Soldagem Oxiacetilênica

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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - FACET
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
SOLDAGEM OXIACETILÊNICA
BELO HORIZONTE
2014
SOLDAGEM OXIACETILÊNICA
Trabalho de pesquisa apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Soldagem, no Curso de Engenharia Mecânica, no Centro Universitário Newton Paiva.
Prof. Welerson Reinaldo de Araújo
BELO HORIZONTE, 14 DE NOVEMBRO DE 2014
RESUMO
Oxiacetileno, onde um maçarico cuja chama é alimentada pelos gases oxigênio e acetileno (em determinadas proporções, conforme discutido abaixo) é usada para fundir o material base, podendo ou não ser utilizado um material de adição. Como não depende de energia elétrica, este processo é comumente utilizado em trabalhos de campo, principalmente para reparos; entretanto, trata-se de um equipamento volumoso, o que o torna contraindicado em locais de espaço físico restrito.
Palavras-chave: Oxigênio, acetileno, solda.
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO..............................................................................................	4
2	DESENVOLVIMENTO..................................................................................	5
2.1	EQUIPAMENTOS.........................................................................................	5
2.2	COMBUSTÃO...............................................................................................	8
2.3	TIPOS DE CHAMA........................................................................................	9
2.4	PROCESSOS DE SOLDA OXIACETILÊNICA............................................	10
2.4.1	SOLDA POR FUSÃO....................................................................................	10
2.4.1	SOLDA POR BRASAGEM............................................................................	10
3	CONCLUSÃO...............................................................................................	12
REFERÊNCIAS.............................................................................................	13
1 INTRODUÇÃO
Oxi-combustível é um dos mais antigos processos de soldagem. O processo de soldagem oxiacetilênica foi explorado comercialmente a partir do século XX, quando foram desenvolvidos processos de produção de acetileno e do oxigênio. Ainda usado na indústria, nas últimas décadas, tem sido menos utilizados em aplicações industriais por causa de processos de soldagem mais novos e eficientes. 
Contudo, devido à sua baixa intensidade de calor e, consequentemente, baixa produtividade, a soldagem oxi-acetilênica foi largamente suplantada pelos processos de soldagem a arco, sendo atualmente mais usada em manutenção e na soldagem de chapas e tubos de parede fina, bem como trabalhos de reparação. É também frequentemente usado para a fabricação de alguns tipos de trabalhos artísticos com base em metal. O processo oxi-combustível tem uma vantagem sobre solda elétrica e processos de corte em situações em que é necessária a eletricidade (como por exemplo eletrodo revestido). 
Este tipo de solda utiliza um equipamento simples e de baixo custo e pode ser usada para a soldagem de diversos tipos de metais. O mesmo equipamento, com pequenas alterações no maçarico, pode ser utilizado para o corte, brasagem e
tratamento térmico de pequenas peças. 
A proteção do metal fundido é realizada pelos gases resultantes da queima primária em uma chama corretamente ajustada. Dependendo do metal a ser soldado, um fluxo pode ser utilizado para facilitar a escorificação das impurezas existentes na superfície da junta.
2 DESENVOLVIMENTO:
 
A soldagem oxiacetilênica é um processo no qual a união dos materiais é obtida pela fusão localizada do metal por um chama gerada pela reação entre o oxigênio e o acetileno. O oxigênio nesse método é responsável pela aceleração das reações no momento da solda e também pelo aumento de temperatura da chama, já o acetileno é responsável pela aparição de uma chama de alta temperatura e de grande velocidade de propagação.
Nesse tipo de soldagem pode ser necessária a utilização de material de adição, que em forma de arames é aplicado pelo soldador com uma mão, enquanto que, com a outra, ele manipula o maçarico. Além do metal de adição podem também ser usados fluxos, que às vezes já vem na vareta do metal de adição, eles são usados na soldagem de metais não ferrosos, como o alumínio, eles reagem com os óxidos metálicos protegendo as superfícies a serem soldadas. 
A proteção do metal fundido é proporcionada pelos gases resultantes da queima primária em uma chama corretamente ajustada.
	
2.1 EQUIPAMENTOS
O fornecimento dos gases para o processo de soldagem oxiacetilênica vem de dois cilindros, em um deles é armazenado o oxigênio e, no outro, o acetileno (também podendo ser propano ou metano). Na saída de cada um dos cilindros existem os reguladores de pressão, que controlam a pressão de saída destes gases de uma maneira que seja adequada o uso para o trabalho. Depois de passar pelos reguladores de pressão, os gases seguem pelas mangueiras e chegam até o maçarico.
As mangueiras do equipamento de solda oxiacetilênica são padronizadas e obedecem a um código fixo de cores:
- Acetileno: a cor da mangueira é bordô, suas conexões são de rosca esquerda (sentido anti-horário).
- Oxigênio: a cor da mangueira é verde, suas conexões são de rosca direita (sentido horário).
Cilindro de acetileno
Cilindro de oxigênio
Figura 1: Código de cores dos cilindros e mangueiras
Os cilindro utilizado no processo, no caso do oxigênio, ele é adicionado em cilindros metálicos de alta pressão, no entorno de 200 bars, e os cilindros são pintados de preto.
No caso do acetileno, ele por ser um gás instável, vem dissolvido em acetona e adicionado em cilindros metálicos pintados na cor bordô, cheios de uma massa porosa. A pressão dos cilindros é por volta de 15 bars.
Como medida de segurança, normalmente são utilizados válvulas de retenção ou anti-retrocesso, que são colocadas nas linhas de oxigênio e acetileno ao final da mangueira para evitar o retorno de gás ou o refluxo da chama, que pode ocorrer quando a velocidade da chama é maior que a velocidade de fluxo do gás, neste caso, a chama pode atravessar a câmara de mistura em sentido contrário e avançar pela mangueira, podendo ocorrer uma explosão. 
Figura 2: Reguladores de pressão dos cilindros
Existem vários formatos diferentes de maçaricos, mas basicamente todos eles têm esses mesmos componentes, que são o corpo injetor que é por onde os gases entram no maçarico e onde tem os reguladores de passagem dos gases, após o corpo injetor tem o misturador que é onde os gases se encontram, logo após tem a lança que conduz essa mistura até o bico, onde tem um orifício por onde os gases passam. Existem maçaricos que tem a mistura de gases constantes e outros que a proporção da mistura pode ser controlada.
Figura 3: Maçarico de solda equipado com válvulas anti-retrocesso
Antes de acender o maçarico, é de extrema importância que, as mangueiras de acetileno e oxigênio devem ser limpas, nesta ordem. O maçarico deve ser aceso inicialmente com o fluxo de acetileno somente, e depois aberto o fluxo de oxigênio. Nunca deve ser utilizado óleo ou graxa nas roscas e nos reguladores, bicos, maçaricos, ou qualquer outro equipamento que entre em contado com o oxigênio. O oxigênio nunca deve ser usado como ar comprimido, para limpeza. A área de trabalho deve ser mantida livre de qualquer produto combustível.
2.2 COMBUSTÃO:
O oxigênio e o acetileno são retirados das garrafas. A mistura obtida queima-se em duas fases. A chama para soldar é ajustada ou regulada através do maçarico. Para que se obtenha uma combustão completa, para uma parte de acetileno, precisa-se de 2,5 partes de oxigênio
Para a regulagem da chama de solda, misturam-se oxigênio e acetileno na proporção de 1:1. A combustãonesta primeira fase é incompleta.
Os gases resultantes dessa combustão, monóxido de carbono e hidrogênio, ainda são combustíveis; ao retirarem o oxigênio do ar, completam a combustão, formando o período e caracterizando uma segunda fase da combustão. Essa eliminação de oxigênio do ar oferece uma peça de fusão limpa (efeito redutor)
2.3 TIPOS DE CHAMA
No maçarico, dependendo da proporção da mistura dos gases, acarreta na formação de três tipos de chama que são utilizadas para diferentes aplicações:
Redutora ou Carburante: A chama redutora que é a chama que aparece quando tem na mistura dos gases maior quantidade de acetileno que de oxigênio, possuindo menor poder calorífico, e é usada para soldar ferro fundido, chumbo, alumínio e ligas de zinco. Pode atingir temperaturas de 3020ºC.
Figura 4: Chama redutora
Neutra ou normal: A chama neutra, possui uma proporção entre acetileno e oxigênio praticamente idênticas, daí o nome neutra. Nestas condições não há adição ou retirada de elementos da poça de fusão. É usada para materiais com ponto de fusão intermediário, podendo atingir temperaturas de 3100ºC. É utilizada para fundir aço, bronze, latão, níquel, etc.
Figura 5: Chama Neutra
Oxidante: A chama oxidante possui maior concentração de oxigênio, portanto maior poder calorífico, podendo atingir temperaturas de 3150ºC, o que permite a soldagem de metais com altos pontos de fusão.
Figura 6: Chama oxidante
2.4 PROCESSOS DE SOLDA OXIACETILÊNICA
A soldagem pelo processo oxiacetilênica pode ser executada de duas maneiras, pela solda por fusão e pela solda por brasagem.
2.4.1 SOLDA POR FUSÃO
As superfícies a serem soldadas são aquecidas pela chama até a fusão das bordas, formando uma poça de fusão, que estabelece a interação entre as duas peças, sem a utilização do metal de adição. Mas havendo a necessidade de adição de metal devido às condições de soldagem ou a espessura do material base, a adição do metal se dá na forma de varetas.
2.4.2 SOLDA POR BRASAGEM
Neste processo, há sempre a adição de metal não ferroso, que se funde na região de soldagem, que estará aquecendo a uma temperatura conveniente. Assim, a união é feita, aquecendo-se o material base, sem fundi-lo, até temperaturas correspondentes a fluidez do material de adição.
Figura 7: Solda por brasagem
3 CONCLUSÃO: 
A soldagem oxiacetilênica apesar de não ser muito utilizada na indústria na parte de fabricação, produção dos materiais, ela é muito utilizada na parte de manutenção e em funilarias, nos reparos de, por exemplo, carros batidos. É um tipo de soldagem que utiliza equipamentos portátil o que é uma grande vantagem no transporte até o local de utilização, o que permite um fácil controle na operação, além de não utilizar energia elétrica no processo.
REFERÊNCIAS
S.A. WHITE MARTINS, "Curso completo de soldagem oxi-acetilênica", Macam, 47,
maio/junho 1965, pp. 4-53.
Disponível em http://www.citygas.com.br/solda.htm. Acesso em 10 de Novembro.