ER MIG TUB TIG

Prévia do material em texto

Classificação dos processos de soldagem qto ao modo 
de soldagem e tipo de fonte de energia
1) Processos que promovem a união por fusão localizada:
Arco Elétrico Chama Laser Plasma Bombardeamento de Elétrons Aluminotermia
Eletroescória
Eletrogás Hidrogênio Atômico
2) Processos que promovem a união por aplicação de pressão no estado sólido:
Resistência Explosão Difusão Atrito Ultra-Som Pressão
3) Processos que promovem a união por fusão localizada e com aplicação de pressão:
Resistência Prisioneiro ou Pino
Obs: determinados autores e literaturas técnicas consideram a “Brasagem” como 
sendo um modo de soldagem
2
Equipamentos
O equipamento consiste de uma fonte de energia, cabos de ligação, um porta
eletrodo, um grampo (conector do cabo terra), e o eletrodo.
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
metal de adição em transferência
junto com escória fundida
escória 
solidificada
proteção gasosa
direção de soldagem
eletrodo revestido
arco
metal depositado
metal base/junta
poça de solda
abertura do arco deposição de metal
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
ELETRODO REVESTIDO
consumível = alma metálica + revestimento à base de matérias orgânicas e minerais

características de usabilidade e propriedades do metal depositado
especificações: normas ABNT/FBTS, AWS, EN, DIN, ISO
classificações:
- aço carbono, aço carbono baixa e média liga - aço inoxidável - ferro fundido
- não ferrosos e para revestimento protetor (revestimento duro resistente ao desgaste e recobrimento resistente à corrosão)
- “desenvolvimento especial” = produto de um fabricante que não se enquadra em nenhuma classificação
Exxxx
ponta de pegaidentificação da classe da normaponta de
arco
alma metálicarevestimento:
material orgânico-mineral
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
ELETRODO REVESTIDO
Teor de hidrogênio no revestimento: higroscópia
Composição química do metal depositado:
* ligado na alma: todos os elementos de liga estão na alma metálica do eletrodo
* semi-ligado ou semi-sintético: os elementos de liga estão distribuídos parcialmente na alma e no revestimento
* sintético: todos os elementos de liga estão no revestimento
 problemas de trincas a frio, poros ou
fragilização da junta soldada
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
Higroscopia do revestimento  conservação em estufas
estufa setorial
estufa portátil
“cochicho”
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
TÉCNICAS E APLICAÇÕES DO PROCESSO
- produção, revestimento, recuperação e manutenção
- ambiente atmosférico ou subaquático, molhada ou seca
- pré-montagem de juntas por ponteamento
- passe de raiz em juntas de componentes de grande espessura
soldagem subaquática
soldagem convencional
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DO PROCESSO
- produtividade relativamente baixa
- todas as posições (fç. classe da norma e diâmetro do eletrodo)
- fumos e fumaças: proteção e exaustão (segurança e ambiente)
- cuidados de transporte, manuseio, estocagem, conservação e ressecagem dos eletrodos
soldagem mecanizada por gravidade
Soldagem a arco elétrico: processo Eletrodo Revestido
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
- MIG = “Metal Inert Gás”: gás de proteção inerte quimicamente
- MAG = “Metal Active Gás”: gás proteção que gera uma atmosfera ativa quimicamente
metal base solda depositada
proteção gasosa
eletrodo
metal de adição 
bocal 
da tocha
arco (escória)
direção de soldagem
poça de solda
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Alimentador de arame
medidores de vazão de 
gás do cilindro e da tocha
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM: eletrodos = metal de adição
- arames sólidos
- arames tubulares com pó metálico no interior (“metal cored”)
especificações: ABNT/FBTS, AWS, EN, DIN, ISO
classificações:
- aço carbono, aço carbono baixa e média liga
- aço inoxidável
- não ferrosos
- revestimentos protetores (revestimento duro resistente ao desgaste e resistente à corrosão)
núcleo maciço
capa metálica externa
pó metálico interno
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
INSUMOS DE SOLDAGEM
 gases puros ou misturas gasosas binárias, ternárias ou quaternárias
- Gases inertes: argônio, hélio ou misturas deles
ionizáveis - estabilidade ao arco
- Mistura gasosa predominantemente inerte: argônio + O2 ou argônio + CO2 (O2 e CO2 < 5%)
- Gás que gera atmosfera ativa: dióxido de carbono
dissociação: CO2 = CO (redutor) + O2 (oxidante) = atmosfera reativa com a solda
- Mistura gasosa parcialmente ativa:
CO2 + argônio - CO2 + argônio + oxigênio - CO2 + argônio + oxigênio + hidrogênio/nitrogênio
O2 : diminuir a corrente de transição curto circuito/aerossol e o tamanho das gotas na transferência metálica; favorecer a molhabilidade do
cordão de solda depositado
H2 : aumentar a fluidez da poça e tornar a atmosfera protetora redutora;
N2 : proporcionar maior aporte térmico à junta
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Aplicação
Gases inertes ou misturas predominantemente inertes: MIG
- soldagem de aço carbono baixa liga, inoxidável e não ferrosos.
Gases ou misturas que geram atmosferas ativas ou parcialmente ativas: MAG
- soldagem de aços carbono e baixa liga
- perda de elementos de liga pela reação com o O2  compensada na composição química do eletrodo, com elementos
desoxidantes (Si, Mn e Al)
Funções dos gases ou misturas gasosas na soldagem:
- proteção à solda: no lado de deposição da solda e no verso da junta
- proteção do metal depositado: contra oxidação pelo ar, durante seu resfriamento
- ionização do meio entre o eletrodo e a peça: ambiente propício à estabilidade do arco elétrico
- determinar características do arco elétrico: acabamento superficial e penetração da solda
- influenciar e determinar a deposição da solda: modo de transferência metálica e o índice de respingo
- influenciar na metalurgia/composição química da solda: função da reatividade química
- refrigerar os elementos da tocha: bocal, bico de contato elétrico
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Perfil típico da solda em função do processo e do gás ou mistura gasosa
MAG
CO2
Ar + CO2
Ar He Ar + HeAr + O2
MIG
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica: trajetória da gota do eletrodo até a poça fundida
poça fundida
bocal da tocha
proteção gasosa
arco
eletrodo
gota em
transferencia
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica

aplicabilidade do procedimento de soldagem executado por um determinado processo
 posição de soldagem mais adequada
 acabamento da solda
 espessura da junta a soldar
 índice de respingos
 nível de agressão térmica à junta
 grau de empenamento e distorção da junta
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
curto circuito em ccc  i e T baixos  energia de soldagem baixa
eletrodo
proteção 
gasosa poça
fundida gota
o arco se extingue
a gota toca a poça fundida

transferência durante o curto circuito
(tensão = zero)
a gota se transfere para
a poça fundida
com reignição do arco,
recomeçando o ciclo
a gota vai aumentado de volume 
bocal da 
tocha
arco
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
curto circuito em ccc
O metal é transferido por sucessivos curto-circuitos (60 a 200 vezes/s) entrea extremidade do arame e a peça
sob baixos parâmetros de soldagem (15 a 22 V)
junta
arame
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica: 
curto circuito em ccc
estrangulamento da gota na extremidade do arame  efeito “Pinch”
Tensão de arco
(V)
tempo (ms)
0
tempo (ms)
0
Corrente
(A)
1 2 3 4
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferencia metálica:
aerossol em ccc  i e T altos  energia de soldagem alta
Ø gota diminui, devido à menor tensão superficial causada pelo aumento da temperatura

energia de soldagem alta
constrição no metal líquido  Øgota menor do que o do arame
arame
junta
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferencia metálica:
aerossol em ccc  i e T altos
a gota é submetida a uma aceleração diretamente proporcional à densidade de corrente e inversamente 
proporcional à sua massa, podendo alcançar até 2,2 vezes aquela devida à gravidade
Aplicação:
- posição plana e horizontal (limitada): poça de fusão muito fluida com
grande volume devido a alta energia
- todas posições: soldagem de alumínio
- chapas grossas: perigo de perfuração em chapas finas
Misturas a base de argônio com menos de 15% de CO2 ou misturas de argônio com oxigênio

transferência em aerossol

alta taxa de deposição / produtividade
grande penetração com pouquíssima geração de respingos
arame
poça 
fundida
arco
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica: 
globular em ccc  i e T intermediários
Ø gota > Øarame  transferencia por vôo livre e por curto circuitos eventuais

energia de soldagem intermediária
bocal
da tocha
proteção gasosa
eletrodo
arco
arame
junta
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica: 
globular em ccc  i e T intermediários
Aplicação: somente na posição plana devido ao grande volume da gota e a
alta fluidez da poça de fusão
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Tipos comerciais de transferencia metálica:
RMD® - Miller = regulated metal deposition
STT® - Lincoln = superficial tension transfer
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
corrente de transição em corrente contínua constante
Metal de adição Gás de proteção Corrente transição (A)
 aço carbono Argônio + 2% O2 220
 aço inoxidável Argônio + 1% O2 225
 alumínio
 cobre Argônio
135
210
ccc - eletrodo 1,2 mm
corrente de transição
transferência
por aerossol
transferência
curto circuito
Tempo (s)
Intensidade de 
corrente (A)
0
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
aerossol pulsado em ccp
gota
gota em transferência 
Tempo (s)
Intensidade de corrente (A)
0
corrente de pulso
corrente de base
corrente de transição
faixa de corrente para 
transferência por aerossol ccc
faixa de corrente para transferência 
globular ou curto circuito ccc
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
aerossol pulsado em ccp
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica: aerossol pulsado em ccp
A introdução de pulsos de corrente, com freqüência e amplitude pré- determinadas, permite transferir gotas de
forma contínua e em alto número:
- corrente base (ibase)  manter o arco durante um dado intervalo de tempo (Tbase)
- corrente de pico (ipulso)  promover fusão do eletrodo um dado intervalo de tempo (Tpulso)

combinação desses parâmetros  corrente média (imédia)
transferência axial por aerossol corrente de transição ou crítica

intensidade superior à itransição transferência de uma gota por pulso
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
aerossol pulsado em ccp
A introdução de pulsos de corrente, com freqüência e amplitude pré- determinadas ,
permite transferir gotas de forma contínua e em alto número:
arame
junta
tocha
junta
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
Transferência metálica:
comparativo aerossol convencional em c.c.constante x aerossol pulsado em c.c.pulsada
corrente média pulsada
Tempo (s)
Intensidade de 
corrente (A)
0
corrente = 
ccc
corrente de 
pulso
corrente de 
base
corrente de base para manter o 
arco aberto e estabilizado
corrente de pico para formação de uma 
gota na ponta do eletrodo
c.c.pulsada
c.c.constante
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
20
30
40
50
100 200 300 400
AEROSSOL
PULSADO
AEROSSOL CONVENCIONALCURTO CIRCUITO
GLOBULAR
Corrente ( A )
Te
ns
ão
( V
 )
500
AEROSSOL
ROTACIONAL
Modos de transferência metálica x parâmetros elétricos de soldagem
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
TÉCNICAS E APLICAÇÕES DOS PROCESSOS
- produção, recuperação e manutenção - ambiente atmosférico ou subaquático
- soldagem de materiais ferrosos e não ferrosos e união dissimilar
- modo semi-automático, mecanizado ou automático (acoplado a robô ou manipulador)
- preparação de juntas ou pré-montagem (ponteamento)
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DO PROCESSO
- alta taxa de deposição no modo de transferência metálica em aerossol convencional
- cuidados com desproteção da solda: correntes de ar ou vazão inadequada do gás na tocha
- menor distorção do conjunto soldado
- número maior de variáveis de soldagem para regular: corrente, tensão, vazão do gás, “stick-out”, ângulo da tocha e velocidade de
soldagem
corrente 
de ar
proteção gasosa 
ineficiente
alimentador de 
eletrodo
regulagem da
pressão dos roletes
desgaste do bico de contato 
elétrico
vazão turbilhonada no bocal da 
tocha, devido aos respingos de 
solda aderidos no seu interior
aplicação de produto anti-aderente de respingos de solda
(anti respingo) no bocal da tocha com proteção gasosa
pasta
aerossol
Soldagem a arco elétrico: processos MIG e MAG
- com gás de proteção adicional (nomes comerciais®: Dualshield - Outershield)
- autoprotegido (nomes comerciais®: Innershield - Selfshield)
Soldagem a arco elétrico: processo Arame Tubular
Alimentador de arame
medidores de vazão de gás 
do cilindro e da tocha
(processo com gás adicional)
Soldagem a arco elétrico: processo Arame Tubular
Proceso de Fabricacion Arame Tubular
Bobina de Lamina 
de Acero
Rodillos 
Formadores
Cinta de Acero 
Preformada
Rodillos cierran la 
cinta 
convirtiendola en 
un tubo
Tolva Servidora
Mezcla pulverizada 
es puesta en el 
servidor
Mezcla es 
insertada en la 
cinta preformada
El producto en este punto ya se 
denomina “Alambre Tubular” con un 
diametro basico muy grueso 
aproximadamente 4 mm y debe ser 
reducido al diametro final deseado
CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM
 eletrodos = metal de adição
- arames tubulares com fluxo no interior (“flux cored”)
especificações: ABNT/FBTS, AWS, EN, DIN, ISO
classificações:
- aço carbono, aço carbono baixa e média liga
- aço inoxidável
- revestimentos protetores: revestimento duro resistente ao desgaste e
resistente à corrosão
INSUMOS DE SOLDAGEM
 gases puros ou misturas gasosas binárias
- gás que gera atmosfera ativa:
CO2 = CO (redutor) + O2 (oxidante) = atmosfera reativa com a solda
- mistura gasosa parcialmente ativa:
CO2 + argônio
capa metálica
externa
fluxo interno
Soldagem a arco elétrico: processo Arame Tubular
TÉCNICAS E APLICAÇÕES DOS PROCESSOS
- fábrica, laboratório, oficina e no campo - produção, recuperação e manutenção
- ambiente atmosférico ou subaquático
- modo semi-automático, mecanizado ou automático (acoplado a robô ou manipulador)
- soldagem de materiais ferrosos e revestimento protetor e união dissimilarSoldagem a arco elétrico: processo Arame Tubular
CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DOS PROCESSOS
- acumula as vantagens dos processos MIG/MAG e eletrodo revestido
competindo com o processo a arco submerso
- alta taxa de deposição; produtividade relativamente alta
- número maior de variáveis de soldagem para regular
- tem-se a opção de eletrodos sem utilizar proteção gasosa, na variante autoprotegido
- soldagem com metal de adição inoxidável usa-se CO2 ou CO2 + Ar
- cuidados:
vazão turbilhonada no bocal da 
tocha, devido aos respingos de 
solda aderidos no seu interior
aplicação de produto anti-aderente de respingos de solda
(anti respingo) no bocal da tocha com proteção gasosa
pasta
aerossol
desgaste do bico de contato 
elétrico
corrente 
de ar
proteção gasosa 
ineficiente
alimentador de 
eletrodo
regulagem da
pressão dos roletes
Soldagem a arco elétrico: processo Arame Tubular
Transferência de Metal
Sólido Tubular 
Processos MIG e MAG Processo Arame Tubular 
Falta de Fusão
Arame Sólido
Gás: Mistura
(Ar + CO2)
Arame Tubular
E71T-1
Gás: 100 % CO2
Processos MIG e MAG Processo Arame Tubular 
Tamanho da Perna
Processos MIG e MAG Processo Arame Tubular 
• Penetração em “FINGER”
• Alta sensibilidade à formação de 
trincas
• Maior possibilidade de ocorrência de 
falta de fusão 
• Arame Sólido – ER 70 S6
• Gás de Proteção: 92 % Ar + 8 % CO2
• 360 A / 31 V / 220 mm/min
• Arame Tubular – Metálico
• OK Tubrod 70 MC (E70C-6M)
• Gás de Proteção: 92 % Ar + 8 % 
CO2
• 360 A / 31 V / 220 mm/min
Processos MIG e MAG Processo Arame Tubular 
bocal
da tocha
proteção gasosa
eletrodo
arco
Soldagem e Fundição
Soldagem a arco elétrico
calor de um arco elétrico  fonte térmica para promover fusão 
“descarga elétrica, sustentada através de um plasma(*)“
(*) Plasma térmico de soldagem = gás ionizado a elevada temperatura e condutor de corrente elétrica, sustentado por 
um arco elétrico  4o estado da matéria
Tipos de processos a arco elétrico
Eletrodo Revestido
MIG/MAG
Arame Tubular
Arco Submerso
TIG
Pino ou Prisioneiro
Eletrogás
Descarga de Capacitor
Hidrogênio Atômico
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM
- eletrodos não consumíveis de tungstênio (W)
especificações: normas ABNT/FBTS, AWS, EN e DIN
classificações: tungstênio puro ou com adições de óxidos de tório, zircônio, cério e lantânio
- metais de adição
vareta nua (processo manual) ou de fio contínuo, acondicionados em bobinas (processo automático)
especificações: normas ABNT/FBTS, AWS, EN e DIN, ISO
classificações: ferro, aço carbono, aço baixa e alta liga, aço inoxidável, não ferrosos e revestimento protetores
- gases puros ou misturas gasosas inertes
classificação: normas DIN 32.526 - AWS A5.32
Ar ou He puros: atmosfera inerte - misturas Ar + 25 a 75% He: atmosfera inerte
misturas Ar + 1 a 15% H2: atmosfera inerte, parcialmente redutora usada em
aço inox, ligas de Ni/Cu e Ni
metal de 
adição
proteção 
gasosa
eletrodo de W
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM
- gás de purga para proteção no verso da junta contra contaminação:
gases ou misturas inertes ou também N2 para aço inox austenítico e ligas de Cu
soldagem em câmara com atmosfera inerte
com proteção posterior (“trailing shielding”).
proteção gasosa 
extra a reboque
junta tubular
vedação
tubo
gás de
purga
gás de proteção no interior do tubo, 
no verso da junta
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
TÉCNICAS E APLICAÇÕES DO PROCESSO
- fábrica, laboratório ou oficina e no campo - produção, recuperação ou manutenção
- soldagem de ligas ferrosas e não ferrosas; união dissimilar
- com metal de adição ou autógena
- estudo da soldabilidade de novas ligas metálicas ou das características e comportamento do arco em
soldagem
- passe de raiz em com acesso apenas pelo lado externo da junta
aceitável não aceitável
passe de raiz em tubulação
com acesso somente pelo lado externo da junta
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
TÉCNICAS E APLICAÇÕES DO PROCESSO
passe de raiz em tubulação
com acesso somente pelo lado externo da junta
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
TÉCNICAS E APLICAÇÕES DO PROCESSO
- TIG ativado (ou “ATIG”): aumento ou diminuição na penetração da solda (fluxo pastoso, a base de NaF, CaF2,
SiO2, TiO2, Cr2O3 e acetona)
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DO PROCESSO
- baixa produtividade em operação manual
- ótima performance em operação mecanizada ou automatizada
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DO PROCESSO
- baixa produtividade em operação manual
- ótima performance em operação mecanizada ou automatizada
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DO PROCESSO
- permite soldagem autógena
- aporte de energia à solda/junta e metal de adição é independente + proteção gasosa:
arco visível, proporcionando ótimo controle da fusão/penetração
- Al, Mg e ligas: não necessita de decapagem superficial antes ou durante a soldagem
- cuidados com desproteção da solda: correntes de ar ou vazão inadequada do gás
Soldagem a arco elétrico: processo TIG
Influencia do ângulo da ponta do eletrodo de W
Soldagem a arco elétrico: processo TIG