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Soldagem MIG/MAG III / MIG/MAG Welding III Alexandre de Freitas – E-mail: alexandre.freitas1@fatec.sp.gov.br Alexandre marques de lima – E-mail: alexandre1203@msn.com Alfredo Feitosa – E-mail: alfredo.feitosa@hotmail.com Everaldo Sena de moura – E-mail: everaldo.moura@fatec.sp.gov.br 1. Soldagem com metais de deposição e consumíveis, conforme DIN/EN - regras 1.1 Introdução |Geral Materiais de deposição e consumíveis de soldagem tem correspondência respeitando condições, como dimensão, marcação e características de regras e normas DIN/EM. Por exemplo, as varetas de eletrodos revestido, devem corresponder a uma relativa centralidade conforme regras e padrões, bem como a qualidade da bobina de arame de matais de deposição. Soldagem com metais de adição são visualizados na seguinte ordem: Parte I Processos de soldagem Soldagem com metal de deposição Parte II Propriedades mecânicas do metal de solda Parte III Consumíveis de soldagem Parte IV Informações Adicionais Símbolos Técnicos e índice de Solda ISO (entre parênteses) dos processos de soldagem por fusão, são mostrados na Tabela. Tabela 1: ISO – índice de soldagem por processo de fusão Manual de soldagem por arco metálico 111 Soldagem eletro-gás 73 Soldagem por eletro-escória 72 Soldagem ao arco elétrico com gás de proteção 131, 135 Soldagem com eletrodo de tungstênio com gás inerte 141 Soldagem oxi-acetilenica 31 Soldagem por plasma 15 Soldagem a arco submerso 12 Soldagem com gás ativo /soldagem manual com arco metálico Arame tubular com ou sem gás de proteção 136, 114 Os processos de soldagem diferentes que requerem diferentes materiais de deposição, são mostrados na Tabela 2. Tabela 2: Materiais de deposição para processos de soldagem por fusão Produto Processo de soldagem usado Fita de eletrodo com alma 73, 72,12 Eletrodo vareta 111 Vareta sólida 141 Fita de eletrodo vareta 72, 12 Arame eletrodo 73, 72, 131, 141, 15, 12 Vareta de arame tubular 141, 31, 15 Arame tubular 73, 72, 141, 15, 12, 136, 114 A conversão do padrão DIN para padrão EN de materiais de deposição com soldagem por fusão estão sendo completadas com grande extensão. A relação velho/novo é mostrada nas tabelas 3 e 4. As lacunas nos quadros indicam que para este processo de soldagem a normalização de materiais de deposição será possível ou que a conversão DIN/EN ainda não foi concluída. Tabela 3: Padrões para materiais de deposição Grupo de material Propósito de soldagem: Caldeamento Propósito de soldagem Acumulação Manual de soldagem a arco 111 Soldagem por arco submerso 121(SAW-arame) 122(SAW-tira) Soldagem Oxi-acetilenica 311 Sem liga (Aço baixa liga) Aço Micro-ligado DIN 1913 EN 499 DIN 8557 DIN 32522 EN 756 EN 760 DIN 8554 EN .... DIN 8555 Alta resistência Aço de granulação fina DIN 8529 EN 757 DVS 0918 DIN 32522 EN ... EN 760 - DIN 8555 Aço resistente a deformação por fluência DIN 8575 EN .... DIN 8575 EN .... EN 760 DIN 8554 Inoxidável + Aço Resistente ao calor DIN 8556 EN ... DIN 8556 DIN 32522 EN .... EN 760 - - DIN 8555 Grafita lamelar Ferro Fundido Ferro Fundido com grafita nodular Ferro Fundido maleável DIN 8573 - DIN 8573 - Cobre e Ligas de cobre DIN 1733 EN ... - - DIN 1733 EN ... DIN 1733 DIN 8555 Níquel e Ligas de níquel DIN 1736 EN ... DIN DIN 32522 EN ... EN 760 DIN 1736 DIN 1736 Materiais de Alumínio DIN 1732 EN ... - - DIN 1732 EN ... DIN 1732 EN ... Tabela 4: Padrões para materiais de deposição Grupo de material Propósito de soldagem: Caldeamento Soldagem com arme sólido e gás de proteção 131(MIG) 135(MAG) Soldagem com eletrodo de tungstênio com gás inerte 141 (TIG) Soldagem 136(MAG) 137(MIG) Sem liga (aço baixa liga) Aço Micro-ligado DIN 8559 DIN 32526 EN 440 EN 439 DIN 8559 DIN 32526 pr EN 1668 EN 439 DIN 8559 DIN 32526 EN 758 EN 439 Alta resistência Aço de granulação fina DVS 0916 DIN 32526 EN ... EN 439 DIN 32526 EN .... EN 439 DVS 0916 DIN 32526 EN ... EN 439 Aço resistente a deformação por fluência DIN 8575 DIN 32526 EN .... EM 439 DIN 8575 DIN 32526 EN .... EM 439 - EN 12071 EN 439 Inoxidável + Aço Resistente ao calor DIN 8575 DIN 32526 EN .... EN 439 DIN 8575 DIN 32526 EN .... EN 439 - EN 12071 EN 439 Grafita lamelar Ferro Fundido Ferro Fundido com grafita nodular Ferro Fundido maleável - - - Cobre e Ligas de cobre DIN 1733 DIN 32526 EN ... EN 439 DIN 32526 EN ... EN 439 - - Níquel e Ligas de níquel DIN 1736 DIN 32526 EN ... EMN 439 DIN 1736 DIN 32526 EN 439 - - Materiais de Alumínio DIN 1736 DIN 32526 EN ... EN 439 DIN 1736 DIN 32526 EN ... EN 439 - - 1.2 DIN/EN 499 – Processo MMA Indicação das propriedades mecânicas do metal de solda da soldagem de deposição Tabela: Números característicos Números característicos Ponto mínimo N/mm² Limite de resistência a tração Alongamento mínimo 35 38 42 46 50 355 380 420 460 500 440-570 470-600 500-640 530-680 560-720 22 20 20 20 18 *) L= 5 Do Tabela 6: Símbolos para as propriedades de resistência de passe/ tapa passe – junta soldada Símbolo Ponto mínimo do material de base N/mm² Limite de resistência a tração da junta soldada N/mm² 2T 3T 4T 5T 275 355 420 500 370 470 520 600 Tabela 7: Símbolos para energia de impacto Símbolo mínimo Energia de impacto 47 J [ °C ] Z A 0 2 3 4 5 6 Não requerido +20 0 -20 -30 -40 -50 -60 O valor mínimo da energia de impacto é o valor médio de 3 ISO-V- amostras – O menor valor deve ser pelo menos 32 J. Símbolos para tipos de revestimentos O tipo de revestimento para um eletrodo, depende principalmente do componente de formação de escória. Os símbolos para o tipo de revestimento são formados pelas seguintes letras: A = revestimento acido C = revestimento celulósico R = revestimento rutilico RR =espessura do revestimento RC = revestimento celulósico rutilico RA = revestimento acido rutilico RB = revestimento básico rutilico B = revestimento básico Tabela 6: Números característicos adicionais para recuperação e tipo decorrente, de acordo com a norma DIN/EM 499 Números adicionais característicos Recuperação % Tipo de corrente 1 2 < 105 < 105 A.C. and D.C. D.C. 3 4 > 105 ≤ 125 > 105 ≤ 125 A.C. and D.C. D.C. 5 6 >125 ≤ 160 >125 ≤ 160 A.C. and D.C. D.C. 7 8 > 160 > 160 A.C. and D.C. D.C. 1) para demonstrar a aptidão para A.C., os testes devem ser realizados com uma voltagem máxima de 65 V. Símbolo para posições de soldagem As posições de soldagem e eletrodos revestidos são expostos por um símbolo conforme a norma EN 499 (Preparação de uma amostra para teste de solda de filete) como a seguir: 1. Todas as posições 2. Todas as posições, exceto a posição vertical-descendente (VD) 3. Solda de topo: posição plana (P); solda filete: posição plana (P), posição horizontal (H), posição vertical (V) 4. Solda de topo: posição plana (P); solda de filete: posição plana (P) 5. Solda de topo: posição plana (P); solda de filete: posição plana (P), posição horizontal (H), posição vertical (V), e recomendada para posição vertical-descendente (VD). Tabela 9: Símbolo da liga do metal de solda com mínima resistência a tração de até 500 N/mm Símbolo da liga Composição Química*) (%) Mn Mo Ni Mo Mn Mo 1 Ni 2 Ni 3 Ni Mn 1 Ni 1 Ni Mo 2.0 1.4 > 1.4 – 2.0 1.4 1.4 1.4 > 1.4 – 2.0 1.4 - 0.3 – 0.6 0.3 – 0.6 - - - - 0.3 – 0.6 - - - 0.6 – 1.2 1.8 – 2.6 2.6 – 3.8 0.6 – 1.2 0.6 – .2 Z Outras combinações de composições * ) companion elements:Mo 0.2; Ni 0.5; Cr 0.2; V 0.08; Nb 0.05; Cu 0.3; (AI 2.0 only for self-shielded flux cored wire electrodes Os valores individuais são valores máximos. Tabela 10: Símbolos da composição química do metal de solda com pontos de rendimento mínimo > 500 N/mm2. Símbolo da liga Composição Química 1) (%) Mn Ni Cr Mo Mn Mo >1.4 – 2.0 - - 0.3 – 0.6 Mn 1 Ni >1.4 – 2.0 0.6 -1.2 - 0.3 1 Ni Mo 2 Ni Mo Mn 1 Ni Mo Mn 2 Ni Mo 1.4 1.4 > 1.4 – 2.0 > 1.4 – 2.0 0.6-1.2 1.8-2.0 0.6 – 1.2 1.8 – 2.6 - - - - 0.3 – 0.6 0.3 – 0.6 0.3 – 0.6 0.3 – 0.6 Mn 2 Ni Cr Mo Mn 2 Ni 1 Cr Mo > 1.4 – 2.0 > 1.4 – 2.0 1.8 – 2.6 1.8 – 2.6 0.3 – 0.6 0.3 – 1.0 0.3 – 0.6 0.3 – 0.6 Z Outras Composições 1) Não fixado: Ni < 0.3; Cr < 0.2; V < 0.05; Nb < 0.05; Cu < 0.3; C 0.03 – 0.10; P < 0.025; S < 0.020 % Os valores individuais são valores máximos. 1.2 DIN/EN – processo (MAG) Tabela 11: Símbolos para composições químicas do eletrodo Símbolo Composição química em (m/m) 1) 2) 3) C Si Mn P S Ni Mo Al Ti e Zr G0 Outras composições G2Si1 0.06-0.14 0.50-0.80 0.90-1.30 0.025 0.025 0.15 0.15 0.02 0.15 G3Si1 0.06-0.14 0.70-1.00 1.30-1.60 0.025 0.025 0.15 0.15 0.02 0.15 G4Si1 0.06-0.14 0.80-1.20 1.60-1.90 0.025 0.025 0.15 0.15 0.02 0.15 G3Si2 0.06-0.14 1.00-1.20 1.30-1.60 0.025 0.025 0.15 0.15 0.02 0.15 G2Ti 0.04-0.14 0.40-0.80 0.90-1.40 0.025 0.025 0.15 0.15 0.05-0.20 0.05-0.25 G3Ni1 0.06-0.14 0.50-0.90 1.00-1.30 0.020 0.020 0.80-1.50 0.15 0.02 0.15 G2Ni2 0.06-0.14 0.40-0.80 0.80-1.40 0.020 0.020 0.40-0.60 0.15 0.02 0.15 G2Mo 0.08-0.14 0.30-0.70 0.90-1.30 0.020 0.020 0.15 0.40-0.60 0.02 0.15 G4Mo 0.06-0.14 0.50-0.80 1.70-2.10 0.025 0.025 0.15 0.40-0.60 0.02 0.15 G2Al 0.08-0.14 0.30-0.50 0.90-1.30 0.025 0.025 0.15 0.15 0.35-0.75 0.15 1) não fixado: Cr 0.15, Cu 0.35 e V 0.03. A porcentagem de cobre mais um revestimento em aço deve ultrapassar 0.35 %. 2) os valores individuais na tabela são valores máximos 3) os resultados devem ser arredondados, mesmo dígitos com os valores fixados de acordo com a norma ISO 31-0, Anexo B, regra A. 1.4 DIN/EN 1668 - processo (TIG) Tabela 12: Composição química para vareta e arames (porcentagem em massa) Símbolo C (%) Si (%) Mn (%) P (%) S (%) Ni (%) Mo (%) Al (%) Ti+Zr (%) Outros Elementos W0 Outras combinações de composições W1 0.06...0.14 0.50...0.80 0.90...1.30 0.025 0.15 0.15 0.15 0.02 0.15 W2 0.06...0.14 0.70...1.00 1.30...1.60 0.025 0.15 0.15 0.15 0.02 0.15 V 0.03 W3 0.06...0.14 0.80...1.20 1.60...1.90 0.025 0.15 0.15 0.15 0.02 0.15 V 0.03 W5 0.06...0.14 0.50...0.80 1.10...1.40 0.025 0.15 0.15 0.15 0.02 0.05...0.02 Cu*) 0.35 W7 0.06...0.14 0.50...0.90 1.00...1.60 0.020 0.90....1.50 0.15 0.15 0.05...0.02 0.15 W8 0.06...0.14 0.40...0.80 1.00...1.40 0.020 2.10...2.70 0.15 0.15 0.02 0.15 W9 0.08...0.12 0.30...0.70 0.90...1.30 0.020 0.15 2.10...2.70 0.40...0.60 0.02 0.15 Os valores individuais na tabela são valores máximos *) A parte restante de cobre mais um revestimento não deve ultrapassar 0.35 %. 1.5 DIN/EN 439 – Gases de proteção para soldagem e corte Tabela 13: Estudo dos gases de proteção para soldagem e corte Símbolo) Componentes % (V/V) Aplicação Típica Observações Grupo Identificação Oxidante Inerte Redutor Não reativo CO2 O2 Ar He H2 N2 R 1 2 Equilibrado1) Equilibrado1) > 0 a 5 > 15 a 35 TIG, Soldagem plasma Corte plasma Proteção de raiz Redutor I 1 2 3 100 Equilibrado 100 > 0 a 95 MIG, TIG, Soldagem plasma Proteção de raiz Inerte M1 1 2 3 4 > 0 a 5 > 0 a 5 > 0 a 5 > 0 a 3 > 0 a 3 Equilibrado1) Equilibrado1) Equilibrado1) Equilibrado1) > 0 a 5 MAG Ligeiramente Oxidante Mais oxidante M2 1 2 3 4 > 5 a 25 > 0 a 5 > 0 a 25 > 3 a 10 > 3 a 10 > 0 a 8 Equilibrado1) Equilibrado1) Equilibrado1) Equilibrado1) M3 1 2 3 > 25 a 50 > 0 a 50 > 10 a 15 > 8 a 15 Equilibrado1) Equilibrado1) Equilibrado1) C 1 2 100 Equilibrado > 0 a 30 F 1 2 > 0 a 50 100 EquilibradoCorte plasma Proteção de raiz Não reativo Redutor 1.6 DIN/EN 756 - processo SAW Tabela 14: Composição química dos arames sólidos para soldagem com arco submerso (porcentagem em massa) Símbolo Composição Química em % (m/m) 1)2)3) C Si Mn P S Mo Ni Cr S0 Outras composições de combinações S1 0.05-0.15 0.15 0.35-0.60 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S2 0.07-0.15 0.15 0.80-1.30 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S3 0.07-0.15 0.15 >1,30-1,75 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S4 0.07-0.15 0.15 >1.75-2.25 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S1Si 0.07-0.15 0.15-0.40 0.35-0.60 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S2Si 0.07-0.15 0.15-0.40 0.80-1.30 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S2Si2 0.07-0.15 0.15-0.60 0.80-1.30 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S3Si 0.07-0.15 0.15-0.40 >1.30-1.85 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S4Si 0.07-0.15 0.15-0.40 >1.85-225 0.025 0.025 0.15 0.15 0.15 S1Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 0.35-0.60 0.025 0.025 0.45-0.65 0.15 0.15 S2Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 0.80-1.30 0.025 0.025 0.45-0.65 0.15 0.15 1) Se componentes não listados são adicionados em um dos grupos na tabela a mistura de gás é designada há uma mistura especial e leva o prefixo S. 2) Argônio pode ser substituído por até 95% de hélio. O teor de hélio é designado por um número adicional. S3Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 >1,30-1,75 0.025 0.025 0.45-0.65 0.15 0.15 S4Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 >1,75-2,25 0.025 0.025 0.45-0.65 0.15 0.15 S1Ni1 0.07-0.15 0.15-0.25 0.80-1.30 0.020 0.020 0.15 0.80-1.20 0.15 S2Ni1,5 0.07-0.15 0.15-0.25 0.80-1.30 0.020 0.020 0.15 >1,75-2,25 0.15 S2Ni2 0.07-0.15 0.15-0.25 0.80-1.30 0.020 0.020 0.15 >1,80-2,40 0.15 S2Ni3 0.07-0.15 0.15-0.25 0.80-1.30 0.020 0.020 0.15 >2,80-3,70 0.15 S2Ni1Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 0.80-1.30 0.020 0.020 0.45-0.65 0.80-1.20 0.15 S3Ni1,5 0.07-0.15 0.15-0.25 >1.30-1.70 0.020 0.020 0.15 >1,75-2,25 0.20 S3Ni1Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 >1.30-1.80 0.020 0.020 0.45-0.65 0.80-1.20 0.20 S3Ni1,5Mo 0.07-0.15 0.15-0.25 >1.20-1.80 0.020 0.020 0.30-0.50 >1,20-1,80 0.20 1)A composição química dos produtos acabados, inclusive com revestimentos de cobre Cu < 0,30% e Al < 0,0030 2)Os valores indicados na tabela, são valores máximos. 3) Os resultados devem ser arredondados, mesmos os com valores fixados de acordo com a norma ISSO 31-0, Anexo B, regra A. 1.7 DIN EN 760 – processo SAW Tabela 15: Símbolos para tipos de fluxo, componentes de característica químicas Símbolos Características químicas da composição dos componentes Valor limitado % MS Silicato de manganês Mn + SiO2 min. 50 CaO min. 15 CS Silicato de cálcio CaO + MgO + SiO2 min. 55 CaO + MgO min. 15 ZS Silicato de zircônio ZrO2 + SiO2 + MnO min. 45 ZrO2 min. 15 RS Silicato rutilico TiO2 + SiO2 min. 50 TiO2 min. 20 AR Rutilico aluminato Al2O3 + TiO2 min. 40 AB Aluminato básico Al2O3 + CaO + MgO min. 40 Al2O3 min. 20 CaF2 min. 22 AS Silicato de aluminato Al2O3 + SiO2 + ZrO2 min. 40 CaF2 + MgO min. 30 ZrO2 min. 5 AF Fluoreto básico de aluminato Al2O3 + CaF2 min. 70 FB Fluoreto básico CaO + MgO + CaF2 + MnO min. 50 SiO2 min. 20 CaF2 min. 15 Z Outras composições 2. Exemplos de indicações de soldagem 2.1 Manual de soldagem a arco metálico A indicação de um eletrodo revestido para soldagem manual com arco metálico. A tensão mínima de escoamento do metal de solda deve ser 460 N/mm2 (46), a energia de impacto mínima é de 47 J a -30ºC, a composição química é de 1,1% Mn e 0,7 Ni (1Ni). O eletrodo com revestimento básico (B), adequado para a soldagem em D.C e A.C., a recuperação é de 140 % (5) e apropriado para soldagem de topo e soldas de filete e posição plana (P) (4). A porcentagem de hidrogênio é determinada de acordo com ISO 3690 e não deve exceder a 5 ml/100g do metal de solda depositado (H5). A indicação padrão é a seguinte: EN 499 – EM 46 3 1 Ni B 54 H5 A parte obrigatória da indicação é EN 499 – E 46 3 1 Ni B O significado do símbolo e números característicos está indicado neste padrão: EN 499 =número da norma. E = eletrodo revestido / manual de soldagem com arco metálico. 46 = resistência e sujeito a fratura. 3 = energia de impacto. 1Ni= composição química. B = tipo de revestimento. 5 = restabelecimento e tipo de corrente. 4 = posição de soldagem. H5 = porcentagem de hidrogênio. 2.2 Soldagem metálica com gás ativo A indicação do metal de adição que tenha sido produzido de arame eletrodo G3Si1 com gás de proteção para soldagem a arco com eletrodo metálico sob uma mistura gasosa. A resistência mínima do metal de solda deve ser 460 N/mm2 (46) e a energia de impacto deve ser 47 J a -30ºC (3): EN 440 – G 46 3 M G3Si1 A indicação da composição química de um eletrodo de G3Si1 está de acordo com a tabela 10: EN 440 – G3Si1 O significado dos símbolos e números característicos esta indicado neste padrão: EN 440 =número da norma. G = gás de proteção para soldagem com eletrodo metálico. 46 = resistência e sujeito a fratura. 3 = energia de impacto. 3 = gás de proteção. G3Si1= composição química. 2.3 Soldagem por arco submerso A indicação do arame eletrodo combinação de arame e fluxo, deve respeitar regras básicas de acordo com os seguintes exemplos Exemplo 1: A indicação de uma combinação de arame e fluxo para soldagem por arco submerso, produzidos com um fluxo básico de aluminato (AB) e um arame S2 com metal de solda com uma resistência de 460 N/mm2 (46) e uma energia mínima de impacto de 47 J a -30ºC (3) é: A combinação de fluxo-arame EN 756 – S 46 3 AB S2 O significado dos símbolos e números característicos estão indicados neste padrão: EN 756 = número da norma. S = arame para eletrodo e /combinação de arame e fluxo / soldagem por arco submerso. 46 = resistência e sujeito a fratura. 3 = energia de impacto. AB = tipo de fluxo. S2 = composição química do arame para eletrodo. Exemplo 2: A indicação de uma combinação arame-fluxo para passe / tampa passe de soldagem de arco submerso, para qual a conveniência em acordo com o recomendado da produção tem sido provado com um material base com tensão mínima de escoamento de 420 N/mm2 teste amostra com tensão transversal, do qual o metal de solda tem uma tensão mínima de 47 J a -20ºC (2) e tendo sido produzido com um fluxo básico de aluminato (AB) e um arame eletrodo S2Mo é: Combinação de arame-fluxo EN 756 – S 4T 2 AB S2Mo Exemplo 3: A indicação de um arame eletrodo com uma composição química S2Mo de acordo com a Tabela 13 é: Arame eletrodo EN 756 – S2Mo
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