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Professor: MSc. Everton Ruggeri E-mail: everton.araujo@unama.br Aula 1 MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J.; BRACARENSE, A. Q. Soldagem: Fundamentos e tecnologia. Editora UFMG, 4 ed. 2016 SENAI. Fundamentos de Soldagem I. Editora Senai-SP, coleção metalomecânica-metalurgia, 1 ed. 2015 WAINER, E.; BRANDI, S. D.; DE MELLO, F. D H.. Soldagem: Processos e metalurgia.: Editora Blucher, 10 ed. 2015 1ª avaliação 2ª avaliação • Definições fundamentais do processo de soldagem • Processo de soldagem com eletrodo revestido • Soldagem MIG/MAG • Soldagem TIG • Normas e qualificações na soldagem • Soldagem à arco submerso • Custos Soldagem e automação aplicada Prova = 10,0 pts Prova Colegiada = 10,0 pts A soldagem é o processo de fabricação mecânica caracterizado pela união de duas partes metálicas usando uma fonte de calor com ou sem aplicação de pressão. (WAINER et. al., 2015) De acordo com Marques et. al. (2016) é uma operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando nas juntas a continuidade das propriedades físicas e químicas A soldagem é utilizada para fabricação de diversos componentes, tais como: Tipos de soldagens mais comuns: Eletrodo Revestido Soldagem MIG/MAG Soldagem TIG Tipos de soldagem: Na soldagem por fusão a energia necessária para juntar os metais é produzida através de calor de onde será capaz de fundir o material de base com a solubilização ocorrendo na fase líquida Cobre-junta ou mata-junta: Peça colocada na parte inferior da solda (raiz) que tem por finalidade conter o metal fundido durante a execução da soldagem; Zona fundida (ZF): Constituída pelo metal de solda, que é a soma da parte fundida do metal de base e do metal de adição; Zona termicamente afetada (ZTA): Região do metal de base que tem sua estrutura e/ou suas propriedades alteradas pelo calor de soldagem - Na soldagem por fusão o movimento físico da fonte de calor provoca as seguintes alterações: a) Mudança física de estado (S L S); b) Transformações metalúrgicas; c) Gradiente térmico (stress); d) Movimentação metálica. Como consequência, o depósito apresentará: a) Descontinuidades físicas (severidade na velocidade de solidificação); b) Indesejadas fases (inapropriado resfriamento); c) Concentração de tensão e distorções (esforço acima da região elástica). Zona fundida Zona termicamente afetada Metal de base Distorção Trinca na ZTA (região grãos grosseiros) Zona termicamente afetada Na soldagem por pressão a energia é aplicada para provocar uma tensão no material de base, capaz de produzir a solubilização na fase sólida, e assim juntar os materiais. Na soldagem por brasagem o metal de adição possui geralmente uma temperatura de fusão inferior à 450 graus Celsius sendo obrigatoriamente menor que a temperatura de fusão do metal de base. Neste tipo de soldagem a união é formada pelo metal de adição preenchendo os vazios que existem entre as superfícies a serem soldadas (capilaridade) Corte a gás: Corte oxiacetilênico. Corte a arco elétrico. O processo é usado, para aços de baixo carbono, para cortar chapas de até 300 mm de espessura. Técnicas especiais permitem o corte de espessuras acima de 1 m. Elementos de liga tendem, de uma forma geral, a dificultar o corte por promover a formação de um óxido refratário (por exemplo, cromo, alumínio e silício) ou por reduzir a temperatura de fusão do metal de base (carbono, por exemplo) tornando o corte mais grosseiro. Variações do processo, que lançam, juntamente com o jato de oxigênio, pó de ferro ou misturas de outros materiais, permitem estender a utilização deste processo para outras ligas e materiais. Fontes mecânicas: O calor é gerado por atrito ou ondas de choques mecânicos Fontes químicas: O calor é gerado por reações exotérmicas como a queima de algum combustível (Chama) Fontes elétricas: O calor é gerado ou pela passagem de corrente elétrica ou pela criação de um arco elétrico Fontes radiantes: O calor é gerado por radiação eletromagnética (laser) Alma do eletrodo – núcleo metálico de um eletrodo revestido, cuja seção transversal apresenta uma forma circular maciça; Eletrodo revestido – metal de adição composto, consistindo de uma alma de eletrodo no qual um revestimento é aplicado, suficiente para produzir uma camada de escória no metal de solda. Eletrodo nu - metal de adição consistindo de um metal ligado ou não, produzido na forma de arame, fita ou barra, e sem nenhum revestimento ou pintura nele aplicado, além daquele concomitante à sua fabricação ou preservação Escória– parcela fundida de material que fica na superfície do metal solidificado; Fonte de energia (máquina) Corrente alternada; Corrente contínua – polaridade direta (CC-); Corrente contínua – polaridade inversa (CC+). ◦ Cabos de Soldagem Conectar o alicate de eletrodo e o grampo à fonte de energia. ◦ Alicate de eletrodo Alicate que permite ao soldador controlar e segurar o eletrodo. ◦ Grampo Dispositivo para conectar o cabo terra à peça a ser soldada. O cabo de solda é um acessório é constituído de um núcleo formado de grande quantidade de fios de cobre e recoberto com material isolante. Serve para fazer a ligação da porta-eletrodo e do grampo-terra à fonte de energia Conhecendo-se a distância entre a máquina e o posto de trabalho e a intensidade da corrente a usar, recorre-se à tabela seguinte O transformador é uma máquina elétrica estática que através de seu uso é possível aumentar ou diminuir a tensão da corrente alternada, ao mesmo tempo em que diminui ou aumenta a intensidade de corrente, permitindo a obtenção da fonte de calor necessária para a soldagem. O gerador é a máquina que transforma energia mecânica em energia elétrica. Esta máquina de alto investimento é na verdade um conjunto, composto de um dínamo ou gerador de CC – corrente contínua – acionado por um motor elétrico ou motor a diesel ou gasolina; este motor fornece a energia mecânica necessária para fazer o dínamo funcionar e assim fornecer energia, desta forma o uso de gerador para soldagem pode ser utilizado em qualquer lugar pois independe da rede elétrica. Nota: O gerador permite o uso de todos os tipos de eletrodos porque fornece corrente contínua (CC). Eletrodos mais finos exigem tensões maiores e eletrodo com diâmetro maiores requerem tensões mais baixas. O retificador é a máquina que transforma diretamente a corrente alternada em corrente contínua modificando a corrente da rede de alta tensão para baixa, ao mesmo tempo em que aumenta a intensidade da corrente, o reticador retifica ou transforma a corrente de baixa tensão procedente ao transformador em corrente contínua de alta intensidade para a soldagem
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