Processos Especiais de Soldagem

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Prof. Luiz Cláudio Cândido 
candido@em.ufop.br 
TECNOLOGIA e METALURGIA da SOLDAGEM 
(MET 140) 
TECNOLOGIA da SOLDAGEM 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais
Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
Universidade Federal de Ouro Preto 
Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais 
Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais
Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br
PROCESSOS ESPECIAIS de SOLDAGEM 
1 
SOLDAGEM DE ALTA DENSIDADE DE POTÊNCIA 
Potência mínima: 109 W/m2 
Processos: 
PLASMA 
 Características comuns: - Formação de “keyhole” 
- Evaporação parcial de metal 
- Alta relação: penetração/largura 
LASER 
 
FEIXE DE ELÉTRONS 
2 
Vantagens: 
• Baixa distorção 
• ZTA estreita 
• Altas taxas de aquecimento e resfriamento 
• Ciclo térmico curto 
• Aquecimento uniforme em toda seção 
• Livre de contaminação 
• Alta pressão 
• Boa repetibilidade 
3 
Desvantagens: 
• Equipamento caro 
• Tolerâncias estreitas no ajuste das peças a serem unidas 
• Pessoal especializado para operação e manutenção 
4 
SOLDAGEM POR PLASMA 
 Processo PAW operando no modo “keyhole”. 
5 
Fonte de calor: - arco comprimido lateralmente 
(arco transferido - que é aberto entre o eletrodo e a peça) 
- jato de plasma estreito 
(arco não transferido - estabelecido entre o eletrodo e o bocal constritor) 
 Variações da soldagem a arco plasma (PAW): (a) arco transferido; (b) arco não transferido. 6 
 Tipos de configuração de orifícios de constrição para a soldagem a arco plasma (PAW). 
7 
Estreitamento do arco: - mecânico; 
- dinâmico. 
Eletrodo: W; W + Th ou W + Zr 
Potência: poucos watts até 100kW 
Espessura de soldagem: 0,1 a 15mm (aço) 
Gases: Argônio puro (baixo potencial de ionização - facilita a abertura do 
arco) e argônio + 5% hidrogênio 
 Fonte: CC, polaridade direta 
 Tocha para a soldagem plasma. 8 
 Gases usuais na soldagem a plasma (PAW) com “alta” corrente. 
9 
Técnica operatória: 
- A soldagem por plasma poder ser feita por: - fusão (semelhante aos processos a arco) 
- “keyhole” ou furo 
• A técnica de fusão: soldagem manual e com fluxo de gás de plasma e correntes 
de soldagem mais baixas. 
• A técnica do “keyhole” é usada para uma certa faixa de espessura do metal de 
base com combinações especiais de fluxo de gás de plasma, corrente e 
velocidade de soldagem. Não é usado metal de adição na maioria das vezes. 
Permite penetração total, em passe único. É normalmente usada em soldagem 
mecanizada. 
- Principais variáveis: corrente; o diâmetro do orifício constritor; vazão de gás 
de plasma; velocidade de soldagem 
- Tipo de corrente mais usado: CC com eletrodo negativo 
10 
 Especificações AWS para metais de adição aplicáveis à soldagem a plasma (PAW). 
 Faixa de espessura para as diferentes técnicas de soldagem a plasma (PAW). 
11 
 Parâmetros típicos da soldagem plasma. 
 Parâmetros típicos da soldagem microplasma. 
12 
Vantagens do processo Plasma sobre o TIG: 
a) uniformidade do arco frente a variações de corrente e distância bocal - peça, devido 
a baixa divergência do jato de plasma. Distância normal  4,5mm 
b) abertura de arco fácil devido a presença de arco piloto 
c) impossibilidade de contato entre eletrodo e peça 
d) arco muito estável em baixas correntes (permite soldas em material de menor 
espessura) 
Desvantagens: 
a) mais caro para espessuras entre 0,3 e 6,0mm 
b) pouca durabilidade do bocal devido a seu contato com o arco 
c) alto consumo de gás 13 
Desvantagens do Plasma (continuação) 
d) maiores conhecimentos do soldador, mas não habilidade 
e) equipamento de duas a cinco vezes mais caro 
f) não é tão bom para materiais de baixo ponto de ebulição 
OBS.: 1) A soldagem com hélio puro aumenta a potência do arco, permitindo 
operar com maiores velocidades. Entretanto, isto geralmente implica em 
maior desgaste das tochas. 
2) Os metais de adição usados na soldagem plasma são os mesmos 
usados na soldagem TIG e MIG/MAG, podendo ter a forma de varetas ou 
em bobinas. 
3) Os eletrodos são geralmente apontados, com ângulo da ponta variando 
entre 20o a 60o. A ponta deve ser simétrica e concêntrica. 
 
14 
Aplicações: 
 - Soldagem de aços ao carbono, aços de alta resistência e metais reativos como o Ti 
e o Zr; 
- A soldagem a plasma permite soldar em qualquer posição, com velocidades 
elevadas e, em geral, com menor energia de soldagem e maior razão penetração / 
largura do cordão; 
- Aplica-se em situações em que se deseja alta produtividade ou maior precisão 
dimensional da peça soldada, como, por ex., na fabricação de tubos com costura 
de parede fina de alumínio, titânio ou aço inox., e soldagem em passe único, sem 
metal de adição, até espessuras em torno de 12 mm; 
- A alta estabilidade do arco permite o uso de intensidades de corrente muito baixas, 
na faixa de poucos Ampères; situação adequada para soldagem de peças de 
pequena espessura, inferiores a 1 mm, difíceis ou mesmo impossíveis de serem 
soldadas por outro processo a arco. 
15 
 Aumentando o fluxo de gás: 
Corte de: - aços inoxidáveis 
- ligas não-ferrosas 
 Pode-se usar oxigênio puro: 
 aumenta a velocidade de corte para ligas ferrosas: 2,5 a 4X maior que o 
oxicorte convencional 
 pode-se cortar chapas com até 40 mm de espessura 
 velocidades de corte típicas: 
• espessura = 5 mm  5,0 m/min; I = 250 A 
• espessura = 40 mm  0,4 m/min; I = 250 A 
 Também pode-se usar para recobrimentos (Metalização ou Aspersão Térmica), 
introduzindo no plasma o material de recobrimento sob forma de pó ou arame 
16 
 Tocha de corte plasma manual a ar comprimido. 
 Fonte para corte manual pelo processo plasma. 
17 
 Parâmetros típicos para corte a plasma (PAW). 
 Algumas peças cortadas com plasma. 
18 
SOLDAGEM POR FEIXE DE ELÉTRONS 
Fonte de energia: feixe de elétrons focalizado sobre o local da solda, por um 
canhão apropriado. 
Condições de trabalho: Vácuo, mas pode, sob limitações, funcionar à pressão 
atmosférica. 
Potência: Entre 1 e 100 kW, com penetração de até 300mm em aço. 
• ESTE PROCESSO PERMITE GRANDES VELOCIDADES DE SOLDAGEM 
COM MÍNIMA DISTORÇÃO 
• É NECESSÁRIO UM BOM AJUSTE ENTRE AS PEÇAS A SEREM UNIDAS 
19 
 Representação esquemática de equipamento para soldagem com feixe de elétrons (EBW). 
20 
 Relação entre a potência do feixe, velocidade de soldagem e espessura das peças, na soldagem por feixe 
eletrônico de alguns materiais. 
21 
Vantagens do processo de feixe de elétrons: 
 Alta penetração 
 ZTA estreita 
 Baixa distorção 
 Alta velocidade 
 Relação profundidade/largura até 30 (maior conhecida) 
 Ciclo térmico curto 
 Controle preciso da potência 
 Livre de contaminação 
 Possibilidade de unir metais diferentes 
 Alta produtividade muito bom para operar automaticamente 
 Largura da solda de até 0,25mm 
 Possibilidade de desvio do feixe 
 Soldagem em pontos inacessíveis (desde que se tenha visão direta) 
22 
Desvantagens(feixe de elétrons): 
 Equipamento muito caro (3 a 20X o TIG) 
 Fontes de voltagens muito altas (perigo) 
 Necessidade de blindagem radiológica em equipamentos de alta voltagem que 
operam ao ar 
 Espessuras > 50mm só podem ser soldadas na posição horizontal ou vertical devido 
ao colapso do “key hole” 
 Muito tempo perdido na produção de vácuo necessário 
 Ajuste muito preciso, para peças pequenas (0,05mm), sendo normal 0,1 a 0,2mm 
 Problemas na soldagem de materiais ferro-magnéticos ou magnetizados 
 Impossibilidade de soldar isolantes elétricos 
 Tendência a trincas e porosidade central 
23 
Variáveis do processo: 
• Tensão de aceleração 
• Corrente do feixe 
• Velocidade de soldagem 
• Diâmetro do feixe 
• Distância peça/canhão 
FEIXE DE ELÉTRONS POR DESCARGA GASOSA: 
Catodos e anodos: curvos  provocam ionização do gás 
  Os íons produzem, ao bater no catodo, elétrons secundários, que acelerados 
formam um feixe, que focalizados pela geometria dos próprios eletrodos 
produzem a solda. 
 
 Aplicação: soldagem de tubos 24 
Introdução 
O feixe de elétrons é uma tecnologia utilizada para processamento de 
materiais, utilizando o calor gerado pelo impacto dos elétrons com o material 
a trabalhar. 
 
O feixe de elétrons pode ser usado para: 
 
• Soldagem; 
• Corte; 
• Tratamento Superficial; 
• Micro-usinagem. 
O processo de soldagem por feixe de elétrons é uma técnica capaz de 
efetuar soldas praticamente isentas de contaminação de oxigênio, daí sua 
aplicação em materiais reativos, como também pode ser aplicado em uma 
grande gama de aços, já que o processo gera pequena ZTA, o que evita a 
fragilização causada pelo crescimento de grãos dentre outras coisas. 
25 
Características 
 Uma das grandes vantagens do feixe de elétrons é o baixo aporte térmico com 
que este processo efetua as soldagens. Isto é de especial interesse nos aços, 
pois evita a fragilização causada pelo crescimento dos grãos, além de 
minimizar as distorções. 
 
 Portanto, 
 
• Zonas fundidas muito estreitas, 
• Livres de oxidações devido a serem feitas em vácuo, e 
• Zonas termicamente afetadas (ZTAs) reduzidas em conseqüência da grande 
convergência do feixe. Esta grande convergência resultará em uma interação 
feixe/matéria diferente das interações que tem-se quando solda-se com os 
processos convencionais. 26 
Princípio de Funcionamento 
 O processo é baseado na utilização otimizada do calor sobre a peça de trabalho. 
 
 O filamento de W é o responsável pelo mecanismo de geração dos elétrons, e isto é 
conseguido por Efeito Joule (aquecendo-o). 
 
 Ele é montado dentro do Wehnelt, e este está inserido no cátodo. O cátodo é 
conectado com uma grande diferença de potencial (ddp) em relação ao ânodo. 
 
 O Wehnelt tem uma geometria especial que permite criar equipotenciais para facilitar a 
retirada dos elétrons gerados no cátodo. 
 Assim, os elétrons produzidos, são acelerados entre o cátodo e o ânodo, chegando a 
atingir velocidades da ordem de 0,2 à 0,7 vezes a velocidade da luz. 
27 
Princípio de Funcionamento 
Esquema geral de um equipamento de feixe de elétrons. 
28 
Princípio de Funcionamento 
Detalhe do filamento. 
29 
Princípio de Funcionamento 
 Para que esta aceleração ocorra, a ddp estabelecida entre o ânodo e o 
cátodo é da ordem de 25 à 200kV (com correntes da ordem de 0,5 a 
1.500mA). 
 
 Com o impacto, os elétrons convertem instantaneamente a sua energia 
cinética em térmica, gerando com isto altas temperaturas na peça. Esta 
conversão é da ordem de alguns kW até aproximadamente 100kW/mm2. 
 
 As lentes eletromagnéticas, permitem que se obtenham diferentes 
regulagens na utilização do feixe produzido. 
30 
Parâmetros de operação 
• Tensão de aceleração; 
• Corrente do feixe; 
• Velocidade da soldagem; 
• Corrente da focalização; 
• Vácuo do canhão; 
• Distância canhão-peça. 
31 
Parâmetros de Operação 
Variação da velocidade dos elétrons conforme a variação da tensão. 
Tensão de aceleração 
32 
Parâmetros de Operação 
 Corrente do feixe 
 
 Este parâmetro controla basicamente a quantidade de elétrons que atinge a 
peça, influenciando com isto diretamente na forma do cordão obtido. 
 
 Em geral as correntes usadas são da ordem de 50 a 1.000mA. 
33 
Parâmetros de Operação 
 Velocidade de soldagem 
 
 
Variação da penetração para diferentes potências e velocidades de soldagem. 
34 
Parâmetros de Operação 
 Corrente da focalização 
 
A corrente que passa pelas bobinas, tem como função criar um campo 
magnético que interfira com o feixe para que, numa dada distância, tenha-se o 
menor diâmetro do feixe (ponto focal), pois isto significa que toda a energia do 
feixe está concentrada na menor área possível, e com isto tem-se a 
densidade de energia máxima. 
35 
Parâmetros de Operação 
 Distância canhão-peça 
 
Este parâmetro influencia diretamente a tensão e a corrente de focalização. 
 
O primeiro porque com uma distância maior, a chance do feixe dispersar-se 
também aumenta, devendo-se por isto aumentar a tensão sob risco de não 
obter-se a penetração desejada. 
 
O segundo porque a distância "D" aumentará e necessitará de uma corrente 
diferente nas bobinas para ter-se a focalização adequada. 
36 
Técnicas 
 Pode-se soldar por duas diferentes técnicas: 
 
 - cordões penetrantes (técnica do “key-hole”); 
 
 - cordões não penetrantes (técnica “por condução”). 
 
 
 Esta escolha é feita, entre outras coisas, em função da resistência 
mecânica que se pretende na junta soldada. 
37 
Técnicas 
Soldagem penetrante - técnica do "key-hole“. 
38 
Técnicas 
Soldagem não penetrante - técnica "por condução“. 
39 
Relação entre a condição de vácuo e a soldagem 
Relação entre o vácuo e a penetração. 
40 
Relação entre a condição de vácuo e a soldagem 
 Soldagem em alto vácuo ( 10-3 a 10-6 Torr) 
 (1 Torr = 133,322368 Pa) 
 (1 Torr = 1/760 de 1atm) 
 
VÁCUO GROSSEIRO ................................. 760 a 1 Torr 
MÉDIO VÁCUO ........................................... 1 a 10-³ Torr 
ALTO VÁCUO ............................................. 10-³ a 10-7 Torr 
ULTRA ALTO VÁCUO ................................  10-7 Torr 
41 
Relação entre a condição de vácuo e a soldagem 
 Soldagem em alto vácuo 
 
 Apresenta maior penetração e, consequente, menor largura do cordão. 
 
 Além disso, tem-se maior pureza no depósito. 
 
 As contrações e distorções são mínimas, e pode-se mais facilmente 
observar a soldagem. 
 
 
 Por outro lado, esta é a forma de menor produtividade, uma vez que é 
necessário um tempo maior para fazer o vácuo, além de ter-se a limitação 
dimensional das peças a soldar (tamanho da câmara). 
42 
Relação entre a condição de vácuo e a soldagem 
 Soldagem a pressão atmosférica 
 
 Nestas condições, a distância canhão - peça tem que ser a mínima possível, 
devido ao atrito do feixe com as moléculas de ar. 
 
 Isto afetará a penetração na soldagem, que diminuirá, enquanto a contaminação e 
largura aumentarão. 
 
 Por outro lado, por não se ter a necessidade da câmara de vácuo, ter-se-á maior 
produtividade e a não limitação dimensional das peças a soldar. 
 
 É importante lembrar também que, esta forma é a que apresenta maior consumo 
energético, pois será necessária uma tensão maior paraque o feixe eletrônico 
atravesse a atmosfera. 
43 
Relação entre a condição de vácuo e a soldagem 
 Soldagem em médio vácuo (de 1 a 10-3 Torr) 
 
 A soldagem executada nestas condições apresenta um resultado 
intermediário entre os dois tipos apresentados anteriormente, embora 
mantenha os problemas de limitação dimensional e baixa produtividade. 
44 
“Defeitos” (Descontinuidades) 
Rebaixamento na linha superior causado pela contração do material. 
45 
“Defeitos” 
Trincas 
46 
“Defeitos” 
Porosidades 
47 
Relação entre os materiais e os “defeitos” 
 
• Presença de oxigênio em sua estrutura; 
• Aços baixo C e baixa liga; 
• Alumínio e suas ligas; 
• Cobre e suas ligas; 
• Materiais reativos. 
48 
Capacidade do Processo 
Soldagem em locais de difícil acesso ou inacessíveis. 
49 
SOLDAGEM POR LASER 
(LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 
Neste caso as partículas que chocam nas superfícies das peças a serem soldadas 
são fótons de luz. 
O feixe de LASER pode ser obtido em um equipamento a gás ou do tipo sólido. 
Fonte de energia: fino feixe de radiação visível ou infravermelho. 
LASERES mais usados: - Argônio ou CO2 com adições de nitrogênio 
 - Rubi 
 - Ytrium Aluminum Garnet 
 Amplificação da Luz através da Emissão Estimulada de Radiação 
50 
 No caso do estado sólido (rubi), um elemento de transição é excitado a um nível de energia 
mais alto que o fundamental. Como este estado é instável, o elemento decai, emitindo um 
fóton. Esta emissão é capaz de excitar outros átomos e assim, numa reação em cadeia, 
estes fótons são multiplicados entre dois espelhos, um total e outro parcialmente refletor, 
colocados nas extremidades de um cristal de rubi. 
Representação esquemática mostrando a geração de um feixe de LASER. Produção de fótons Laser. 51 
 Espectro eletromagnético. 
52 
LASER 
 
 
 Primeiro LASER, um sólido de rubi, excitado por uma lâmpada 
fluorescente de vapor de mercúrio e filamento helicoidal, foi construído em 
1960 por Maimann; 
 
 No caso da soldagem a laser é empregada para o aporte de energia a luz 
de um laser. 
 
 Em função da intensidade de radiação do laser e de uma intensidade de 
limiar específica do material podem ser distinguidos dois processos: a 
soldagem por condução térmica e a soldagem profunda. 
 
 
 
 53 
Elementos de um sistema típico para soldagem a laser. 
54 
Técnica do “keyhole”. 
55 
Maior potência e eficiência: CO2 (15kW tem  = 15%) 
Outros  baixa potência: úteis para peças finas (folhas e filamentos) ( = 2%) 
LASER de CO2 de 15kW: solda aços inoxidáveis de até 20mm; 350mm/min. 
Alta refletividade: difícil soldar com potências < 1kW, especialmente para obtenção 
do “keyhole”. 
 Ex. refletividade: Al  98%; aços  90% 
Diferença em relação ao feixe de elétrons: 
• Pode-se soldar/cortar peças não condutoras eletricamente 
• Não é perturbado por campos elétricos ou magnéticos 
56 
Vantagens 
 pouco aporte calórico 
 ZTA estreita e altas velocidades de aquecimento e resfriamento 
 facilidade de soldar materiais diferentes 
 não contamina a solda 
 possibilidade de soldar em locais inacessíveis (através de espelhos) 
 pode-se soldar através de materiais transparentes e em qualquer atmosfera 
 o “spot” pode ter menos de 0,2mm de diâmetro 
 relação penetração largura de 5:1 a 12:1 
 boa estrutura metalográfica na ZTA 
Desvantagens 
 equipamento caro ( 30X mais caro que o TIG, para 10kW) 
  problema na soldagem do Al devido a baixa viscosidade e tensão superficial, e 
alta pressão de vapor provocando porosidade (tendência) 
57 
Aplicações 
 soldagem de aços para navios; oleodutos no ártico; aços de alta resistência 
mecânica e baixa liga 
 
 indústria eletrônica: soldagem de terminais de baterias 
 
 soldagem de vasos de pressão em ligas de Ti 
 
 palhetas de turbinas 
 
 engrenagens em turbinas a jato na indústria aeronáutica e aeroespacial 
 
 na indústria automobilística soldam-se embreagens; diferenciais; engrenagens com 
sincronismo para caixas de mudanças, eixos e componentes de sistemas de freios 
 
 também pode-se usar para recobrimentos e formação de ligas superficiais 
58 
CORTE A LASER 
Usa-se o feixe para corte e usinagem de materiais metálicos, cerâmicos e 
orgânicos (incluindo tecidos e couros) e para tratamentos térmicos superficiais 
Vantagens: 
 não há contaminação 
 não são exercidos esforços mecânicos grandes sobre as peças, exceto as 
de origem térmica 
 pode-se cortar/furar em locais de difícil acesso 
 pode ser feito através de materiais transparentes 
 o material não precisa ser condutor elétrico 
 pode-se adicionar um jato de oxigênio para aumentar a eficiência em 
materiais sensíveis ao oxicorte 
 ZTA muito estreita 
 corte muito silencioso e geralmente com pouca fumaça 
 fresta de corte tem largura entre 0,5 e 2,0mm 
59 
 Processo de corte e peça cortada a LASER. 
60 
Aplicações 
 liga de Ti-6Al4V de 9mm, corta-se a 2500mm/min 
 
 indústria eletrônica ajusta-se com laser o valor de resistores por corte do 
material ativo ao mesmo tempo que mede-se seu valor 
 
 corta-se tecido com feixe controlado por computador (80m/min)  bordas 
“coaguladas” 
A soldagem TIG requer  300J/mm2 de área de solda 
LASER  20J/mm2 
61 
62 
Efeito mútuo da condução térmica, hidrodinâmica e evaporação na soldagem profunda 
por feixe de laser. 
63 
Soldagem por condução térmica e soldagem profunda. 
64 
Princípio de funcionamento 
• Propagação no ar – pouca divergência, orientado por óticas, sem perder ou 
alterar suas qualidades físicas; 
 
• Vários tipos de Laser: 
 - Sólido ao gasoso - Infravermelho (IF) até o Ultravioleta (UV); 
 
• LASER é um dispositivo que produz um feixe de radiação; 
 
• O importante do laser é a qualidade não a quantidade emitida. 
65 
Características 
• Entre estas características pode-se citar: 
 
 - elevadíssimas velocidades de soldagem 
 
 - ausências de contato entre a fonte de calor e a peça a soldar. 
 
 - baixa entrega térmica, distorção e ZTA. 
 
66 
Equipamento 
• Um dispositivo onde tenham-se condições de produzir emissão estimulada 
e formas de direcionar e calibrar o feixe de fótons produzidos. 
 
Aparelhos: 
 
FONTE DE ALIMENTAÇÃO: 
 
• Rendimento de um LASER é extremamente baixo. 
 Seu grande atrativo não é o rendimento, e sim as qualidades intrínsecas da 
radiação produzidas e a facilidade de controle que esta radiação vai 
apresentar. 
 
 67 
 MEIO ATIVO: 
 Fazer a conversão de energia elétrica em radiante, 
 
 
 CAVIDADE RESSONANTE: 
 É o local onde ocorre o processo de amplificação da radiação; 
 
 Este processo é mantido, devido a realimentação que ocorre em função 
da própria construção da cavidade, pois esta tem dois espelhos que 
refletem e amplificam o feixe; 
 
 Um destes espelhos é totalmente refletor, enquanto que o outro, tem um 
pequeno orifício central medindo aproximadamente 1% da área. 
 
68 
O processo de Soldagem 
 A radiação do feixe ao interagir com a matéria é parte absorvida, 
parte refletida. 
 A parte absorvida é de tal ordem de grandeza que aquece o 
material levando-o a fusão ou vaporização dependendo da 
densidadede energia. 
 No caso de ter-se a vaporização do material, forma-se uma coluna 
de vapores metálicos partindo do ponto de interação do feixe com o 
material e avançando em direção ao interior da peça. 
 Esta coluna, semelhante a um furo, recebe o nome de Key-hole e 
absorverá grande parte da radiação incidente na peça distribuindo-
a posteriormente. 
 Como o processo é dinâmico, o deslocamento da peça garantirá a 
sustentação do key-hole, porém existirá uma velocidade de avanço 
mínima para que o processo se sustente. 
 Com o deslocamento do key-hole, a massa de material líquido vai 
se solidificando ocorrendo assim a soldagem. 
 
 
69 
Cont
: 
• A soldagem por condução, que terá um mecanismo 
extremamente semelhante aos processos de soldagem 
convencionais, com o calor sendo dissipado lateralmente. 
 
• Assim, no primeiro caso então a forma do cordão será mais 
próxima de um furo, enquanto que no segundo, a forma será a 
mais parecida com um "V". 
 
70 
PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESSO 
 
 PARÂMETROS DA FONTE LASER: 
 
• potência do feixe; 
 
• comprimento de onda; 
 
• modo do feixe é a forma como a potência é distribuída ao longo do 
feixe; 
 
• sistema óptico é o que determinará a diferença entre a potência 
gerada e a que efetivamente vai atingir a peça; 
 
• diâmetro do feixe potência máxima e a simetria do feixe. 
 
71 
Cont: 
 PARÂMETRO MODO DO FEIXE 
 
• Na cavidade ressonante existem o modo axial e transversal, sendo que 
as ondas nos axiais circulam exatamente ao longo do eixo dos espelhos, 
nos transversos, as ondas giram circularmente a este eixo, refletindo 
indiretamente entre os espelhos. 
 
• No modo axial não há preocupação, pois estão todos no centro, já no 
transverso, tem muitas variáveis. 
 
72 
PARÂMETROS DO PROCESSO DE SOLDAGEM 
 
 Independem do tipo de Laser: 
 
 - Potência do Raio LASER 
 
 A penetração é diretamente relacionada com a densidade de potência, a qual 
está relacionada com a potência e o diâmetro do raio. 
 
 Para se medir a energia de saída da cavidade ressonante, usam-se 
calorímetros de corpos negros. 
 
 
73 
Cont: 
- Diâmetro do Raio incidente: 
 
• É o parâmetro mais importante, pois determina a densidade de energia, 
porém muito difícil de medir-se para altas potências de laser. 
 
- Absorção: 
• A absorção é a que determina a eficiência do feixe de luz incidente na 
peça; qualquer cálculo da energia transferida para a soldagem laser é 
baseada na energia absorvida pela peça; 
 
 
 
 
 
74 
 
 
Velocidade de Soldagem 
- Velocidade de Soldagem 
 
• Elevadas velocidades podem originar insuficientes penetrações, enquanto 
baixas velocidades conduzem a fusões excessivas do metal, provocando 
vaporização e perda de material com a conseqüente formação de defeitos. 
 
 
Velocidade de soldagem X penetração para diferentes potências Laser. 
 75 
CARACTERÍSTICAS 
 
Vantagens: 
 Aporte de energia concentrado, minimiza os efeitos metalúrgicos 
sofridos pela ZTA, e muito menos distorções; 
 Soldagens em um único passe; 
 Não requer metal de adição, sendo livre de eventuais 
contaminações por este; 
 Como é um processo que não há contato com a peça, favorece a 
soldagem em locais de difícil acesso; 
 Permite soldar peças muito finas, e em pequenas distâncias, entre 
cortes; 
 O laser pode ser automatizado; 
 Menor distorção na soldagem, ausência de desindireitamento; 
 Menor seção transversal da junção, i.e., maior resistência mecânica 
e rigidez; 
 Menor distorção; 
 Maior produtividade do que a soldagem por feixe de elétrons; 
 Maior produtividade do que brasagem; 
 Alta velocidade de soldagem. 76 
Desvantagens: 
• Baixa eficiência, aproximadamente menos que 10%; 
• Oferece dificuldade para mudar o ponto focal; 
• O equipamento é de baixa potência; 
• Limitação de espessura pela potência do equipamento; 
• Problemas com refletividade em alguns materiais; 
• As juntas têm estreitas tolerâncias de ajuste. 
 
77 
Vantagens frente à soldagem MAG: 
 
 menor necessidade de retrabalho 
 
Vantagem frente à soldagem por Feixe de Elétrons: 
 
 ausência do custo mais elevado e consumo de tempo para evacuar 
a câmara de soldagem. 
 
Vantagens frente à Soldagem a Ponto: 
 
 30% mais de resistência mecânica sob solicitação dinâmica; 
 50% mais de resistência mecânica sob solicitação estática; 
 Estanqueidade; 
 Melhor aspecto óptico; 
 Menor necessidade de superposição nas junções. 
 
78 
Exemplos de peças soldadas a laser – Câmbio de automóveis por exemplo. 
79 
SOLDAGEM POR EXPLOSÃO 
 É especialmente útil na união de materiais diferentes em grandes superfícies 
 Impacto controlado a grandes velocidades entre duas superfícies produz: 
 
 - forte efeito de limpeza 
 - altas pressões entre as duas superfícies 
 - geração de calor que pode levar até a fusão da interface, produzindo condições 
ideais para a soldagem 
Representação esquemática da soldagem por explosão. 80 
Seção de uma solda por explosão. 
 O processo implica no perigo de manipulação de explosivos  
81 
 velocidade de impacto (velocidade de detonação/ângulo entre peças) 
 ângulo de impacto 
Aplicações 
 reatores e vasos de pressão para a indústria química, petroquímica e nuclear 
utilizam aços estruturais recobertos por este processo com aço inox; 
 
 tubos podem ser recobertos internamente por este processo; 
 
 usam-se como juntas de transição entre metais diferentes, incompatíveis entre eles, 
cortando seções apropriadas de peças soldadas por explosão de espessura adequada 
unidos ao resto da estrutura por soldas convencionais; 
 Usos típicos são uniões de aço com Al para barramentos elétricos na obtenção de Al e 
para superestruturas de Al em navios com casco de aço. 
Variáveis do processo (Explosão) 
82 
 processo de superfície 
 temperatura de soldagem < temperatura de fusão (inclusive pode ocorrer na 
temperatura ambiente) 
 contato físico é obtido pela aplicação de pressão  enlaces atômicos 
 A união de metais similares ou dissimilares é obtida através da interação a nível 
atômico entre os átomos das superfícies adjacentes. 
 limpeza 
 contato físico 
 enlace atômico 
83 
 Processo no estado sólido; por resistência; 
 A coalescência entre as partes é produzida pela plastificação das superfícies 
adjacentes devido a ação de Flash seguida da aplicação de uma pressão de 
forjamento. 
Representação esquemática básica da soldagem por Flash (centelhamento); 
L0 – L = perda de metal. 84 
Soldagem por centelhamento: (a) posicionamento inicial das peças; (b) após a energia elétrica ser ligada, as 
peças são aproximadas com uma velocidade v1, ocorrendo o centelhamento quando pontos das superfícies 
entram em contato (ver detalhe); (c) após o aquecimento adequado das superfícies, a corrente é desligada 
e as peças são pressionadas (com uma velocidade v2 > v1) para a formação da solda. 
85 
 O centelhamento contínuo termina por limpar as superfícies além de reduzir a 
níveis mínimos o teor de oxigênio da junta. 
 velocidade de avanço 
 corrente; Q = R I2 t 
 pressão 
 tempo (3 a 120s) 
 
Características mecânicas e metalúrgicas 
 Um dos aspectos mais atraentes é o fato da deformação macroscópica ser 
praticamente nula, devido a soldagem se processar de uma só vez; 
 As tensões residuais estão simetricamente distribuídas; 
 Quando a solda é bem feita, não apresenta zona fundida. A região da interfacepode apresentar granulação grosseira; 
 A extensão da ZTA é de aproximadamente de 2 a 7mm, dependendo muito da 
corrente e do tempo. 
86 
 Devem ser considerados: 
 
 garantia do balanço térmico 
 previsão de comprimento extra, devido a rebarba 
 garantia do correto alinhamento 
 os materiais devem ter resistência mecânica suficiente para suportar a 
pressão de forja 
 soldagem rápida 
 alta repetibilidade 
 solda de boa qualidade 
 deformação praticamente nula 
 fácil operacionalidade 
87 
Desvantagens 
 excesso de respingo (danifica o equipamento) 
 limitado a juntas de topo 
 necessidade de correto alinhamento das peças 
 dificuldade no balanço térmico de juntas assimétricas 
 perda de metal (rebarba) 
 remoção da rebarba (up-set) 
ATENÇÃO: devido aos altos valores de corrente, em tempos relativamente 
curtos, há um forte desequilíbrio nas redes elétricas. 
Materiais: em princípio, qualquer material forjável pode ser soldado. Ex: Podem-se 
soldar canos com  = 1,40m e 20mm de espessura de parede, com 
máquinas especiais. 
 
- Em máquinas comuns soldam barras de 5 a 25mm de diâmetro. 
88 
 A união é feita somente pela aplicação de pressão; 
 Característica essencial do processo é a total ausência de calor, tanto aplicado 
externamente como gerado internamente; 
 No mínimo um dos materiais deve ter alta ductilidade e deve ter baixa taxa de 
encruamento. Metais CFC são os mais recomendados (a maioria das aplicações é 
para união de materiais não ferrosos). Ex: Al, Cu, Au, etc; 
 O preparo da superfície é muito importante para assegurar o bom desempenho da 
união; 
 Geralmente, é produzido grande volume de rebarba; 
 A velocidade de recalque não é importante, mas deve ser feito de modo que no fim 
exista união; 
 O custo de desenvolvimento de um produto é, em geral, muito alto. 
 união de rolos de arame de Al durante trefilação e 
fabricação de cabos ou na formação de uniões de Al-Cu 
para facilitar a conexão elétrica de cabos de Al; 
 
 em juntas de lâminas sobrepostas. 
89 
 Coalescência das superfícies: aplicação de pressões e temperaturas “elevadas” 
 (0,6 < T < 0,8 Tfusão), sem deformação macroscópica nem movimento relativo das 
partes. 
Controle do processo: - por deformação plástica ou limite de escoamento 
(quando efetuado em tempos curtos) 
 - por fluência ou difusão (em tempos longos) 
 preparo da superfície 
 temperatura 
 tempo 
 pressão 
 efeitos metalúrgicos 
 uso de metal intermediário 
90 
Estágios da soldagem por difusão. 
 indústria aeroespacial e nuclear 
  ligas de Ti, Zr e superligas de Ni 
• Formam-se uniões de alto desempenho, porém de custo elevado. 91 
Processo no estado sólido, com o coalescimento produzido pela fricção entre as 
peças até a temperatura de plastificação, seguido da aplicação de uma pressão de 
forjamento. 
 
 
 
Sua utilização está em expansão. Está substituindo a soldagem por Flash nas 
secções mais leves e quando uma delas for de revolução. Inclusive, é um processo 
mais econômico, consumindo de 5 a 10X menos energia que a soldagem por Flash. 
Tipos de equipamento: - convencional (acionamento contínuo) 
 - inercial (americano) 
92 
Processo de soldagem FW (fricção): (a) um membro é colocado em rotação; (b) inicia-se a força de compressão; 
(c) inicia-se a formação da solda; (d) a solda é completada. 
93 
Sistema Convencional 
Representação esquemática da soldagem por Fricção Convencional (acionamento contínuo). 
 Representação esquemática de um equipamento para soldagem por fricção do tipo arraste contínuo. 94 
Parâmetros críticos 
> rpm ou velocidade tangencial 
> pressão ou força axial de aquecimento 
> velocidade de avanço (encurtamento das peças devido a formação de rebarba) 
> rapidez na frenagem (desaceleração) 
> força de forjamento 
Soldam eixos de 10 a 70mm, podendo produzir 70 a 150 soldas por hora. A força 
de aquecimento é de  2.500kgf, enquanto a de forjamento é de  5.000 a 7.000kgf. 
95 
Sistema Inercial 
Representação esquemática da soldagem por Fricção Inercial (equipamento básico). 
 Representação esquemática de um equipamento para soldagem por fricção do tipo por inércia. 96 
Parâmetros críticos (Inercial) 
> rpm ou velocidade tangencial 
> I (momento de inércia do volante + peça) 
> pressão ou força axial (constante) 
Mecanismo 
No início ocorre fricção estática (  0,25), passando a seguir a fricção dinâmica molhada, com 
Tinterface  100 a 200
oC. Após ocorrer evaporação da umidade e das eventuais substâncias 
orgânicas, começa a fricção seca com Tinterface  200 a 300
oC. 
 
À medida que as superfícies expõem material virgem, em alguns pontes formam-se pontes, que 
são logo em seguida quebradas. Num instante posterior, a formação de pontes se estabiliza e o 
calor gerado atinge o máximo, levando a junta uma temperatura  900 a 1300oC. 
 
Verifica-se que no estágio final ocorre a maior parte do calor gerado  87%. 
Aplicações: metais similares e dissimilares (suportar o forjamento) 
Não são soldáveis: - ferros fundidos (grafita - lubrificante) 
 - aços de usinagem fácil (sulfetos são quebradiços) 
 - bronze e latões com Pb > 0,3% 97 
  alta repetibilidade 
  sem deformações 
  alta produção 
  econômico 
  operacionalidade simples 
  sem fluxos e respingos 
Desvantagens 
 manutenção criteriosa (alinhamento) 
 perda de material na rebarba 
 necessidade de usinagem posterior 
 limitado a peças de revolução 
 limitado para bitolas pequenas (5 a 100mm) 
98 
 “Friction stir welding”. 
 “Friction hydro pilar processing” (FHPP). 99 
 Sequência de deposição de metal (macrografias). 
 Esquema da costura por fricção (“Friction 
stitch welding”; pontos alinhados. 
 Esquema da costura por fricção (“Friction 
stitch welding”; pontos intercalados. 
100 
 Variações do processo “Friction hydro pilar processing” (FHPP). 
• As principais aplicações da soldagem de costura por fricção são os reparos de 
estruturas “offshore”, reparos de oleodutos submarinos, manutenção e reparos de 
trincas na indústria nuclear. 
101 
Processo de soldagem no estado sólido onde a coalescência é produzida pelas vibrações 
cisalhantes localizadas na interface das peças submetidas a pressões moderadas. 
Representação esquemática de uma estrutura básica de uma máquina tipo “spot” para soldagem. 
102 
A soldagem é rápida (1,5s) e Tsolda << Tfusão 
Máquinas: - alta potência: 2 a 5kW; f = 10kHz 
 - baixa potência: 1 a 50W; f = 180kHz 
 São mais econômicas que a solda ponto convencional. 
 Ex: para chapas de alumínio de 1mm: 
 
  Ponto: 150kW; US: 2,5kW 
Parâmetros: E - energia acústica; 
 P - carga ou pressão de contato; 
 t - tempo (duração da solda) 
Aplicações: - na soldagem hermética (indústria farmacêutica e nuclear) 
 - na microeletrônica tem grande aplicação 
 - aço-C: espessura = 0,4mm; tempo de soldagem = 1,6s; carga = 19kgf 
temperatura na interface < 730oC. 
103 
 processo rápido 
 solda de ótima qualidade 
 sem distorção macroscópica possibilidade de soldar chapas muito finas 
 processo limpo (sem fumos, fluxos, respingos, radiação) 
 não ocorre o problema de curto circuito elétrico devido a distância dos pontos de solda, 
como na solda convencional 
 excelentes características de selagem 
Desvantagens 
 limitado a chapas e fios finos 
 deformações localizadas nos pontos de contato do “tip” 
 vida útil do “tip” limitada 
 dificuldade em se medir a energia acústica efetivamente transferida aos materiais 
 problemas de ressonância e, ou, fadiga pode romper soldas já existentes 
104 
Outros Processos de Soldagem 
Exemplo da utilização do Processo HFIW na soldagem longitudinal de tubos. 
Soldagem por Alta Freqüência 
Na Soldagem de Alta Frequência (High Frequency Induction Welding, HFIW), são 
utilizadas bobinas, por onde passa uma corrente de alta freqüência que causa o 
aparecimento de correntes induzidas na região da junta das peças que estão sendo 
soldadas. Estas correntes aquecem a junta por Efeito Joule o que facilita a 
deformação localizada e a formação da solda com a aplicação de pressão. Desta 
forma, este processo apresenta grande semelhança com a soldagem RW, sendo 
considerado, como um processo de soldagem por resistência elétrica. 
105 
Processo de soldagem de pinos: (a) posicionamento da tocha; (b) abertura do arco e levantamento do pino; 
(c) término do período de arco, pino pressionado contra a peça; (d) soldagem completada. 
Processo de Soldagem de Pinos 
Pinos metálicos, ou componentes similares podem ser soldados a uma peça metálica de diversas 
maneiras, incluindo por arco elétrico, resistência elétrica, fricção e percussão (descarga de 
capacitores). 
O processo de Soldagem a Arco por Pinos (Stud Welding, SW) une um pino com uma peça pelo 
seu aquecimento e da peça por um arco estabelecido entre ambos. Quando as superfícies a 
serem unidas estão adequadamente aquecidas, elas são colocadas em contato com uma leve 
pressão. 
O processo é muito rápido, apresentando tempo de operação inferior a um segundo, e simples, 
utilizando, em geral, pistolas semi-automáticas. 
106 
 Trata-se de um processo de soldagem a arco elétrico que une pinos por 
aquecimento e fusão do metal base e parte da ponta do pino, seguido de 
imediata pressão, para melhor união e solidificação. 
 
 A energia elétrica e a força mecânica são transmitidas através de um 
porta-pinos num dispositivo de elevação, e protegidos por uma cerâmica, 
que tem como função a proteção contra os respingos, contaminação 
atmosférica, e conter o metal líquido. 
Soldagem de Pinos 
107 
Dispositivo de elevação e posicionador 
108 
O arco elétrico é obtido através da operação de toque e 
retração de pino. 
 
Depois de um determinado tempo, o pino é submerso no 
banho de fusão. 
 
O anel de cerâmica concentra o arco voltaico, protege 
contra a atmosfera e delimita a área de soldagem. 
 
Durante a soldagem, o anel de cerâmica e o pino são 
colocados manualmente no equipamento apropriado 
conhecido como pistola para Stud e o processo de 
soldagem é executado pelos comandos existentes. 
109 
O tempo de operação é da ordem dos “milisegundos”, é relativamente 
curto se comparado com os processos a arco convencionais. 
 
Ciclo de trabalho muito curto, portanto desenvolve uma ZTA muito 
estreita. 
110 
Sequência de soldagem 
(1) O gatilho da pistola de soldagem faz com que o pino encoste na peça a 
soldar, promovendo o curto circuito. 
(2) Imediatamente ocorre o arco elétrico, fundindo parte do pino e a face do 
metal base. 
(3) Aplica-se pressão ao pino para promover a solidificação. 
(4) Retira-se o porta pino (pistola), e a cerâmica. 111 
A pistola de soldagem tem por finalidade segurar e movimentar o pino. 
 
Contém um gatilho que libera a corrente de soldagem, a qual é 
transmitida para a ponta do pino, que é uma espécie de encaixe, estes 
encaixes podem ter diferentes geometrias e espessuras, compatíveis 
com o pino a fixar. 
 
As unidades de controle são basicamente circuitos temporizadores para 
aplicação do tempo de soldagem e tempo de pressão, que são ligadas à 
pistola de soldagem. 
Pistola de Soldagem 
112 
As fontes de energia empregadas no processo convencional são 
semelhantes às usadas para o processo eletrodo revestido, tanto 
geradores ou retificadores, com os pinos ligados ao polo positivo, é 
recomendado utilizar fontes com potência acima de 400 Ampères e 
tensões em vazio de no mínimo 70 Volts, caso haja a exigência de 
correntes mais elevadas, pode-se ligar as fontes em paralelo, ou utilizar-se 
de fontes desenvolvidas para goivagem a grafite, que normalmente são 
projetadas para correntes de até 1600 Ampères. 
 
Outra variante do processo, utiliza-se uma fonte com descarga capacitiva, 
com capacitores de alta capacidade. 
 
 
Fontes de Energia 
113 
Algumas Aplicações: Soldagem de Pinos 
Barras de Ancoragem 
Estruturas Metálicas 
Pinos de Isolamento 
Stud Welding 
(parafuso prisioneiro) 
114 
115 
 
Caldeiraria, fornos e chaminés, colocação de pinos em tubos de trocadores 
de calor; 
 
Estruturas metálicas e em concreto armado, fixação de buchas e 
ancoramento de concreto. 
 
Construção naval: fixadores para mantas isolantes e fixadores de cabos; 
 
Indústria automobilística: fixação das armações, revestimentos, parafusos e 
porcas. 
 
Aplicações da soldagem de pinos 
116 
Na construção civil, estruturas metálicas precisam ser fixadas a 
estruturas de concreto, como vigas e lajes. 
 
Para isso existem os conectores de cisalhamento tipo Stud Bolt. 
 
Os conectores são empregados em estruturas metálicas para obras de 
grande porte, como edifícios, viadutos, pontes, usinas de energia, entre 
outras. 
 
Soldados à viga de aço, os Stud Bolts fazem a integração entre a parte 
de aço e de concreto. 
Soldagem para estruturas mistas aço-concreto 
117 
O sistema de vigas mistas frequentemente é associado a lajes produzidas 
com a utilização de formas de aço do tipo Steel Deck. Neste caso, os Stud 
Bolts podem ser soldados à viga através da chapa galvanizada. 
118 
A soldagem do conector à viga é feita por eletrofusão, que é um processo 
extremamente prático e rápido, utilizando uma pistola especial controlada por 
temporizador. Na extremidade da peça está engastada uma esfera de fluxo 
sólido, que serve como desoxidante e estabilizador do arco de soldagem. 
119 
120 
Soldagem de Pinos 
121 
Tipos de aços para pinos 
 
Os pinos podem ser de aço ABNT 1030 ou em aço baixa liga com Cr Mo; 
 
Pino de aços inoxidáveis; 
 
Pinos de alumínio 99,5% em ligas de alumínio (proteção da poça de 
soldagem com gás argônio é necessário). 
 
É possível solda dissimilar, geralmente com pinos de aço inoxidável para 
ancoragem de refratário para válvulas siderúrgicas. 
122 
TECNOLOGIA DO PROCESSO 
 
Pinos especiais podem ser feitos com um ressalto em sua extremidade 
para facilitar a ignição do arco; neste processo, as dimensões da ponta do 
pino determinam o processo de soldagem. 
 
Por meio de uma descarga de condensadores (corrente de até 8000 
Ampères) surge imediatamente (dentro de 0,5 até 4ms). 
 
Ele é apropriado para pequenos esforços mecânicos, em chapas finas ou 
com revestimento de material sintético de um lado. 
 
Também são feitos pinos com dimensões maiores com pontas em 
alumínio, para melhor qualidade da solda, pois o alumínio tem a função de 
desoxidar o banho de fusão, indicado principalmente para chapas comoxidações e sujeiras, onde o esmerilhamento ou escovamento das áreas é 
de difícil acesso, como por exemplo, em soldas de campo. 
123 
Na soldagem convencional, as superfícies que estão em contato com o 
pino, devem estar isentas de: 
• Óleo 
• Umidade 
• Sujeira 
• Carepa 
 
O pino não poderá ser soldado sobre superfícies pintadas e zincadas. 
As superfícies devem ser limpas pelos métodos: 
• Escovamento 
• Lixamento 
• Decapagem 
124 
 
CONTROLE DE QUALIDADE PARA PINOS 
SOLDADORES NORMA AWS D1.1 
 
Principais itens para os testes de aceitação para pinos soldados. 
 
O acabamento final do pino soldado deve ser uniforme e isentos de: 
 
• Sobreposição excessiva 
• Trincas 
• Desalinhamento 
• Torção 
 
A propriedade mecânica do pino realizando-se ensaio de tração é 
opcional, devendo em caso positivo, ser realizado com a seção integral 
do pino. 
125 
Dispositivo para ensaio de tração 
126 
As superfícies a serem soldadas e a cerâmica, devem estar isentas de umidade: 
• Secá-las a 120ºC / 2 Horas. 
CONTROLE DE PRODUÇÃO 
 
Antes de uma série de peças a serem soldadas na produção, realizar “teste”: 
 
 
 
 
 
 
1. Soldar 2 pinos 
2. Inspeção visual de 360º 
3. Utilizar sempre chapa de teste 
4. Pinos frios 
5. Dobrá-los 30º com reação ao eixo principal. 
127 
Método: 
 
• Martelamento 
• Visual 
• Não pode ocorrer falhas 
 
Estando em conformidade com as exigência já citadas anteriormente, 
liberar para produção. 
 
O operador poderá ser qualificado de acordo com o “teste” de produção. 
128 
A) Satisfatório 
B) Pouca retração do pino 
C) Retirada rápida da pistola 
D) Falta de alinhamento 
E) Baixa corrente 
F) Alta corrente 
129 
Processos de soldagem por resistência: 
(a) soldagem por ponto (Resistance Spot Welding, 
RSW); (b) soldagem por costura (Resistance Seam 
Welding, RSEW); (c) Soldagem de projeção 
(Resistance Projection Welding, RPW); 
(d) soldagem de topo (Upset Welding, UW); 
I = corrente de soldagem; setas escuras = pressão. 
Processos de Soldagem por Deformação 
Soldagem por Resistência Elétrica 
A soldagem por resistência (Resistance Welding, RW) compreende um grupo de processos de 
soldagem nos quais o calor necessário à formação da junta soldada é obtido pela resistência à 
passagem da corrente elétrica através das peças sendo soldadas. O aquecimento da região da junta pela 
passagem da corrente elétrica, abaixa a resistência mecânica do material permitindo, através da 
aplicação de pressão, a deformação localizada e, assim, a soldagem por deformação da junta. Em 
alguns casos ocorre uma fusão localizada na região da junta. Assim, neste processo de soldagem pode 
ocorrer a formação da solda tanto por fusão como por deformação. 
130 
Processos de soldagem por deformação 
Soldagem por Resistência por Pontos 
131 
Formação da solda no processo de soldagem de resistência elétrica por pontos (RSW). 
132 
Outros processos de soldagem por deformação 
• Soldagem por Centelhamento (Flash) 
 
• Soldagem por Resistência Elétrica (Alta Freqüência) 
 
• Soldagem por Fricção 
 
• Soldagem por Explosão 
 
• Soldagem por Laminação 
 
• Soldagem a Frio 
 
• Soldagem por Ultrassom 
133 
 Soldagem ESW: (a) esquema geral do processo; (b) detalhe da região da poça de fusão. 
Soldagem por Eletroescória 
A Soldagem por Eletroescória (Eletroslag Welding, ESW) é um processo de soldagem por 
fusão. Utiliza a passagem de uma corrente elétrica através de uma escória condutora fundida para 
gerar o calor necessário à fusão localizada da junta e do metal de adição. Esta escória também 
protege a poça de fusão e o metal de adição da contaminação pelo ambiente. O processo é usado 
primariamente para união de duas ou mais peças (em geral, de grande espessura) em um único 
passe com a solda sendo feita na posição vertical ascendente. 
134 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Características Gerais: desenvolvido na Rússia, o processo denominado “Soldagem sob Escória 
Eletrocondutora” é uma variante do arco submerso. 
Presta-se somente para a soldagem vertical ascendente e é insubstituível para soldagem de 
peças compactas com paredes de mais de 60mm de espessura. 
Apesar de sua inclusão no grupo de processos a arco, não existe propriamente um arco voltaico. 
A corrente produz o calor necessário para a soldagem, ao atravessar um banho de escória. A 
escória é gerada da fusão do pó de soldar. 
135 
Características dos processos de soldagem prováveis para realizar uma solda. 
O volume de material depositado no chanfro, supondo que não exista reforço do cordão de 
solda, é de 3,6cm3/peça. Admitindo-se a densidade do aço igual a 7,8g/cm3 e os valores mínimos 
da taxa de deposição da tabela acima tem-se os seguintes tempos de produção: 
 
• Eletrodo revestido = 8 dias de trabalho; 
• TIG = 20,5 dias de trabalho; 
• Plasma = 8 dias de trabalho; 
• MIG = 4 dias de trabalho. 
Legenda: (1) custo relativo ao equipamento de soldagem com eletrodo revestido; (2) P = pouca; M = moderada; 
 G = grande; (3) depende do tipo de revestimento e do diâmetro do eletrodo; (4) depende do tipo 
de transferência metálica utilizado. 
136