Tecnologia da Soldagem Processos Convencionais de Soldagem Parte 1

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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 CONVENCIONAIS de SOLDAGEM 
BRASAGEM 
• Coalescência dos metais pelo aquecimento a uma temperatura adequada e pelo uso de 
 metal de adição que tem ponto de fusão < Tsolidus do MB; 
• O metal de adição preenche a junta por ação capilar; 
• Se o ponto de fusão do metal de adição é > 450oC  “brasagem forte”; 
 < 450oC  “brasagem fraca”; 
Diagrama de equilíbrio de ligas Cu-Ag. 
2 
• Solda – brasagem: assemelha-se à brasagem. Difere pelo desenho da junta e pela forma de 
 deposição do metal de adição, que são semelhantes ao que ocorre na 
 soldagem. Tfusão do metal de adição é > 450
oC; 
• O metal base nunca é levado à fusão; 
• Realização de uma junta brasada: perfeito molhamento das faces a serem unidas pelo metal de 
 adição fundido; 
 
É IMPRESCINDÍVEL QUE O MB ESTEJA LIMPO 
Para isto: decapagem química ou limpeza mecânica 
Ainda: os metais precisam ser protegidos durante o aquecimento por um fluxo ou uma atmosfera 
adequada. 
• Fluxos usados se fundem a T inferiores à Tfusão do metal de adição e atuam sobre as superfícies 
 a serem unidas e áreas próximas, dissolvendo as camadas de óxidos eventualmente formadas 
 após a decapagem, permitindo assim que o metal de adição possa fluir livremente sobre as 
 superfícies a serem unidas e aderir MB; 
• A brasagem por ser feita: 
 - atmosfera ativa 
 - atmosfera inerte 
 - sob vácuo 
 
 O uso de atmosferas protetoras elimina a necessidade de limpeza após a operação, para eliminar 
 da junta os materiais corrosivos dos fluxos; 3 
• As juntas brasadas são preenchidas por capilaridade e, para que o fenômeno ocorra de forma 
 adequada, é necessário um controle rígido da distância de separação entre as peças; 
Junta brasada: (a) horizontal; (b) vertical. 
x = (T . D . t/3 . )1/2 x = distância brasada num tempo t; D é o espaçamento entre as peças; T é a tensão 
superficial do líquido;  é a viscosidade 
ymáx = 2 . T / R . g . D R = é densidade do metal líquido; g é a aceleração da gravidade 
Variação da resistência ao cisalhamento com a distância e separação entre as peças (esquemática). 
4 
Variação do limite de resistência de uma junta brasada com a distância de separação entre as peças (esquemática).. 
Espaçamentos recomendados à temperatura de brasagem. 
5 
• A ligação entre o metal de adição e metal de base se dá por difusão, com a formação de ligas 
 intermetálicas na interface entre estes materiais, e é sólida e “resistente”; 
• Classificação dos processos: por chama; em forno; por indução; por resistência; por imersão; 
 por infravermelho”. 
Brasagem em forno. 
Brasagem por imersão. 
6 
Metais de adição para brasagem. 
7 
Metais de adição recomendados para brasagem de diferentes materiais. 
8 
Metais de adição para solda - brasagem. 
Metais de adição para brasagem fraca. 
9 
Metais de adição para brasagem fraca. 
10 
Fluxos para brasagem. 
11 
Atmosferas para brasagem. 
12 
Juntas usadas em brasagem. 
13 
SOLDAGEM E CORTE A GÁS 
SOLDAGEM 
É um processo no qual a coalescência ou união dos metais é obtida pelo aquecimento destes 
com uma chama de um gás combustível e o oxigênio. 
 
O processo envolve a fusão do MB e do metal de adição, se usado. 
Características: 
 
• Excelente controle que se pode exercer sobre a entrada de calor e a temperatura das peças; 
• Equipamento de baixo custo e pode ser usado em outras operações como: desempeno, 
dobramento, pré e pós-aquecimento, brasagem, solda-brasagem e corte a gás. 
• Gases usados como combustível devem ter: 
 - alta temperatura de chama 
 - alta taxa de propagação de chama 
 - alto potencial energético 
 - mínima reação química 
 - destaca-se o ACETILENO 
• O oxigênio, individualmente, não é combustível ou explosivo. Entretanto, ele suporta a 
combustão e, sob pressão, pode reagir violentamente com óleo ou graxa. 14 
Gerador de acetileno, baseado na mistura de carboneto com água. 
15 
Soldagem oxi-gás (OFW). 
Equipamento básico para soldagem oxigás (esquemático). 
16 
Representação esquemática de um regulador de pressão de um estágio. 17 
Equipamento básico para OFW. 
Elementos básicos de um maçarico. 
18 
Acessórios utilizados para operações OFW. 19 
• O acetileno, para ser armazenado e utilizado com segurança a pressões acima de 1kgf/cm2, 
deve ser acondicionado em cilindros preenchidos com uma massa porosa, à base de carvão, 
cimento especial e asbestos, e embebida em acetona, na qual o acetileno pode ser dissolvido na 
proporção de até 25 litros de acetileno para cada litro de acetona; pressão máxima = 17atm 
 (17kgf/cm2). 
• A massa porosa forma pequenas cavidades dentro do cilindro, onde pequenos volumes de 
acetona se alojam, evitando o choque excessivo entre as moléculas e a conseqüente 
detonação e explosão. 
• Retirada máxima de acetileno: 1/7 da capacidade do cilindro por hora. Isto porque, se a 
retirada for maior  ocorrerá resfriamento do cilindro  queda de pressão  falsa 
impressão de que o cilindro está vazio. E ainda, o acetileno poderá arrastar consigo partículas 
de acetona, que afetarão a chama e a qualidade do trabalho. 
• Segurança nos cilindros de acetileno: selos nas extremidades, com liga Sn-Cd (Tfusão  80
oC). 
Caso os cilindros sejam submetidos a calor excessivo, ocorrerá a fusão da liga  liberará o 
acetileno, evitando possíveis explosões. 
 E ainda: armazenagem em locais frescos, ventilados, limpos e secos. Não devem ficar deitados, 
para evitar choques mecânicos. 
 O acetileno em contato com o Cu, Hg ou Ag pode, sob certas condições, formar compostos 
explosivos. Por isto, as canalizações devem ser de ferro fundido ou aço. Entretanto, os bicos de 
 Cu dos maçaricos não oferecem perigo, pois o acetileno, neste caso, não apresenta pressão e 
tempo de contatosuficientes para a reação. 
20 
• Os maçaricos são dispositivos que recebem o O2 e o acetileno puros e fazem a sua mistura 
na proporção, volume e velocidade adequados à produção da chama desejada. O volume 
dos gases determinará o tamanho da chama e a sua capacidade de aquecimento. 
• Tipos de maçarico: 
 - os de baixa pressão  do tipo injetor 
 - os de média pressão  do tipo misturador 
No caso do tipo misturador são usadas as mesmas pressões de trabalho para o oxigênio e o 
acetileno. 
 O maçarico do tipo injetor, pode ser utilizado com o acetileno a baixa pressão, uma vez que utiliza 
um sistema em que a pressão do oxigênio é usada para aspirar o acetileno. Este apresenta a 
característica de não sofrer variação na proporção de mistura provocada por flutuações na 
pressão de O2, pois a quantidade de acetileno arrastada é proporcional a esta pressão. 
Cuidado: Uso de pressões excessivamente baixas (dobras na mangueira, superaquecimento do 
bico, toque do maçarico na peça ou obstrução do bico por partículas de metal)  
“engolimento de chama”. 
 
 Utilizam-se válvulas contra retrocesso de chama, que permitem fluxo apenas num sentido. 
 
 Reguladores de pressão: de um e duplo estágio. 
21 
Tipos de maçaricos 
Desenho esquemático de um maçarico misturador. 
Desenho esquemático de um maçarico injetor. 
22 
Tipos de maçaricos e seus detalhes. 
23 
Características de combustão de alguns gases. 
Gás combustível ACETILENO Gás de Rua Propano Metano 
 
 
Composição 
 
 
C2H2 
H2 = 53% 
CH4 = 25% 
CO = 8% 
Dif. = 14% 
 
 
C3H6 
 
 
CH4 
Poder calorífico superior 
(kcal/m3) 
 
14.000 
 
4.300 
 
24.300 
 
9.410 
Poder calorífico inferior 
(kcal/m3) 
 
11.000 
 
3.800 
 
22.300 
 
9.470 
Oxigênio teoricamente 
necessário (m3/m3) 
 
2,5 
 
0,8 a 0,9 
 
5,0 
 
2,0 
Temperatura máxima (oC) 3.100 2.750 2.800 2.730 
Intensidade média na 
ponta do maçarico 
(kcal/cm2.s) 
 
10,9 
 
3,0 
 
2,7 
 
2,0 
24 
Características de gases combustíveis comuns. 
25 
Chamas macias: são ineficientes e sensíveis ao “engolimento” 
Chamas ásperas: são de difícil manuseio 
Classificação das chamas 
- oxidante (ruído característico) 
- neutra 
- redutora 
Representações esquemáticas mostrando a aparência dos diversos tipos de chama: 
(a) acetilênica; (b) redutora; (c) neutra e (d) oxidante. 
26 
A chama oxiacetilênica. 
27 
Ajuste da chama oxiacetilênica. 
28 
Gradientes de velocidade de gás no bico do maçarico. 
29 
Tipos de cones de chama. 
30 
• O ACETILENO é o gás combustível mais usado em soldagem. É incolor e possui cheiro 
característico. 
 
 Normalmente, este gás não existe na natureza, mas é produzido a partir da reação do 
carbureto de cálcio (CaC2) com água (H2O): 
• O OXIGÊNIO é o comburente e é incolor e insípido, sendo encontrado em abundância na 
atmosfera. Pode ser obtido industrialmente por: 
 - reação química 
 - eletrólise da água 
 - liquefação do ar (mais usado) - Pureza  99% 
Técnica operatória: 
Chama oxiacetilênica: 
 
  
 
1a reação - cone interno: C2H2 + O2   2CO + H2 + CALOR 
 (maçarico) 
 
2a reação – envoltório externo difuso: 4CO + 2H2 + 3O2  4CO2 + 2H2O + CALOR 
 (atmosfera) 
 O carbureto usado neste processo é produzido por cal fundida e coque num forno elétrico. 
Quando removido do forno e resfriado, o carbureto é triturado, peneirado e embalado. 
31 
32 
Intensidade total de combustão. 
Temperaturas de chama e os valores de aquecimento de combustíveis têm sido usados quase 
exclusivamente como critérios para avaliação de gases. 
 
Estes dois fatores sozinhos, entretanto, não fornecem informação suficiente para uma completa 
avaliação dos gases para fins de aquecimento. 
 
Um conceito conhecido como intensidade de combustão é usado para avaliar diferentes 
combinações oxigênio/gás combustível. 
 
A intensidade de combustão considera a velocidade de queima da chama, o valor de aquecimento 
da mistura de oxigênio, o gás combustível, e a área do cone da chama fluindo pelo bico. 
A intensidade de combustão pode ser 
expressa como: 
 Ci = Cv . Ch 
Ci = intensidade de combustão (J/m
2s) 
Cv = velocidade normal de combustão da 
chama (m/s) 
Ch = valor de aquecimento do gás de 
mistura em consideração (J/m3) 
A intensidade de combustão (Ci), 
portanto, é máxima quando o produto da 
velocidade normal de combustão da 
chama (Cv ) e o valor de aquecimento do 
gás de mistura (Ch) é máximo. 
33 
Velocidade normal de combustão da mistura de 
vários gases com oxigênio. 
Uma característica de um gás combustível é sua 
velocidade de combustão (taxa de propagação da 
chama). 
 
É um fator importante no calor produzido pela chama 
oxigás. 
 
Esta é a velocidade na qual a chama “viaja” através 
do gás adjacente não queimado. 
 
Ela influencia o tamanho e a temperatura da chama 
primária. 
 
Também afeta a velocidade na qual os gases podem 
escoar do bico do maçarico sem causar o 
afastamento da chama ou seu “engolimento”. 
 
O afastamento da chama ocorre quando a combustão 
acontece em alguma distância longe da extremidade 
do maçarico ao invés de acontecer na extremidade. 
 
O “engolimento” é o recuo momentâneo da chama 
para dentro do maçarico, seguido pela reaparição ou 
completa extinção da chama. 
34 
Comparação entre as características da soldagem oxiacetilênica e a soldagem com eletrodos revestidos. 
35 
Aplicação da soldagem oxiacetilênica para vários materiais. 
36 
Condições gerais de vários metais ferrosos para soldagem OFW. 
37 
Especificações AWS para varetas de metal de adição para soldagem a gás. 
Algumas ligas soldáveis a oxiacetilenico 
38 
Técnicas de soldagem oxiacetilênica. Técnicas de soldagem oxiacetilênica. 
(a) soldagem para trás; (b) soldagem para a frente. 
Processo de corte a oxigênio. 
39 
Representação esquemática do processo de aspersão por chama (metalização). 
40 
PROCESSOS DE SOLDAGEM AO ARCO ELÉTRICO 
Origens e evolução: O arco voltaico aplicado à soldagem foi introduzido por 
N.R.Bernardos em 1887. O princípio era um arco voltaico 
entre um eletrodo de carvão e a peça. Fundia-se o material 
da zona a unir sem consumir o eletrodo. O material de 
adição era introduzido separadamente. 
 
 
Em 1889, Zerener introduziu no processo um segundo eletrodo, fazendo o arco 
entre os dois eletrodos, sendo que a corrente não mais percorria a peça, 
permitindo, portanto a soldagem de materiais não condutores. 
1 – Soldagem com ELETRODOS REVESTIDOS 
 (Shielded Metal Arc Welding – SMAW) 
41 
O processo de Slavianoff, de 1892 introduziu a conexão elétrica na própria vareta 
do material de adição, tornando o eletrodo consumível. 
Em 1905, Oscar Kjellberg (Suécia) criou o eletrodo revestido (imersão de uma 
vareta de aço em uma soluçãocontendo celulose); permitiu incorporar substâncias, 
para produzir efeitos especiais na solda. 
A evolução posterior levou ao uso do arco protegido, inicialmente com hidrogênio e, 
posteriormente, com gases neutros. 
Em 1912 foi estabelecida a primeira patente com a soldagem ao arco elétrico com 
eletrodo revestido, com propriedades mecânicas adequadas. 
Desde então, tornou-se o processo de soldagem mais utilizado no mundo. 
42 
Pouco tempo depois surgiu a soldagem com arco protegido a hidrogênio. Este 
processo, conhecido como soldagem com "hidrogênio atômico" ou soldagem 
"arcatômica", utilizava um arco voltaico em atmosfera de hidrogênio, entre dois 
eletrodos permanentes de tungstênio. 
O hidrogênio se dissocia no arco elétrico, passando para o estado atômico com 
absorção de energia. 
Em contato com o metal de solda ou com as peças a unir, mais frios, o hidrogênio 
volta ao estado molecular, liberando calor e aumentando o rendimento térmico do 
processo. 
A chama produzida pela queima do hidrogênio também contribuia para o 
rendimento térmico. A fonte de energia era um transformador especial para 
produzir a alta tensão para acender o arco (acima de 70 volts), mas sem perigo 
para o soldador. 
Processo de soldagem com hidrogênio atômico. 
O processo caiu em desuso quando gases neutros passaram a ser usados com atmosfera de 
soldagem. 43 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Origens 
• Um inglês chamado Wilde obteve a primeira patente de soldagem por 
arco elétrico em 1865 – Arco elétrico entre duas peças de aço; 
 
• Aproximadamente vinte anos depois, na Inglaterra, Nikolas Bernardos e 
Stanislav Olszewsky registraram a primeira patente de um processo de 
soldagem, baseado em um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo 
de carvão e a peça a ser soldada, fundindo os metais à medida que o 
arco era manualmente passado sobre a junta a ser soldada; 
44 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Origens 
• Em 1890, N.G. Slavianoff (Rússia) e Charles Coffin (EUA) desenvolveram, 
independentemente, a soldagem com eletrodo metálico nu. 
 
Dessa forma, durante os anos seguintes, a soldagem por arco foi realizada 
com eletrodos nus, que eram consumidos na poça de fusão e tornavam-se 
parte do metal de solda. 
Soldagem com eletrodos nus 
Contato com oxigênio e nitrogênio 
Baixa qualidade do metal de solda 
Formação de óxidos e nitretos prejudiciais ao metal 
45 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Origens 
• No início do século XX, a importância da proteção ao arco contra os 
agentes atmosféricos foi percebida. Revestir o eletrodo com um 
material que se decompunha sob o calor do arco para formar uma 
proteção gasosa pareceu ser o melhor método para atingir esse 
objetivo. Como resultado, vários métodos de revestir os eletrodos, tais 
como acondicionamento e imersão, foram tentados. 
Em 1904, Oscar Kjellberg, um engenheiro sueco, tinha um 
problema: 
ele precisava melhorar a qualidade dos trabalhos de reparo em navios 
e caldeiras em Gothenburg, o que resultou na invenção do primeiro 
eletrodo revestido, onde o revestimento era constituído, originalmente, 
de uma camada de material argiloso (cal), cuja função era facilitar a 
abertura do arco e aumentar sua estabilidade. 
46 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Origens 
• Logo após, Oscar Kjellberg fundou a ESAB. Em 1907, Oscar 
Kjellberg patenteou o processo de soldagem a arco com eletrodo 
revestido. 
• Esses esforços culminaram no eletrodo revestido extrudado em 
meados dos anos 1920, melhorando muito a qualidade do metal de 
solda e proporcionando aquilo que muitos consideram o mais 
significativo avanço na soldagem por arco elétrico. 
 
• A busca contínua do aumento da produtividade propiciou o 
desenvolvimento de novos processos de soldagem. 
47 
 A coalescência dos metais é obtida pelo aquecimento destes com um arco estabelecido entre 
o eletrodo revestido e o MB. 
• O revestimento é consumido junto com o eletrodo pelo calor do arco desempenhando uma série 
de funções fundamentais ao processo de soldagem como, por exemplo, a estabilização do arco, 
a proteção do metal fundido pela formação de escória e de gases e a adição de elementos de 
liga e de desoxidantes à poça de fusão. 
Região do arco na soldagem SMAW. 
48 
49 
50 
Funções dos fluxos: 
51 
Funções dos fluxos (continuação): 
52 
53 
54 
55 
Processo SMAW: É o processo mais usado, devido a sua versatilidade. 
 
Indicação: É indicado para soldagem de aços. 
 
Eletrodo revestido: Os ingredientes que formam o revestimento são triturados, 
dosados e misturados até a obtenção de uma massa 
homogênea. A massa é conformada sobre as varetas 
metálicas, com comprimentos padrão a partir de 300mm. Em 
seguida o revestimento de uma das extremidades é removido 
para permitir o contato elétrico com o porta-eletrodo. A 
tomada de corrente portanto é feita numa extremidade, e o 
arco é gerado na outra. A escolha dos ingredientes do 
revestimento determina o resultado desejado, como eletrodos 
básicos, ácidos, rutílicos, etc. 
Equipamento: Fonte de corrente constante, contínua ou alternada, porta eletrodos e 
cabos. 
Representação esquemática de um circuito para o processo SMAW. 
56 
Os equipamentos e materiais de um sistema de soldagem com eletrodos revestidos compreendem, 
em geral: mesa de soldagem, fonte de energia (CA ou CC) com controle do nível de corrente de 
soldagem, cabos, porta-eletrodo, eletrodos, ferramentas e material de segurança. 
Representação esquemática de um equipamento para soldagem SMAW. 
57 
Processo SMAW. 
58 
A fonte de energia pode apresentar diversas variações, em termos de projeto e características 
operacionais, de acordo com o seu fabricante e capacidade. 
Contudo, esta deve ser do tipo corrente constante com capacidade e tipo de corrente adequados 
para os eletrodos utilizados. 
Os cabos, o porta-eletrodo e a lente de proteção também devem ser adequados para o nível de 
corrente utilizado. 
Curvas de saída tensão (V) x corrente (I) típica de uma fonte para soldagem com eletrodos revestidos. 
59 
O eletrodo 
Limite mínimo de corrente: valor abaixo do qual o arco elétrico torna-
se instável. 
Limite máximo de corrente: valor acima do qual o aquecimento do 
eletrodo devido ao efeito Joule (resistência) começa a degradar o 
revestimento. 
60 
61 
62 
Esquema de classificação de eletrodos de aços ao carbono de acordo com a AWS. 
63 
Esquema de classificação de eletrodos de aços ao carbono de acordo com a AWS. 
64 
65 
66 
Esquema de classificação de eletrodos de aços ao carbono de acordo com a AWS. 
67 
NOMENCLATURA (AWS) 
 
 Dígito Significado 
1, 2 ou 3 Mínima resistência à tração 
3 / 4 + último Posição de soldagem (*) 
 último Corrente (tipo) 
 
(*) 1 – todas as posições, 2 – horizontal / plana, 3 – plana 
 
 Ex.: E 7018 
 
 - Limite de resistência à tração, u = 70.000 psi ( 482 MPa) 
 
 Obs.: 1 psi = 1 libra/pol2 = 6,89 x 10-3 MPa 
 
 - Posição: todas 
 
 - Corrente: CA, CC+ 
 
 10 – celulósico  CC+ 
 11 – “  CC+ CA 
 - Tipo de Revestimento 12 – rutílico  CC13 – “  CC- CA 
 15 – básico  CC+ CA 
 18 – básico com pó de ferro  CC CA 
68 
69 
70 
g 
71 
72 
73 
74 
2) Fatores de operação: 
 
 - estabilidade do arco 
 - facilidade de manipulação e controle de escória 
 - sem fumos tóxicos 
 - boa integridade mecânica (robustez) 
3) Fatores econômicos e outros: 
 
 - altas taxas de deposição 
 - posições de soldagem 
Componente BÁSICO RUTÍLICO ÁCIDO 
CaO 27 5 4 
CaF2 34 --- --- 
SiO2 15 20 36 
TiO2 9 45 --- 
MnO 5 8 26 
FeO 4 5 21 
Al2O3 --- 5 2 
Composição química típica (% massa). 
75 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
A AWS - American Welding Society (Sociedade Americana de 
Soldagem - o equivalente à nossa Associação Brasileira de 
Soldagem) criou um padrão para a identificação dos eletrodos 
revestidos que é aceito, ou pelo menos conhecido, em quase todo o 
mundo. Devido a simplicidade, e talvez o pioneirismo, esta é a 
especificação mais utilizada no mundo atualmente para identificar 
eletrodos revestidos. 
 
Estas especificações são numeradas de acordo com o material que 
se pretende classificar, conforme a TABELA ESPECIFICAÇÕES 
AWS PARA ELETRODOS REVESTIDOS. 
76 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
77 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
A (AWS A 5.1), tem uma forma simples de ser interpretada: 
LR em 
tração! 
78 
Especificações AWS para eletrodo 
revestido 
79 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
80 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
Requisitos químicos para eletrodos revestidos aplicáveis aos aços carbono. 
Exemplo! 
Existem eletrodos com 
maior nível de resistência 
mecânica. 
 
Ex.: E8010-b2, 9010, 9018, 
etc. 
81 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
Os ensaios mecânicos (ou físicos) de metal depositado 
são realizados em todos os corpos de prova na condição 
como soldado. Isso significa que a solda ou o metal de 
solda não fica sujeito a qualquer tipo de tratamento 
térmico. Corpos de prova de tração para todas as 
classificações de eletrodos exceto os de baixo hidrogênio 
(E7015, E7016, E7018, E7028 e E7048) são envelhecidos 
na faixa de 95°C a 105°C por 48 horas antes do ensaio de 
tração. Isso não é considerado um tratamento térmico, 
pois simplesmente acelera a difusão do hidrogênio do 
metal de solda nos eletrodos do tipo celulósico ou 
rutílico. 
82 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
83 
O sufixo “-G” das classificações da Norma ASME SFA 5.5 ou AWS A5.5 
significa que o eletrodo revestido deve gerar um metal de solda (ZF) com uma 
composição química que tenha no mínimo o teor especificado abaixo para pelo 
menos um dos elementos químicos citados na tabela: 
84 
85 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
A especificação para aços de baixa liga (AWS A 5.5) é muito 
semelhante a anterior, utiliza exatamente a mesma base e adiciona no 
fim um hífen e alguns dígitos (entre um e três podendo ser letras e 
números ou somente letras) que indicarão a presença e quantidade 
do elemento de liga adicionado no revestimento do eletrodo. 
86 
Especificações AWS para eletrodo revestido 
87 
Características dos principais eletrodos para aços ao carbono 
88 
Características dos principais eletrodos para aços ao carbono 
89 
Características dos principais eletrodos para aços ao carbono 
90 
Características dos principais eletrodos para aços ao carbono 
91 
Características dos principais eletrodos para aços ao carbono 
92 
Seleção de eletrodos para aços carbono 
93 
Seleção de eletrodos para aços carbono 
94 
Seleção de eletrodos para aços carbono 
95 
Taxa de deposição de eletrodos 
• A taxa de deposição de um determinado eletrodo revestido influencia 
substancialmente o custo total do metal de solda depositado. 
 
• A taxa de deposição é a massa de metal de solda depositado por 
unidade de tempo (de arco aberto). 
 
• Aumenta com a corrente de soldagem dentro dos limites de um 
determinado eletrodo. 
 
• É fácil de ver que pode ser alcançada uma economia sensível de 
mão de obra e custos indiretos se puder ser empregado um dos 
eletrodos de maior taxa de deposição. 
96 
Taxa de deposição de eletrodos 
97 
Taxa de deposição de eletrodos 
98 
Eficiência de deposição de eletrodos 
A eficiência de deposição de um determinado eletrodo revestido 
também tem seu efeito nos custos da soldagem. Ela representa a 
massa de metal de solda depositado comparada com a massa total 
de eletrodo consumido e é expressa por um percentual: 
Na soldagem com eletrodos revestidos parte da massa do eletrodo é 
perdida como escória, respingos, fumos, gases e pontas. 
 
A perda com pontas — a parte do eletrodo que é descartada — não 
é considerada na eficiência de deposição, visto que o comprimento 
da ponta varia com o soldador ou com a aplicação. 
99 
Eficiência de deposição de eletrodos 
100 
Eficiência de deposição de eletrodos 
A tabela abaixo ilustra como a perda das pontas afeta a eficiência de 
deposição. Um eletrodo E6010 possui uma eficiência de deposição 
média real de 71,6% sem considerar a perda da ponta. 
101 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Inspeção Visual e Dimensional 
 
102 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Uma das muitas verificações de qualidade feitas durante o processo de 
fabricação — e também uma das mais importantes — é o procedimento 
que garante que a espessura do revestimento e a concentricidade da 
alma do eletrodo sejam uniformes. Na soldagem manual com eletrodos 
revestidos, a cratera do revestimento, ou a formação de uma taça na 
ponta do revestimento, que se estende além da alma metálica, realiza a 
função de concentrar e dirigir o arco. 
103 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Inspeção Visual e Dimensional 
 
• Exame Visual de eletrodos 
– Oxidação da ponta de pega 
– Oxidação da alma 
– Redução localizada 
– Danos na ponta de arco 
– Falta de aderência 
– Destacamento com exposição da alma 
– Trincas transversais 
– Trincas longitudinais 
– Envelhecimento (cristalização de silicato) 
– Ausência de conicidade na ponta de arco 
 
104 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Inspeção Visual e Dimensional 
 
105 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Exame Visual de eletrodos 
– Redução localizada 
 
106 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Exame Visual de eletrodos 
– Danos na ponta de arco 
 
107 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Exame Visual de eletrodos 
– Destacamento com exposição da alma 
 
108 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Exame Visual de eletrodos 
– Trincas transversais 
 
109 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Exame Visual de eletrodos 
– Trincas longitudinais 
110 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Exame Visual de eletrodos 
– Ausência de conicidade na ponta de arco 
 
111 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Identificação de eletrodos 
– Classificação AWS legível 
– Identificação individual 
– À tinta no revestimento 
– Próxima a ponta de pega (máximo 65 mm de distância) 
 
112 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos• Transporte e armazenamento 
– Nas embalagens originais 
– Sobre estrados de madeira 
• Evitar danos e choques (impactos) às embalagens 
– Cartuchos plásticos 
• Armazenar na posição horizontal 
– Latas 
• Armazenar na posição vertical 
• Ponta de pega – voltada para baixo (preservar a ponta de arco) 
• Até sete camadas 
– Sistema de armazenagem 
• Garantir rotatividade (eletrodos mais antigos utilizados primeiro) 
• Controlar temperatura e umidade 
• Temperatura 5ºC acima da ambiente – não inferior a 20ºC 
• Umidade atmosférica relativa máxima de 50% 
 
113 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Manuseio, Armazenagem Secagem e Manutenção da secagem 
– Embalagens não são estanques 
– Eletrodos, arames, varetas, fluxos – armazenar em estufas 
– Ordem de retirada: evitar utilização de consumíveis recém chegados 
– Eletrodos armazenados em prateleiras: 
• Estufa secagem: altura máxima da camada = 50 mm 
• Estufa manutenção da secagem: altura máxima da camada = 150 mm 
– Eletrodos afastados 50 mm das paredes da estufa 
– Fluxos 
• Estufa com bandeja: altura máxima da camada = 50 mm 
• Estufa sem bandeja: dispor de dispositivo misturador 
– Temperaturas 
• Conforme recomendações do fabricante 
 
 
 114 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• Manuseio, Armazenagem Secagem e Manutenção da secagem 
 
• TEMPERATURAS 
– Secagem de eletrodos baixo hidrogênio (E7018) 
• 350°C ± 50°C por 1 hora 
– Manutenção da secagem 
• Não inferior a 150°C 
– Estufa portátil 
• 80 a 150°C 
115 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
 
• ESTUFA DE SECAGEM 
– Secagem de eletrodos revestidos e fluxos de baixo hidrogênio 
– Deve dispor de: 
• Aquecimento controlado por meio de resistência elétrica 
• Sistema de renovação de ar – (respiro) 
• Controles de temperatura – termostato e termômetro 
• Prateleiras furadas ou em forma de grade 
• Temperatura de até 400ºC 
 
 
 
 
116 
Manuseio e cuidados com eletrodos revestidos 
• ESTUFA PORTÁTIL 
– Deve dispor de: 
• Sistema de aquecimento por resistência elétrica 
• Manter temperatura de 80 a 150°C 
 
 
 
 
117 
Variáveis Operatórias 
• Tipo, polaridade e valor da corrente de soldagem; 
• Tipo e diâmetro do eletrodo; 
• Tensão e comprimento do arco; 
• Velocidade de soldagem; 
• Técnicas de manipulação de eletrodos; 
• Sequência de deposição e soldagem. 
118 
Corrente Elétrica 
Faixa de 
Corrente 
 Diâmetro do eletrodo; 
 Posição de soldagem; 
 Material da alma; 
 Tipo e espessura do revestimento. 
 
Aquecimento e fusão 
insuficiente 
Degradação do revestimento 
 (Efeito Joule) 
119 
Corrente 
• Volume da poça de fusão; 
• Penetração; 
• Largura do cordão de solda; 
• Degradação do revestimento: respingos excessivos, 
perda de resistência mecânica e tenacidade da 
solda. 
O TIPO DE CORRENTE e a sua POLARIDADE afetam a forma e as 
dimensões da poça de fusão, a estabilidade do arco e o modo de 
transferência de metal de adição. 
120 
Corrente 
Soldagem fora de posição plana: faixa inferior de corrente. 
121 
Diâmetro do 
Eletrodo 
Espessura do metal 
Posição de soldagem 
Tipo de junta 
122 
Maior tensão; 
Arco sem direção e concentração; 
Mais respingos e proteção deficiente. 
Cordão estreito; 
Concavidade pronunciada. 
Comprimento do Arco Elétrico 
123 
Comprimento do Arco Elétrico 
• A tensão do arco varia entre 18 e 36V, maiores valores de diâmetro, 
corrente e do comprimento do arco implicam em um aumento da 
tensão. 
 
• A manutenção de comprimento do arco adequado evita: 
 - Agarramento do eletrodo na peça (arco muito curto); 
 - Instabilidade do arco, proteção ineficiente, respingos (arco 
muito longo). 
 
• Como regra geral, pode-se considerar o comprimento ideal do arco 
varie entre 0,5 e 1,1 vezes o diâmetro do eletrodo. 
(0,5 ~ 1,1) x d 
d 
124 
Comprimento do Arco Elétrico 
125 
Velocidade de Soldagem 
• Deve ser escolhida de modo que o arco fique ligeiramente à frente 
da poça de fusão; 
 
 
Cordões estreitos, baixa penetração, 
aspecto ruim. 
Cordão mais largo, com 
penetração e reforço excessivo. 
126 
Procedimento de Soldagem 
127 
• Movimentos principais para execução da solda: 
 
– Movimento de mergulho; 
– Movimento de translação; 
– Movimento de tecimento ou lateral (< 3 vezes d). 
A correta manipulação do eletrodo é importante em todas as etapas 
de soldagem. 
 
Procedimento de Soldagem 
Abertura do arco. Movimento do eletrodo. 
128 
Procedimento de Soldagem 
Ângulo do eletrodo 
Ângulo muito pequeno 
Ângulo ideal 
Ângulo exagerado Direção de soldagem 
129 
O posicionamento correto deve: 
 
 Evitar que a escória flua à frente da poça de fusão, o que facilitaria o seu 
aprisionamento na solda; 
 
 Controlar a repartição de calor nas peças que compõem a junta 
(importante na soldagem de juntas formadas por peças de espessuras 
diferentes); 
 
 Facilitar a observação da poça de fusão; 
 
 Minimizar os efeitos do sopro magnético (quando presente). 
Posicionamento do Eletrodo em Relação à Junta 
130 
131 
132 
A B C D E F G 
Principais problemas e soluções 
A – Cordão com voltagem, comprimento de arco e velocidade adequados; 
B – Corrente muito baixa; 
C – Mordedura e respingos (corrente muito alta); 
D – Arco muito curto; 
E – Arco muito longo; 
F – Velocidade muito baixa; 
G – Velocidade muito alta. 
 
Principais problemas e soluções 
Porosidade 
Porosidade – pequenas cavidades resultantes 
de gás no metal de solda. 
Possíveis causas Ações corretivas 
Arco muito longo Reduza o comprimento do arco 
Peça suja Remova o óleo, graxa, umidade, 
ferrugem, tinta, etc. 
Eletrodo úmido Use eletrodo ressecado. 
133 
Principais problemas e soluções 
Respingos 
excessivos 
Possíveis causas Ações corretivas 
Corrente muito alta para o eletrodo Reduza a corrente ou selecione 
eletrodo mais espesso 
Comprimento do arco ou voltagem 
muito alta 
Reduza o comprimento do arco ou a 
voltagem. 
Respingos – pequenas gotas de metal que 
espirram da poça de fusão/eletrodo e solidificam-
se nas proximidades do cordão. 
134 
Principais problemas e soluções 
Falta de fusão 
Falta de fusão – metal de solda 
incapaz de fundir metal base ou cordão 
anterior. Provoca uma descontinuidade 
na junta. 
Possíveis causas Ações corretivas 
Baixo aporte térmico Aumentar a corrente. Seleção de eletrodo 
mais espesso com maior corrente. 
Técnica de soldagem incorreta Ajuste a técnica de soldagem: ângulo de 
trabalho, comprimento de arco, etc. 
Peça suja Limpe a peça e remova graxa, óleo, tinta, 
ferrugem, etc. 
135 
Principais problemas e soluções 
Falta de penetração 
Falta de penetração – fusão 
insuficiente entre metal de solda e 
metal base, principalmente na raiz. 
Possíveis causas Ações corretivas 
Baixo aporte térmico Aumentar a corrente. Seleção de 
eletrodo mais espesso com maior 
corrente. 
Técnica de soldagem incorreta Ajuste a técnica de soldagem: ângulo 
de trabalho, reduza a velocidade de 
soldagem. 
Junta inadequada Material muito espesso. O chanfro 
deve permitir acesso à raiz da junta. 
136 
Principais problemas e soluções 
137 
Principais problemas e soluções 
138 
Principais problemas e soluções 
139 
Principais problemas e soluções 
140 
Principais problemas e soluções 
141 
Principais problemas e soluções 
142Eletrodo Ideal ?? 
NÃO EXISTE! 
 Padrão Ideal: 
• Cumprir todas as funções 
• Custo de Produção Satisfatório 
• Não possuir problemas de conservação/manuseio 
Os eletrodos 
comerciais procuram 
atender mais 
completamente a um 
conjunto de 
exigências, de modo a 
torná-los adequados a 
determinadas 
aplicações, a um 
custo razoável. 
143 
144 
145 
Tipos de Revestimento quanto às dimensões 
O diâmetro indicado de um eletrodo corresponde sempre ao 
diâmetro da alma. Os diâmetros de mercado variam na faixa de 2 a 6 
mm, embora existam eletrodos especiais com dimensões diferentes 
destas. 
 
Conforme a espessura do revestimento, pode-se classificar os 
eletrodos nos seguintes tipos: 
 
• Peculiar ou fino: revestimento é o menos comum de todos. Tem a 
espessura menor do que 10% do diâmetro da alma, e por isto, é o 
que requer a menor intensidade de corrente para ser fundido. Este 
eletrodo não apresenta a formação de cratera. 
• Semi-espesso: eletrodos em que a faixa de espessura do 
revestimento encontra-se entre 10 a 20% do diâmetro da alma. 
Sua fusão requer um valor de corrente ligeiramente superior ao tipo 
anterior. A cratera formada por este eletrodo é a menor de todos os 
tipos. 146 
Tipos de Revestimento quanto às dimensões 
• Espesso: eletrodos em que a faixa de espessura do revestimento 
encontra-se entre 20 a 40% do diâmetro da alma. Sua fusão requer 
um valor de corrente ainda maior, e a cratera formada pode ser 
considerada como média. 
 
• Muito Espesso: esta classificação engloba os revestimentos em 
que a faixa de espessura do revestimento seja maior que 40% do 
diâmetro da alma. Requer as maiores intensidades de corrente para 
ser fundido e apresenta uma cratera que pode ser considerada 
como profunda. 
147 
Exemplo de determinação de corrente de soldagem 
A intensidade de corrente necessária para a fusão dos eletrodos variará 
conforme uma série de fatores que veremos adiante, porém tomando por 
base apenas esta classificação dos tipos de revestimento, é possível 
estabelecer regras práticas que indicarão a corrente adequada para o 
trabalho, uma vez que para todos eletrodos, existem os limites máximos 
e mínimos de corrente. 
 
- Limite máximo de corrente: crepitação do eletrodo antes da sua 
utilização, queima do revestimento por Efeito Joule; 
 
- Limite inferior: valor mínimo a partir do qual o arco é difícil de se 
estabelecer. 
148 
Exemplo de determinação de corrente de soldagem 
Para os eletrodos de revestimento muito espesso pode-se considerar a fórmula 
apresentada a seguir: 
 
I = (40 a 60) * (d-1) 
 
onde: 
I = Intensidade de corrente necessária para a soldagem do eletrodo. 
d = Diâmetro da alma do eletrodo. 
 
Agora tomando como base um eletrodo com o diâmetro de 4mm, as intensidades 
de corrente recomendadas de acordo com o tipo de revestimento, seriam as 
seguintes: 
 
149 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
Nesta classificação, o elemento que se encontra em maior teor no 
revestimento é aquele que será utilizado como base. Assim também 
será possível separar os eletrodos em função de sua composição 
química. Esta classificação é a mais importante, pois é a que servirá 
de base para as normas internacionais. 
Em função da composição, os eletrodos são classificados em: 
 
• Celulósico; 
• Rutílico; 
• Básico; 
• Elevado rendimento. 
150 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
151 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
Basicamente é utilizado quando o objetivo é a 
penetração, exemplo em passe de raiz. 
152 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
Rutílico 
153 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
Escória básica permite a redução de compostos óxidos do banho, a eliminação de 
sulfetos e enxofre (dessulfuração), o que reduz o problema de trincas de solidificação. 
Desta forma, produz soldas com os mais baixos teores de inclusões que qualquer 
outro tipo de revestimento, resultando em maior tenacidade do cordão. 
154 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
155 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
156 
Tipos de Revestimento quanto à composição 
Processo mecanizado. 
157 
Tipo de escória: ácida e básica 
O tipo de escória produzida pelos eletrodos revestidos tem um efeito 
determinante na qualidade do metal de solda. Os eletrodos E6010, 
E6011, E6012, E6013, E7014, E7024 e outros eletrodos celulósicos e 
rutílicos produzem escórias predominantemente formadas por dióxido 
de silício (areia, sílica, SiO2) e apresentam um comportamento 
ácido. Sistemas ácidos de escória não refinam o metal de solda. 
Por outro lado, a escória dos eletrodos E7016, E7018 e de outros de 
baixo hidrogênio é constituída principalmente de cal e fluorita, dois 
compostos que apresentam comportamento básico. Escórias 
básicas realizam algum refino do metal de solda, resultando num 
teor mais baixo de inclusões não metálicas. 
158 
159 
160 
161 
162 
163 
164 
165 
166 
167 
168 
169 
170 
171 
172 
173 
174 
175 
Desvantagens: 
 
· Baixas taxas de deposição; 
· Exige limpeza após cada passe de soldagem. 
Aplicações: 
 
- Soldagens em produção, manutenção e montagens no campo. 
- Soldagens de aços C, aços de baixa liga e aços inox.; 
- Soldagens de ferro fundido; 
- Soldagens de Al, Cu, Ni e suas ligas; 
- Ponteamento. 
Vantagens: 
 
· Equipamento simples, portátil e barato; 
· Não é sensível a correntes de vento:; 
· Permite soldas em qualquer posição; 
· Versátil, permite a soldagem de muitos materiais; 
· Pode ser usado em áreas de acesso restrito. 
176 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Vantagens 
• Trata-se de um processo versátil, pois adapta-se a 
materiais de diversas espessuras e em qualquer posição 
de trabalho. 
 
• O equipamento necessário tem com custo relativamente 
baixo. 
 
• Seu emprego e indicado tanto dentro da fábrica como em 
campo. 
 
• Atualmente e usado nas industrias naval, ferroviária, 
automobilística, metal mecânica e de construção civil. 
177 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
Limitações 
• Trata-se de um processo MANUAL, estreitamente 
dependente da habilidade do soldador, o que implica em 
menor controle dos parâmetros de soldagem, como 
corrente de soldagem. 
 
• Comparado a outros processos, apresenta baixa 
produtividade, pela sua baixa taxa de deposição e baixa 
taxa de ocupação do soldador (tempo com o arco aberto 
pelo tempo total de soldagem), que fica em torno de 40%. 
 
• Gera grande volume de gases e fumos durante o 
processo, o que o torna um processo condenável do 
ponto de vista da saúde do soldador. 178 
Soldagem Por Eletrodos Revestidos 
179 
Aplicações 
Industriais 
180 
Aplicações 
Industriais 
181 
2 – Soldagem com ARAME TUBULAR 
Coalescência dos metais  - eletrodo consumível 
 - peça 
A proteção do eletrodo e da poça de fusão contra a oxidação pelo ar é feita pelo fluxo interno no 
arame e com ou sem proteção de um gás inerte, geralmente argônio, hélio ou uma mistura destes. 
182 
183 
FCAW = Flux Cored Arc Welding 
 
• Por definição, soldagem com arame tubular e o processo de 
soldagem por fusão que utiliza o calor de um arco elétrico 
formado entre um eletrodo metálico tubular, contínuo e 
consumível, e a poça. 
O que é FCAW 
184 
O que é FCAW 
• Trata-se de uma variantedo processo GMAW (MIG/MAG); 
 
• Utiliza eletrodo tubular preenchido com fluxo para proteção; 
 
• Pode usar gás de proteção ou não. 
 
 
185 
O que é FCAW 
186 
Soldagem com Arame Tubular 
Há duas variações básicas do processo: 
187 
Há duas variações básicas do processo: 
Soldagem com Arame Tubular 
188 
Há duas variações básicas do processo: 
Com gás: FCAW - G Auto protegido: FCAW - S 
Soldagem com Arame Tubular 
189 
Histórico 
190 
Histórico 
• Apesar de ser introduzido ainda no início nos anos 50, em 1965, esse 
processo representou menos de 5% do total de soldas realizadas nos 
EUA. 
 
• Estima-se que 50% da soldagem industrial nos EUA foi realizada por 
eletrodos tubulares, em 2005. 
 
• O crescimento continua e pode ser justificado pela alta produtividade, 
por melhorias nos fluxos, bocais mais eficientes, etc. 
191 
Soldagem com Arame Tubular 
Além da função de proteger o arco elétrico da contaminação 
pela atmosfera, o fluxo interno do arame pode também atuar 
como desoxidante através da escória formada, acrescentar 
elementos de liga ao metal de solda e estabilizar o arco. A 
escória formada, além de atuar metalurgicamente, protege a 
solda durante a solidificação. 
A soldagem com arame tubular possui várias semelhanças 
com relação ao processo GMAW no que diz respeito aos 
equipamentos e princípios de funcionamento. Este fato lhe 
permite compartilhar o alto fator de trabalho e taxa de 
deposição característicos da soldagem GMAW. 
 
Por outro lado, empregando-se a soldagem FCAW é possível 
obter a alta versatilidade da soldagem com eletrodos 
revestidos no ajuste de composição química e facilidade de 
trabalho em campo. 192 
Soldagem com Arame Tubular 
• Alta taxa de deposição 
• Maiores penetrações que o processo 
SMAW 
• Alta qualidade 
• Exige menos pré limpeza que GMAW 
• A proteção da escória ajuda se a 
soldagem for a de posição e controla 
o resfriamento 
Vantagens 
193 
Limitações 
• Exige remoção de escória 
• Mais fumos e fumaça que GMAW e 
SAW 
• Respingos 
• O eletrodo FCAW é mais caro 
• Equipamento mais caro e complexo 
que o processo SMAW 
Soldagem com Arame Tubular 
194 
Aplicações FCAW 
195 
FCAW é utilizada para soldar aços carbono, baixa liga, 
inoxidáveis na construção de vasos de pressão e tubulações 
para a indústria química, petrolífera e de geração de energia. 
Na indústria automotiva e de equipamentos pesados, vem 
sendo usado na fabricação de partes de chassi, eixo 
diferencial, componentes de suspensão e outras partes. 
Arames tubulares com diâmetros menores vêm sendo 
utilizados no reparo de chassis de automóveis. Este processo 
é utilizado também na soldagem de algumas ligas de níquel. 
Aplicações FCAW 
196 
O desenvolvimento da soldagem FCAW vem aumento consideravelmente 
seu campo de aplicações. O uso de arames tubulares autoprotegidos no 
revestimento e recuperação de peças onde se desejam ligas com 
propriedades especiais como resistência ao desgaste abrasivo é um 
exemplo de aplicação recente. Este tipo de aplicação é economicamente 
interessante, pois aumenta significativamente a vida útil de peças além 
de permitir sua recuperação quando desgastadas. 
Placa revestida pelo processo FCAW 
com eletrodo autoprotegido. 
Aplicações FCAW 
197 
Equipamentos FCAW 
• Fonte de energia; 
• Sistema de alimentação do arame; 
• Tocha; 
• Soldagem com gás de proteção usa outros equipamentos auxiliares 
198 
Equipamentos FCAW 
199 
Equipamentos FCAW 
200 
Para se obter elevada deposição 
de material na soldagem com 
eletrodo auto protegido, pode-se 
usar tochas em série. 
 
Para superfícies em grande 
escala, além do uso de tochas em 
série (múltiplos eletrodos), pode-
se usar um sistema de oscilação 
das mesmas. 
Equipamentos FCAW 
201 
Neste tipo de soldagem normalmente são utilizadas fontes de tensão 
constante e corrente contínua. A maior parte das fontes de energia para 
soldagem FCAW semi-automática usa correntes abaixo de 600A. 
Equipamentos com ciclo de trabalho de, no mínimo, 60% atendem 
perfeitamente a maioria das aplicações industriais semi-automáticas. 
Equipamentos FCAW 
202 
Equipamentos FCAW 
203 
Acessório: Extrator de fumos 
O extrator de fumo normalmente consiste de um bocal extrator que circula o 
bocal da pistola. Ele pode ser adaptado para pistola com proteção a gás ou 
autoprotegida. Este bocal é ligado a um recipiente filtrante e bombeado para 
fora. O bocal de extração de fumo é colocado a uma distância suficiente do 
bocal da pistola de modo que não cause distúrbio no gás de proteção do arco. 
Sem extrator. Com extrator. 
Equipamentos FCAW 
204 
Consumíveis FCAW 
Eletrodos 
205 
Eletrodos 
Os arames tubulares podem ter 
diferentes tipos de seção. As mais 
usuais são com fechamento de topo 
e sobreposto (overlap). 
Consumíveis FCAW 
206 
Eletrodos 
Seção transversal de um arame 
tubular 
Consumíveis FCAW 
207 
Eletrodos 
A maior parte dos eletrodos de aço carbono e baixa liga para o FCAW são 
classificados de acordo com os requisitos (exigências) da AWS A5.20 - 
Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding. 
Consumíveis FCAW 
208 
Eletrodos 
Consumíveis FCAW 
209 
Eletrodos 
O percentual de fluxo no interior do arame pode variar de 15 a 50% do seu 
peso. Este percentual vai depender, entre outros fatores, das funções a 
serem desempenhadas pelo fluxo. 
 
Arames tubulares auto protegidos possuem percentuais de fluxo 
consideravelmente superiores aos que utilizam proteção gasosa. 
Composição do fluxo: 
 
• Básicos; 
 
 
 
• Rutílicos; 
 
 
• Metal Cored. 
“Excelentes” propriedades mecânicas 
e baixo hidrogênio 
Soldagem com arco suave e bom acabamento. 
Altas taxas de deposição, pó de ferro no 
fluxo. 
Consumíveis FCAW 
210 
Consumíveis FCAW 
211 
Gases de proteção 
Consumíveis FCAW 
Efeito do gás de proteção no perfil do cordão de solda. 
212 
Parâmetros da Soldagem FCAW 
213 
Arame sólido versus arame tubular 
(perfis de cordões de solda) 
214 
3 – TIG (Tungsten Inert Gas) (Gas Tungsten Arc Welding - GTAW) 
Coalescência dos metais  - eletrodo não consumível (W) 
 - peça 
Cilindro de argônio 
1 – Ignitor do arco 
2 – Pré-fluxo 
3 – Pós-fluxo 
4 – Seletor de corrente 
5 – Ajuste de corrente 
6 – Rampa de corrente 
A proteção do eletrodo e da poça de fusão contra a oxidação pelo ar é feita por um gás inerte, 
geralmente argônio, hélio ou uma mistura destes. 
215 
Representações esquemáticas da soldagem GTAW: (a) detalhe da região do arco; (b) montagem usual. 
Soldagem GTAW. 
216 
Processo GTAW 
• GTAW = Gas Tungsten Arc Welding 
• “TIG” = Tungsten Inert Gas 
• Requer uma fonte de corrente constante 
• Usa eletrodo não consumível de Tungstênio 
• Usa gás inerte 
Equipamento: fonte de corrente cte (CC ou CA), tocha de soldagem, eletrodo de W ou liga W-Th, 
fonte de gás protetor (Ar ou He) e sistema de abertura do arco (ignitor de alta 
frequência). 217 
Processo GTAW 
• GTAW = Gas Tungsten Arc Welding 
• Pode ou não usar metal de adição 
• Usa-se corrente alternada para alumínio e magnésio 
• A corrente contínua CC- é usada para os outros metais 
• Não é comum o uso de CC+ 
218 
Gas Tungsten Arc Welding - GTAW 
É um processo de soldagem que usa um eletrodo de tungstênio 
(não consumível) para formar um arcoelétrico entre o eletrodo 
e o metal base. O processo é usado com um gás de proteção. 
• A soldagem GTAW pode ser usada na forma manual ou 
mecanizada e é considerada como um dos processos de soldagem 
a arco que permite um melhor controle das condições 
operacionais. 
• Permite a execução de soldas de alta qualidade e excelente 
acabamento, particularmente em juntas de pequena espessura 
(inferior a 10mm e mais comumente entre 0,2 e 3mm). 
• Seções de maior espessura podem ser soldadas, mas, neste caso, 
considerações econômicas tendem a favorecer processos com 
eletrodo consumível. 
Gas Tungsten Arc Welding - GTAW 
220 
Aplicações do processo TIG 
221 
222 
Processo GTAW 
223 
Aplicação: Soldagem TIG 
Material: Aço IF (Tanque de combustível – espessura  1mm) 
Local: Centro de Pesquisas – Cia. APERAM 224 
225 
SOLDAGEM TIG – APLICAÇÕES: 
GTAW welding of 
steel blast covers 
GTAW welding of nickel 
heater elements 
SOLDAGEM TIG – APLICAÇÕES: 
GTAW welding of aluminum 
ventilation components GTAW welding of 
aluminum components 
Histórico - GTAW 
• Os princípios da soldagem com arco protegido por gás, 
começou a ser entendido nos idos de 1800, depois que 
Humphry Davy's descobriu o arco elétrico e inicialmente usava 
um eletrodo de carbono. 
 
• Em 1890 C. L. Coffin teve a ideia de usar o arco elétrico, dentro 
de um gás inerte, mas as dificuldades de soldar materiais não 
ferrosos como alumínio e magnésio continuaram, porque 
estes materiais reagiam rapidamente com o ar, gerando 
porosidade e, consequentemente, soldas de baixíssima 
qualidade. 
228 
Histórico - GTAW 
• Os processos existentes utilizando eletrodos revestidos, 
também não protegiam satisfatoriamente a área de soldagem 
nos materiais não ferrosos e as soldas continuavam de baixa 
qualidade. Para resolver o problema, nos idos de 1930, 
começaram a utilizar gás inerte engarrafado, para proteger 
a área de soldagem. 
 
• Logo em seguida, utilizando uma fonte de energia CC, 
protegida com gás inerte, surgiu nas indústrias aeronáuticas da 
época, o processo que permitia soldar magnésio. 
229 
Histórico - GTAW 
• Em 1941 o processo estava completo e ficou conhecido 
como processo Heliarc ou Tungsten Inert Gas, abreviado 
para processo TIG, isto porque o processo utilizava um 
eletrodo de tungstênio e hélio como gás de proteção. O 
processo foi "considerado perfeito", quando se começou a 
utilizar corrente alternada com adição de alta frequência 
(HF), a partir de onde se conseguia um arco estável que 
permitia soldar ligas de alumínio e magnésio com perfeição 
e boa qualidade de solda. 
 
• Já nos anos de 1950 o processo se tornou popular, passando 
a ser utilizado o argônio como gás de proteção no lugar 
do hélio, por ser economicamente mais barato. 
230 
Histórico - GTAW 
• Uma das inovações durante a criação do processo como é conhecido 
atualmente, foi a utilização da "corrente pulsada". O equipamento 
varia entre altas e baixas correntes (amperagens), sendo que na 
mais alta faz a solda e na mais baixa solidifica e esfria o material que 
está sendo soldado. Com isto é possível soldar materiais com o 
mínimo de "empenamento" por temperatura. 
Nicolai Benardos (1842 - 1905), Ucraniano responsável por mais de 
200 invenções na área de soldagem. 
231 
Vantagens do Processo GTAW 
• Alta qualidade de soldagem 
• Solda em qualquer posição 
• Quase todos os metais podem ser soldados 
• Processo excelente para pequena espessuras (chapas finas) 
• Em alguns casos não necessita metal de adição 
• Não há escória 
• Não há salpicos (respingos) 
• Alta eficiência térmica 
• Menor aquecimento da peça 
• Pode ser mecanizado (ainda raro) 
232 
Limitações do Processo GTAW 
• Pouco portátil (cilindros de gases) 
 
• Não é recomendado para áreas abertas devido aos ventos 
 
• O metal base deve estar muito bem limpo 
 
• Baixas taxas de deposição 
 
• Depende da habilidade do soldador 
 
• Processo muito lento 
 
• Inadequado para soldagem de chapas acima de 6-8mm, para as quais tem-
se outros processos mais eficazes 
 
• Grande emissão de radiação ultravioleta 
233 
Segurança em GTAW 
• Requer proteção visual e auditiva 
• Ambiente com renovação do ar 
• É muito importante usar filtro de luz ultravioleta 
 
 
234 
EPI 
- blusão de soldador 
- luvas de vaqueta de cano longo 
- óculos de proteção 
- touca de soldador 
- máscara de soldagem eletrônica 
auto-escurecimento 
- sapato de segurança 
- protetor auricular se a 
soldagem for em ambientes com 
barulho 
235 
Princípios do Processo GTAW 
Boquilha Cerâmica 
Eletrodo de 
Tungstênio 
Fluxo do gás de 
proteção Cordão de solda 
Metal base 
Material de Adição 
Arco 
236 
Princípios do processo GTAW 
Por que o Tungstênio? 
Alto ponto de fusão e alta emissão termiônica (o ponto de fusão 
do tungstênio é acima de 3.500°C). 
 
São fabricados por sinterização a partir da metalurgia do pó. 
237 
Princípios do Processo GTAW 
Por que o Tungstênio? 
Um eletrodo de tungstênio para soldagem TIG, usualmente 
contém pequenas quantidade de óxidos metálicos, que podem 
aumentar os seguintes benefícios: 
o facilidade de abertura do arco; 
o aumento da estabilidade do arco; 
o aumento da capacidade da corrente passar pelo eletrodo; 
o reduzir riscos de contaminação na solda; 
o aumentar a vida útil do eletrodo. 
Os óxidos metálicos normalmente 
utilizados são de: zircônio, tório, 
lantânio, irídio e cério. 
Normalmente de 150mm ou 175mm. 238 
Polaridade do Eletrodo 
Polaridade CC- 
• 70% do calor sobre a peça 
• 30% do calor no eletrodo 
• Penetração profunda 
• Excelente capacidade do eletrodo (um 
eletrodo de 1/8’’ (3,2mm) suporta 400A) 
• Mais comum, arco estável e suave 
Polaridade do Eletrodo 
Polaridade CC+ 
• 30% do calor sobre a peça 
• 70% do calor no eletrodo 
• Baixa penetração 
• Limpeza de óxidos 
• Baixa capacidade do eletrodo (um eletrodo de 1/8” 
suportará no máximo 120A) 
• Muito pouco usado, requer eletrodos muito espessos 
 
240 
Polaridade do Eletrodo 
Corrente AC 
• 50% do calor sobre a peça 
• 50% do calor sobre o eletrodo 
• Penetração média 
• Limpeza de óxidos a cada metade de ciclo 
• Boa capacidade do eletrodo(um eletrodo de 1/8” 
trabalha a 225A) 
• Indicado para metais que possuem óxidos 
refratários (Al e Mg) 
• Arco acende e apaga constantemente: menor 
estabilidade 
Polaridade do Eletrodo 
Características da soldagem GTAW relacionadas com o tipo e polaridade da corrente. 
242 
Limpeza de óxidos 
Tecnologia da onda de CA: senoidal 
• 60 Hz 
• A metade positiva do ciclo tem 
ação limpadora 
• A metade negativa tem grande 
penetração 
• Quando a onda passa por zero 
o arco se apaga e reacende 
 
+ 
_ 
Penetração 
Limpeza 
Ponto zero: reversão 
 de polaridade 
• A onda senoidal de CA altera a polaridade 120 vezes/segundo. Isso produz 
um reacendimento a cada metade da onda e pode causar defeitos na 
soldagem. 
• A tecnologia de onda quadrada reduz esses problemas. 
• A onda retangular inverte a polaridade instantaneamente e o tempo de 
reversão é zero. 
• Com essa tecnologia pode-se controlar o tempo de cada metade do ciclo 
para aproveitar as vantagens que cada um oferece. 
• A onda quadrada também reduz o superaquecimento do eletrodo de 
tungstênio, aumentando sua vida útil. 
Tecnologia da onda de CA: quadrada 
245 
• Uma grande variedade de ondas 
assimétricas podemser obtidas 
• As opções são: 
– Onda balanceada 
– Maior limpeza 
– Maior penetração 
 
Balanceada 
 
 
 
Maior 
Limpeza 
 
 
Maior 
Penetração 
Tecnologia da onda de CA: quadrada 
246 
Tecnologia Corrente Contínua Pulsada 
A CC pulsada envolve a variação repetitiva da corrente do arco 
entre um valor mínimo ( “background” ) e um valor máximo, 
controlando-se o tempo do pulso, o tempo no valor mínimo, 
nível de corrente máximo e nível de corrente mínimo. 
247 
Tecnologia Corrente Contínua Pulsada 
A principal vantagem da corrente pulsada é permitir uma 
combinação da força, boa penetração e fusão do pulso, 
enquanto mantém a aérea de soldagem relativamente fria. 
 
• Menor aporte térmico, menor distorção, soldagem de chapas 
mais finas... 
248 
Alta Frequência 
• Definição: Uma elevada frequência imposta sobre a corrente 
de soldagem 
• Permite abrir o arco sem tocar o metal base com o 
eletrodo de tungstênio e também a soldagem com corrente 
alternada 
• Somente para abertura do arco (High Frequency Start Only): 
usado em soldagem com CC 
• Alta Frequência Contínua (High Frequency On Continuously): 
quando se usa corrente alternada CA 
• Desligada (High Frequency Off): para soldar com eletrodo 
revestido SMAW ou TIG por toque 
249 
Proteção contra a Alta Frequência 
• A alta frequência é uma frequência de rádio que segue a rota 
de menor resistência para a terra. Isso pode causar 
interferências ou problemas com equipamentos eletrônicos 
próximos. 
• A interferência pode agir: 
– Na fonte de soldagem 
– Nos cabos de soldagem 
– Pode ser retroalimentada na rede elétrica 
Atenção: essa foto foi feita com baixa voltagem. 
Choque elétrico mata! 
250 
 Interferência da Alta Frequência 
Modos de diminuir a interferência da alta frequência: 
• Aterrar os equipamentos TIG 
• Desconectar os cabos para soldagem por eletrodo revestido 
• Manter os cabos de soldagem o mais curto possível 
• Manter os cabos e a tocha em boas condições 
• Apertar todas as conexões 
251 
Equipamento GTAW 
• Fonte de corrente CC 
• Tocha e cabos 
• Eletrodo não consumível 
• Material de adição opcional 
• Cilindro, mangueiras e controlador 
de fluxo de gás 
 
252 
Fontes GTAW 
253 
Fontes GTAW 
254 
Saída da fonte – Corrente Constante 
• A voltagem é proporcional ao comprimento do arco 
• A corrente irá permanecer praticamente constante, mesmo 
com mudanças de tensão devido a alterações na altura do arco 
Fonte de 
energia 
corrente 
constante 
Ponto de operação 
Corrente, A 
Tochas GTAW 
125, 175 e 200A: Air-Cooled Torches (Tochas resfriadas ao ar) 
 250 e 350A: Water-Cooled Torches (Tochas resfriadas a água) 
 
 
Bocal para saída de gás. 
• Tochas resfriadas a ar 
Tochas GTAW 
257 
• Tochas resfriadas a água 
Tochas GTAW 
258 
Classificação AWS para Eletrodos de Tungstênio 
E W X 
Eletrodo 
Tungstênio (Wolframio) 
 
Adição no eletrodo de Tungstênio 
 
 
Eletrodo de Tungstênio 
De 2 a 2,5X o diâmetro 
do eletrodo 
Identificação 
por cor 
Marcas da afiação 
260 
Preparação do eletrodo 
• Para soldagem CC-, esmerilhar a ponta 
do eletrodo como um lápis 
• Não afiar a ponta 
• Esmerilhar longitudinalmente ao sentido 
do eletrodo 
 Ângulo da 
ponta do 
eletrodo 
Diâmetro da ponta 
Diâmetro do eletrodo 
261 
Preparação do eletrodo 
 
Comprimento da afiação = 2 a 2,5 vezes o diâmetro do eletrodo. 
262 
Preparação do eletrodo 
 
A afiação deve ser no sentido longitudinal! 
263 
Eletrodos de W 
264 
SOLDAGEM TIG 
 
EQUIPAMENTO PARA AFIAR O ELETRODO 
265 
Eletrodos de W 
266 
 
Diâmetro 
do eletrodo (mm) 
Corrente de soldagem (A) 
CA CC 
W WTh W/Th (CC+) W/Th (CC- ) 
0,5 --- --- 5 - 35 --- 
1,0 10 - 40 15 - 60 30 - 100 --- 
1,6 30 - 70 60 - 100 70 - 150 10 - 20 
2,4 70 - 100 100 - 160 150 - 225 15 – 30 
3,2 100 - 150 140 - 220 200 - 275 25 - 40 
4,0 150 - 225 200 - 275 250 - 350 40 - 55 
4,8 200 - 300 250 - 400 300 - 500 55 - 90 
6,4 275 - 400 300 - 500 400 - 650 80 - 125 
Nesta tabela, o limite inferior de corrente está associado com a perda de estabilidade do processo e o 
limite superior com o desgaste excessivo ou a fusão do eletrodo. Os eletrodos com adição de óxido, 
particularmente os “torinados”, apresentam maior capacidade de conduzir corrente. Estes eletrodos 
tendem, também, a apresentar um arco mais estável, com tensão ligeiramente menor, para um mesmo 
comprimento de arco, do que o eletrodo de tungstênio puro. 
A tocha sustenta e energiza o eletrodo de tungstênio e direciona o gás de proteção para a região de 
soldagem. Ela pode ser refrigerada a ar (para até 150A) ou a água, sendo que, neste caso, pode ser 
usado um sistema de refrigeração de circuito fechado. A tocha usualmente possui um gatilho para iniciar 
e terminar a soldagem. 
Identificação: W – eletrodo de tungstênio; WTh – eletrodo de tungstênio “torinado”. 
Faixas de utilização de eletrodos no processo GTAW. 
267 
Ângulo da ponta do eletrodo: 
Pressão 
no arco 
Corrente (A) 
268 
• A forma do eletrodo para soldagem com corrente 
alternada retangular e corrente contínua CC+ deve 
formar uma “bolinha” 
• Essa “bolinha” não deve ter mais que 1 a 1,5 o 
diâmetro do eletrodo 
Preparação do eletrodo 
269 
Partes da tocha para GTAW 
Tampão 
Eletrodos 
De W 
Porta 
eletrod
o 
Difusores de 
gás 
Boquilhas 
cerâmicas ou 
de vidro 
270 
Equipamentos para o gás 
• Reguladores, controladores de fluxo e mangueiras 
 
 
Fluxímetro 
Regulador 
Mangueira de Gás 
271 
Medidor de fluxo 
Válvula de 
controle do fluxo 
Mangueira de gás 
Válvula 
Válvula do 
cilindro 
Cilindro de gás 
Medidor do 
cilindro 
Equipamentos para o gás 
272 
Equipamento típico para TIG 
 
• Square Wave TIG 275 
Medidor de 
fluxo 
Cilindro de gás Esfriador de 
água (Cooler) 
Tocha GTAW 
Cabo da tocha Pinça de retorno 
Cabo de retorno 
Controle de pedal 
(liga/desliga) 
273 
Acessórios para TIG 
 
Fluxímetro na 
ponta da tocha 
Afiador de 
tungstênio com 
discos de diamante 
Esmeril para 
afiar o eletrodo 
de tungstênio 
(evitar) 
Suporte magnético para 
tocha TIG fornece 
conforto para o 
soldador e evita batidas 
que podem quebrar os 
bocais cerâmicos, etc. 
274 
SOLDAGEM TIG – EXEMPLOS DE EQUIPAMENTOS 
Alimentação automática 
276 
Classificação AWS para material de aporte 
• Eletrodos nus e varetas – Especificação A5.18 (soldagem 
com gás de proteção) 
1 – As letras ER indicam eletrodo, vareta ou arame aplicável aos 
processos MIG, MAG, TIG e Plasma 
2 – Estes dígitos indicam o limite de resistência do metal depositado 
em ksi (1ksi = 1000psi) 
3 – A letra S indica vareta ou arame sólido 
4 – Este sufixo indica a composição química do metal depositado 
Diâmetros : 0,8; 1,0; 1.2; 1,6; 2,0; 2.4 e 3 mm 
Classificação AWS para Eletrodos de Tungstênio 
Vareta ER70S-6 (para aço comum) 
Vareta 4043 (para alumínio) 
Gases usados em GTAW 
• Argônio 
• Hélio 
• Misturas de Argônio/Hélio 
• Misturas de Argônio/Hidrogênio 
• Misturas de Argônio/Nitrogênio 
279 
Gases usados em GTAW 
 Os gases inertes Argônio e Hélio são os mais populares. 
 
 Vantagens do Argônio: 
– Produz um arco suave e estável 
– Tem uma ação limpadora em CA 
– Gás mais abundante e com menor custo 
– Permiteuso de baixas vazões 
– Maior resistência a fluxos de ar (mais denso) 
280 
Gases usados em GTAW 
• Vantagens do He: 
– Menor zona termicamente afetada 
– Maior energia do arco que Argônio(1,7 vezes) 
– Recomenda-se misturas de Ar/He para: 
• Grandes espessuras 
• Materiais com alto ponto de fusão e/ou alta 
condutividade térmica 
• Altas velocidades de soldagem 
281 
Argônio+O2 Argônio Hélio+ Argônio Hélio 
Eletrodo negativo 
Eletrodo positivo 
Gases usados em GTAW 
282 
Comprimento de arco TIG 
283 
Ângulo da tocha GTAW 
284 
Início da soldagem com GTAW 
285 
Formação do cordão por GTAW 
286 
 Finalização do cordão por GTAW 
287 
Técnica operatória GTAW 
288 
Técnica operatória GTAW 
Técnica operatória sem metal de adição. 
289 
Resumo - GTAW 
290 
4 – MIG (Metal Inert Gas)/MAG (Metal Active Gas) (Gas Metal Arc Welding - GMAW) 
Coalescência de metais  arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico contínuo 
 (consumível) e a peça. 
• Normalmente, equipamento semi-automático – permite alta produção. 
• Equipamento básico: fonte de corrente do tipo tensão constante, fonte de gás e alimentador 
 de arame. 
Representação esquemática da soldagem GMAW. 
291 
Representação esquemática de equipamento para a soldagem GMAW. 
Representação esquemática de equipamento para a soldagem GMAW. 
292 
Processo GMAW. 293 
 Curva de saída tensão (V) x corrente (I) típica de uma fonte para soldagem GMAW. 
A tocha para soldagem MIG/MAG possui um contato elétrico deslizante (bico de contato) para 
transmitir a corrente ao arame, orifícios para a passagem de gás de proteção e bocal para dirigir o 
fluxo de gás à região do arco e da poça de fusão. 
Para a soldagem semi-automática, ela ainda possui um interruptor para o acionamento da corrente 
de soldagem, da alimentação de arame e do fluxo de gás de proteção. 
294 
Tocha para a soldagem GMAW semi-automática. 
295 
Comprimento do eletrodo e distância da tocha à peça. 
A seleção incorreta destes parâmetros resulta em soldas insatisfatórias devido a problemas 
metalúrgicos e/ou operacionais como, por exemplo, instabilidade do arco, respingos, falta de fusão 
ou de penetração, porosidade, etc. 
Em particular, neste processo, o modo de transferência de metal é muito importante, pois 
determina várias de suas características operacionais. 
Modos de transferência na soldagem GMAW. 
296 
A corrente de soldagem também afeta o modo de transferência do metal de adição, 
particularmente na soldagem com argônio ou com misturas Ar-CO2 (CO2 < 25%) e Ar-O2. 
De fato, neste caso, existe um valor de corrente acima do qual a transferência muda de globular 
para aerossol (spray) (corrente de transição). Este valor depende de fatores como: 
• Composição química do arame: 
 Por ex., a corrente de transição de arames de aço é maior do que a de alumínio; 
• Diâmetro do eletrodo: 
 A corrente de transição aumenta com o diâmetro do eletrodo; 
 Relação entre a corrente e a velocidade de fusão do arame (diâmetro: 1,2 mm). 
297 
Influência de alguns parâmetros de soldagem no formato do cordão: w – largura do cordão; p – penetração; 
r – reforço; d – diâmetro do eletrodo; I – corrente de soldagem; V – tensão do arco; vs – velocidade de soldagem. 
298 
Vantagens e Desvantagens: 
 
• Permite soldagem em qualquer posição; 
• Alta velocidade de soldagem e alta deposição; 
• Alta penetração 
• Versátil, solda a maioria dos metais; 
• Exige pouca limpeza após soldagem 
• Equipamento mais complexo e mais caro que eletrodos revestidos; 
• Necessidade de maior espaço para a tocha 
• Necessidade de proteção contra correntes de vento; 
• Existência de respingos; 
• Altas velocidades de resfriamento da poça de fusão e do metal solidificado - mudanças na 
 estrutura. 
Aplicações: 
 
• Aços-C de baixa liga e aços inox; 
• Soldagem de metais não ferrosos 
• Soldagem de carrocerias de automóveis 
• Soldagem de tubulações, etc. 
299 
5 – Soldagem ao ARCO SUBMERSO (Submerged Arc Welding: SAW) 
 
Coalescência de metais – arco(s) estabelecido entre um eletrodo (s) metálico e a peça. 
A proteção da poça de fusão e do arco é feita por um material granulado (fluxo) que é colocado 
sobre a junta, cobrindo a região do arco. 
Soldagem ao arco submerso. 
Soldagem ao arco submerso. 
300 
 Equipamento: Fonte de energia com corrente do tipo tensão constante, contínua, ou 
alternada, cabos, cabeçote de soldagem (composto, em geral, de tocha, 
alimentador de arame ou fita, sistema de controle e sistema de alimentação de 
fluxo) e sistemas para o deslocamento e posicionamento das peças e/ou do 
cabeçote. 
Soldagem ao arco submerso. 301 
Equipamento para a soldagem ao arco submerso. 
302 
Processo SAW. 
303 
Processo SAW. 
304 
Processo SAW. 
305 
Processo SAW. 
306 
Processo SAW. 307 
Processo SAW. 
308 
Processo SAW. 
309 
O ângulo de inclinação do eletrodo em relação à solda determina a direção de aplicação da força 
do arco, influenciando o formato do cordão e a tendência à formação de mordeduras. O cordão de 
solda tende a ser mais estreito e profundo, e a tendência à formação de mordeduras é maior, 
quando o cabeçote de soldagem é inclinado de forma que o arco fique direcionado no sentido 
oposto ao de soldagem. 
A corrente de soldagem é a variável que controla de forma mais direta a taxa de fusão do arame, 
a penetração e a altura do reforço da solda, todas estas aumentando com a corrente. 
O uso de uma corrente muito elevada pode, dependendo da espessura da junta, causar uma 
penetração excessiva e a formação de furos ou levar a formação de um cordão com uma razão 
penetração/largura muito alta (o que favorece o aparecimento de trincas no centro do cordão) e de 
mordeduras. 
Efeito da inclinação do eletrodo no formato do cordão. 
310 
Parâmetros para a soldagem SAW de juntas de topo sem chanfro. 
311 
Tipos de transferência: 
 
Þ globular 
Þ guiada pela parede de escória 
Componentes mais importantes: 
 
Þ fluxo 
Þ arame 
 Fluxos: 
 
 - fundidos 
 - aglomerados sinterizados 
Índice de Basicidade do Fluxo (IB): 
 
IB = CaO + CaF2 + MgO + K2O + Na2O + Na2O + ½ (MnO + FeO) / SiO2 + ½(Al2O3 + TiO2 + ZrO2) 
1,0  IB  3,0 
312 
Vantagens e desvantagens: 
 
• alta qualidade do metal de solda; 
• alta velocidade de soldagem e taxas de deposição 
• bom acabamento; 
• ausência de respingos e 
• arco invisível dispensa proteção; 
• facilmente automatizado; 
• não há necessidade de manipulação; 
• soldagem apenas na posição plana ou filete horizontal; 
• taxas de resfriamento lentas para soldagem de aços temperados e revenidos; 
• necessidade de limpeza entre passes. 
Aplicações: 
 
• soldagem de aços C, aços baixa liga e inox. 
• soldagem de aços Cr-Mo, Ni e suas ligas 
• soldagem de membros estruturais e tubos de grande diâmetro. 
• recobrimento, manutenção e reparo. 
313