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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/cm²Exemplo 2 Leitura A: 1500gf/cm² - 1,5Kgf/cm² B: 5000gf/cm² - 5,0Kgf/cm² No exemplo "A" a aproximação do manômetro será: 3Kgf/cm² _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 59 6 divisões = 0,5Kgf/cm² = 500 gramas força cada divisão Como o ponteiro indica o terceiro traço, teremos: 3 x 500 gramas cada traço, 1500gf/cm² ou 1,5Kgf/cm² Cilindros São utilizados dois cilindros especiais para armazenar os gases utilizados em soldagem oxiacetilênica. Um de acetileno e outro de oxigênio. Cilindro de acetileno: Para ser possível o armazenamento do acetileno é necessário dissolver o acetileno em acetona. Para evitar perigos ao se comprimir este gás dissolvido, o cilindro é constituído de uma massa porosa de fibras de amianto, partículas de carvão vegetal e areia. As pressões máximas a que estão sujeitos estes cilindros são em torno de 17,5kgf/cm². Cuidados a serem tomados com o cilindro de acetileno: NUNCA: Trabalhar com pressões maiores de 1,5Kgf/cm²; Deitar o cilindro: o ângulo deve ser no mínimo 45º em relação a horizontal; Abrir a válvula mais que ¼ de volta; Utilizar um cilindro em locais quentes, a temperatura do cilindro não deve ultrapassar 50ºC; Submeter os cilindros a impactos; Utilizar cobre (prata) nas conexões; Trabalhar com pressões interna dos cilindros menores que 1,0kgf/cm²; A vazão horária deve ultrapassar 1000 a 1200 litros/hora para um cilindro normal. Cilindro de oxigênio: Para pequenos consumos, o oxigênio é fornecido em tubos sem costura, devido a pressões a que está sujeito, serem da ordem de 185kgf/cm². Cuidados a serem tomados com cilindro de oxigênio: Deve-se deitar o cilindro, nem permitir que caiam ou se choquem uns contra os _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 60 outros; Utilizar cobre nas conexões; Fazer limpeza de roupas, máquinas; Trabalhar em locais quentes (acima de 50ºC); Abrir a válvula mais de 1/6 de volta; Arrastar, rolar ou deslizar os cilindros; Deixar de armazenar os cilindros sempre em locais abertos e protegidos (unidade, raios solares). Mangueiras: A mangueira que conduz o acetileno é de cor vermelha e as conexões ligadas a ela possuem rosca esquerda. A mangueira que conduz o oxigênio é de cor preta ou verde e as conexões ligadas a ela possuem rosca direita. Como acender o maçarico: Aliviar o regulador de pressão; Regule a pressão de trabalho em função do nº do bico utilizado; Abrir a válvula de acetileno acionar o acendedor e acender o maçarico; Abrir lentamente a válvula de oxigênio do maçarico até obter a chama desejada. Como apagar o maçarico: _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 61 Abrir a válvula de oxigênio até obter uma chama oxidante; Fechar a válvula de acetileno (apagando a chama); Fechar a válvula de oxigênio; Aliviar o regulador de pressão (diafragma); Afrouxar as válvulas, agulha do maçarico aliviando as mangueiras; Fechar os registros. Funções do fluxo no processo oxiacetilênico Eliminar os óxidos da superfície do metal base; Evitar a formação de novos óxidos durante o aquecimento e a deposição; Reduzir a tensão superficial do metal base; Indicar a temperatura de ligação; Proteger o cordão do resfriamento. Os fluxos se apresentam de três formas diferentes: Pó; Pasta; Líquido. Não existem decapantes universais, mais sim, fluxos que combinam com o metal de adição. Eles juntos têm uma importante contribuição para o sucesso de uma soldagem. A fim de distinguirmos facilmente, os fluxos são classificados por número correspondente ao metal de adição. Técnica de soldagem Limpeza; Aplicação do fluxo; Pré-aquecimento: utilizar chama levemente carburante; Soldagem: maçarico, varetas; Resfriamento da peça soldada: resfriamento lento. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 62 TABELA 11 - PRÉ-AQUECIMENTO RECOMENDADO Metal base Metal base Metal base Latão (Zn 3 a 20%) 200ºC 200ºC Latão (Zn 20 a 45%) Bronze 370ºC 40ºC 370ºC 40ºC Bronze fosforoso Bronze alumínio (teor de Al até 9%) 177ºC 200ºC 177ºC 200ºC Bronze alumínio (teor de Al até 9%) Cupro-Níquel 620ºC 40ºC -- Seleção do produto em função da aplicação: A escolha do processo e da liga para recuperar uma peça quebrada ou trincada, depende de uma série de fatores, tais como: Teor de carbono do metal base; Propriedade do metal base; Condições de trabalho da peça; Equipamento disponível de solda; Dimensão da peça; Equipamento para usinagens. Técnica de soldagem Limpeza: a peça deve estar totalmente limpa, isenta de óxidos superficiais, lubrificantes, etc. Recomenda-se a utilização de o solvente adequado para remoção destas impurezas. Preparação da peça: pode-se utilizar qualquer meio mecânico como, por exemplo: eletrodo de grafite, rebolo, lixadeira, usinagem, etc. E preparar o chanfro. Pré-aquecimento: o objetivo do pré-aquecimento é evitar uma dissipação rápida do calor proporcionado pelo calor gerado e evitar um resfriamento brusco que _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 63 ocasionaria uma transformação estrutural do metal. TABELA 12 - PRÉ-AQUECIMENTO %C Temperatura (ºC) 0,5 - 0,30 0,31 - 0,40 0,41 - 0,50 100 100 - 200 200 – 300 - 300 0,51 - 0,60 0,61 - 1,70 400 400 - 500 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 64 Capítulo XII – Soldagem Mig/Mag É um processo no qual um eletrodo contínuo é alimentado constantemente em velocidade controlada, ativando um arco elétrico com metal base, sob uma proteção gasosa. 1. Processo de Soldagem A soldagem por arco elétrico com eletrodo contínuo, sob proteção gasosa, é conhecida pelas denominações MIG (Metal Inerte Gás) quando o gás utilizado for um gás inerte (argônio, hélio) ou MAG (Metal Ativo Gás) quando o gás utilizado for CO2, ou uma mistura de gás inerte com gás ativo. Estes gases, segundo sua natureza e composição, tem uma influência preponderante nas características do arco, no tipo de transferência do metal para a peça, na velocidade de soldagem, na penetração e na forma externa da solda. Por outro lado, o gás também tem influencia nas perdas de elementos químicos, na temperatura da poça de fusão, na sensibilidade à porosidade, bem como na facilidade de execução da soldagem nas diversas posições. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 65 2. Gases de Proteção Em soldagem MIG-MAG, uma das principais funções da proteção gasosa é envolver a zona da solda, evitando o contato com o ar atmosférico, que contém gases nocivos à solda, bem como umidade, ocasionando problemas graves para a solda, como poros e trincas. Entre os elementos contidos no ar atmosférico, o oxigênio, o nitrogênio e o hidrogênio são os causadores de diversos problemas na área de soldagem, tais como: Oxigênio = Poros(internos e externos); Nitrogênio = Rachaduras no cordão de solda e ao redor do mesmo; Hidrogênio = Rachaduras internas. Argônio É um gás raro que constitui menos de 1% da atmosfera terrestre. É extremamente inerte e estável e não forma compostos químicos com outros elementos, formando com isto uma barreira ideal contra a contaminação atmosférica em alguns processos de soldagem especiais, evitando a oxidação. Sua aplicação evita o uso de fundente, na soldagem de metais não ferrosos, facilitando o processo. Na soldagem de metais não ferrosos, pode combinar-se com outro gás inerte (Hélio). Na soldagem de metais ferrosos, pode combinar-se com bióxido de carbono (CO2). Produz um arco estável, reduzindo respingos. Indispensável para certos metais como: alumínio, cobre e suas ligas, também usado para aços inoxidáveis. Dióxido De Carbono (CO2) É formada por moléculas, cada uma contendo um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio. É um gás que se obtém na maioria das plataformas de gases de petróleo. Também se produz na queima de gás natural, petróleo ou carvão mineral, em fomos de cálcio, na fabricação de amoníaco ou pela fermentação do açúcar para obtenção do álcool. O CC2 é um gás que mostrou grande eficiência, como meio gasoso para a proteção _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 66 de soldagens com arame sem revestimento, visto que à temperatura normal, é essencialmente inerte. Obtêm-se com ele, soldagens com penetração firme e profunda, facilitando a diminuição de defeitos nas juntas soldadas. O CO2 pode combinar-se com o argônio, para melhorar a qualidade das soldagens ferrosas (aço carbono). O CO2 foi implantado nos processos de soldagens sob proteção gasosa, ao observar-se através de pesquisas em laboratórios, que o mesmo se fazia presente em grande quantidade, nos gases gerados pelo revestimento dos eletrodos revestidos. 3. Mistura de Gases Na soldagem de aço carbono, quando se necessita de uma boa aparência visual do cordão, deixando em plano secundário o fator penetração, usa-se uma mistura de gases, podendo ser: 80% Argônio + 20% CO2; 75% Argônio + 25% CO2. Características Maior estabilidade do arco; Melhor aparência do cordão; Menor incidência de salpicos; Menor penetração em relação ao CO2; Aplicado na soldagem de alguns aços inoxidáveis. Vantagens do processo A solda pode ser feita em todas as posições; Mínimo salpico; Produz uma ótima aparência final, facilitando a pintura ou eletrodeposição sem preparação adicional; Ausência de gases nocivos; Alto coeficiente de deposição; _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 67 O fator de trabalho do operador é o dobro comparado com eletrodo revestido; Podem ser efetuados posses simples ou múltiplas a prova de raios-X ou ultrassom; O mesmo equipamento pode soldar vários metais, bastando selecionar o PAR metal/gás de proteção; Reduz a distorção em solda de espessuras reduzidas; Arco visível para o operador; Processo com menor custo final. 4. Transferência do Metal de Adição No processo MIG/MAG temos transferência por spray, glóbulos e curto-circuito. SPRAY: Conhecido como "SPRAY-ARC" e conseguimos com tensões superiores a 22V e correntes de soldagem maiores de 170A, é obtido um arco normalmente estável entre o fio elétrico (arame eletrodo) e o metal base. O fio se funde gotejando e se desloca através do arco em forma de Spray. Devido à potência elevada neste regime, a velocidade de depósito é considerável e a penetração forte, sendo, entretanto difícil trabalhar em todas as posições. Curto-circuito: Para tensões inferiores a 22V e corrente de soldagem menores de 170A, a fusão e transferência do metal são efetuadas por curto circuito entre o fio e o metal base. Devido a baixa potência deste regime, o aquecimento da peça a soldar é muito limitado. Este regime é, pois indicado quando se trata de soldar chapas de pouca espessura, passe de raiz e uma posição vertical. Globular: A transferência por glóbulos se dá quando utilizamos argônio puro como gás de proteção. A transferência se dá quando a ponta do fio se transforma numa gotícula até 2 vezes o diâmetro do mesmo e ocorre a transferência (separação) por capilaridade. Dependendo do número de ponto de aplicação, utilizamos cilindros para alimentação das máquinas MIG/MAG. Usando estes pontos são em grande número, substituímos os cilindros por tubulações, vindas de grandes reservatórios. Acoplada ao cilindro, temos a válvula de regulagem ou controle de fluxo. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 68 Arame Como foi visto nos gases, deve haver certa quantidade de elementos desoxidantes e estes devem manter-se dentro dos limites admitidos pelas normas. No Brasil a mais divulgada é a da AWS (American Welding Society) que regulamenta os arames sólidos no capítulo A.5.18.79. O arame sólido mais comum é o AWS – 70S – 6 que tem na sua composição: Mínimo Máximo C 0,04 0,12 Mn 1,40 1,80 1,10 Si 0,80 0, 0,03 0,03 SP -- -- Anti-respingo Spray Desenvolvido para uso como anti-respingo em todos os processos de soldagem, como protetor dos bocais das tochas, podendo ainda, ser usado como lubrificante, desmoldante e como película protetora para borrachas, plásticos e metais. Modo de Usar: direcione o jato do produto para a parte a ser protegida a uma distância de aproximadamente 20cm. Lubrificante, Desmoldante, Anti-respingo. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 69 Anti-respingo Pasta Utilizado para proteção do bocal de tochas MIG e áreas de soldagem contra respingos, para evitar suas aderências. Características: N ã o é tóxico; Não é inflamável; É neutro; É inoculo; É dielétrico; Não contém silicone. Obs: Aplicar com pincel ou espátula. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 70 Arame para solda MIG/MAG - Aço Carbono O arame para solda para o processo MIG/MAG tem as características físicas e químicas rigorosamente dentro das especificações da norma AWS 5.18-79 ER 70S-6 e DIN 8559. Por suas excelentes propriedades mecânicas, permite um ótimo funcionamento na alimentação automática no processo de soldagem. A qualidade e alta produtividade deste tipo de solda a tornam indicada para rígidos processos de fabricação em qual- quer solda em aço de baixo carbono. Exemplo de Especificação em Catálogo Normas Técnicas Atendidas Análise Química de Composição %C % Mn % Sl % PMáx % SMax % Cu AWS A 5.18-79 ER 70 S-6 DIN 85 0.07/0,15 1,40/1,85 0,80/1,15 0,025 0,035 0,50 O limite máximo de Cu inclui o residual existente no aço mais o revestimento; Unidade de venda: kg. Arame para solda MIG/MAG - Aço Inoxidável _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 71 Arame com baixo teor de carbono, indicado para soldagem de aços inoxidáveis do tipo AISI 304L, 308L e fundidos CF-3. O depósito de solda resiste à corrosão intergranular e pode ser submetido a temperaturas de trabalhode -196ºC a 350ºC. Exemplo de Especificação em Catálogo Normas Análise Química de Composição %C % Mn % Sl % Cr % Ni ER 308L 0,02 1,5 0,35 19,8 9,5 Arame para solda MIG/MAG - Alumínio OX-5 - Usado para soldagem de ligas da série Al-Zn-Mg; Al-Cu-Mg; Al-Mg-Si e peças fundidas em liga Al-Si com teor de silício até 7%. Utilizada também para brasagem de alumínio puro e de alumínio de baixa liga. OX-12 - Usada para soldagem de peças fundidas de ligas Al-Si com teor de silício superior a 7%. Não serve para acabamento por anodização. Também utilizada para brasagem de alumínio puro e ligas de alumínio de baixo teor tais como: Al-Mn; Al-Mg- Si 0,5; Al-Mg-Si l; Al-Mg-Mn; Al-Mg 1; Al-Mg 2; como também brasagem de peças fundidas de ligas de alumínio. Peso por Embalagem...............................................................................................6,2kg Carretel Plástico.............................................................................................Acompanha Unidade de Venda.........................................................................................................kg Exemplo de Especificação em Catálogo Referencia Normas AWS Análise química Impurezas Permitidas Máx. % % Si Al Fe Mn Ti Mg Zn Outros OX-5 ER 4043 4,5-5,5 Restante 0,40 0,10 0,20 0,10 0,20 0,05 OX-12 BAISI 4 11 - 13 Restante 0,60 0,05 0,15 0,05 0,10 0,05 Arame tubular _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 72 O arame tubular è obtido pelo enchimento de uma fita metálica preformada em "U" com um fluxo e/ou pó metálico, seguido de trefilagem criando um arame tubular com o material adicionado em seu núcleo. Em termos mais simples, este processo corresponde a uma vareta de soldagem revestida interiormente, com o material de fluxo concentrado no "coração" do arco. Os arames tubulares são produzidos para aplicações diversas, soldagens de alta produtividade, estruturas críticas e vasos de pressão, onde são requeridas boas propriedades mecânicas e resistência ao impacto. Existe também uma gama de arames destinados a revestimentos duros. Utilizado para soldagem automática e semi-automática, com proteção gasosa utilizando CO2 ou mistura de Ag + CO2. Desenvolvido para solfagem de aço carbono, proporcionando excelentes propriedades mecânicas. Pode ser utilizado para soldagem de passes simples ou múltiplos em juntas de topo, filetes e sobrepostos. As aplicações típicas incluem a soldagem de aço na construção de plataformas offshore, navios, pontes, vasos de pressão, estruturas metálicas e caldeiras em geral. Proporciona alta taxa de deposição, soldas com qualidade aos raios-X e ótimo conforto operacional. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 73 Características Alta taxa de deposição; Melhores propriedades mecânicas; Maior penetração; Baixa incidência de defeitos, resultando em baixo custo total de fabricação; Soldagem em posição. Os arames tubulares, devido as suas taxas superiores de deposição, permitem ao usuário obter economias reais nos tempos de soldagem e, consequentemente, redução nos custos de mão de obra. O aumento da penetração è outra grande característica do processo, frequentemente conduzindo a economias adicionais. Demais benefícios estão salientados abaixo: Arames tubulares com fluxo interno; Possibilidade de soldagem em todas as posições; Boa remoção de escória; Baixos níveis de hidrogênio; Ideal para uso com CO2 e/ou misturas de Argônio; Capacidade de utilização sobre camadas grossas de ferrugem e carepa; Nível consistente de propriedades mecânicas. Arames tubulares com pó metálico Alto rendimento (até 95%); Dispensa remoção de escória entre passes; Boa aparência da solda: _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 74 Grande tolerância a variações na intensidade da corrente de soldagem; Aplicável na maioria das soldagens na posição plana em uma mesma regulagem de intensidade da corrente. Arames tubulares autoprotegidos ou sem gás Não requer gás de proteção; Boa acessibilidade à soldagem no campo. Aplicações Há consumíveis utilizáveis em numerosas aplicações. Algumas aplicações típicas estão relacionadas abaixo: Arames tubulares com fluxo interno Fabricação em geral com aços de baixa resistência; Fabricação em geral com aços de média resistência sob condições de alta restrição; Soldagem em todas as posições: Altas laxas de deposição em soldas de topo na posição plana ou juntas de ângulo nas posições planam ou horizontal; Soldagem em posição de estruturas para trabalhos em baixas temperaturas até -60ºC. Arames tubulares com pó metálico Fabricação em geral com aços de baixa e media resistência: Soldagem de aços de alta resistência, bem como aços temperados e revenidos; Fabricação de estruturas metálicas e plataformas marítimas (Offshore) para serviços em baixas temperaturas até -50ºC; Fabricação com aços de baixa e média resistência patinava (resistentes a corrosão atmosférica). Arames tubulares autoprotegidos ou sem gás Revestimentos duros de componentes desgastados; Camadas de amanteigamento. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 75 Capítulo XIII – Soldagem TIG (Tungstênio Inerte Gás) É um processo de soldagem onde o arco elétrico é produzido entre um eletrodo não consumível e a peça a soldar. A proteção durante a soldagem é obtida através de um gás inerte (argônio ou hélio). A soldagem pode ocorrer com ou sem material de adição, o qual não é transferido através do arco, mas sim, fundido pelo arco. Vantagens do processo Não há necessidade de fluxos decapantes, em compensação, as superfícies deverão estar perfeitamente limpas; Não há formação de escória; Fonte de calor concentrada, as deformações afetadas termicamente são reduzidas; Banho de fusão calmo, sem salpicos; Sem desprendimento de fumaça ou vapores nocivos; A perda de elementos de liga durante a fusão é menor que nos outros processos; Possibilita um melhor controle da poça de fusão, resultando na soldagem em todas as posições; A seleção do tipo de máquina é em função do metal base a ser soldado, pois é ele que ditará o tipo de corrente a ser usada (CC ou CA). _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 76 Exemplo: CA - alumínio e suas ligas CC - aços, ferro fundido, inox - polaridade negativa (direta) Equipamentos: são retificadores de corrente contínua (em alguns equipamentos também com corrente alternada) e tensão variável (regula somente a corrente (A)). Possuem ventilação forçada, podem ter ou não uma unidade de refrigeração com água e gerador de alta frequência. Gás de proteção: o argônio é o gás mais utilizado. Sua finalidade é remover o ar eliminando nitrogênio, oxigênio e hidrogênio do contato com a poça de fusão e com o eletrodo de tungstênio aquecido. 1. Vareta de Solda Para Soldagem TIG em Aço Carbono Comum 2. Eletrodo de Tungstênio Segundo a Norma AWS A5. 12-69 TABELA 13 - MEDIDAS EM POLEGADAS Diâmetro 0.010 0.020 0.040 1/16 3/32 1/8 5/32 3/16 1/4Comprimento 3 6 7 12 18 24 Classificação AWS Tungstênio % mín Tório % Zircônio % Outros % máx. Cor de identificação EWP 99,5 - - 0,5 Verde EWTh-1 98,5 0,8 - 0,5 Amarelo EWTh-2 97,5 1,7 - 0,5 Vermelho EWTh-3 98,95 0,35 - 0,5 Lilás EWZr 92,2 - 0,15 - 0,40 0,5 Marron Exemplo de identificação Eletrodo Arame ou Vareta E R 70 S 3 (6) Composição química da vareta Vareta Sólida Limite mínimo de resistência à tração do metal de solda (múltiplo de 1000psi) _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 77 Nota: Os eletrodos de tungstênio não são considerados consumíveis de soldagem, pois os mesmos, teoricamente não se consomem e não interferem no metal de solda depositado. 3. Preparação da Extremidade do Eletrodo de Tungstênio Soldagem com corrente contínua (eletrodo no pólo negativo): O eletrodo é afiado, geralmente, por meio de esmerilhamento. Em casos especiais, os riscos do esmerilhamento são retirados mediante polimento. Soldagem com corrente alternada: Em diâmetros iguais ou superiores a 1,6mm, o eletrodo é esmerilhado. Durante a soldagem, forma-se uma esfera (calota) na extremidade do eletrodo. EWth - 2 Eletrodo de tungstênio Elemento da liga P - sem elemento de liga (puro) th – 1 th – 2 th – 3 Zr - Zircoriado _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 78 Regulagem da corrente: A correta regulagem da corrente é reconhecida pelo formato da extremidade do eletrodo. Obs: Se a extremidade do eletrodo for contaminada pelo contado com a poça de fusão ou com a vareta, então essa parte deverá ser eliminada. TABELA 15 - FAIXA DE UTILIZAÇÃO DOS ELETRODOS* * As faixas de utilização foram baseadas na aplicação do argônio como gás de proteção. Outros valores de corrente devem ser utilizados se for trocado o gás de proteção. Utilizando-se o hélio como gás de proteção, os valores de corrente devem ser menores. **Estas combinações não são comumente usadas. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 79 Diâmetro do eletrodo em polegada Corrente contínua Corrente alternada (com alta freqüência) Eletrodo no pólo - Eletrodo no pólo + (sem condensadores de Filtragem) (com condensadores de filtragem) EWP EWTh-1 EWTh-2 EWTh-3 EWC EWTh-1 EWTh-2 EWTh-3 EWP EWTh-1 EWTh-2 EWTh-3 EWTh-3 EWP EWTh-1 EWTh-2 EWZR EWTh-3 0,010 A partir de 15 ** A partir de 15 A partir de 15 ** A partir de 15 A partir de 15 ** 0,020 0,040 5-20 15-80 ** ** 5-15 10-60 5-20 15-80 ** 10-80 10-20 20-30 5-20 20-60 10-20 20-60 1/16 70-50 10-20 50-100 70-150 50-150 30-80 60-120 30-120 3132 150-250 200-400 15-30 25-40 100-160 150-210 140-235 225-325 100-235 150-325 60-130 100-180 100-180 160-250 60-180 100-250 5/32 400-500 40-55 200-275 300-400 200-400 160-240 200-320 100-250 160-320 3/16 500-750 55-80 250-350 400-500 250-500 190-300 290-390 190-390 ¼ 750- 1000 80-25 325-450 500-630 325-630 250-400 340-525 250-525 TABELA 16 - CAMPO DE APLICAÇÃO DOS ELETRODOS DE TUNGSTÊNIO Vantagens Desvantagens Aplicação EWP Mais barata; Apropriado para corrente alternada, propiciando pequeno efeito de retificação da corrente. Boa estabilidade de arco em corrente alternada. Não é bom emissor de elétrons; Fácil desgaste; Não suporta altas correntes. Na soldagem do alumínio com corrente alternada. EWTh1 Difícil desgaste; Suporta altas correntes; Bom emissor de elétrons. Mais caro quando utilizado em corrente alternada, propicia o efeito de retificação da corrente reduzida estabilidade do arco elétrico, quando utilizado em corrente alternada. Soldagem dos aços, cobre, níquel titânio em baixas correntes EWTh2 Soldagem dos aços, cobre, níquel, titânio em qualquer faixa de corrente Soldagem do alumínio com corrente contínua (processo mecanizado) EWTh3 O mesmo campo de aplicação do EWTh2 e utilizado também para soldagem e corte plasma. EWTh4 Difícil desgaste. Suporta alta corrente. Mais caro. Utilizado na indústria nuclear, tanto em corrente contínua como em alternadas. EWTh8 EWTL (eletrodo de lantânio) Difícil desgaste. Difícil desgaste. Muito caro. Muito caro. Corte plasma. Corte plasma. Aço-carbono e Aço-liga: Corrente contínua; eletrodo no polo negativo; junta de topo; _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 80 posição plana. Tabela 17 - SELEÇÃO DE CORRENTE DE SOLDAGEM COM O PROCESSO TIG Espessura da chapa mm Tipo de chanfro Número de passes Diâmetro Intensidade de corrente A Eletrodo toriado mm Vareta mm 1,0 I 1 1 ou 1,6 1,6 ou 2,0 30 40 2,0 1 1,6 ou 2,4 1,6 ou 2,4 70 1,6 ou 2,0 90 4,0 70 80 3,0 I ou V I 1 ou 2 2 2,4 2,4 2,4 2,4 70 130 5,0 2,4 ou 3,2 V 3 2,4 ou 3,0 2,4 ou 3,2 75 130 2,4 75 130 6,0 V 3 Alumínio: Corrente alternada; junta de topo; posição plana. Espessura da chapa mm Tipo de chanfro Número de passes Diâmetro Intensidade de corrente A Eletrodo toriado mm Vareta mm 1,0 I 1 1,6 ou 2,4 2,0 40 50 2,0 I 1 1,6 ou 2,4 3,0 3,0 60 110 80 3,0 130 4,0 I I 1 2,4 1 ou 2 2,4 ou 3,2 3,0 3,0 120 150 150 5,0 Cobre: Corrente contínua; eletrodo no pólo negativo; junta de topo; posição plana. Espessura da chapa mm Tipo de chanfro Número de passes Diâmetro Intensidade de corrente A Eletrodo toriado mm Vareta mm 1,5 I 1 1,6 2,0 90 100 3,01) I 1 3,2 3,0 150 5,01) V 2 4,0 4,0 180 300 Obs: Na soldagem nas posições vertical ascendente e sobrecabeça, a corrente de soldagem é reduzida em cerca de 10 a 20%. 4. Consumo e Vazão do Gás de Proteção em Litros por Minuto A vazão do gás de proteção, assim como o seu consumo, são influenciados: Pelo tipo de material; Pela espessura do material. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 81 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 82 Capítulo XIV – Terminologia Básica A terminologia da soldagem elétrica tem por finalidade definir termos e expressões técnicas usadas em soldagem. Angulo do Chanfro ( ): Angulo formado pela disposição das peças chanfradas, cujos chanfros ficam topo a topo. Poro Pequeno vazio, geralmente redondo, encontrado numa solda. Borda do Cordão ou Pé da Solda: Linha de separação entre a superfície da peça e o cordão da solda. Camada: Depósito de metal obtido em um ou mais passes numa mesma profundidade. Chanfro: Corte efetuado nas bordas das peças a soldar, ou abertura feita na região da peça a ser soldada. Cobre-Junta: Material usado como apoio na raiz da junta, durante a soldagem. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 83 Comprimento do arco: Distância entre a extremidade inferior daalma do eletrodo e a superfície da peça. Contração: Redução de volume do metal quando resfriado. Cordão de solda: É a solda propriamente dita, formada em um ou mais passes. Corrente de soldagem: Intensidade da corrente (amperagem) no circuito da soldagem. Cratera: Cavidade formada no metal base, decorrente da extinção do arco elétrico. Diâmetro do eletrodo: É o diâmetro da alma (núcleo) do eletrodo revestido, ou o diâmetro da vareta metálica ou fio, quando nu. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 84 Eletrodo consumível: Eletrodo que se funde formando o metal de adição nas soldagens elétricas. Eletrodo nu: Vareta sem revestimento, usada na soldagem manual a arco. Eletrodo revestido: Vareta coberta por uma camada de revestimento, usado na soldagem manual a arco. Eletrodo não consumível: Eletrodo que não se funde, usado com o propósito de estabelecer um arco voltaico. Empenamento: É a denominação que a peça sofre, devido à contração do metal de sola durante o seu resfriamento. Escória: Camada não metálica que cobre o cordão de solda Face de solda: Superfície externa oposta à raiz de uma solda. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 85 Filete: É uma solda de formato triangular, depositada em juntas sobrepostas, juntas em "T" ou parte interna de jun- tas de quina. Filete de solda côncavo: Filete de solda com a face côncava. Filete de solda convexo: Filete de solda com a face convexa. Fresta: Espaço deixado entre as bordas das peças a serem soldadas. Garganta: É a altura do triângulo formado pelo filete, tomando-se como base à face e a raiz da solda (retângulo inscrito). Horizontal: Posição de soldagem em que uma das partes do metal-base encontra-se no plano horizontal e outro perpendicular a este plano. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 86 Inclusão de escória: Material não metálico encontrado no interior de uma solda. Junta: Região onde duas ou mais peças será unidas por soldagem. Liga metálica: É uma combinação definida de metais Metal de adição: Metal adicionado em estado de fusão durante o processo de soldagem. Metal-base: Peça a ser soldada. Mordedura: É uma reentrância no metal-base, vista no pé da solda. Nariz: É a parte reta na raiz do chanfro. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 87 Passe: Progressão do eletrodo ao longo do eixo da solda, com depósito de material. Passe em filetes: Técnica em depositar metal de solda sem fazer movimento lateral. Passe descontínuo: Técnica de soldagem, na qual trechos iguais de metal são depositados em intervalos regulares prefixados. Penetração da solda: É a profundidade atingida pela zona fundida no metal de base. Perna da solda: É a medida do cateto de um filete de solda. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 88 Poça de fusão: É o metal líquido sob o arco elétrico. Polaridade direta (-): É quando o eletrodo está ligado no polo negativo e a peça no polo positivo da máquina de soldar em corrente contínua. Polaridade inversa (+ ): É quando o eletrodo está ligado no polo positivo e a peça no polo negativo da máquina de soldar em corrente contínua. Pós-aquecimento: Consiste em aquecer a peça imediatamente depois da operação de soldagem, até atingir uma dada temperatura. Pré-aquecimento: Consiste em aquecer a peça imediatamente antes da operação da soldagem, até atingir uma dada temperatura. Posicionador: Dispositivo para prender a peça a ser soldada na posição mais adequada ao trabalho. Ponto de fusão: Fase em que o metal passa do estado sólido para o líquido. Raiz da solda: Ponto mais profundo do cordão em sua seção transversal. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 89 Reforço da solda: É o metal de solda que excede a quantidade necessária para encher a junta. Revestimento do eletrodo: Material que envolve a alma (núcleo) do eletrodo. Símbolo de solda: Representação gráfica da solda e dados para sua execução. Solda contínua: Solda que se estende ao longo da junta sem que haja interrupção. Solda manual: Processo de soldagem executado e controlado manualmente. Zona fundida: É a área do metal que atingiu o estado líquido (de fusão). Zona afetada pelo calor: É a área do metal base próxima a solda que sofreu modificações estruturais devido ao calor gerado pela soldagem. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 90 Capítulo XV – Defeitos, Causas e Soluções na Soldagem Sem dúvida, a soldagem perdeu uma grande parte de suas qualidades místicas, mas ainda se pode encontrar surpresas e dificuldades inesperadas. Tentamos coletar algumas soluções a estes problemas que podem ocorrer mais ou menos frequentemente nos locais de soldagem, visando facilitar seu trabalho. Ocasionalmente, nosso in- forme pode parecer contraditório; a melhor forma de proceder em um caso pode em outro, ser totalmente contraindicado. Tabela 18 - Arco Instável Possíveis causas Possíveis soluções Em CC, sopro magnético desloca o da direção do eletrodo. - Neutraliza o sopro magnético inclinando o eletrodo. Se a corrente de retorno curto-circuitar através da solda, coloque um pedaço de madeira ou algum outro material isolante sob uma das extremidades da peça a soldar. Modifique a posição da garra do cabo de retorno. Evite ou modifique a posição de objetos arco facilmente magnetizáveis. Use cobre, bronze, alumínio ou grafite como cobre- junta de apoio para a solda; - Mude para CA (use um transformador). Alma do eletrodo excêntrica em relação ao revestimento. O eletrodo tem, portanto, uma tendência a fundir obliquamente. - Gire o eletrodo para eliminar os efeitos perturbadores da parte excêntrica; - Use um novo eletrodo. Eletrodo úmido em alguns pontos, fundido obliquamente por esta razão. - Seque o eletrodo; - Use um novo eletrodo. Tabela 19 - Empenamento Possíveis causas Possíveis soluções Forma deficiente da construção. - Torne-a apropriada para soldagem. Superaquecimento (especialmente o caso da deformação longitudinal em material fino). Falta de calor - Diminua a amperagem e/ou minimize a seção transversal da solda. Use uma cobre-junta de apoio que seja a retirar o calor de forma eficiente. - Aumente a velocidade de avançamento. - Aumente a seção transversal da solda para cada passe usando eletrodos mais grossos; - Aumentando a quantidade de metal depositado; soldando em vertical ascendente. Sequencia de soldagem não apropriada. - Tente depositar os passes seguindo uma sequencia mais adequada. Rigidez muito baixa. - Use gabaritos - possivelmente até pré- deformação, contrária à direção do empenamento. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 91 TABELA 20 - SOLDAS POROSAS Possíveis causas Possíveis soluçõesVelocidade de soldagem muito alta. Avance mais lentamente. Em CC, polaridade errada. Inverta as ligações nos terminais da máquina, aumentando ou diminuindo. Amperagem inadequada. Ajuste a amperagem na máquina, aumentando ou diminuindo. Arco muito longo. Encurte o arco. Material de base impuro. Se o material de base contém teores elevados de impurezas, tais como enxofre e fósforo, use eletrodos de tipo básico. Chapas sujas. Limpe a superfície das chapas. Material de base segregado. Rejeite as chapas. Eletrodos úmidos (especialmente os de tipo básico). Poros na cratera final. Seque o eletrodo. Use um novo eletrodo. Seja cuidadoso quando interromper o arco; Utilize a técnica correta. Eletrodos de qualidade inferior. Use um eletrodo de melhor qualidade. TABELA 21 - RAÍZES DEFEITUOSAS Possíveis causas Possíveis soluções Defeitos de raiz nas juntas em X ou sob o repasse de raiz. Use um eletrodo de grande penetração para soldar o repasse de raiz; Solde o repasse de raiz em vertical ascendente; Desbaste a raiz para tomar a fresta mais aberta e depois solde o repasse de raiz. Defeitos de raiz em soldas de um só passe. Use uma cobre-junta de apoio em cobre, alumínio, grafite ou similar; Use um anel de apoio, um suporte, ou coloque a peça sobre um gabarito; Adapte o bitola do eletrodo, chanfro, nariz e fresta, de modo a corresponder ao relacionamento entre eles; Tente aumentar a fresta; Solde em vertical ascendente; Treine o manejo. Experimente diferentes ângulos e velocidades de avançamento; isto lhe dará bons passes de raiz. TABELA 22 - FALTA DE PENETRAÇÃO Possíveis causas Possíveis soluções Falha no manejo do eletrodo. Dirija o arco de modo que ambas as chapas sejam apropriadamente aquecidas; especialmente onde a penetração tende a ser imperfeita. Amperagem muito baixa. Aumente a amperagem. Bitola insuficiente do eletrodo. Peça de trabalho muita fria. Para material espesso, use bitolas maiores; Solde em vertical ascendente; Pré-aqueça a peça; Solde em vertical ascendente. Preparação incorreta da peça. Prepare a junta convenientemente, com ângulo do chanfro, nariz e fresta recomendáveis ao caso. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 92 TABELA 23 - RESPINGOS ABUNDANTES Possíveis causas Possíveis soluções Amperagem muito alta. Diminua a amperagem. Arco muito longo. Sopro magnético. Encurte o arco; Veja "arco instável". Peça de trabalho suja. Eletrodo úmido. Limpe a peça de trabalho; Seque o eletrodo; Use um novo eletrodo. Eletrodo de qualidade inferior. Use um eletrodo de melhor qualidade. Peça de trabalho muito fria. Eletrodo muito inclinado. Pré-aqueça a peça; Mantenha o eletrodo formando ângulo correto com a peça de trabalho; Encurte o arco. Tabela 24 – SOLDAS IRREGULARES Possíveis causas Possíveis soluções Amperagem inadequada. Ajuste a amperagem da máquina, aumentando ou Diminuindo. Em CC, polaridade errada. Verifique a especificação do eletrodo e inverta a polaridade da máquina de solda. Eletrodo úmido. Seque o eletrodo; Use um novo eletrodo. Eletrodo de qualidade inferior. Manejo incorreto do eletrodo. Use um eletrodo de melhor qualidade; Aprenda a soldar. Lembre-se a prática faz a perfeição. TABELA 25 - MORDEDURAS LATERAIS Possíveis causas Possíveis soluções Amperagem muito alta. Diminua a amperagem. Arco muito longo. Manejo incorreto do eletrodo. Encurte o arco. O eletrodo deverá ser manejado de forma que a fusão seja feita somente nos pontos onde o material é depositado. Avançamento muito rápido. Arco sopra lateralmente. Avance mais devagar; Veja "tal arco instável". Eletrodo úmido. Junta muito estreita. Seque o eletrodo. Use um novo eletrodo; Alargue o ângulo do chanfro (abertura do entalhe e bitola do eletrodo devem ser relacionadas entre si). TABELA 26 - INCLUSÕES DE ESCÓRIA Possíveis causas Possíveis soluções Amperagem muito baixa. Aumente a amperagem Manejo incorreto do eletrodo. Movimente o eletrodo de forma a impedir que a escória passe à frente da poça de fusão Chanframento irregular. Quando chanfrar, utilize: marteletes pneumáticos; corte oxigás com avanço automático; maçarico para corte manual, porém com carrinho-guia e muito cuidado, para obter uma superfície de corte isenta de defeitos. Chanfro muito estreito. Aumente o ângulo do chanfro Limpeza de escória não acurada. Destaque toda a escória, meticulosamente, entre cada passe. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 93 Raiz mal preparada. Prepare a raiz até que o metal surja completamente são, antes de realizar o repasse; Use um eletrodo de grande penetração para o repasse de raiz. Eletrodos de qualidade inferior. Use um eletrodo de melhor qualidade. TABELA 27 - FRAGILIDADE DO CORDÃO Possíveis causas Possíveis soluções Tipo errado de eletrodo. Use um eletrodo de tipo básico; Use um eletrodo inoxidável, que deposite um cordão com estrutura austenítica. Tratamento térmico inadequado. Têmpera ao ar do metal depositado. Pré-aqueça a peça; Retarde o resfriamento; Use tratamento térmico após a soldagem; Use um eletrodo que deposite um cordão com estrutura austenítica. Elemento de liga abandona o material de base. Use eletrodo de tipo básico de baixa liga; Evite penetração desnecessária, deixando o arco movimentar-se sobre a poça de fusão. Chapas sujas. Limpe a superfície das chapas Eletrodos úmidos. Seque o eletrodo. Use um novo eletrodo. TABELA 28 - TRINCAS Possíveis causas Possíveis soluções Tipo errado de eletrodo. Tente um eletrodo de tipo básico. Material de base de má soldabilidade. Evite materiais de base que não sejam soldáveis com o equipamento disponível. Perfil da solda inadequada. Atente a que o primeiro passe tenha seção transversal suficiente robusta através de: aumento da quantidade de metal depositado; soldagem na vertical ascendente; utilização da maior bitola possível do eletrodo. Arco muito longo. Encurte o arco. Cratera final da solda com mau acabamento. Retorne um pouco com o eletrodo para dentro da cratera final antes de extinguir o arco e deixe-o apagar-se sobre o passe recém-executado. Montagem muito rígida Escolha uma sequencia de soldagem que acarrete as menores tensões possíveis no metal de solda. Aqueça (ou resfrie) e controle a distribuição do calor na peça de trabalho. Aperfeiçoe a construção. Resfriamento muito rápido Pré-aqueça a peça. Aumente sempre a quantidade de calor adicionada se a seção transversal da solda é muito grande. Chapas sujas Limpe a superfície das chapas. _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 94 Capítulo XVI – Simbologia da Soldagem Paralelas V duplo V simples U duplo U simples Sem chanfro Chanfrada Cordão de Solda de Lado Cordão de Solda de Angulo De Lambão ou Bujão Soldagem no campo Soldagem em torno do contorno Soldagem esmerilhada Lado seta Lado oposto Lado oposto Lado seta Peça lado oposto Peça lado seta Peça lado oposto Lado seta Lado seta Peça lado oposto Lado seta Lado oposto Lado oposto Lado seta _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 95 Os símbolos dos cordões (aqueles para os quais a seta aponta) são colocados abaixo da linha de referência.Os símbolos dos cordões do lado oposto são colocados acima da linha de referência. Nos cordões duplos os símbolos são colocados em ambos os lados da linha. As setas devem ser aplicadas tantas vezes quantas forem as mudanças bruscas na direção do cordão, exceto quando o cordão for o mesmo para o todo o contorno em que será empregado o símbolo correspondente. Todos os cordões são considerados contínuos, exceto quando indicado em contrário. As dimensões e os comprimentos dos cordões assim como o espaçamento entre eles devem ser indicados em milímetros e ao lado dos símbolos respectivos. A cauda da seta deve ser empregada para especificar particularidades da soldagem, caso contrário omitir. Cordão de solda do lado da seta; Dimensão do eletrodo = 5mm; Cordão de solda em ângulo; Comprimento da solda = 51mm; Passo = 127mm; Solda na montagem Cauda Largura do cordão Linha de referencia Símbolo solda de contorno Passo Comprimento da solda Seta indicadora da solda Especificações do processo de soldagem ou outra anotação Sinal de usinagem Sinal de acabamento Ângulo da cava Abertura do fundo C R A L-P S T _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 96 Solda em todo o contorno Junta em T Simbologia para desenho Detalhamento da peça Simbologia para desenho Detalhamento da peça _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 97 Junta Sobreposta Junta em Aresta Simbologia para desenho Detalhamento da peça Simbologia para desenho Detalhamento da peça _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 98 Junta de Topo OBS: A flecha deve indicar a peça a ser chanfrada Junta em Ângulo Detalhamento da peça Simbologia para desenho Simbologia para desenho Detalhamento da peça Simbologia para desenho Detalhamento da peça _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 99 _____________________________________________________ Soldagem de Manutenção 100 Capítulo XVII – Referências Bibliográficas ZIEDAS, Selma; TATINI, Ivanisa. (org.) Soldagem. São Paulo: SENAI/SP, 1997. 553p. (Coleção tecnológica SENAI). WAINER, Emilio; BRANDI, Sergio Duarte; MELLO, Fabio Decourt Homem de. Soldagem: processos e metalurgia. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2000. ALVAREGA, Solon Avila. A solda por resistência: noções básicas e aspectos principais. Porto Alegre: Sagra, 1993. 100 p. HOFFMAN, Salvador. Soldagem: técnicas, manutenção, treinamento e dicas. Porto Alegre: Sagra, 1992, 123 p. Processos de Fabricação. São Paulo: Fundação Roberto Marinho/ Editora Globo, 1995.