Questionário aula 5 - Paulo Teixeira

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
SETOR DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
Questionário Aula 5. Soldagem por arco elétrico. Prof. 
Hélio Padilha 
 
 
Nome:_Paulo Dã Nascimento Teixeira data:__10/06/2021 
 
1. Como pode ser definido o arco elétrico? 
 
R: Um aro elétrico é resultante de uma ruptura dielétrica de um gás a qual produz uma 
descarga elétrica, similar a uma fagulha instantânea, resultante de um fluxo de corrente 
em meio normalmente isolante tal como o ar. 
 
2. Por que o arco elétrico é, hoje em dia, a fonte de energia mais empregada para 
soldagem por fusão? 
 
R: O arco elétrico é a fonte de calor mais utilizada na soldagem por fusão de materiais 
metálicos, pois apresenta uma combinação ótima de características, incluindo uma 
concentração adequada de energia para a fusão localizada do metal base, facilidade de 
controle, baixo custo relativo do equipamento e um nível aceitável de riscos à saúde 
dos seus operadores. 
 
3. Potencial de ionização diz respeito à maior ou menor facilidade de um átomo se ionizar, 
ou seja, é a quantidade de energia necessária para se afastar completamente um 
elétron do átomo isolado no estado gasoso. Qual é a influência do potencial de 
ionização dos elementos químicos na facilidade de soldagem e geração de calor de um 
arco elétrico? 
 
R: A maior ou menor facilidade de um átomo se ionizar é indicada pelo valor de seu 
potencial de ionização (VI para a retirada de um elétron, VII para dois elétrons, etc.), 
tabela IV. Quanto maior o valor deste potencial, maior a dificuldade para se ionizar e, 
portanto, maior a temperatura necessária para que uma dada fração dos átomos no 
plasma esteja ionizada (grau de ionização, ). Em geral, uma melhor estabilidade, maior 
facilidade de abertura do arco e menores tensões de operação para um dado 
comprimento do arco são favorecidas pelo presença, no arco, de elementos de baixo 
potencial de ionização como, por exemplo, certos vapores metálicos. 
 
4. Qual deve ser a potência específica apresentada num processo TIG que opera a 100A 
com tensão de 15V onde o arco pode ter valores de diâmetro igual a 2,75mm, 3mm, 
3,5mm e 4mm? Considere um rendimento térmico de 60%. Qual dessas situações você 
considera que seria a melhor opção para soldagem de chapas mais finas? Justifique. 
 
R: Uma potência específica de 100MW/m^2. Para chapas finas o melhor seria o de 
2,75mm pois irá minimizar a distorção e respingo, evitar ZTA e produzir uma solda 
homogênea com fusão apropriada, melhor do que as outras opções. 
 
5. Qual a explicação para que a maioria dos arcos empregados em soldagem apresentem 
uma forma aproximadamente cônica (ou de sino). 
 
 
R: Em soldagem, o arco, em geral, opera entre um eletrodo plano, ou 
aproximadamente plano (a peça), e outro que se localiza na extremidade de um 
cilindro (o arame, vareta ou eletrodo), cuja área é muito menor do que a do primeiro. 
Assim, a maioria dos arcos de soldagem têm um formato aproximadamente cônico ou 
“de sino”. 
 
6. Porque se diz que os equipamentos com característica de corrente constante são mais 
adequados para soldagens manuais e o de característica de tensão constante para 
soldagens automáticas? Explique. 
 
R: Uma fonte pode proporcionar uma tensão do arco relativamente constante durante a 
soldagem. Essa tensão determina o comprimento do arco. Quando ocorre uma variação 
brusca da velocidade de alimentação do arame, ou uma mudança momentânea da 
tensão do arco, a fonte aumenta ou diminui abruptamente a corrente (e, portanto, a taxa 
de fusão do arame) dependendo da mudança no comprimento do arco. A taxa de fusão 
do arame muda automaticamente para restaurar o comprimento original do arco. Como 
resultado, alterações permanentes no comprimento do arco são efetuadas ajustando-
se a tensão de saída da fonte. A velocidade de alimentação do arame que o operador 
seleciona antes da soldagem determina a corrente de soldagem. Esse parâmetro pode 
ser alterado sobre uma faixa considerável antes que o comprimento do arco mude o 
suficiente para fazer o arame tocar na peça ou queimar o bico de contato. 
As fontes de corrente constante apresentam uma tensão em vazio relativamente 
elevada (entre 55 e 85V). Na presença de uma carga, esta tensão cai rapidamente. A 
inclinação da curva tende a variar ao longo da curva, mas, na região de operação do 
arco, situa-se entre cerca de 0,2V e 1V/A para fontes convencionais de corrente 
constante. Fontes de corrente constante permitem que, durante a soldagem, o 
comprimento do arco varie sem que a corrente de soldagem sofra grandes alterações. 
Eventuais curtos-circuitos do eletrodo com o metal de base não causam, também, uma 
elevação importante da corrente. 
 
7. O que é o sopro magnético em soldagem e como ele pode ser minimizado? 
 
R: O sopro magnético consiste de um desvio do arco de sua posição normal, de forma 
intermitente, e similar a uma chama sendo soprada. O sopro magnético resulta de uma 
distribuição assimétrica do campo magnético em torno do arco, o que causa o 
aparecimento de forças radiais atuando sobre o arco e levando à alteração de sua 
posição. 
O sopro magnético pode ser minimizado ou eliminado através de algumas medidas 
simples, entre elas: – Inclinar o eletrodo para o lado para o qual se dirige o arco; – Soldar 
com arco mais curto; – Usar mais de uma conexão de corrente na peça, visando 
balanceá-la em relação ao arco; – Usar corrente de soldagem mais baixa, quando 
possível; – Usar corrente alternada, pois o efeito de sopro é menor. 
 
 
8. Quais os principais parâmetros de influência nos processos de soldagem a arco 
elétrico? 
 
R: Os fatores que mais influenciam os modos de transferência são o tipo e a 
intensidade de corrente, o diâmetro e a composição do eletrodo, o “stick-out” e o gás de 
proteção.