02 soldagem a arco com eletrodo revestido

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    ING SOLDAGEM A ARCO COM

    ELETRODO REVESTIDO

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    O PLASMA o 4o estado da matria.

    O estado ionizado da matria

    Arco eltrico

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    ING O Arco eltrico utilizado na soldagem

    um plasma sustentado por umacorrente eltrica que passa entre o catodo (-) e o anodo (+).

    O movimento dos ions atravs do plasma, gera calor por efeito Joule que eleva sua temperatura, adequando-o para fuso.

    Arco eltrico

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    Soldagem a arco eltrico

    Nikolai N. Benardos(Bernados) e

    Stanislav Olszewaski(Olszewaski)

    asseguraram umapatente britnica

    para soldagem a arcocom carbono. O

    artigo foi publicadona revista La

    Nature em 1887.

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    Soldagem a arco eltrico

    N.N. Benardos e S. Olszewaski aseguraramuma patente americanapara o equipamento de

    soldagem. (U.S. Patent No. 363320, Maio de 17 de 1887)

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    ING Soldagem a arco com eletrodo revestido (Shielded

    Metal Arc Welding SMAW), um processo que produz a coalescncia entre metais pelo aquecimento deste com um arco eltrico estabelecido entre um eletrodo metlico revestido e as peas que esto sendo unidas.

    Princpios do processo SMAW

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    ING

    O eletrodo revestido consiste em um arame, chamado pelos soldadores de alma, que conduz a corrente eltrica e fornece metal de adio para o enchimento da junta. Este arame recoberto com uma camada formada pela mistura de diferentes materiais (a maioria XIDOS), que formam o revestimento.

    Princpios

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    ING Formar uma camada de escria protetora;

    Fornecer agentes para ionizao do arco; Fornecer agentes para formao de gases protetores; Fornecer materiais para realizar ou possibilitar reaes de refino

    metalrgico, tais como desoxidao, dessulfurao, etc.; Fornecer agentes que facilitem a remoo de escria ao controlar suas

    propriedades fsicas e qumicas; Facilitar a soldagem na diversas posies (cone, viscosidade); Reduzir o nmero de respingos e fumos; Possibilitar o uso de diferentes tipos de corrente e polaridade; Fornecer agentes que possibilitem o controle da taxa de deposio

    (quantidade de metal depositado por unidade de tempo); Controlar a temperatura do eletrodo, etc.

    Funes do revestimento

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    ING

    Proteger as gotas durante a transferncia pelo arco; Realizar reaes de refino metalrgico, tais como

    desoxidao, dessulfurao, etc.; Controlar a soldagem na diversas posies; Moldar o cordo de solda; Dissolver xido e contaminaes na superfcie da

    poa; Controlar a velocidade de resfriamento da solda.

    Funes da escria

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    Materiais Efeitos

    Alumina (Al2O3) Usada para formar escria e estabilizar o arco

    Argila (Al2O3.2SiO2.2H2O) Ajuda na extruso e na formao de escria.Cal Agente fluxante. Controla a

    viscosidade da escriaCarbonato - CaCO3 Controlam a basicidade da escria e fornecem atmosfera protetora com

    sua decomposio;Celulose ((C6H10O5)x ) e dextrina substncias orgnicas cuja queima no arco gera uma atmosfera redutora

    constituda principalmente de CO e H2, que protege o arco;

    Fluoreto de clcio - CaF2 ajuda a controlar a basicidade da escria e diminui sua viscosidade

    Dixido de titnio TiO2 reduz a viscosidade da escria e seu (rutla) intervalo de solidificao, alm de

    estabilizar o arco;Feldspar (K2O.Al2O3.6SiO2) Funciona como agente fluxante e formador de escria

    Ingredientes do revestimento

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    ING Materiais Efeitos

    Ferro-mangans e ferro-silcio promovem a desoxidao da poa de fuso e ajustam sua composio;

    Mica (K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O) ajuda na Extruso e a estabilizar o arco;P de ferro aumenta a taxa de deposio e

    rendimento do eletrodo, alm de estabilizar o arco (soldagem subaqutica);

    Outras adies metlicas controlam a composio do metal depositado;

    Slica forma escria. Em grande quantidade pode desoxidar, porm formar incluses;

    Silicatos formam escria e, no caso de silicatos de potssio(K2SiO3), ltio (Li2SiO3) ou sdio (NaSiO3), agem como aglomerante (cola) no revestimento.

    xido de ferro (Fe2O3) e formam escria, controlam a sua mangans (MnO) viscosidade e estabilizam o arco

    Titanato de Potssio Ajuda na estabiliidade do arco.(2K2O.2TiO2)

    Zirconia Ajuda a estabilizar o arco e facilita (ZrO2) a destacabilidade da escria.

    Ingredientes do revestimento

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    Formulaes

    0 50 55 100 5

    25 40---

    15 305 102 60 5

    -15 30

    -E7018

    Titanato de PotssioSilicato de SdioSilicato de PotssioDixido de TitnioP de Ferroxido de mangansMicaMagnetitaFluoritaFerro-SilcioFerro-MangansFedspatoCeluloseCarboneto de ClcioArgilaComposto

    -5 105 15

    30 55--

    0 15---

    5 100 202 120 50 - 10E6013

    -20 - 30

    -10 20

    -----

    5 10--

    25 40--

    E6010

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    ING Dependendo do revestimento os

    eletrodos podem ser classificados como:

    Revestimento oxidante; Revestimento cido; Revestimento rutlico; Revestimento bsico; Revestimento celulsico.

    Tipos de eletrodos

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    ING

    Fluxograma das etapas de fabricao de

    eletrodos revestidos

    Fabricao do eletrodo

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    ING Forma utilizada para descrever o comportamento

    qumico de um fluxo, atravs da razo entre as porcentagens em peso dos xidos bsicos e oxidos cidos que compem o fluxo.

    xidos bsicos so aqueles que reage com cidos para formar sais:

    MO + 2HCl MCl2 + H2O

    Enquanto que xidos cidos so aqueles que reagem com bases para formar sais

    MO2 + 2NaOH Na2MO3 + H2O

    ndice de basicidade

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    SiO2P2O5Cr2O3WO3

    MoO3TiO2ZrO2

    Al2O3Fe2O3MnOTiO2ZrO2

    FeOK2OMnOCaOMgONa2O

    xidos cidosxidos Anfterosxidos Bsicos

    xidos

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    SiO2 + 0,5 ( Al2O3 + TiO2 + ZrO2 )

    ndice de basicidade

    CaO + MgO + SrO + Li2O + Na2O + K2O + CaF2 + 0,5 (FeO + MnO)I.B.=

    Se I.B. < 1 = Fluxo cidoSe I.B. > 1 = Fluxo Bsico

    Aplicao

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    Especificao AWS A 5.1 (ao baixo carbono) e A 5.5 (aos baixa liga)

    Classificao dos eletrodos

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    ING Significado do quarto (ou quinto) digito da classificao AWS de eletrodos revestidos de ao baixo carbono e aos baixa liga.

    Classificao dos eletrodos

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    ING Cdigo de composio qumica de eletrodos de baixa liga, segundo a norma AWS A5.5.

    Classificao dos eletrodos

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    ING O processo o mais simples, em termos de

    necessidades de equipamentos. O custo de investimento em equipamentos

    relativamente baixo. Oferece maior flexibilidade entre todos os

    processos de soldagem, pois pode ser usado em todas as posies (plana, vertical, horizontal, etc) como praticamente todas as espessuras do metal base e em reas de acesso limitado.

    Vantagens

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    ING O metal de solda e os meios de proteo

    desta solda so fornecidos pelo eletrodo revestido, no requerendo nenhum equipamento adicional.

    O processo menos sensvel a correntes de ar do que o processo de solda a arco de proteo gasosa (GMAW). Um concorrente direto.

    apropriado para a maioria dos metais e ligas metlicas comumente usadas.

    Vantagens

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    ING Por ser um processo tipicamente manual, o nvel de habilidade do soldador de fundamental

    importncia para se obter uma solda de qualidade aceitvel

    Baixas taxas de deposio quando comparado com o processo GMAW.

    Como o eletrodo pode ser consumido at um comprimento mnimo, quando este comprimento atingido, o soldador deve trocar a parte no consumida por um outro eletrodo.

    Ainda no robotizado. Ainda....

    Principais Limitaes

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    ING

    talvez um dos fatores mais importantes no custo do processo. Os fatores que afetam a taxa de fuso:

    Corrente e tenso do arco; Angulo d

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