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Soldagem por eletrodo revestido (SMAW) Prof. Dr. André G. S. Galdino 1. Objetivos: • Após esta aula, o aluno deverá ser capaz de: a) Definir o que é o processo de soldagem por eletrodo revestido; b) Diferenciar os vários tipos de eletrodos usados; c) Conhecer os equipamentos utilizados na soldagem por eletrodo revestido; d) Identificar a nomenclatura utilizada nos eletrodos. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 2 2. Pré-requisitos necessários para a aula: • Para melhor aproveitamento da aula, o aluno precisará dos seguintes conceitos: a) Metalurgia de soldagem; b) Terminologia e simbologia de soldagem; c) Segurança em soldagem. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 3 3. Processos de Soldagem – Eletrodo revestido: • Soldagem por fusão: 4PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 4. O arco elétrico: • O arco voltaico aplicado à soldagem foi introduzido por N. R. Benardos em 1887. • O princípio era de um arco voltaico entre um eletrodo de carvão e a peça. Fundia-se o material da zona a unir sem consumir o eletrodo. O material de adição era introduzido separadamente. 5PF I - Dr. André G. S. Galdino • Em 1889, Zerener introduziu no processo um segundo eletrodo, fazendo o arco entre eles. A corrente não mais percorria a peça, permitindo a soldagem de materiais não condutores. 6PF I - Dr. André G. S. Galdino 7 Figura 1 – Processos de soldagem: (a) Benardos; (b) Zerener. (a) (b) PF I - Dr. André G. S. Galdino • O processo de Slavianoff, de 1892, introduziu a conexão elétrica na própria vareta do material de adição, tornando o eletrodo consumível. • Em 1905 Kjellberg criou o eletrodo revestido, que incorporou substâncias na solda para produzir efeitos especiais. 8PF I - Dr. André G. S. Galdino 9PF I - Dr. André G. S. Galdino Figura 2 – Processos de soldagem: (a) Slavianoff; (b) Kjellberg. (a) (b) • A evolução posterior levou ao uso do arco protegido. Inicialmente hidrogênio, e depois gases neutros foram usados. • No arco protegido utilizava-se de atmosfera de hidrogênio, entre dois eletrodos de tungstênio. PF I - Dr. André G. S. Galdino 10 11PF I - Dr. André G. S. Galdino Figura 3 – Processos de soldagem: processo Hidrogênio atômico. 5. Processos de soldagem: • Atualmente, mais de 50 diferentes processos de soldagem têm alguma utilização industrial e a soldagem é o mais importante método para a união permanente de metais. 12PF I - Dr. André G. S. Galdino PF I - Dr. André G. S. Galdino 13 Figura 4 – Indicação esquemática dos vários processos convencionais de soldagem (CHIAVERINI, 1986). 6. Eletrodo revestido: • O processo de soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido consiste na abertura e manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo revestido e a peça a ser soldada. • O arco funde o eletrodo e a peça. • Também chamado de SMAW (Shielded Metal Arc Welding). 14PF 1 - Dr. André G. S. Galdino • Esse processo produz a coalescência entre metais pelo aquecimento destes com um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico revestido e a peça que está sendo soldada. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 15 16PF 1 - Dr. André G. S. Galdino Figura 5 – Desenho esquemático de uma soldagem com eletrodo revestido. • Em 1892 Slavianoff introduziu a conexão elétrica na própria vareta do material de adição fazendo o primeiro eletrodo consumível. 6.1. Início do processo: 17PF 1 - Dr. André G. S. Galdino • Kjellberg em 1905 criou o eletrodo revestido, que incorporou substâncias na solda para produzir efeitos especiais. 18PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 6.2. Consumíveis: 19PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 7. Fundamentos do processo: • O arco funde o eletrodo e a peça. • O metal transferido forma uma poça protegida da atmosfera (O2 e N2) pelos gases do revestimento. • O metal depositado recebe uma proteção através do banho de escória, formada componentes do revestimento. 20PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 21PF 1 - Dr. André G. S. Galdino Figura 7 – Esquema ilustrativo das partes do processo SMAW. 8. Arco elétrico: • Dada a importância dos processos de soldagem por fusão e, especialmente aqueles em que a fusão é obtida pela energia de um arco elétrico, será feita uma pequena introdução ao arco elétrico. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 22 • Em um dia de tempestade, vemos muitos raios que caem sobre a terra. Trata-se de uma descarga elétrica que conduz eletricidade entre as nuvens e a terra. • Como entre as nuvens e a terra existe ar, que é eletricamente neutro e, portanto, isolante elétrico, para que a descarga elétrica possa ocorrer, com a consequente condução de eletricidade, é preciso haver a ionização do gás. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 23 • A Ionização é um processo químico mediante ao qual se produzem íons, espécies químicas eletricamente carregadas, pela perda ou ganho de elétrons a partir de átomos ou moléculas neutras: M(g) → M+ + e- • onde M é um átomo ou molécula no estado gasoso. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 24 • A ionização ocorre quando um elétron localizado em uma órbita sai da influência do campo eletromagnético do átomo e torna-se um elétron livre. • Quando um elétron recebe uma quantidade de energia, ele é forçado a subir para uma órbita de maior energia. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 25 • Conforme a energia que o elétron recebe, ele pode sair da influência do campo eletromagnético do átomo e tornar-se um elétron livre. • A energia necessária para retirar um elétron do campo eletromagnético do átomo é a energia de ionização. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 26 • Quando ocorre o fenômeno de ionização, tem-se um elétron livre e um íon positivo, formando-se consequentemente um meio condutor de eletricidade. Um gás, após ser ionizado, constitui o plasma, ou seja, a matéria no estado plasmático. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 27 • A ionização é distinta da dissociação iônica, pois esta é o processo em que compostos iônicos tem seus íons separados: • AB → A+ + B+ • Devido à movimentação das cargas elétricas em um arco elétrico, ocorrem muitos choques entre as partículas portadoras de cargas. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 28 • Como consequência, uma grande quantidade de calor e luz é produzida. • Esta energia é utilizada como fonte de calor nos processos de soldagem a arco elétrico. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 29 • Como a mobilidade dos íons positivos é extremamente pequena quando comparada à dos elétrons livres, a produção de calor é causada basicamente pelo choque dos elétrons com átomos e íons positivos. • No caso de eletrodos consumíveis, há também o choque entre as cargas elétricas e os glóbulos de metal fundido gerado pela fusão do eletrodo. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 30 • O arco elétrico com eletrodo permanente é aproximadamente cônico e pode ser dividido em três regiões: 1) Região anódica; 2) Coluna de plasma; 3) Região catódica. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 31 • Os elétrons são emitidos na região catódica (polo negativo) e acelerados para região anódica (polo positivo) através do campo elétrico. • A figura 9 mostra esquema do arco elétrico, em escala atômica, na qual podemos ver que o arco elétrico (coluna de plasma) é constituído por elétrons livres, íons positivos, íons negativos e uma certa quantidade de átomos neutros. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 32 • Apesar das cargas existentes, a coluna de plasma é eletricamente neutra. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 33 PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 34 Figura 9 – Esquema apresentando as regiões de um arco elétrico. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 35 Figura 10 – Processos de soldagem e sua faixa usual de intensidade da fonte. 9. Atmosfera: • Um eletrodo sem proteção perde na fusão elementos, depositando um metal nitretado e oxidado. • As propriedades mecânicas são inferiores as de aço doce. • Na deterioração das propriedades os elementos nitrogênio e oxigênio tem influência direta. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 36 • Carbono: óxido de Carbono (CO) e dióxido de Carbono (CO2). • Manganês: óxido deManganês (Mn3O2). • Silício gera uma escória de sílica (SiO2). • Oxigênio: sobre o Ferro forma uma película de óxidos. 9.1. Oxigênio: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 37 9.2. Nitrogênio: • Normalmente o nitrogênio não tem grande afinidade com o ferro. • Mas em altas temperaturas há formação de nitreto de ferro e pequenas quantidades tornam a solda extremamente frágil. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 38 10. Equipamentos: • O equipamento para soldagem com eletrodo revestido consta de transformador, transformador-retificador, fonte de energia, gerador, cabos, porta-eletrodo e ferramentas, como picadeira e escova de aço, além de material de segurança para o operador. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 39 • Porta eletrodos: Fixação e energização do eletrodo. • Cabos flexíveis: Transporte da corrente. • Fonte de Energia: Regula e dosa a corrente elétrica. • Eletrodo: Abre e regula o arco e é o material que é depositado. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 40 41PF 1 - Dr. André G. S. Galdino Figura 11 – Esquema ilustrativo dos equipamentos utilizados na soldagem SMAW. 10.1. Porta eletrodos: • O porta-eletrodo serve para a fixação e energização do eletrodo. • É fundamental a correta fixação e boa isolação dos cabos para que os riscos de choque sejam minimizados. • As garras devem estar sempre em bom estado de conservação, de modo a evitar os problemas de superaquecimento e má fixação do eletrodo, que pode se soltar durante a soldagem. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 42 • Um porta-eletrodo é dimensionado para trabalhar em uma determinada faixa de diâmetro. • Esta limitação vem não só da abertura máxima nas garras para encaixar o eletrodo, como principalmente da corrente máxima que esta parte do equipamento pode conduzir. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 43 • Para ser utilizado em valores de corrente mais elevados, um porta-eletrodo deve ser mais robusto, o que fará com que seu peso aumente. • Como o peso é um fator determinante na fadiga do soldador, deve-se sempre procurar especificar o menor porta-eletrodo possível para a faixa de corrente na qual se pretende trabalhar. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 44 10.2. Cabos: • Existem dois tipos de cabos flexíveis: os de soldagem, que transportam a corrente elétrica da fonte de energia ao porta-eletrodo, e os de retorno, que transportam a corrente elétrica da peça de trabalho para a fonte de energia. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 45 • Os cabos podem ser de cobre ou de alumínio e devem apresentar grande flexibilidade, de modo a facilitar o trabalho em locais de difícil acesso. • É necessário que os cabos sejam cobertos por uma camada de material isolante e resistente à abrasão, à sujeira e a um ligeiro aquecimento, que será normal devido à resistência à passagem da corrente elétrica. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 46 10.2.1. Diâmetro dos cabos: • O diâmetro dos cabos está basicamente relacionado com a corrente de soldagem, com o ciclo de trabalho do equipamento, o comprimento total dos cabos do circuito e a fadiga do operador. • Estes quatro itens atuam de maneira antagônica. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 47 • Enquanto que para a corrente de soldagem, para o ciclo de trabalho do equipamento e para o comprimento total dos cabos do circuito seria ideal o cabo com o maior diâmetro possível, com menor chance de superaquecimento para os dois primeiros e menor perda de corrente para o terceiro, acontece o contrário quando se trata da fadiga do operador, porque um cabo resistente a maiores valores de passagem de corrente é consequentemente mais robusto e por sua vez mais pesado, causando com isto maior fadiga ao soldador. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 48 Corrente de soldagem (A) Ciclo de trabalho (%) Diâmetro do cabo (mm) em função de seu comprimento (m) 0-15 15-30 30-46 46-61 61-76 100 20 4 5 6 6,5 7,5 180 20-30 5 5 6 6,5 7,5 200 50 6 6 6,5 7,5 8 200 60 6,5 6,5 6,5 7,5 8 250 30 6 6 6,5 7,5 8 300 60 8 8 8 9 10 400 60 9 9 9 10 12 500 60 9 9 9 10 12 600 60 9 9 9 12 2 X 10 PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 49 10.2.2. Ciclo de trabalho: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 50 • O Ciclo de Trabalho é a relação entre o período de soldagem (arco aberto) em um determinado período de tempo. • Este período de tempo é determinado pelo projeto do equipamento de acordo com sua aplicação e processo de soldagem, bem como o isolamento de seus componentes internos. • Conforme norma NEMA (National Electrical Manufacturers Association), o ciclo de trabalho é baseado em um período de 10 min, ou seja, uma fonte de soldagem com ciclo de trabalho de 60% a 300 A, deve operar com o arco aberto de 300 A de saída em 6 min e o restante do tempo (4 min) deve apagar o arco e refrigerar os componentes internos. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 51 • O Ciclo de Trabalho é informado pelos fabricantes de equipamentos em “percentagem” (%), o símbolo mais utilizado é o @ (“arroba”) e está relacionado com a corrente (A) de saída. • O tipo de trabalho (soldagem) determina a característica do equipamento e seu respectivo ciclo de trabalho. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 52 • Geralmente para processos semiautomáticos o Ciclo de Trabalho é de 40% a 60% e para processos automáticos o Ciclo de Trabalho é de 100%. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 53 • Uma fórmula matemática para determinar o Ciclo de Trabalho de uma fonte de soldagem é: • I1² x Ft1 = I2² x Ft2 • Onde: • I1 = Corrente (A) de saída (valor conhecido): • Ft1 = Ciclo de Trabalho % (valor conhecido); • I2 = Corrente (A) de saída (valor procurado); • Ft2 = Ciclo de Trabalho % (valor dado/referência). PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 54 • Exemplo 1: Uma fonte de soldagem tem um Ciclo de Trabalho de 400 A @ 60%. O processo foi automatizado e é preciso conhecer qual será a corrente máxima de saída (A) para um Ciclo de Trabalho de 100%. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 55 • Dados: • I1 = (400 A); Ft1 = 60%; I2 = X; Ft2 = 100% • Cálculo: • I1² x Ft1 = I2² x Ft2 • (400)² x 0,60 = (X)² x 1,00 • X = 309,83 • (1,00) X = 310 A • Portanto, a corrente de saída para o Ciclo de Trabalho de 100% deve ser de 310 A no máximo para este equipamento. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 56 PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 57 • Exemplo 2: • Ciclo de Trabalho: 60% (60% = 0,6) • Capacidade da Máquina: 300 A • I = Corrente de trabalho contínuo • Sem interrupção só podemos trabalhar até 232,4 A. • Em cada 10 min, trabalha-se 6 min com 300 A e descansa 4 min nesse período. 10.3. Fontes de energia: • Transformador: Um transformador para soldagem com corrente alternada apresenta as seguintes partes: transformador, que pode ser monofásico e trifásico, responsável pela transformação da corrente da rede em corrente de soldagem, pela redução da tensão da rede em tensão de soldagem e pelo aumento de intensidade da corrente da rede para intensidade de corrente de soldagem. • O transformador só trabalha com corrente alternada. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 58 • Transformador-retificador: O transformador- retificador fornece corrente contínua mas também pode trabalhar com corrente alternada, caso tenha um sistema para desligar a parte do retificador. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 59 • As partes que compõem o transformador-retificador são: transformador, que pode ser monofásico e trifásico, responsável pela diminuição da tensão da rede para tensão de soldagem e aumento da intensidade de corrente da rede para intensidade de corrente de soldagem; retificador, que transforma a corrente alternada monofásica ou trifásica em corrente contínua, ventilador-resfriador, responsável pelo resfriamento do retificador e do transformador, de modo a evitar aquecimento prejudicial a essas partes e uma chave, em alguns tipos de máquina, que serve para selecionar o transformador ou o retificador. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 60 • Este tipo de máquina é mais caro e de manutenção mais complexa devido à necessidade do uso do retificador para fornecer a corrente contínua. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino61 • Fonte de energia: A fonte de energia mais adequada é a do tipo corrente constante, em que a corrente de soldagem sofre pouca influência de variações de comprimento e de tensão do arco. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 62 • A escolha da corrente constante se deve ao fato de que o comprimento do arco é controlado pelo operador, causando variações durante o processo de soldagem; deste modo, mesmo que o eletrodo toque a peça, causando um curto-circuito, o valor da corrente aumenta muito pouco e a máquina é capaz de suportar esse aumento durante um pequeno intervalo de tempo. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 63 • A fonte de energia fornece corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA) ou ainda as duas. Quando se utiliza corrente alternada, há maior possibilidade de um arco instável devido à alternância de polaridade e à queda do valor da corrente; também a abertura e a manutenção do arco tornam-se mais difíceis, principalmente no caso de eletrodos de pequeno diâmetro que demandam correntes de soldagem menores. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 64 • Gerador: O gerador é um equipamento rotativo alimentado por motor térmico ou elétrico, que gera corrente contínua ou alternada. É utilizado para trabalhos em locais onde não há disponibilidade de energia elétrica. O gerador é uma máquina de custo elevado e de manutenção mais difícil, o que tem tornado seu uso cada vez mais restrito. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 65 10.4. Eletrodos: 66PF 1 - Dr. André G. S. Galdino • Os eletrodos revestidos são constituídos de uma alma metálica rodeada de um revestimento composto de matérias orgânicas e/ou minerais, de dosagens bem definidas. 67PF 1 - Dr. André G. S. Galdino Figura 12 – Esquema ilustrativo do eletrodo revestido. 10.4.1. Alma do eletrodo: 68PF 1 - Dr. André G. S. Galdino • O material da alma metálica depende do material a ser soldado, podendo ser da mesma natureza ou não do metal de base, pois há a possibilidade de utilizar os revestimentos para complementar a composição da alma. MATERIAL A SOLDAR MATERIAL DA ALMA Aço doce e baixa liga Aço efervescente (C < 0,10 %) Aços inoxidáveis Aço efervescente ou aço inoxidável Ferros fundidos Níquel puro, liga Fe-Ni, Ferro fundido, aço, bronze, etc. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 69 10.4.2. Revestimento do eletrodo: • Os revestimentos são mais complexos em sua composição química, pois tem diversas funções, que são conseguidas com a mistura dos diversos elementos adicionados. • As principais funções dos revestimentos são: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 70 FUNÇÕES BUSCADAS ELEMENTOS ADICIONADOS Formadores de gás Celulose, dolomita (CaMg(CO3)2), CaCO3, etc. Formadores de escória e materiais fundentes Argila, talco, TiO2, CaCO3, SiO2, Fe-Mn, FeO, feldspato, asbestos, etc. Estabilizadores de arco TiO2, ilmenita (FeTiO3), silicatos de Na e K, etc. Desoxidantes Fe-Si, Fe-Mn, Fe-Cr, etc. Elementos de liga Fe-Ni, Fe-Mn, Fe-Cr, etc. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 71 • Os revestimentos podem ser: a) Oxidante; b) Ácido; c) Rutílico; d) Básico; e) Celulósico. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 72 10.4.2.1. Revestimento Oxidante: • Constituído de óxido de ferro e manganês. • Tem escória oxidante, abundante e de fácil destacabilidade. • Utilizada nas CC e CA com baixa penetração. • O metal depositado possui baixos teores de carbono e manganês e não é o eletrodo adequado para aplicações de elevado risco. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 73 10.4.2.2. Revestimento Ácido: • Constituído de óxido de Ferro, Manganês e sílica. • Tem escória ácida, abundante e porosa de fácil remoção. • Utilizado na CC e CA, tem penetração média e alta taxa de fusão. • Tem limitação nas posições plana e filete horizontal. • As propriedades da solda são boas. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 74 • Contém grandes quantidades de rutilo (TiO2). • Tem escória densa, abundante de fácil destacabilidade. • São de fácil manipulação, usadas em qualquer posição, exceto nos casos com grande teor de pó de ferro. • Utilizados em CC e CA, tem penetração média ou baixa. • São de grande versatilidade e de uso geral. 10.4.2.3. Revestimento Rutílico: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 75 10.4.2.4. Revestimento Básico: • Contém carbonatos (cálcio e outros) e fluorita. • Geram escória básicas que, com o dióxido de Carbono protege a solda. • A escória atua sobre a solda, dessulfurando-a e reduzindo o risco de trincas de solidificação. • Produz soldas com baixos teores de hidrogênio. • Tem penetração média com boas propriedades mecânicas. • São usados em aplicações de responsabilidade. • É muito higroscópico. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 76 10.4.2.5. Revestimento Celulósico: • Contêm material orgânico (celulose), cujos gases protegem o metal líquido. • Produz pouca escória, o arco é violento com alta penetração. • As características mecânicas da solda são boas. • São recomendados para soldagens fora da posição plana, tendo grande aplicação na soldagem circunferencial de tubulações e na execução de passes de raiz. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 77 PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 78 10.4.3. Classificações do eletrodo: • No Brasil – anteriormente se utilizava a norma ABNT NBR 10614:1989 (Eletrodos revestidos de aço-carbono para a soldagem a arco elétrico – Classificação); • ISO 2560:2020 (Welding consumables - Covered electrodes for manual metal arc welding of non-alloy and fine grain steels - Classification) é mais utilizada. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 79 • O eletrodo é descrito como EXXYZ. • E = Eletrodo revestido; • XX = limite resistência à tração - metal depositado; • Y = Posição de soldagem (plana, horizontal, vertical, sobre cabeça); • Z = Tipo de revestimento e tipo de corrente. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 80 PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 81 PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 82 10.4.3.1. Classificação ABNT: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 83 84PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 10.4.3.2. Classificação ISO: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 85 10.4.3.3. Classificação AWS: 86PF 1 - Dr. André G. S. Galdino • Exemplo: • Tipo de eletrodo: AWS E6013 • Limite de resistência mínimo: 60000 psi (413 MPa). O eletrodo é utilizável em todas as posições. • A corrente pode ser contínua (CC) ou alternada (CA) e a polaridade pode ser polaridade inversa (eletrodo positivo) ou polaridade direta (eletrodo negativo). • Bitola do eletrodo: 2,5 mm • Comprimento do eletrodo: 350 mm PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 87 REF. AWS Eletrodos para: A 5.1 Aços ao Carbono A 5.3 Alumínio e suas ligas A 5.4 Aços inoxidáveis A 5.5 Aços baixa liga A 5.6 Cobre e suas ligas A 5.11 Níquel e suas ligas A 5.13 Revestimento (alma sólida) A 5.15 Ferros fundidos A 5.21 revestimento (alma tubular com carbonetos de Tungstênio PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 88 89PF 1 - Dr. André G. S. Galdino Aplicações 6010 6011 6013 7016 7018 7024 Aço com Enxofre alto ou sem analise química na na 3 10 9 5 Alta ductilidade 6 7 5 10 10 5 Alta penetração 10 9 5 7 7 4 Alta resistência ao impacto 8 8 5 10 10 9 Alta taxa deposição 4 4 5 4 6 10 Espessura fina, probabilidade de distorção 5 7 9 2 2 7 Espessura grossa, alta restrição 8 8 8 10 9 7 Facilidade remoção de escória 9 8 8 4 7 9 Filete 1G/2G alta produtividade 2 3 7 5 9 10 Filete todas posições 10 9 7 8 6 na Pouca perda por respingos 1 2 7 6 8 9 Topo posição plana e < 6,0 mm 4 5 8 7 9 9 Topo todas pos. e < 6,0 mm 10 9 8 7 6 na 10.5. Cuidados com o eletrodo: • O eletrodo não deve ser utilizado em operações de responsabilidade se apresentar alteração no seu estado. • A umidade de uma forma geral é prejudicial a soldagem e o eletrodo deve ser mantido a uma umidade do ar abaixo de 50% e temperatura 10°C acima da temperatura ambiente, com mínimo de 20°C. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 90 10.6. Umidade no eletrodo: • Os eletrodos úmidos geram som explosivo e desprendimento de vapor d'água com umidade excessiva. Com a interrupção da soldagem o revestimento tendea trincar longitudinalmente. • Dois eletrodos úmidos ao se tocarem geraram um som mais abafado e grave do que eletrodos secos, que por sua vez produzem um som mais agudo e metálico. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 91 10.7. Secagem do eletrodo: 92PF 1 - Dr. André G. S. Galdino E XX10 e E XX11 Temperatura ambiente Armazenamento em estufa ressecagem EXX12,XX13, XX14,XX20, XX24, XX27 Ver a nota 65 a 85°C 120 a 150°C1 hora (min.) E7015/16, E7018/28 Ver a nota 65 a 95°C 260 a 320°C 1 hora (min.) E80/9015, E80/9016 E80/9018 Ver a nota 95 a 120°C 320 a 370°C1 hora (min.) E0/110/12015 E100/110/12016 E 100 110 12018 ver nota 95 a 120°C 345 a 400°C1 hora (min.) EXX15/16 (inoxidáveis) ver nota 65 a 95°C 200 a 230°C 1 hora (min.) 10.8. Valores de corrente: limite máximo - valor que o eletrodo crepita dificultando a soldagem e ocorre a danificação do revestimento (queima antes de sua efetiva utilização) limite mínimo - valor em que o arco fique muito difícil de se estabelecer. 93PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 10.9. Cálculo de corrente: 94PF 1 - Dr. André G. S. Galdino I = (40 a 60) * (d-1) • Onde: • I = Intensidade de corrente para a soldagem do eletrodo. • d = Diâmetro da alma do eletrodo. 10.9.1. Valores de corrente: 95PF 1 - Dr. André G. S. Galdino TIPO DO REVESTIMENTO INTENSIDADE DE CORRENTE Fino 130 A Semi espesso 150 A Espesso 170 A Muito espesso 200 a 220 A 10.10. Influência das variáveis do processo: PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 96 Ic, Va e U0 significam respectivamente: Intensidade de corrente ("amperagem"), Velocidade de avanço e Tensão em vazio ("voltagem”). Causas Efeitos Ic, Va e U0 normais Ic muito baixo Ic muito alto Va muito baixo Va muito alta U0 (1) baixo U0 alto Fusão Normal Difícil Crepitante Normal Muitoirregular Normal Irregular Forma do depósito Correta Muitoconvexo Achatado e deformado Muito convexo Convexo e deformado Convexo Achatado e deformado Aspecto do depósito Regular e limpo Regular e limpo Muito irregular e muitos respingos Regular em plana deformado em ângulo Muito irregular com estrias alongadas Regular e limpo Irregular com muitos respingos Penetração Ótima Fraca Muito grande, inútil e perigosa Muito grande Fraca Razoável Alta Causas Efeitos Ic, Va e U0 normais Ic muito baixo Ic muito alto Va muito baixo Va muito alta U0 (1) baixo U0 alto Forma da cratera Circular e saudável Deformada mas sã Deformada com poros e trincas Regular porém profunda Deformada com poros Regular Regular Outros defeitos prováveis Nenhum Prováveis poros e Inclusão de escória Mordedura porosidade s e eventuais trincas Mordedura Mordedura porosi dade e eventual trinca Nenhum Poros se eletrodo estiver errado PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 97 11. Vantagens e limitações: • Vantagens: • Equipamento simples, portátil e barato; • Não necessita de fluxos ou gases externos; • Pouco sensível à presença de correntes de ar (trabalho em campo); • Processo muito versátil em termos de materiais soldáveis; • Facilidade para atingir áreas de acesso restrito. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 98 • Limitações: • Aplicação difícil para materiais reativos; • Produtividade relativamente baixa; • Exige limpeza após cada passe. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 99 12. Aplicações: • Soldagem de produção, de manutenção e em montagens em campo; • Soldagem de aços carbono e de baixa liga; • Soldagem de ferro fundido; • Soldagem de alumínio, níquel e suas ligas. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 100 101PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 102PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 103PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 104PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 105PF 1 - Dr. André G. S. Galdino Referências: • MARQUES, P. V., MODENESI, P. J., BRACARENSE, A. Q. Soldagem: fundamentos e tecnologia. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2009. PF 1 - Dr. André G. S. Galdino 106