Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
SOLDAGEM DE MANUTENÇÃO Mecânica Módulo V Centro Técnico Lusíadas _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 1 Sumário Capítulo I – Solda ............................................................................................................... 4 1. Conceitos Fundamentais ...................................................................................................................... 4 2. Diferença Entre Soldagem de Revestimento e Soldagem por União ................................................... 6 3. Soldabilidade dos Aços-Carbono Comuns Segundo a Norma DIN 17100 .................................................. 6 Capítulo II – Maquinas ....................................................................................................... 8 1. Transformador ...................................................................................................................................... 8 1.1. Composição do transformador ............................................................................................................... 9 1.2. Características ....................................................................................................................................... 9 1.3. Vantagens ........................................................................................................................................... 10 1.4. Desvantagens ...................................................................................................................................... 10 1.5. Manutenção ........................................................................................................................................ 10 2. Retificador .......................................................................................................................................... 10 2.1. Constituição ........................................................................................................................................ 10 2.2. Vantagens ........................................................................................................................................... 11 3. Gerador ............................................................................................................................................... 11 3.1. Características ..................................................................................................................................... 13 3.2. Vantagens e Desvantagens ................................................................................................................. 13 3.3. Condições de Uso ............................................................................................................................... 13 Capítulo III – Ferramentas ............................................................................................... 15 1. Introdução .......................................................................................................................................... 15 2. Características ..................................................................................................................................... 16 3. Condições de Uso ............................................................................................................................... 16 Capítulo IV – Equipamentos de Proteção ...................................................................... 18 1. Máscaras ............................................................................................................................................. 18 1.1. Condições de Uso ............................................................................................................................... 18 2. Óculos de Segurança........................................................................................................................... 20 2.1. Condições de Uso ............................................................................................................................... 20 2.2. Cuidados ............................................................................................................................................. 21 3. Vestimenta de Couro .......................................................................................................................... 21 3.1. Luvas ................................................................................................................................................... 21 3.2. Avental ................................................................................................................................................ 21 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 2 3.3. Casaca ................................................................................................................................................. 22 3.4. Mangas ............................................................................................................................................... 22 3.5. Polainas ............................................................................................................................................... 23 3.6. Características ..................................................................................................................................... 23 3.7. Conservação........................................................................................................................................ 23 Capítulo V – Noções de Eletricidade Aplicada a Soldagem ......................................... 24 1. Corrente Elétrica ................................................................................................................................. 24 2. Tensão Elétrica .................................................................................................................................... 25 3. Resistência Elétrica ............................................................................................................................. 26 4. Arco Elétrico........................................................................................................................................ 27 5. Efeito da Tensão Elétrica na Soldagem ................................................................................................. 28 Capítulo VI – Variáveis que Influenciam a Soldagem ................................................... 31 Capítulo VII – Fatores Para Boa Soldagem .................................................................... 33 1. Preparação Para Soldagem .................................................................................................................. 33 2. Inicio do Cordão de Solda .................................................................................................................... 33 3. Término do Cordão de Solda................................................................................................................ 33 Capítulo VIII – Eletrodos Para Soldagem Manual a Arco ............................................. 35 1. Tipos de Eletrodos ............................................................................................................................... 35 2. Tipos Revestimento do Eletrodo .......................................................................................................... 35 3. Funções do Revestimento .................................................................................................................... 38 Capítulo IX –Classificação dos Eletrodos .................................................................... 39 1. Classificação ABNT ............................................................................................................................... 39 2. Critérios de Classificação ...................................................................................................................... 40 3. Sistema de Classificação ...................................................................................................................... 41 Capítulo X – Armazenamento e Cuidados com os Eletrodos ...................................... 43 1. Ressecagem dos Eletrodos ................................................................................................................... 44 2. Envelhecimento ................................................................................................................................... 44 3. Eletrodos de Carvão (Grafite) ............................................................................................................... 45 4. Soldagem (Qualidade, Característica e Recomendações) ..................................................................... 46 5. Eletrodos (Movimento) ........................................................................................................................ 48 6. Juntas .................................................................................................................................................. 50 7. Posições de Soldar ............................................................................................................................... 52 8. Posições de Soldagem Conforme ASME/AWS ........................................................................................ 54 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 3 Capítulo XI – Processo Oxiacetileno .............................................................................. 55 1. Constituição ......................................................................................................................................... 55 2. Condições de Uso ................................................................................................................................. 55 3. Manutenção ......................................................................................................................................... 55 4. Cuidado ................................................................................................................................................ 55 5. Cuidado ................................................................................................................................................ 56 6. Temperaturas de Combustão nas Diferentes Zonas de Chama Oxiacetilênica ........................................ 57 Capítulo XII – Soldagem Mig/Mag ................................................................................... 64 1. Processo de Soldagem .......................................................................................................................... 64 2. Gases de Proteção ................................................................................................................................ 65 3. Mistura de Gases .................................................................................................................................. 66 4. Transferência do Metal de Adição ........................................................................................................ 67 Capítulo XIII – Soldagem TIG (Tungstênio Inerte Gás) ................................................... 75 1. Vareta de Solda Para Soldagem TIG em Aço Carbono Comum .............................................................. 76 2. Eletrodo de Tungstênio Segundo a Norma AWS A5. 12-69 ................................................................... 76 3. Preparação da Extremidade do Eletrodo de Tungstênio ....................................................................... 77 4. Consumo e Vazão do Gás de Proteção em Litros por Minuto ................................................................ 80 Capítulo XIV – Terminologia Básica ................................................................................ 82 Capítulo XV – Defeitos, Causas e Soluções na Soldagem ............................................. 90 Capítulo XVI – Simbologia da Soldagem ....................................................................... 94 Capítulo XVII – Referências Bibliográficas .................................................................. 100 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 4 Capítulo I – Solda 1. Conceitos Fundamentais Soldagem: é o processo de união de duas ou mais partes metálicas pela aplicação de calor, pressão ou ambos, garantindo-se na junta a continuidade das propriedades físicas, químicas e mecânicas. Solda: é a zona de união das peças que foram submetidas a um processo de soldagem. A soldagem pode ser encarada segundo dois aspectos: Reparo Fa b r i c a ç ã o A soldagem solicita diversos ramos do conhecimento humano: física, química, metalurgias, eletrotécnica, mecânica, resistência dos materiais e conhecimento sobre os problemas inerentes à produção industrial. Por fusão: é obtido pela solubilidade, na fase líquida das partes a unir e subsequentemente solidificação da junta. Por pressão: é obtida pela solubilização, na fase sólida das partes a unir. Na soldagem por pressão aquecem-se os materiais a soldar e se faz a solubilização pastosa por pressão. Na soldagem por fusão os materiais de adição e de base são fundidos e solubilizados no estado líquido. O material de adição devendo solubilizar-se com o de base no estado líquido deverá ter pontos de fusão igual ou aproximadamente igual ao deste. Ao contrário do que ocorre na soldagem propriamente dita, na brasagem não há continuidade das propriedades físicas, químicas e mecânicas, já que se unem as partes por meio de materiais metálicos fusíveis, cujo ponto de fusão é menor que os das peças a unir. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 5 Por Fusão Por Pressão A chama Arco - Em banho de escória - Raio laser - Plasma - Oxacetilênica - Oxihídrica - Oxipropânica - Encoberto - Descoberto - Com fio contínuo - Com fita contínua - Com eletrodos auto protegidos - Com eletrodos imersos em atmosfera protetora MIG/M AG - Eletrodo revestido - Eletrodos tubulares - Na forja - Indução - Ultrassom - Atrito - A resistência elétrica Sobreposição Topo - Pontos - Costura - Relevos - Resistência Pura - Centelhamento _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 6 2. Diferença Entre Soldagem de Revestimento e Soldagem por União Revestimento: O material de adição apresenta geralmente, outras propriedades diferentes em relação ao material de base, por exemplo, dureza, resistência ao desgaste e a corrosão. União: O material de adição apresenta, na maioria dos casos, propriedades idênticas as do metal de base. Por exemplo: tenacidade, resistência, deformação. 3. Soldabilidade dosAços-Carbono Comuns Segundo a Norma DIN 17100 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 7 Aços-carbono comuns e de baixa liga, segundo a norma DIN 17100, apresentam boa soldabilidade para teores de carbono até 0,22%. Boa soldabilidade: St 37, St 44, St 52. Soldabilidade limitada: St 50, St 60, St 70. Soldabilidade restrita: St 33. Obs.: os aços que apresentam soldabilidade limitada podem apenas ser soldados mediante autorização do responsável técnico pela obra. Chapas finas apresentam sempre boa soldabilidade. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 8 Capítulo II – Maquinas 1. Transformador 1. Transformadores; 2. Retificadores; 3. Soldagem semi-automática MIG/MAG. Aparelho elétrico que transforma a corrente alternada, baixando a tensão da rede de alimentação a uma tensão e intensidade adequada para soldar. Esta corrente alterna- da de baixa tensão (65 a 75 volts no vácuo) e de intensidade regular, permite obter a fonte de calor necessária para a soldagem. O transformador consta de: Um núcleo que está composto de lâminas de aço ao silício e de dois enrolamentos de arame (bobinas); _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 9 Alta tensão e o de baixa tensão chamado secundário. A corrente que provêm da linha circula pelo primário. Os transformadores são construídos para diferentes tensões, a fim de facilitar a sua conexão em todas as redes de alimentação. 1.1. Composição do transformador A transformação elétrica se explica de forma seguinte: a corrente elétrica que circula pelo primário gera um campo de linhas de força magnética no núcleo. Este campo atuando sobre o enrolamento secundário, produz neste, uma corrente de baixa tensão e alta intensidade, a qual se aproveita para soldar. 1.2. Características A regulagem da intensidade faz-se comumente por dois sistemas: _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 10 Regulagem por bobina móvel; Consiste em afastar o primário do secundário entre si. Obs: Este sistema e recomendável por sua regulagem progressiva. 1.3. Vantagens O uso do transformador se generalizou por: Baixo custo de aquisição; Maior duração e menor gasto de manutenção; Maior rendimento e menor consumo vazio; Menor influência do sopro magnético. 1.4. Desvantagens Entre suas desvantagens se podem mencionar: Limitação no uso de alguns eletrodos; Dificuldade para estabelecer e manter o arco. 1.5. Manutenção Deve conservar-se isento de pó. Precaução: toda ação de limpeza deve realizar-se com a máquina desconectada. Ao colocá-la deve-se escolher um lugar seco fixando na mesma uma conexão a terra. É uma máquina que transforma e retifica a corrente alternada, em outra contínua pulsatória, muito semelhante à corrente do gerador. A aplicação desta classe de corrente permite realizar soldagens com qualquer tipo de eletrodos. 2. Retificador 2.1. Constituição _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 11 É constituído de um transformador e um retificador. Possui também um ventilador, para a refrigeração das placas retificadoras. Os retificadores mais usados e de maior efetividade, são os formados por placas de selênio, conhecidos por retificadores secos. 2.2. Vantagens Podem dispor de ambas as correntes, alternada e contínua; Fornece corrente de grande estabilidade e de afinada regulagem, especialmente nas ordens baixas; Permitem uma carga uniforme nas primeiras três fases de alimentação; Baixo custo de manutenção; É silencioso. Obs: verifique o funcionamento do ventilador, porque sua paralisação provoca superaquecimento e estraga as placa. 3. Gerador As máquinas deste tipo geram corrente contínua de baixa tensão, utilizada para _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 12 soldar. Estão compostas por um motor, com o qual é possível a obtenção de energia, mecânica sob a forma de movimento giratório. Este movimento é transmitido mediante um eixo comum ao gerador propriamente dito e permite obter neste, a corrente adequada para a soldagem. Existem dois tipos de máquinas de soldar, e estão caracterizadas por seu sistema de propulsão, a saber: Acionadas por motor elétrico. Acionadas por motor a combustão. Gerador de Motor Elétrico Esquema de ligação estrela-triângulo do gerador _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 13 São conhecidas também como máquinas rotativas, por seu sistema de funcionamento. 3.1. Características Sua característica principal é o tipo de corrente de saída, apta para todo tipo de eletrodo. 3.2. Vantagens e Desvantagens Em alguns tipos de máquinas, se pode também selecionar a voltagem de saída. A maior vantagem das máquinas acionadas por motor a combustão, é a possibilidade de soldar em regiões onde não há energia elétrica. O uso deste tipo de máquina está limitado por seu alto custo de aquisição e manutenção. As vantagens destas classes de máquinas são: Possuir estabilidade no arco; Dispor da polaridade que o eletrodo requeira; Ter ajuste progressivo da intensidade. 3.3. Condições de Uso As máquinas devem ser usadas sem exceder a duração de carga, esta vem indicada na placa de especificações técnicas. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 14 Precauções Deve se fazer revisão periódica no coletor e nas escovas; Verificar o sentido de rotação cada vez que se mudar sua instalação na rede; As máquinas de combustão devem ser abastecidas de combustível com o motor parado. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 15 Capítulo III – Ferramentas 1. Introdução Além da fonte de energia que chamamos de máquina de soldar, outros acessórios e ferramentas são utilizados para executar as operações de soldagem. Uns servem para transportar a corrente da fonte até o local de soldagem, outros para preparação da solda e outros ainda, para a limpeza durante a execução da solda. São acessórios nas operações de soldagem: C a b o d e so ld a; Porta-eletrodo; Grampo obra (ligação à massa - peça obra ou mesa de trabalho). Cabo de solda: É constituído por um núcleo, formado por grande quantidade de fios de cobre, recoberto com material isolante. Serve para fazer a ligação do porta-eletrodo e do grampo terra à fonte de energia. Observações A grande quantidade de fios de cobre permite ao cabo maior flexibilidade nos movimentos executados nas operações de soldagem; O diâmetro do cabo depende da intensidade da corrente a ser utilizada e da distância entre a máquina e o posto de soldagem. Conhecendo-se a distância entre a máquina de trabalho e a intensidade de corrente a usar, recorre-se a tabela abaixo para encontrar a bitola conveniente,evitando, com isso, perda de corrente, aquecimento ou superdimensionamento do cabo. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 16 TABELA 1 - CORRENTES MÁXIMAS ADMISSÍVEIS EM AMPÈRES Distâncias da máquina ao eletrodo Bitola AWG Até 15m 200A 300A 375A 450A 550A De 15 a 30m 150A 250A 300A 400A 500A De 30 a 75m 100A 175A 200A 250A 300A 2 1/0 2/0 3/0 4/0 Bitola AWG Seção mm² Formação Espessura de Diâmetro Peso Espessura de Diâmetro 2 1/0 2/0 3/0 4/0 33,62 53,49 67,43 85,01 107,20 666/0,254 1036/0,254 1332/0,284 1342/0,284 1647/0,286 2,4 2,7 2,9 3,1 3,3 13,5 16,3 18,2 20,1 22,1 0,435 0,655 0,830 1,040 1,280 * Na coluna Formação você encontrará o número de fios do cabo e o diâmetro em milímetros de cada fio. Porta-eletrodo: É um acessório que serve para prender o eletrodo através de suas garras de contato. É constituído de cobre com suas partes externas totalmente isoladas. Seu tamanho e isolação variam de acordo com a intensidade da corrente a ser utilizada. 2. Características Os portas-eletrodo devem ser leves e equilibrados, para evitar a fadiga e assegurar manipulação rápida. Devem estar térmica e eletricamente isolados. 3. Condições de Uso A união de contato no porta-eletrodo deve ser segura e permitir a passagem da corrente sem oferecer resistência. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 17 As mandíbulas devem estar limpas de tal forma que o eletrodo se ajuste perfeitamente nas ranhuras das mordentes. Não se deve submeter o porta-eletrodo a amperagens que excedam sua capacidade. Obs: o porta-eletrodo é conhecida também como "alicate porta-eletrodo" ou "pinça porta-eletrodo". Grampo terra: É um acessório de conexão do cabo obra à peça, construído de cobre; bronze (podendo ser de alumínio, menos recomendado). Obs: grampo obra = grampo massa. Martelo picador: Ferramenta usada para remover a escória e os respingos da solda. Obs: martelo picador - picadeira ou martelo bate-escória. Escova de aço: Está formado por um conjunto de arames de aço e um cabo de madeira por onde se segura. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 18 Capítulo IV – Equipamentos de Proteção Os arcos elétricos de soldagem ou corte emitem raios ultravioletas e infravermelhos. Exposições de longa duração podem provocar queimaduras graves e dolorosas da pele e danos permanentes para os olhos. 1. Máscaras Há máscaras de soldar de diferentes desenhos e materiais com adaptação protetora para os olhos usada quando se limpa a escória (A). As máscaras de sustentação manual (B) têm aplicação em trabalhos de armação e ponteação por soldagem. Seu uso não é conveniente em trabalhos em alturas ou onde o operador necessite segurar peças ou ferramentas. Também existem as máscaras de solda com filtro de escureci- mento automático de tonalidade variável (C). 1.1. Condições de Uso As máscaras devem ser usadas em posição correta e com jogo completo de vidros. O vidro neutralizador deve ser selecionado de acordo com a amperagem utilizada. Deve manter uma boa visibilidade trocando o vidro protetor, quando este apresente excesso de projeções. Evite as infiltrações de luz na máscara. Esta não deve ser exposta ao calor nem a golpes. Devem ser leves e sua braçadeira ajustada para segurá-la bem na cabeça. Requerem um mecanismo que permita acioná-las comodamente. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 19 A substituição dos vidros deve ser feita mediante um mecanismo de fácil manejo. A tabela abaixo orienta quanto à opacidade recomendada para a proteção em função do processo e da faixa de corrente usada. Como regra geral, iniciar com uma opacidade alta demais para que se veja a zona do arco; reduzir então a opacidade que se tenha uma visão adequada da área de soldagem, sem problema para os olhos. Tabela 2 - filtros recomendados (adaptados da norma de segurança ANSI z49.1) PROCESSO CORRENTE OPACIDADE Goivagem a arco Até 500A De 500 até 1.000A 12 14 Plasmacorte Até 30OA De 300 até 400A De 400 até 800A 9 12 14 Soldagem a plasma Até 100A De 100 até 400A De 400 até 800A 10 12 14 Soldagem com eletrodo revestido Até 160A (até 4mm) De 160 até 250A (de 4 a 6mm) De 250 até 550A (acima de 6mm) 10 12 14 Soldagem MIG/MAG De 60 até 160A De 160 até 250A De 250 até 500A 11 12 14 Soldagem TIG Até 50A De 50 até 150A De 150 até 500A 10 12 104 Vidro Térmico Fibra Vidro Escuro Vidro Branco _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 20 2. Óculos de Segurança Os óculos de segurança são elementos utilizados para proteger os olhos do operador, quando este realiza trabalhos de limpeza, esmerilhado, torneado, retificado, soldagem, ou outra operação onde se requer a proteção da vista. Existem vários tipos de óculos. Geralmente a armação está constituída de plástico ou metal, permitindo a substituição do vidro ou plástico transparente quando este se estraga. Os óculos de proteção de- vem ser de fácil colocação, resistentes e adaptáveis à configuração do rosto. Existem também elementos de proteção em forma de máscara, que além dos olhos também protege o rosto; esta mascara deve ajustar-se à cabeça com firmeza para evitar sua queda. 2.1. Condições de Uso Limpar os óculos antes de usá-lo para obter melhor visibilidade; Trocar seu elástico quando perder a elasticidade. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 21 2.2. Cuidados Guardar os óculos em seu estojo após o uso; assim os proteger em caso de quedas ou golpes; Deve-se evitar por os óculos em contato direto com peças quentes. Observações: Em soldagem oxiacetilênicas utilizam-se óculos de tonalidade verde cuja graduação encontra-se numerada, sendo a mais utilizada a de nº6; Em tratamento térmico devem-se usar óculos com a tonalidade azul. 3. Vestimenta de Couro É constituída por elementos confeccionados em couro, que são usados pelo soldador para proteger-se do calor e das irradiações produzidas pelo arco elétrico. É composta por: luvas, avental, casaca, mangas e polainas. 3.1. Luvas São de couro ou asbestos e sua forma vária conforme exemplos abaixo. As luvas de asbesto justificam seu uso somente em trabalhos de grande temperatura. Deve evitar-se segurar peças muito quentes com as luvas, devido ao calor porque elas se deformam e perdem sua flexibilidade. 3.2. Avental É de forma comum ou com protetor para pernas. É usado para proteger a parte anterior do corpo e as pernas até os joelhos. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 22 3.3. Casaca Utiliza-se para proteger especialmente os braços e parte do peito. Seu uso é frequente quando se realizam soldagens em posição vertical, horizontal e sobre cabeça 3.4. Mangas Esta vestimenta tem a finalidadede proteger somente os braços do soldador. Tem maior uso em soldagens que se realizam em bancadas de trabalho e em posição horizontal. Existe outro tipo de manga em forma de jaleco que cobre também parte do peito. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 23 3.5. Polainas Este elemento é utilizado para proteger parte das pernas e os pés do soldador. As polainas podem ser substituídas por botas altas e lisas com biqueiras de aço. 3.6. Características São confeccionados com couros cromados, flexíveis, leves e curtidos com sais de chumbo para impedir as radiações do arco elétrico. 3.7. Conservação É importante manter estes elementos em boas condições de uso, sem furos e rasgos, e sua abotoadura em perfeito estado. Deve-se conservá-los limpos e secos, para assegurar um bom isolamento elétrico. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 24 Capítulo V – Noções de Eletricidade Aplicada a Soldagem Chamamos de corrente elétrica ao movimento ordenado de cargas elétricas através de um corpo. 1. Corrente Elétrica Corrente Contínua: É aquela que circula sempre no mesmo sentido. A fonte fornecedora de corrente mantém constante sua polaridade, ou seja: O borne negativo sempre será negativo; O borne positivo sempre será positivo. Corrente Alternada: É aquela que passa através de um corpo sofrendo inversão de sentido em intervalos regulares de tempo, caminhando primeiro num sentido e depois no outro. Cada borne, ora será negativo, ora será positivo. Intensidade da corrente elétrica: A corrente elétrica seja ela alternada ou _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 25 contínua pode ter sua intensidade medida. Para medir a intensidade da corrente usa-se a unidade de medida chamada ampère, que é representada pela letra A. Portanto, é correto dizer que num determinado instante a intensidade da corrente circulante pelo eletrodo é de 200A. 2. Tensão Elétrica Já foi visto que corrente elétrica é um movimento ordenado de cargas elétricas através de um corpo. Estas cargas, porém, não se movem sem que haja uma força atuando sobre elas, fazendo-as circular. A essa força atuante dá-se o nome de tensão elétrica. Portanto, tensão elétrica é a força que movimenta as cargas elétricas através de um corpo e que tem como unidade de medida o volt, que é representado pela letra V, U ou E. TABELA 3 - GRANDEZAS NO CIRCUITO Intensidade da corrente = Tensão Resistência Circuito hidráulico A força motriz do fluxo hidráulico pode ser obtida por meio de pressão da bomba. O volume circulante é o fluxo no tubo condutor. Ele cresce com o aumento da pressão. O estreitamento obtido por meio de um registro de água e todas as outras resistências relativas à tubulação reduz o fluxo de água, aumentando a pressão. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 26 Circuito elétrico A forma motriz da corrente elétrica é obtida sob forma de tensão (V), por meio da fonte de corrente elétrica, em volt. A corrente elétrica é obtida por movimento de elétrons no condutor elétrico. A intensidade de corrente I, em ampère, é equivalente a um determinado número de elétrons por segundo. Ela cresce com o aumento de tensão. A resistência elétrica (R), em (ohm), é obtida por meio de um condutor elétrico com baixo valor de condutividade elétrica, por exemplo, o arco elétrico. Todos os tipos de resistência elétrica provocam uma queda na intensidade de corrente. Circuito de soldagem O arco elétrico é a principal resistência nesse tipo de circuito, determinando os valores da corrente de soldagem e da tensão do arco elétrico. Nos cabos de solda, se encontram resistências de valores muito pequenos. No comportamento de uma corrente elétrica de soldagem, se distinguem três tipos de tensões: Tensão sem carga: é a tensão antes de iniciar o arco (60 a 70V aproximadamente); Tensão de abertura do arco: é a tensão no momento de se fazer o arco (mínima); Tensão de trabalho: é a tensão durante a soldagem (30V aproximadamente). Na soldagem com corrente alternada, seleciona-se somente a intensidade de corrente (amperagem) requerida. Para a soldagem com corrente contínua, existem aparelhos que exigem a reguiagem também da tensão. Na corrente contínua (polaridade, esta troca de polaridade, vem indicada nos folhetos sobre elétrodos. Para calcular a intensidade normal de um eletrodo, se toma como base 35A por cada milímetro de espessura do núcleo). 3. Resistência Elétrica É a dificuldade que um corpo oferece à passagem da corrente elétrica e sua unidade de medida é o ohm, que é representado pela letra grega. A corrente elétrica ao atravessar um corpo encontra dificuldade e gera calor. Este calor pode ser desejável, _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 27 como no caso do chuveiro elétrico, ou desejável como no caso de um mau contato numa conexão elétrica. Na soldagem elétrica devemos evitar o aquecimento indesejável em: Mau contato entre o grampo terra e massa. Mau contato entre o cabo elétrico e o porta-eletrodo. Mau contato entre os terminais do cabo elétrico e os bornes da máquina. Seccionamento parcial dos cabos elétricos. Grampo terra danificado. Obs: ao fazer uma conexão elétrica deve-se tomar o cuidado de fazê-la corretamente para que não ocorra mal contato e a consequente perda de energia elétrica em geração de aquecimento indesejável. Materiais condutores: São corpos que permitem a passagem de corrente elétrica com relativa facilidade. Os mais usados são o de cobre e o alumínio. Materiais isolantes: São corpos que dentro de uma determinada faixa de tensão, não permitem a passagem da corrente elétrica. Os mais usados são o da borracha, a mica, a porcelana e a baquelita. 4. Arco Elétrico É o fenômeno físico produzido pela passagem de corrente elétrica através de um gás. As condições para abertura do arco são obtidas através de uma diferença de potencial elétrico entre a peça e o eletrodo, gerando uma zona de alta temperatura a qual é a- provada como fonte de calor. O arco elétrico também chamado de arco voltaico desenvolve uma elevada energia em forma de luz e calor, podendo chegar a uma temperatura de 6000ºC (eletrodo revestido). A formação de arco pode ser feita de duas maneiras: Por riscamento; Por curto-circuito (pequenas batidas). É importante sabermos que um arco de comprimento excessivo produz perdas de _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 28 calor e aumenta o consumo de energia, provocam perdas de material devido ao aumento dos salpicos, a solda não será boa, uma vez que facilita a absorção de oxigênio e nitrogênio do ar. 5. Efeito da Tensão Elétrica na Soldagem A tensão faz com que a corrente elétrica prossiga circulando, mesmo depois que o eletrodo é afastado da peça, fazendo com que o arco elétrico se mantenha. O arco produz alta temperatura, fundindo o material do eletrodo e da peça, formando a solda._____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 29 Sentido de circulação da corrente elétrica: A corrente sempre circula do pólo negativo (-) para o positivo (+). No processo de soldagem, quando a máquina de solda está operando, a corrente elétrica sai pelo borne A, desloca-se pelo cabo até a peça que está sendo soldada; provoca a fusão do material da peça com o material do eletrodo através do arco elétrico, passa pelo eletrodo e retorna ao borne B através do cabo, entra novamente na máquina e, pelo circuito interno, torna a cair pelo borne A. Na solda com corrente contínua, o eletrodo deve ser ligado ao terminal correto, positivo ou negativo, de acordo com o especificado. A polaridade pode ser trocada por uma chave de soldagem, ou pela inversão dos cabos no borne de saída da máquina. O tipo de polaridade a ser usado é determinado pelo tipo de elétrodo, conforme indica a tabela de eletrodos. O sopro magnético é uma das grandes dificuldades que o soldador encontrará, principalmente na soldagem por arco de corrente contínua. O sopro magnético produz- se por forças eletromagnéticas, estas atuam sobre o arco elétrico, especialmente quando este se _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 30 encontra sobre bordos extremos ou partes da peça que tem forma aguda, produzindo flutuações no arco, com direções diversas e movimentos violentos, como se vê na figura ao lado. A distorção do campo magnético é causada porque o arco não vai pelo caminho mais curto do eletrodo à peça, desviando pelos campos magnéticos que aparecem na mesma, produzidos por intensidade de corrente necessária para soldar. Quando se apresenta este fenômeno o soldador, tem vários meios à sua disposição para eliminar o efeito do sopro magnético. Para eliminar o efeito do sopro magnético deve-se: Manter inclinado o eletrodo (é o primeiro recurso para evitar este fenômeno); Colocar a conexão de massa ou retorno, no lugar mais próximo da peça a soldar; Colocar duas conexões a massa, uma na peça e a outra na mesa de trabalh o; Usar blocos de aço, para alterar o curso magnético ao redor do arco; Usar um arco elétrico curto; Soldar com corrente alternada. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 31 Capítulo VI – Variáveis que Influenciam a Soldagem Na soldagem a arco, diversas variáveis devem ser levadas em conta, principalmente as seguintes: Ajuste da corrente; Comprimento do arco; Velocidade de avanço; Ângulo do eletrodo. Quando o diâmetro do eletrodo vem indicado em milímetro aplica-se a constante 40, ou seja; para cada 1mm usa-se 40A. Exemplo: Calcular a intensidade da corrente conveniente para soldar com eletrodo revestido 3,2mm de diâmetro. Solução Se para cada 1mm usa-se 40A, multiplicando-se 3,2mm por 40A, vamos encontrar a amperagem aproximada para soldar com eletrodo de 3,2mm de diâmetro. Então, só 3,2 x 40 = 128, para soldar com eletrodo revestido de 3,2mm de diâmetro usa-se aproximadamente 128A. Para determiná-lo, aplica-se a seguinte regra: O comprimento do arco nas soldagens com eletrodos revestidos deve ser igual ou ligeiramente inferior ao diâmetro do núcleo do eletrodo que está sendo usado. Exemplo: O comprimento do arco, para um eletrodo revestido de 1/8" (3,175mm) deve ser mantido entre 2,5 à 3,175mm. Na tabela a seguir, podemos observar algumas diferenças na soldagem quando trabalhamos com arco curto ou arco longo. Tabela 4 - Diferenças de soldagens com arco curto e arco longo _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 32 Arco curto Maior penetração Solda menos espalhada Menos respingo Arco longo Menor penetração Solda mais espalhada Excesso de respingo Varia de acordo com a intensidade da corrente, com a dimensão da peça o com o tipo de cordão desejado. Varia de acordo com a posição de soldagem e também, em função do formato da peça a ser soldada. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 33 Capítulo VII – Fatores Para Boa Soldagem 1. Preparação Para Soldagem As causas mais comuns de defeitos nas soldas ocorrem quando há paradas obrigatórias para a substituição do eletrodo e término do cordão. Para evitar esses defeitos e realizar uma boa soldagem, devemos levar em conta, entre outros, os seguintes fatores: Preparação para a soldagem; Inicio do cordão; Reinicio do cordão; Termino do cordão. Quanto à peça: Não pode conter óxido, gordura, tinta ou qualquer outro tipo de impureza, portanto, deve estar limpa. Obs: Em alguns trabalhos tais como grades, portões, vitrais, etc. A preparação consiste apenas na limpeza de óxidos e outras impurezas, porém, em soldagens de maior responsabilidade, só faz necessário o uso de processos auxiliares, tais como pré- aquecimento, pós-aquecimento, uso de respaldos, dispositivos, chanfros, etc. Quanto à máquina: Deve ser equipada como todos os acessórios necessários para a execução da solda e regulada corretamente, em função do diâmetro do eletrodo e da espessura do material a ser soldado; Quanto ao eletrodo: Deve ser selecionado de acordo com o material a ser soldado; Quanto ao local da soldagem: Deve atender as normas de segurança. 2. Inicio do Cordão de Solda No início do cordão da solda deve-se observar que ângulo do eletrodo é adequado para a posição de soldagem e fazer o possível para abrir o arco elétrico num só resvalo. 3. Término do Cordão de Solda _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 34 Ao terminar o cordão de solda, deve-se eliminar lentamente o ângulo do eletrodo para que seja mantida a igualdade ao longo do cordão. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 35 Capítulo VIII – Eletrodos Para Soldagem Manual a Arco É uma vareta metálica preparada para servir como material de adição nos processos de soldagem a arco voltaico. 1. Tipos de Eletrodos O eletrodo pode ser de dois tipos: nu ou revestido. Nu: é uma simples vareta de composição; Revestido: é constituído de um núcleo metálico (alma), revestido de compostos orgânicos e minerais, ferro-liga, etc. com porcentagens definidas. O eletrodo pode ser revestido por extrusão ou simplesmente banhado, podendo ser fino, médio ou espesso. O material do núcleo pode ser ferroso ou não ferroso e sua escolha é feita de acordo com o material da peça a ser soldada. Os compostos de revestimento vêm sob forma de pó, unidos por um aglomerante ["cola"], normalmente silicato de potássio ou de sódio. 2. Tipos Revestimento do Eletrodo Os mais comuns são: Rutílico; Básico; Celulósico: ácido e oxidante. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 36 Rutílico: Contém geralmente rutilo com pequenas porcentagens de celulose e ferro- liga. É usado com vantagens em trabalhos: De chaparia fina e média; Que requerem bom acabamento; Com estrutura metálica. Básico: Contém em seu revestimento fluorita, carbono de cálcio e ferro liga. É um eletrodo muito empregado nas soldagens pelos seguintes razões: Tem boas propriedades mecânicas; Dificilmente apresenta trincas, seja a quente ou a frio; Seu manuseio é relativamente fácil; Facilidade na remoção de escória se bem utilizado; _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 37 É usado para soldar aços comuns, de baixa liga e ferro fundido (quando este necessita usinagem posterior); OBSERVAÇÕES Devido à composição do seu revestimento, esse eletrodo absorve facilmente a umidade do ar (higroscópico); É importante guardá-lo em estufa apropriada, apôs abrir a lata. Celulósico: Contém no seu revestimento materiais orgânicos combustíveis (celulose, pó de madeira, etc). É muito usado para soldagem onde: A penetração é muito importante. As inclusões de escória são indesejáveis. Os dois tipos de eletrodos que vamos citar em seguida são menos usados que os três já mencionados. Ácido: Seu revestimento é composto de óxido de ferro, óxido de manganês e outros desoxidantes. A posição de trabalho mais recomendada para este eletrodo é a plana; Oxidante: Seu revestimento contém óxido de ferro (hematita) podendo ter ou não óxido de manganês. Sua penetração é pequena e suas propriedades mecânicas muito ruins. É usado em trabalhos onde o aspecto do cordão é mais importante do que sua resistência. Obs: Em alguns tipos de revestimento, são adicionadas partículas metálicas que dão ao eletrodo outras características como: _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 38 Maior rendimento de trabalho (pó de ferro); Propriedades definidas (ferro-liga). 3. Funções do Revestimento As funções do revestimento são muitas. Vamos a seguir, discriminar as mais importantes e dividi-las em 3 grupos. Função Elétrica: Tornar o ar entre o eletrodo e a peça melhor condutor, facilitando a passagem da corrente elétrica, o que permite estabelecer e manter o arco estável (ionização). Função Metalúrgica: Formar uma cortina gasosa que envolve o arco e o metal em fusão, impedindo a ação prejudicial do ar (oxigênio e nitrogênio) e também adicionar elementos da liga e de oxidantes, para diminuir as impurezas. Função Física: Guiar as gotas de metal em direção à poça de fusão, facilitando a soldagem nas diversas posições bem como o atraso do resfriamento do cordão através da formação da escória, proporcionando melhores propriedades mecânicas à solda. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 39 Capítulo IX – Classificação dos Eletrodos Existem várias entidades que classificam os eletrodos para soldagem a arco. No Brasil, as classificações mais adotadas são as da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e da AWS American Welding Society (Associação Americana de Soldagem). Vamos descrever as duas, separadamente. 1. Classificação ABNT Segundo a ABNT os eletrodos são identificados por quatro algarismos, seguidos de uma letra. Os quatro algarismos básicos, identificadores do eletrodo têm o seguinte significado: Limite de resistência à tração da solda em quilograma força por milímetro quadrado (Kgf/mm2) O terceiro algarismo varia de 1 a 4 e indica a posição em que o eletrodo pode soldar, sendo que: Todas as posições. Todas as posições com exceção da vertical descendente. Posição plana e horizontal. Posição plana. O quarto algarismo varia de 0 a 5 e indica, ao mesmo tempo, a natureza da corrente e o grau da penetração da solda, sendo que: Corrente contínua e grande penetração. Corrente contínua ou alternada e grande penetração. Corrente contínua e média penetração. Corrente contínua ou alternada e média penetração. Corrente contínua e pequena penetração. Corrente contínua ou alternada e pequeno penetração. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 40 As letras A, B, C, O, R, T e V são utilizados para indicar o tipo de revestimento, sendo que: A - Acido B - B ásico C - Celulósico O - Oxidante R – Rutílico T - Titânio V - Qualquer outro não mencionado anteriormente Obs: Quando à direita destas letras, aparecer a letra "F" é porque existe adição de pó de ferro no revestimento. Para melhor fixação acompanhe os exemplos a seguir: Eletrodo 4410 - C Revestimento celulósico CC grande penetração Soldagem em todas as posições 44Kgf/mm² Eletrodo 4835 - BF Revestimento com adição de pó de ferro Revestimento tipo básico CA ou CC pequena penetração Soldagem nas posições plana e horizontal 48Kgf/mm² 2. Critérios de Classificação Os eletrodos revestidos são classificados tendo como base as propriedades mecânicas do metal de solda na condição "como soldado", tipo de revestimento, posição _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 41 de soldagem do eletrodo e tipo de corrente. Todas as considerações acima são válidas para consumíveis da especificação AWS A5. 1-78. Para os consumíveis da especificação AWS A5. 5-69, são válidas também todas as considerações acima, acrescidas do controle da composição química do me- t a l d e so ld a . 3. Sistema de Classificação A classificação de um eletrodo genérico tem a seguinte forma: On d e: 1 - A letra E designa um eletrodo. 2 - Estes dígitos, em número de dois ou três, indicam o limite de resistência à tração mínimo do metal de solda, em ksi (1ksi = 1000psi). Tabela 6 - Limite de resistência à tração Eletrodo Limite de resistência mínimo (1) em lbf/pol²* (psi) E60XX E70XX 62000 (2) 67000 (3) 72000 (4) 70000 (5) E80XX E100XX 80000 (5) 100000 (5) E110XX 110000 (5) * lbf/pol² - Libra força por polegada quadrada Notas: (1) Os corpos de prova são preparados em condições padronizadas especialmente no que se refere ao pré-aquecimento, temperatura entre passes, e tratamentos térmicos. (2) Valor exigido para os eletrodos E6010, E6011, E6020 e E6027. (3) Valor exigido para os eletrodos E6012, E6013 e E6022. (4) Valor exigido para os eletrodos de aço carbono. (5) Valores exigidos para os eletrodos de baixa liga. 3 - Este dígito indica as posições em que o eletrodo pode ser empregado com resultados satisfatórios. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 42 Tabela 7 - Posições em que o eletrodo pode ser empregado Eletrodo Posição de Soldagem EXX1X EXX2X EXX3X EXX4X Todas Horizontal (apenas para solda em ângulo) e plana Plana Vertical descendente, plana horizontal e sobre cabeça 4 - Este dígito pode variar de 0 (zero) a 8 (oito) e fornece informações sobre: Corrente empregada (CC-, CC+ ou CA); Penetração do arco; Natureza do revestimento do eletrodo. Para melhor fixação acompanhe os exemplo a seguir: Eletrodo E - 7018 Resistência a tração em lb/pol² = 70000lb/pol². Posição de soldagem = todas as posições Tipo de corrente Polaridadeem CC = inversa (+) Revestimento = básico Eletrodo E - 6020 Resistência à tração Posição de soldagem = plana e horizontal (filetes) Tipo de corrente = CC ou CA Polaridade em CC = direta (-) Revestimento = ácido Obs: para converter lbf/pol² em kgf/mm², deve-se multiplicar o valor pela constante 0,0007031. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 43 Capítulo X – Armazenamento e Cuidados com os Eletrodos É frequente, nas empresas, a pouca importância que se dá aos eletrodos, muito por falta do conhecimento, outros por desleixo. Inclusive, o próprio transporte e estocagem inadequados interferem no estado do eletrodo, danificando-o. Muitas soldas são reprovadas nos ensaios e testes, devido a utilização de eletrodos danificados. Por esse motivo, soldadores, almoxarifes, encarregados e pessoal que lida constantemente com eletrodos, devem ser conscientizados do seu manuseio, transporte e armazenagem adequados. Vários são os fatores que poderão afetar os eletrodos, porém, serão apresentados neste trabalho os mais comuns. A parte do eletrodo que mais sofre danos é o revestimento, sendo causada por ação mecânica, absorção de umidade e envelhecimento. O revestimento dos eletrodos é relativamente forte e só pode ser danificado por manuseio indevido, ou seja, pisada, dobramento excessivo, queda, mau trato no transporte, etc. Este defeito é facilmente observado a olho nu. O soldador não deve se comprometer em usar um eletrodo que apresente danos no revestimento. Altas porcentagens de umidade no revestimento de um eletrodo podem interferir na qualidade da solda é praticamente impossível ao soldador medir essa porcentagem. O método adotado para verificar se o eletrodo contém umidade é o roçamento. Quando este emite som choco é sinal que o eletrodo contém umidade, porém não permite saber a quantidade e nem se esta vai ser prejudicial ou não na soldagem. O defeito causado na solda pela umidade do eletrodo não aparece aos olhos do soldador, porque normalmente se manifesta na formação de porosidades internas, que podem ser detectadas somente através de teste radiográficos ou ultrassonoros. Alguns tipos de revestimento como o rutílico e celulósico, não sensíveis à umidade, não requerendo cuidados especiais. Os eletrodos básicos cujo revestimento contém altas porcentagens de carbonato de cálcio, tem facilidade em absorver a umidade existente no ar, por esse motivo devem ser conservados nas embalagens originais e em estufas quando as embalagens forem abertas. Obs: Não se deve desligar a estufa durante a noite ou nos fins de semana, pois a queda _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 44 da temperatura durante a noite permitirá condensação da umidade (orvalho) que será absorvida pelos eletrodos, danificando-os. Portanto, a estufa deve permanecer constantemente ligada e regulada entre 50ºC e 80ºC para eletrodos não básicos e 100ºC a 150ºC para os básicos. 1. Ressecagem dos Eletrodos Eletrodos atacados pela umidade podem ser recuperados por vários meios como os seguintes: Caso 1 - Eletrodo úmido do tipo rutílico, celulósico, ácido e oxidante. Solução: Deixar em forno aquecido entre 70ºC e 90ºC durante 1 hora (temperatura efetiva). Caso 2 - Eletrodo do tipo básico. Solução: Deixar em forno aquecido entre 300ºC a 350ºC por um período de uma a 2 duas horas (temperatura efetiva). OBSERVAÇÕES Em trabalhos que exigem alta qualidade, o fabricante deve ser consultado sobre as condições de ressecarem do seu produto; Na ressecagem é importante observar que os eletrodos atinjam a temperatura recomendada, pois a temperatura do espaço livre do forno normalmente é muito mais alta do que a dos eletrodos que estão sendo ressecados; Temperatura efetiva e a temperatura do eletrodo. 2. Envelhecimento Eletrodos velhos são facilmente reconhecidos pela formação de cristais brancos que aparecem na superfície do revestimento. Esses cristais de silicato não são prejudiciais, porém indicam alterações no revestimento e, portanto, não é aconselhável seu uso para soldagens que exigem alta qualidade. Eletrodos de alto rendimento, quando estocados durante muito tempo em ambiente não apropriado, podem apresentar formação de óxido _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 45 (ferrugem) no seu revestimento, devido ao pó de ferro empregado na sua fabricação. Constando-se tal fato, não se devem usar esses eletrodos em serviços de alta qualidade ou responsabilidade. 3. Eletrodos de Carvão (Grafite) Processo de corte/chanfro O arco elétrico em ligação com o ar comprimido forma a base do processo de chanfrar (também conhecido pelo nome de processo ARCAIR) para um trabalho rápido e econômico de metais de toda a espécie. Entre um eletrodo cobreado de carvão-grafite e a peça de metal a ser trabalhada estabelece-se um arco, cujo calor intenso faz com que o metal a ser retirado entre em fusão. Um jato de ar intenso saindo ao mesmo tempo em que se processa a operação, e paralelamente ao eletrodo, em direção ao trabalho sopra para longe o metal fundido antes que se possa formar a escória. Vantagens do processo de corte e chanfro: Algumas vantagens importantes do processo de chanfrar em comparação com outros processos: Emprego simples e sem problemas em todas as posições de serviço; Superfícies limpas de corte e de chanfragem que na maioria dos casos não necessitam de tratamento posterior; Fácil adaptação às necessidades fabris através da escolha criteriosa dos diâmetros dos eletrodos; Alta velocidade de trabalho; Grande rentabilidade; _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 46 Reduz a intensidade dos ruídos. Modo de Aplicar: Quando se trabalha em correntes continua, a peça deverá ser ligada ao polo negativo e o eletrodo chanfrador ao polo positivo, pois desse modo evita-se sobreaquecimento da peça. Aços de elevado teor em elementos de liga são trabalhados segundo a espécie da liga, muitas vezes também com inversão dessa polaridade. Abastecimento do ar comprimido: A pressão do ar comprimido deve comportar entre 6 e 8 kg/cm2; um jato de ar demasiado fraco dificulta o afastamento do metal fundi- do, levando ao perigo de carbonização. O débito do compressor para este tipo de trabalho deve ser, por conseguinte de cerca de 1m³/minuto. Diâmetro Comprimento Intensidade de Corrente (A) Pressão de ar (kgf/cm²) (mm) (pol) 4 5/32 12" 100-150 6 5 3/16 12" 100-200 6 6 1/4 12" 150-400 6 8 5/16 12" 200-450 6-8 10 3/8 12" 300-600 6-8 4. Soldagem (Qualidade, Característica e Recomendações) Uma boa solda deve oferecer entre outras coisas, segurança e qualidade. Para alcançar estes objetivos, é necessário que os cordões de solda, sejam efetuados com o máximo de habilidade, boa regulagem da intensidade e boa seleção de eletrodos. Características de uma boa solda: Boa penetração: Obtém-se quando o material depositado funde a raiz e estende- se por baixo da superfície das partes soldadas; Isenta de falhos: Obtém-se uma solda sem escavações quando, junto ao pé da mesma, não se produz no metal base, nenhum afundamento que estrague a peça; Fusão completa: Obtém-se uma boa fusão,quando o metal-base e o metal depositado, formam uma massa homogênea; Ausência de porosidade: Uma boa solda esta livre de poros, quando em sua estrutura interior não existem bolhas de gás, nem formação de escória; Boa aparência: Uma solda tem boa aparência, quando se aprecia em toda a _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 47 extensão da união, um cordão de solda uniforme, sem apresentar fendas, nem saliências; Ausência de rachaduras: Uma solda sem rachaduras se apresenta, quando no material depositado não existem rachaduras ou fissuras em toda sua extensão. Tabela 9 - Recomendações para efetuar uma boa solda Características Características Características Boa penetração - Use a intensidade suficiente, para obter a penetração desejada; - Selecione os chanfros corretamente no caso de peças que devem ser chanfradas; - Deixe a separação adequada, entre as peças a soldar; Isenta de escavações - Use uma oscilação adequada e com a maior uniformidade possível. Mantenha a altura do arco. Boa fusão - A oscilação deve cobrir as bordas da junta; - A corrente adequada produzirá depósitos e penetração correta; - Evite que o material em fusão, se deposite fora da união. Ausência de porosidade - Limpe devidamente o material base; - Permita mais tempo a fusão, para que os gases escapem; - Use uma intensidade de corrente apropriada; - Mantenha a oscilação de acordo com a junta; - Use o eletrodo adequado; - Mantenha o arco a uma distância apropriada. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 48 Boa aparência - Evite o reaquecimento por depósito excessivo; - Use oscilação uniforme; - Evite os excessos de intensidade. Ausência de rachaduras - Evite soldar cordões fileiras, em aços especiais; - Faça soldas de boa fusão; - Proporcione a largura e a altura do cordão, de acordo com a espessura da peça; - Mantenha as uniões, com separação apropriada e uniforme; - Trabalhe com intensidade, própria para o diâmetro do eletrodo; - Pré-aqueça o material de base, em caso de peças de aço carbono, de grande espessura. 5. Eletrodos (Movimento) Esta denominação compreende os movimentos que se realizam com o eletrodo à medida que se avança em uma soldagem. Estes movimentos chamam-se de oscilação, são diversos e estão determinados principalmente pela classe de eletrodo e a posição da união. Movimento de zig-zag (longitudinal): É o movimento em zig-zag que o eletrodo descreve, ao longo do cordão, que se efetua em linha reta. Este movimento usa-se em posição plana para manter a cratera quente e obter uma boa penetração. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 49 Quando se solda em posição vertical ascendente, sobre cabeça e em juntas muito finas, utiliza-se este movimento para evitar acumulação de calor e impedir assim, que o material depositado goteje. Movimento circular: Aplica-se em juntas em ângulo internos. Deve ser utilizados principalmente cordões de penetração, onde se requer pouco depósito. Sua aplicação é frequente em ângulos interiores, porém, não para enchimentos ou camadas superiores. À medida que se avança, o eletrodo descreve uma trajetória circular. Movimento semicircular: Garante uma fusão total das juntas a soldar. O eletrodo se move através da junta, descrevendo um arco ou meia-lua, o que assegura a boa fusão nas bordas. É recomendável, em juntas chanfradas e enchimento de peças. Movimento em zig-zag (transversal): Se o eletrodo se move de lado a lado enquanto avança. Este movimento utilizado principalmente para efetuar cordões largos. Obtém- se um bom acabamento em seus bordos, facilita a subida da escória à superfície, permite o escapamento dos gases com maior facilidade e evita a porosidade no material depositado. Este movimento se utiliza para soldar em toda posição e juntas. Movimento entrelaçado: Este movimento é usado geralmente em cordões de acabamentos, onde é aplicada ao eletrodo uma oscilação lateral, que cobre totalmente os cordões de enchimento. É de grande importância que o movimento seja uniforme, porquanto, se corre o risco de ter uma fusão deficiente nos bordos de união. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 50 6. Juntas São diversas as formas que se apresentam nas uniões das peças, e estão estreitamente ligadas a preparação das mesmas. Estas formas de união realizam-se nas montagens de estruturas e outras tarefas executadas pelo soldador. Geralmente se apresentam nos tipos seguintes: Juntas de topo; Juntas sobrepostas; Juntas em ângulo. Juntas de topo: São aquelas onde as bordas das chapas a soldar tocam-se em toda sua extensão, formando um ângulo de 180º entre si, este tipo de juntas efetua-se em todas as posições das juntas de topo por sua vez subdividem-se em: Juntas de topo em bordos retos; Juntas de topo em bordos chanfrados em V; Juntas de topo em bordos chanfrados em X. Juntas de topo em bordos retos: São juntas onde os bordos das chapas não requerem preparação mecânica. Usam-se estes tipos de juntas, na união de chapas de até 6mm de espessura como também considera-se esta junta para peças que não sejam submetidas a grandes esforços. Quando a espessura da chapa passa de 3mm, a separação será determinada pelo diâmetro do núcleo do eletrodo. Juntas de topo em bordas chanfradas em V: São juntas nas quais as bordas das peças a soldar, requerem preparação mecânica de tal forma que ao uni-las, formem um "V" entre si. É necessário este tipo de juntas na soldagem de peças cuja espessura varia entre 6 a 12mm e mediante esta preparação consegue-se boa enchimento de toda a seção. Este tipo de juntas é penetração da solda, como também o completo frequente em todas as posições. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 51 Obs: O ângulo chanfrado neste tipo de junta varia entre 60 e 70º dependendo da espessura da peça. Esta junta é satisfatória para suportar condições de esforços normais. Juntas de topo em bordas chanfradas em X: Refere-se à preparação mecânica que se efetua em ambas as arestas das bordas a soldar, de tal forma que ao unir estas bordas, formem um X entre si. Estas juntas são frequentes em uniões de peças que serão submetidas a grandes esforços. Aplicam-se para todas as posições, em chapas que ultrapassam 18mm de espessura, as quais podem ser soldadas com facilidade por ambos os lados. Obs: O ângulo dos chanfros desta varia de 45º a 60º dependendo do esforço a que será submetida à peça. Juntas superpostas: Neste tipo de juntas, as bordas das chapas, não requerem preparação mecânica, uma vez que as mesmas são superpostas. A largura da superposição dependerá da espessura da chapa. OBSERVAÇÕES: Para chapas de 10mm de espessura, a superposição será de 40 a 70 mm; Quando a peça a soldar não suportar grandes esforços mecânicos, não será _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 52 necessário soldar ambos os lados da superposição. A este tipo de juntas, pertencem também às uniõescom cobre juntas de esforços, e há simples e duplas. Como seu nome indica servem para reforçar as uniões a tope, realizadas segundo se observa nas figuras. Juntas em ângulo e em T: São juntas onde as peças, devido a sua configuração, formam ângulos interiores e exteriores no ponto a soldar. Devido a esta particularidade, as bordas não requerem preparação mecânica. Obs: É aconselhável soldar as uniões em "T", alternadamente, pra evitar deformações. 7. Posições de Soldar As posições de soldar, se referem exclusivamente ao posicionamento do eixo de soldagem nos diferentes planos a soldar. Basicamente são quatro as posições e todas exigem um conhecimento e domínio per- feito do soldador para a execução de uma junta de solda. Na execução do cordão de solda elétrica, aparecem peças que nem sempre podem ser colocadas em posição cômoda. Segundo o plano de referências, foram estabelecidas as quatro posições seguintes: _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 53 Posição plana ou de nível: é aquela em que a peça recebe a solda colocada em posição plana a nível. O material adicional vem do eletrodo que está com a ponta para baixo, depositando o material nesse sentido; Posição horizontal: é aquela em que as arestas ou a face das peças a soldar estão colocadas em posição horizontal sobre um plano vertical. O eixo da soldagem se estende horizontalmente; Posição vertical: é aquela em que a aresta ou eixo da zona a soldar recebe solda em posição vertical. O eletrodo se coloca aproximadamente horizontal e perpendicular ao eixo da soldagem. Posição sobre cabeça: A peça colocada a uma altura superior a da cabeça do soldador recebe a solda por sua parte inferior. O eletrodo se posiciona como extremo apontado para cima verticalmente. Esta posição e inversa a posição plana ou de nível. TABELA 10 - POSIÇÕES DAS SOLDAGENS Posição Posição Posição Sobre cabeça 0º- 60º 300º- 30º Horizontal 0º- 30º 60º- 130º Plana 0º- 30º 150º- 210º Vertical 30º- 60º 60º- 90º 60º- 300º 0º- 360º _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 54 8. Posições de Soldagem Conforme ASME/AWS A posição mais fácil é a plana. Qualquer desvio desta posição, não sendo pequenas variações de inclinação, torna o sucesso da soldagem muito mais difícil. Isto ocorre porque a força de gravidade não auxilia no posicionamento do metal de solda. Soldagem em posição (outras que não a plana) frequentemente se baseia nos efeitos da força do arco e da tensão superficial, portanto, a posição de soldagem pode afetar as propriedades mecânicas da solda provoca a ocorrência de defeitos. Por simplicidade, as várias posições de soldagem são codificadas conforme mostrado abaixo. 1G - posição plana - peça rotativa; 2G - posição horizontal; 3G - posição vertical ascendente - peça rotativa; 4G - posição sobre cabeça; 1F - solda em filete inclinado a 45º; 2F - solda em filete. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 55 Capítulo XI – Processo Oxiacetileno Para execução de soldagem pelo processo oxiacetileno é necessário um conjunto de acessórios conforme mostramos a seguir: 1. Constituição Cilindro de acetileno; Cilindro de oxigênio; Válvulas; Regulador de segurança de fechamento; Regulador de pressão; Mangueiras; Maçarico; Bico. 2. Condições de Uso Deve ser usado somente por pessoas que conheçam perfeitamente seu funcionamento. Deve reunir condições ótimas de segurança e contar com todos os acessórios. 3. Manutenção Ao término do uso do equipamento, deve-se: Desligar totalmente o mesmo; Limpar com panos secos, os acessórios (mangueiras, maçaricos e reguladores); Limpar os orifícios dos bicos com suas agulhas correspondentes. 4. Cuidado Ao manipular este equipamento, não se deve colocá-lo em contato com graxa ou óleo, para evitar combustão. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 56 5. Cuidado A chama é o resultado da combustão do oxigênio e acetileno no maçarico. A chama pode variar dependendo da proporção dos gases na mistura, sendo estabelecidos três tipos de chama como referência: Chama neutra; Chama oxidante; Chama carburante. Chama Neutra: É aquela onde se utiliza alimentação em volumes iguais de oxigênio e acetileno; o cone é branco, brilhante e somente visível através dos óculos do soldador. Esta chama é utilizada na maior parte dos casos de soldagem, brasagem e aquecimento. Aplicações: Aços em geral e ferro fundido. Chama Oxidante: Quando a proporção de oxigênio é aumentada, o cone e a zona de combustão secundária se encurtam. O cone é menos brilhante e mais azul. Simultaneamente, a zona de combustão secundária fica mais luminosa, a chama assobia. Esta chama rica em oxigênio, oxida o aço com riscos de formação de bolhas pela reação com o carbono (formação de óxido de carbono). Aplicações: maçarico de corte, ligas que contém zinco, pois a chama oxidante evita a volatização do zinco. Chama Carburante: Quando a proporção de acetileno é aumentada, um cone brilhante, (auréola), que se superpõe ao cone normal, aumenta de comprimento, à _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 57 medida que cresce o teor de acetileno. Sua forma é quase irregular, contém um teor elevado em carbono corre-se o risco de carburar o aço, que se torna mais duro e mais frágil esta propriedade é utilizada em enchimentos. Aplicações: para brasagem em alumínio e de ligas a base de cobalto. 6. Temperaturas de Combustão nas Diferentes Zonas de Chama Oxiacetilênica Reguladores de Pressão (Diafragma): São acessórios que permitem reduzir, graduar e variar a pressão do cilindro a uma pressão de trabalho adequada para a soldagem, mantendo-se constante durante o processo. O manômetro de alta pressão marca a pressão do gás no cilindro. O de baixa pressão marca a pressão de trabalho necessária, a qual se regulará em base no bico do maçarico a usar e ao material base a ser soldado. Válvula de Segurança: Permite suprimir o gás em caso de uma explosão. Borboleta de Regulagem: Permite graduar a pressão de trabalho. Girando a borboleta no sentido horário, sobe a pressão no manômetro de baixa, ou seja, permitimos a saída do gás do cilindro para as mangueiras. Regulagem dos maçaricos: Em nossos maçaricos, o cálculo de pressão nos manômetros é feito multiplicando-se o número do bico pelo fator 70 e obtém-se a pressão em gf/cm². Exemplo: _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 58 Bico nº 3 x 70 = 210 gf/cm² Bico nº 4 x 70 = 280 gf/cm². Como efetuar a leitura nos manômetros. Exemplo 1 A: 600gf/cm² B: 300gf/cm² C: 200gf/cm² A escala do manômetro está graduada em kg/cm² e sua aproximação será: 1Kgf/cm² 10 divisões = 0,1Kgf/cm² = 100 gramas força cada divisão Como o ponteiro do exemplo "A" indica o sexto traço, teremos: 6 x 100gf/cm² = 600gf/cm²
Compartilhar