Apresentação de soldagem e elementos de união - Arame Tubular - UNA

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Workshop de soldagem:
Soldagem com ARAME TUBULAR
Centro Universitário UNA - Março/2020
 
Definição
O processo de soldagem ao arco elétrico com arame tubular, também conhecido por FCAW (Flux-Cored Arc Welding), é um processo que promove a união de metais pelo aquecimento destes através de um arco elétrico estabelecido entre a ponta do arame e a peça de trabalho.
 
Funcionamento
É um processo semelhante ao processo MIG/MAG, diferindo deste pelo fato de possuir um Arame no formato tubular, que possui no seu interior um fluxo composto por materiais inorgânicos e metálicos que possuem várias funções, entre as quais a melhoria das características do arco elétrico, a transferência do metal de solda a proteção do banho de fusão e em alguns casos a adição de elementos de liga, além de atuar como formador de escória.
 
Fabricação do Arame
A fabricação de arames tubulares é feita a partir de fitas metálicas na forma de bobinas. Esta é alimentada continuamente sendo deformada por meio de roletes até que fique com a forma de um "U", e em seguida é preenchida com o fluxo e/ou pó metálico que formará o interior do arame. Após esta etapa a fita passa por roletes de fechamento até adquirir a forma de tubo, com o fluxo na parte interna. O arame é então trefilado ou laminado até o diâmetro desejado e em seguida bobinado, embalado e identificado.
O processo de fabricação dos arames tubulares requer rigoroso controle de qualidade, principalmente com relação à composição química do fluxo e da fita metálica, assegurar que não haverá áreas no interior do arames sem preenchimento de fluxo.
 
Fluxo do arame e proteção gasosa
A proteção da poça de fusão e do arco elétrico pode ser feita pelo fluxo contido no interior do arame (no caso de arames tubulares autoprotegidos) ou por uma fonte gasosa externa. Esta proteção gasosa é realizada na maioria das vezes utilizando 100% CO2 como gás de proteção e em alguns casos utilizando misturas 75%Ar/25% CO2.
A combinação do fluxo contido no interior do arame aliada à proteção gasosa externa produz soldas de alta qualidade, arco estável e baixo nível de respingos. A composição química do fluxo também influencia nas propriedades mecânicas do metal depositado.
 
A camada de escória
A soldagem com arame tubular apresenta uma camada de escória que deve ser removida antes que um novo cordão seja executado. O tipo de arame utilizado condiciona a consistência e a aderência da escória; assim, existem escórias que se partem ao esfriar e se destacam facilmente do cordão, enquanto que outras aderem de tal modo ao cordão que precisam ser quebradas por meios mecânicos.
 
Aplicação
A utilização do processo de soldagem com arame tubular tem aumentado em razão de ser mais produtivo que a soldagem com eletrodos revestidos e também devido ao desenvolvimento de novos tipos de consumíveis. Sua aplicação é notada nas indústrias nuclear e naval, na construção de plataformas para exploração de petróleo e na fabricação de estruturas e peças de aço carbono, aços de baixa liga e aços inoxidáveis.
 
O processo de soldagem com arames tubulares (“Flux Cored Arc Welding”) é, fundamentalmente, um processo de soldagem GMAW (“Gas Metal Arc Welding”), pois é baseado nos mesmos princípios e utiliza, basicamente, os mesmos equipamentos. As principais diferenças entre ambos os processos estão relacionadas à versatilidade, produtividade e integridade do metal depositado garantidas com arames tubulares.
 
Versatilidade
Quanto ao tipo de fluxo interno, o arame tubular pode ser classificado como “metal cored” ou “flux cored”. O primeiro é caracterizado por um fluxo composto na sua quase totalidade por pós-metálicos e ferro-ligas, o segundo, por sua vez, possui em sua composição, grandes quantidades de minérios e minerais. São os tipos de minérios e minerais empregados que conferem aos arames tubulares “flux cored” o caráter rutílico ou básico. 
Do mesmo modo, o emprego de determinadas matérias primas no fluxo interno define a necessidade ou não do uso de gás de proteção externo durante a soldagem com arames tubulares. Para os arames tubulares que utilizam gás de proteção externo, a possibilidade de utilização tanto de misturas Argônio/CO quanto CO representa flexibilidade e possibilidade de ganhos econômicos.
 
Qualidade
O cordão de solda produzido pelo processo de soldagem com arames tubulares possui um perfil que minimiza a ocorrência de descontinuidades. O chamado efeito “finger”, caracterizado pela formação de um cordão profundo e estreito, muito comum na soldagem com arames sólidos, é minimizado na soldagem com arames tubulares. O menor índice de respingos na soldagem com arames tubulares, é um aspecto que não somente representa melhorias de qualidade, mas também proporciona ganhos econômicos pela redução do retrabalho necessário para sua remoção.
 
Produtividade
A alta produtividade é uma das grandes vantagens do processo de soldagem com arames tubulares e está associada, principalmente, as altas taxas de deposição obtidas nesse processo. Diferenças entre a condutividade elétrica do fluxo interno e do revestimento externo metálico dos arames tubulares garante maiores densidades de corrente e, conseqüentemente, maiores taxas de deposição se comparado ao arame sólido. Programas ou planilhas para cálculo de custo em soldagem são ferramentas de grande importância quando se deseja quantificar ganhos relacionados à substituição de processos de soldagem.
 
Vantagens
A soldagem com arame tubular apresenta as vantagens dos outros processos com proteção gasosa, como alta taxa de deposição, grande rendimento que resulta em boa produtividade e qualidade da solda e também as vantagens da soldagem com eletrodo revestido, como alta versatilidade, possibilidade de alterar a composição química do cordão e facilidade para operar no campo. Além disso, a soldagem com arame tubular apresenta melhor estabilização do arco, menor vazão de gás e cordão de melhor aspecto.
Bibligrafia
https://www.esab.com.br/br/pt/education/blog/processo_soldagem_arames_tubulares.cfm <acessado em 30/03/2020>
http://www.ufjf.br/profab/files/2016/09/Arames-tubulares.pdf <acessado em 30/03/2020>