldagem plasma:
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CONSUMÍVEIS
� Gás plasma: Gás inerte é empregado para garantir
a integridade do eletrodo não consumível (Ar puro,
He, Ar + He);
� Gás de Proteção: Podem ser empregados gases
inertes ou ativos dependendo do tipo de material
soldado;
� Metais de adição são os mesmos empregados no
processo TIG; (AWS A 5.18 Aços Carbono), (AWS
A 5.9 Aços Inoxidáveis), (AWS A 5.10 Alumínio),
(AWS A 5.28 Aços de baixa liga).
� Eletrodos não Consumíveis: São os mesmos
empregados no processo TIG.
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CONSUMÍVEIS
Preparação da ponta do consumível deve-se manter
as linhas no sentido do arco para facilitar a
passagem de corrente.
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MODOS OPERACIONAIS
Microplasma: São empregadas baixas correntes 0,1
A até 15 A soldagem autógena de espessuras de
0,1 até 1 mm.
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MODOS OPERACIONAIS
Melt-in: Correntes médias 15 a 200 A, processo
similar ao TIG com arco constrito de maior rigidez e
densidade de energia, espessuras de 0,5 até 3 mm.
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MODOS OPERACIONAIS
Keyhole: Modo buraco fechadura é obtido com
correntes superiores a 100 A, neste modo o arco
atravessa a peça gerando um buraco que
posteriormente é preenchido pelo metal líquido
espessuras até 10 mm.
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VARIÁVEIS DO PROCESSO
Vazão do gás plasma: É o principal parâmetro
responsável pela energia cinética do arco ( pressão do
arco elétrico sobre a poça de fusão);
↑ Vazões de Gás Plasma ↑ Penetração;
↑ Volume de metal fundido;
↑ Temperatura do arco elétrico.
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VARIÁVEIS DO PROCESSO
↑ Corrente de Soldagem ↑ Energia de soldagem;
↑ Penetração;
↑ Calor.
↑ Velocidade de Soldagem ↓ Energia de soldagem;
↓ Calor;
↓ Volume do Cordão.
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VARIÁVEIS DO PROCESSO
Recuo do eletrodo não consumível: Maiores
recuos do eletrodo geram arcos mais pontuais e
maiores penetrações.
Polaridade do eletrodo: 
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VARIÁVEIS DO PROCESSO
Diâmetro do orifício Bocal:
↓ Diâmetro ↑ Pressão do arco elétrico;
↑ Capacidade de fusão;
↑ Penetração;
Cordão mais estreito.
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APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
� A soldagem plasma pode ser empregada em qualquer
posição de soldagem, com menores energias de
soldagem e cordão mais estreito.
� Aplicável a soldagem de Al, Ti, aços inoxidáveis ;
� Alta estabilidade do arco elétrico;
� Soldagem de pequenas espessuras;
� Soldagem de chapas de até 12 mm sem metal de
adição em um único passe keyhole.
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CORTE PLASMA
O corte plasma foi introduzido em 1955 em substituição
a outros processos de corte para não ferrosos e aços
inoxidáveis.
O jato plasma funde e expulsa o metal base com grande
eficiência devido a sua alta pressão de arco resultando
em excelente acabamento, precisão dimensional,
pouca distorção e pequena ZTA.
O corte pode ser manual ou mecanizado com elevada
velocidade de corte.
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CORTE PLASMA
Existem diversas variações do processo de corte plasma,
o processo é aplicável a espessuras na faixa de 3 a 40
mm para aços.
� Duplo Fluxo: No processo com duplo fluxo de gases
geralmente é empregado gás plasma Nitrogênio (Alto
potencial calorífico) e o gás de proteção varia com o
material a cortar (CO2 para aços inoxidáveis, mistura
Ar+H para Al e ar comprimido ou O2 para corte de
aços).
� Proteção por H2O: Esta técnica é semelhante a
anterior, usando água no lugar do gás de proteção
(maior vida útil do bocal).
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CORTE PLASMA
� Injeção de água: O corte plasma com injeção de água
pelo bocal constritor, aumenta o efeito da constrição
com isto esta técnica permite maiores velocidades de
corte.
� O corte também pode ser realizado com a chapa
submersa em água para reduzir os efeitos da
temperatura.
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EQUIPAMENTO
O equipamento usado no corte plasma é similar ao
utilizado na soldagem sendo empregadas maiores
tensões em vazio 120 a 400 V e correntes de corte
na faixa de 70 a 1000 A.
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VARIÁVEIS DO PROCESSO E CONSUMÍVEIS
Os consumíveis empregados são os gases utilizados no
corte e os eletrodos de W que devem ser substituídos
conforme a sua degradação.
As variáveis com maior influência são:
� Corrente de corte, 
� Velocidade de corte (espessura e acabamento), 
� Vazão gás plasma, 
� Distância bocal peça, 
� Diâmetro do orifício do bocal. 25
APLICAÇÃO
Vem substituir o corte por oxi-corte com melhores
resultados em materiais empregáveis, velocidade de
corte e menor aporte de calor.
É aplicável ao corte de chapas de aço carbono até
espessuras de 50 mm em aços inoxidáveis e alumínio
até 250 mm, pode ser empregado no corte de Cu, Mg e
suas ligas.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
� MARQUES, P. V. Soldagem – Fundamentos e
Tecnologia, Editora UFMG, 2011.
� GUERRA, I. G.: “Soldagem & Técnicas
Conexas:Processos”. Livro, Editado pelo Autor,
Porto Alegre, 1996.
� Reis, R.P. Fundamentos e pratica da soldagem a
plasma, Editora Artiliber, 2007.
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