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5/26/2018 ESAB - Apostila Eletrodo Revestido

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EletrodosRevestidos

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NDICE

INTRODUO ..........................................................................................1

SOLDAGEM A ARCO ELTRICO COM ELETRODOS REVESTIDOS.....................3ELETRODOS REVESTIDOS PARA A SOLDAGEM DE AOS CARBONO ...............5

ELETRODOS REVESTIDOS PARA A SOLDAGEM DE AOS DE BAIXA LIGA .......32

ARMAZENAGEM, TRATAMENTO E MANUSEIO ............................................52

EQUIPAMENTOS .................................................................................... 58

BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 64

Elaborado, traduzido (parte) e adaptado porCleber Fortes Engenheiro Metalrgico, MSc.

ssistncia Tcnica Consumveis ESAB BR

Revisado porCludio Turani Vaz Engenheiro Metalurgista, MSc.

ssistncia Tcnica ESAB BR

ltima reviso em 3 de fevereiro de 2005


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ELETRODOS REVESTIDOS OK

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Introduo

Aps muitas experincias com a novidade tecnolgica da poca,um ingls chamado Wilde obteve a primeira patente de soldagem por

arco eltrico em 1865. Ele uniu com sucesso duas pequenas peas

de ferro passando uma corrente eltrica atravs de ambas as peas eproduzindo uma solda por fuso. Aproximadamente vinte anos de-

pois, na Inglaterra, Nikolas Bernardos e Stanislav Olszewsky registra-ram a primeira patente de um processo de soldagem, baseado em umarco eltrico estabelecido entre um eletrodo de carvo e a pea a ser

soldada, fundindo os metais medida que o arco era manualmente

passado sobre a junta a ser soldada.

Em 1890, N.G. Slavianoff (Rssia) e Charles Coffin (EUA) desen-volveram, independentemente, a soldagem com eletrodo metlico nu.

Dessa forma, durante os anos seguintes, a soldagem por arco foi rea-lizada com eletrodos nus, que eram consumidos na poa de fuso e

tornavam-se parte do metal de solda. As soldas eram de baixa quali-dade devido ao nitrognio e ao oxignio na atmosfera formando xi-

dos e nitretos prejudiciais no metal de solda. No incio do sculo XX, a

importncia da proteo ao arco contra os agentes atmosfricos foipercebida. Revestir o eletrodo com um material que se decompunhasob o calor do arco para formar uma proteo gasosa pareceu ser o

melhor mtodo para atingir esse objetivo. Como resultado, vrios m-

todos de revestir os eletrodos, tais como acondicionamento e imer-so, foram tentados.

Em 1904, Oscar Kjellberg, um engenheiro sueco, tinha um pro-

blema: ele precisava melhorar a qualidade dos trabalhos de reparo


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em navios e caldeiras em Gothenburg, o que resultou na inveno do

primeiro eletrodo revestido, onde o revestimento era constitudo, ori-

ginalmente, de uma camada de material argiloso (cal), cuja funo

era facilitar a abertura do arco e aumentar sua estabilidade. Logo a-ps, Oscar Kjellberg fundou a ESAB. Em 1907, Oscar Kjellberg pa-tenteou o processo de soldagem a arco com eletrodo revestido.

Esses esforos culminaram no eletrodo revestido extrudado em

meados dos anos 1920, melhorando muito a qualidade do metal desolda e proporcionando aquilo que muitos consideram o mais signifi-

cativo avano na soldagem por arco eltrico.

A busca contnua do aumento da produtividade propiciou o de-senvolvimento de novos processos de soldagem.

No entanto, ainda nos dias de hoje, um processo muito empre-

gado graas sua grande versatilidade, ao baixo custo de operao, simplicidade dos equipamentos necessrios e possibilidade de

uso em locais de difcil acesso ou sujeitos a ventos.

As desvantagens do processo so a baixa produtividade, os cui-

dados especiais que so necessrios no tratamento e manuseio doseletrodos revestidos e o grande volume de gases e fumos geradosdurante a soldagem.

Mesmo assim, ainda continua a ser um processo de soldagem

empregado na fabricao e montagem de equipamentos, na rea demanuteno e reparos, em construes no campo, na soldagem porgravidade em estaleiros, e, de modo mais abrangente, na soldagem

em geral de chapas de espessura variando de 3 mm a 40 mm.


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Captulo 1

Soldagem a arco eltrico comeletrodos revestidos

Soldagem o processo de unio de materiais usado para obter

a coalescncia (unio) localizada de metais e no metais, produzidapor aquecimento at uma temperatura adequada, com ou sem a utili-zao de presso e/ou material de adio" (American Welding Society- AWS).

A soldagem a arco eltrico com eletrodo revestido (Shielded

Metal Arc Welding SMAW), tambm conhecida como soldagem ma-

nual a arco eltrico, o mais largamente empregado dos vrios pro-

cessos de soldagem. A soldagem realizada com o calor de um arcoeltrico mantido entre a extremidade de um eletrodo metlico revesti-

do e a pea de trabalho (veja a Figura 1). O calor produzido pelo arcofunde o metal de base, a alma do eletrodo e o revestimento. Quando

as gotas de metal fundido so transferidas atravs do arco para a po-a de fuso, so protegidas da atmosfera pelos gases produzidos du-

rante a decomposio do revestimento. A escria lquida flutua em di-

reo superfcie da poa de fuso, onde protege o metal de soldada atmosfera durante a solidificao. Outras funes do revestimentoso proporcionar estabilidade ao arco e controlar a forma do cordo

de solda.


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Figura 1 - Soldagem a arco eltrico com eletrodo revestido


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Captulo 2

Eletrodos revestidos para asoldagem de aos carbono

A fabricao de eletrodos revestidos

Eletrodos revestidos para aos carbono consistem de apenas

dois elementos principais: a alma metlica, normalmente de ao de

baixo carbono, e o revestimento. A alma metlica contm alguns ele-mentos residuais, porm os teores de fsforo e enxofre devem ser

muito baixos para evitar fragilizao no metal de solda. A matria-prima para a alma metlica um fio-mquina laminado a quente na

forma de bobinas, que posteriormente trefilado a frio at o dimetroadequado do eletrodo, retificado e cortado no comprimento adequa-

do. A alma metlica tem as funes principais de conduzir a correnteeltrica e fornecer metal de adio para a junta.

Os ingredientes do revestimento, dos quais existem literalmentecentenas para escolher, so cuidadosamente pesados, misturados aseco mistura seca e ento adicionado o silicato de sdio e/ou

potssio mistura mida que compactada em um cilindro e ali-mentada prensa extrusora. O revestimento extrudado sobre as

varetas metlicas que so alimentadas atravs da prensa extrusora auma velocidade muito alta. O revestimento removido da extremida-

de do eletrodo a ponta de pega para garantir o contato eltrico,


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e tambm da outra extremidade para assegurar uma abertura de arco

fcil.

Os eletrodos so ento identificados com a marca comercial e

sua classificao antes de entrar no forno de secagem, onde eles so-frem um ciclo controlado de aquecimento para assegurar o teor ade-quado de umidade antes de embal-los.

Uma das muitas verificaes de qualidade feitas durante o pro-

cesso de fabricao e tambm uma das mais importantes o

procedimento que garante que a espessura do revestimento e a con-centricidade da alma do eletrodo sejam uniformes. Na soldagem ma-

nual com eletrodos revestidos, a cratera do revestimento, ou a forma-o de uma taana ponta do revestimento, que se estende alm da

alma metlica, realiza a funo de concentrar e dirigir o arco (veja a

Figura 2).

Figura 2 - Efeito da concentricidade do revestimento

A concentrao e a direo do fluxo do arco conseguida obten-

do-se uma cratera no revestimento algo parecida com o bico de uma

mangueira d'gua, dirigindo o fluxo do metal de solda. Quando o re-


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vestimento no estiver concntrico com a alma metlica, pode causar

a condio Bda Figura 2. A m direo do arco ocasiona cordes de

solda inconsistentes, proteo deficiente e falta de penetrao. O ele-

trodo queima de modo irregular, deixando uma projeo no lado ondeo revestimento mais espesso. Essa condio conhecida como u-nha.

Funes dos revestimentos dos eletrodos

Os ingredientes que so usualmente empregados nos revesti-mentos podem ser classificados fisicamente, grosso modo, como l-quidos e slidos. Os lquidos so geralmente o silicato de sdio e o

silicato de potssio. Os slidos so ps ou materiais granulados que

podem ser encontrados livres na natureza, e necessitam apenas deconcentrao e reduo de tamanho at o tamanho de partcula ade-

quado. Outros materiais slidos empregados so produzidos comoresultado de reaes qumicas, tais como ligas ou outros compostos

sintticos complexos. O tamanho da partcula do material slido umfator importante.

A estrutura fsica dos ingredientes do revestimento pode ser clas-

sificada como cristalina, fibrosa ou amorfa (no-cristalina). Materiaiscristalinos como rutilo, quartzo e mica so comumente utilizados. O

rutilo a ocorrncia natural do mineral dixido de titnio (TiO2), e largamente empregado no revestimento dos eletrodos. Materiais fi-

brosos como celulose, e materiais amorfos como slica e outros com-postos orgnicos so tambm ingredientes comuns dos revestimen-

tos.

As funes do revestimento so: proteo do metal de solda - a funo mais importante do re-

vestimento proteger o metal de solda do oxignio e do nitrog-nio do ar quando ele est sendo transferido atravs do arco, e

enquanto est no estado lquido. A proteo necessria para


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garantir que o metal de solda seja ntegro, livre de bolhas de gs,

e tenha a resistncia e a ductilidade adequadas. s altas tempe-

raturas do arco, o nitrognio e o oxignio prontamente se combi-

nam com o ferro e formam nitretos de ferro e xidos de ferro que,se presentes no metal de solda acima de certos valores mnimos,causaro fragilidade e porosidade. O nitrognio o mais relevan-

te, visto que difcil controlar seu efeito uma vez que ele tenha

entrado no depsito de solda. O oxignio pode ser removido como uso de desoxidantes adequados. Para evitar a contaminao

da atmosfera o fluxo de metal fundido precisa ser protegido por

gases que expulsem a atmosfera circundante do arco e do metalde solda fundido. Isso conseguido usando-se no revestimentomateriais que gerem gases e que se decomponham durante as

atividades de soldagem e produzam a atmosfera protetora. estabilizao do arco- um arco estabilizado aquele que abre

facilmente, queima suavemente mesmo a baixas correntes e po-

de ser mantido empregando-se indiferentemente um arco longoou um curto.

adies de elementos de liga ao metal de solda - uma varie-dade de elementos tais como cromo, nquel, molibdnio, vandio

e cobre podem ser adicionados ao metal de solda incluindo-os na

composio do revestimento. freqentemente necessrio adi-cionar elementos de liga ao revestimento para balancear a perdaesperada desses elementos da vareta durante a atividade desoldagem devido volatilizao e s reaes qumicas. Eletrodos

de ao doce requerem pequenas quantidades de carbono, man-gans e silcio no depsito de solda para resultar em soldas nte-

gras com o nvel desejado de resistncia. Uma parte do carbonoe do mangans provm da vareta, mas necessrio suplement-

la com ligas ferro-mangans e em alguns casos com adies de

ligas ferro-silcio no revestimento. direcionamento do arco eltrico- o direcionamento do fluxo do

arco eltrico obtido com a cratera que se forma na ponta dos


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eletrodos (veja a Figura 2a). O uso de aglomerantes adequados

assegura um revestimento consistente que manter a cratera e

dar uma penetrao adicional e melhor direcionamento do arco

eltrico. funo da escria como agente fluxante - a funo da escria

(1) fornecer proteo adicional contra os contaminantes atmos-

fricos, (2) agir como purificadora e absorver impurezas que so

levadas superfcie e ficam aprisionadas pela escria, e(3) reduzir a velocidade de resfriamento do metal fundido para

permitir o escape de gases. A escria tambm controla o contor-

no, a uniformidade e a aparncia geral do cordo de solda. Isso particularmente importante nas juntas em ngulo. caractersticas da posio de soldagem- a adio de certos

ingredientes no revestimento, principalmente compostos de tit-nio, que tornam possvel a soldagem fora de posio (posies

vertical e sobrecabea). As caractersticas da escria princi-

palmente a tenso superficial e a temperatura de solidificao determinam fortemente a capacidade de um eletrodo ser empre-

gado na soldagem fora de posio. controle da integridade do metal de solda- a porosidade ou os

gases aprisionados no metal de solda podem ser controlados de

uma maneira geral pela composio do revestimento. o balan-o de certos ingredientes no revestimento que tem um efeitomarcante na presena de gases aprisionados no metal de solda.O balano adequado desses ingredientes crtico para a integri-

dade que pode ser obtida para o metal de solda. O ferro-mangans provavelmente o ingrediente mais comum utilizado

para se conseguir a frmula corretamente balanceada. propriedades mecnicas especficas do metal de solda- pro-

priedades mecnicas especficas podem ser incorporadas ao me-

tal de solda por meio do revestimento. Altos valores de impacto abaixas temperaturas, alta ductilidade, e o aumento nas proprie-

dades de escoamento e resistncia mecnica podem ser obtidos


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pelas adies de elementos de liga ao revestimento. isolamento da alma de ao- o revestimento atua como um iso-

lante de tal modo que a alma no causar curto-circuito durante a

soldagem de chanfros profundos ou de aberturas estreitas; o re-vestimento tambm serve como proteo para o operador quan-do os eletrodos so trocados.

Classificao dos ingredientes do revestimento

Os materiais do revestimento podem ser classificados em seisgrupos principais: elementos de liga- elementos de liga como molibdnio, cromo,

nquel, mangans e outros conferem propriedades mecnicas

especficas ao metal de solda. aglomerantes - silicatos solveis como os de sdio e potssio

so empregados no revestimento dos eletrodos como aglomeran-tes. As funes dos aglomerantes so formar uma massa plstica

de material de revestimento capaz de ser extrudada e secada noforno. O revestimento final aps a passagem no forno deve apre-

sentar uma dureza tal que mantenha uma cratera e tenha resis-

tncia suficiente para no se fragmentar, trincar ou lascar. Aglo-merantes tambm so utilizados para tornar o revestimento no

inflamvel e evitar decomposio prematura. formadores de gases - materiais formadores de gases comuns

so os carboidratos, hidratos e carbonatos. Exemplos dessassubstncias so a celulose, os carbonatos de clcio e de magn-

sio, e a gua quimicamente combinada como a encontrada naargila e na mica. Esses materiais desprendem dixido de carbo-

no (CO2), monxido de carbono (CO) e vapor d'gua (H2O) s al-

tas temperaturas do arco de soldagem. A umidade livre tambm outro ingrediente formador de gases que encontrado particu-

larmente nos eletrodos do tipo celulsico e faz parte da formula-


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o em quantidades de 2 - 3%. Ela apresenta uma influncia

marcante no arco e um ingrediente necessrio no eletrodo do

tipo E6010.

estabilizadores do arco - o ar no suficientemente condutorpara manter um arco estvel, e ento se torna necessrio adicio-nar ao revestimento ingredientes que proporcionaro um cami-

nho condutor para a corrente eltrica. Isso particularmente ver-

dadeiro durante a soldagem com corrente alternada. Materiaisestabilizantes so os compostos de titnio, potssio e clcio.

formadores de fluxo e escria - esses ingredientes so empre-

gados principalmente para encorpar a escria e conferir proprie-dades como viscosidade, tenso superficial e ponto de fuso. Aslica e a magnetita so materiais desse tipo.

plasticizantes - os revestimentos so freqentemente granula-dos e, para extrud-los com sucesso, necessrio adicionar ma-

teriais lubrificantes e plasticizantes para fazer com que o revesti-

mento flua suavemente sob presso. Os carbonatos de clcio ede sdio so os mais utilizados.

A Tabela I mostra alguns constituintes tpicos dos revestimentos esuas funes para dois tipos de eletrodos para aos carbono. Obser-

ve que o teor de umidade no eletrodo celulsico E6010 muito maior

que o do tipo de baixo hidrognio E7018. A umidade no revestimentodo eletrodo E6010 necessria para produzir as caractersticas deatuao do arco e no prejudicial na soldagem de aos de baixa re-sistncia, visto que a agitao promovida na poa de fuso muito

intensa e permite a liberao de boa parte do hidrognio. O hidrog-

nio pode causar problemas na soldagem de aos de alta resistncia.


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Classe Composio Funo Proteo

celulose

(C6H10O5)

35% formador de gases

rutilo (TiO2) 15% formador de escria -

estabilizador do arco

ferro-mangans 5% desoxidante - ferro-liga

talco 15% formador de escria

silicato de sdio 25% aglomerante - agentefluxante

E6010

umidade 5%

40% H2

40% CO + CO2

20% H2O

carbonato declcio

30% formador de gases - a-gente fluxante

fluorita (CaF2) 20% formador de escria -agente fluxante

ferro-mangans 5% desoxidante - ferro-liga

silicato de po-

tssio

15% aglomerante - estabili-

zador do arcop de ferro 30% agente de deposio

E7018

umidade 0,1%

80% CO

20% CO2

Tabela I - Composio e funo dos constituintes do revestimento dos ele-

trodos


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Tipos de revestimento

Celulsico

O revestimento celulsico apresenta as seguintes caractersticas:

elevada produo de gases resultantes da combusto dos mate-riais orgnicos (principalmente a celulose);

principais gases gerados: CO2, CO, H2, H2O (vapor); no devem ser ressecados; a atmosfera redutora formada protege o metal fundido;

o alto nvel de hidrognio no metal de solda depositado impede ouso em estruturas muito restritas ou em materiais sujeitos a trin-

cas por hidrognio; alta penetrao;

pouca escria, facilmente destacvel; muito utilizado em tubulaes na progresso descendente; operando em CC+, obtm-se transferncia por spray.

Rutlico

O revestimento rutlico apresenta as seguintes caractersticas: consumvel de uso geral; revestimento apresenta at 50% de rutilo (TiO2);

mdia penetrao; escria de rpida solidificao, facilmente destacvel;

o metal de solda pode apresentar um nvel de hidrognio alto (at30 ml/100g);

requer ressecagem a uma temperatura relativamente baixa, paraque o metal de solda no apresente porosidades grosseiras.


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Bsico

O revestimento bsico apresenta as seguintes caractersticas: geralmente apresenta as melhores propriedades mecnico-

metalrgicas entre todos os eletrodos, destacando-se a tenaci-dade;

elevados teores de carbonato de clcio e fluorita, gerando ummetal de solda altamente desoxidado e com muito baixo nvel de

incluses complexas de sulfetos e fosfetos;

no opera bem em CA, quando o teor de fluorita muito elevado; escria fluida e facilmente destacvel;

cordo de mdia penetrao e perfil plano ou convexo; requer ressecagem a temperaturas relativamente altas;

aps algumas horas de contato com a atmosfera, requer resse-

cagem por ser altamente higroscpico;

Altssimo rendimento

O revestimento de altssimo rendimento apresenta as seguintes

caractersticas: adio de p de ferro (rutlico/bsico); aumenta a taxa de deposio; pode ou no ser ligado;

aumenta a fluidez da escria, devido formao de xido de fer-ro;

melhora a estabilidade do arco e a penetrao reduzida, princi-palmente com alta intensidade de corrente, o que pode minimizara ocorrncia de mordeduras;

possibilidade de soldar por gravidade (arraste);

reduz a tenacidade do metal de solda.

Os eletrodos de altssimo rendimento possuem uma aplicao


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com altas taxas de deposio, que a soldagem por gravidade em

estaleiros navais com o dispositivo (trip) mostrado na Figura 3.

Figura 3 - Equipamento para soldagem por gravidade do eletrodo OK 33.80

A especificao AWS A5.1

Essa especificao da American Welding Society (AWS) foi de-

senvolvida ao longo dos anos por um comit composto de membrosque representam os fabricantes de consumveis, como a ESAB, usu-

rios da indstria de soldagem e membros independentes de universi-

dades e laboratrios. Essa equipe equilibrada necessria para evi-

tar tendncias nas especificaes.


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Os eletrodos para aos carbono so classificados pelos fabrican-

tes de consumveis, em conformidade com a especificao acima,

com base nas propriedades mecnicas (tambm conhecidas como

propriedades fsicas) do metal de solda, no tipo de revestimento, naposio de soldagem, e no tipo de corrente (CA ou CC). O sistema declassificao elaborado para fornecer certas informaes sobre o

eletrodo e o metal de solda depositado. O significado das designa-es da AWS mostrado na Figura 4 e na Tabela II.

E XX (X) Y Z

Eletrodo

Indicam resistncia trao X1000 psi

Refere-se posio de soldagem(1 = todas as posies, 2= horizontal eplana, 3= plana, 4 = plana,sobrecabea, horizontal, verticaldescendente)

Indica o grau de utilizao do eletrodo.Por ex. o tipo de corrente e o tipo derevestimento

E XX (X) Y Z

Eletrodo




E XX (X) Y Z

Eletrodo




Eletrodo




Figura 4 - Classificao de eletrodos revestidos para aos carbono


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Classe Corrente ArcoPene-trao

Revestimento/escriaP deferro

EXX10 CC+ agressivo profunda celulsico - sdio 0-10%EXX11 CA/CC+ agressivo profunda celulsico - potssio 0

EXX12 CA/CC- mdio mdia rutlico - sdio 0-10%

EXX13 CA/CC-/CC+ suave leve rutlico - potssio 0-10%

EXX14 CA/CC-/CC+ suave leve rutlico - p de ferro 25-40%

EXX15 CC+ mdio mdia baixo hidrognio - sdio 0

EXX16 CA/CC+ mdio mdia baixo hidrognio - potssio 0

EXX18 CA/CC+ mdio mdia baixo hidrognio - p de ferro 25-40%

EXX20 CA/CC- mdio mdia xido de ferro - sdio 0

EXX22 CA/CC-/CC+ mdio mdia xido de ferro - sdio 0

EXX24 CA/CC-/CC+ suave leve rutlico - p de ferro 50%

EXX27 CA/CC-/CC+ mdio mdia xido de ferro - p de ferro 50%

EXX28 CA/CC+ mdio mdia baixo hidrognio - p de ferro 50%

EXX48 CA/CC+ mdio mdia baixo hidrognio - p de ferro 25-40%

O percentual de p de ferro baseado na massa do revestimento

Tabela II - Classificao dos eletrodos para aos carbono

Essas classificaes em conformidade com a especificaoAWS A5.1 so determinadas pelo fabricante de eletrodos de acor-

do com os resultados dos testes. A American Welding Societyno a-

prova nem reprova eletrodos.

A American Society of Mechanical Engineers (ASME) utiliza nantegra as especificaes de eletrodos da AWSadicionando as letrasSF antes do nmero da especificao. Ento, a especificaoAWS A5.1 transforma-se na especificao ASME SFA5.1. Tanto a

classificao quanto os requisitos so os mesmos.


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Composio qumica do metal de solda (AWS A5.1)

A Tabela III mostra os requisitos qumicos para eletrodos revesti-dos aplicveis aos aos carbono.

Classe Mn Si Ni Cr Mo VMn+Ni+Cr+Mo+

V

E6010 - - - - - -

E6011 - - - - - -

E6012 - - - - - -E6013 - - - - - -

E6020 - - - - - -

E6022 - - - - - -

E6027 - - - - - -

E7014 1,25 0,90 0,30 0,20 0,30 0,08 1,50

E7015 1,25 0,90 0,30 0,20 0,30 0,08 1,50

E7016 1,60 0,75 0,30 0,20 0,30 0,08 1,75

E7018 1,60 0,75 0,30 0,20 0,30 0,08 1,75

E7024 1,25 0,90 0,30 0,20 0,30 0,08 1,50

E7027 1,60 0,75 0,30 0,20 0,30 0,08 1,75

E7028 1,60 0,90 0,30 0,20 0,30 0,08 1,75

E7048 1,60 0,90 0,30 0,20 0,30 0,08 1,75

Tabela III - Requisitos qumicos para eletrodos revestidos para aos carbono

Propriedades mecnicas (AWS A5.1)

Os ensaios mecnicos (ou fsicos) de metal depositado so reali-zados em todos os corpos de prova na condio como soldado. Isso


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significa que a solda ou o metal de solda no fica sujeito a qualquer

tipo de tratamento trmico. Corpos de prova de trao para todas as

classificaes de eletrodos exceto os de baixo hidrognio (E7015,

E7016, E7018, E7028 e E7048) so envelhecidos na faixa de 95C a105C por 48 horas antes do ensaio de trao. Isso no considera-

do um tratamento trmico, pois simplesmente acelera a difuso do

hidrognio do metal de solda nos eletrodos do tipo celulsico ou rutli-co.

A Tabela IV mostra as propriedades mecnicas para os eletrodosrevestidos aplicveis aos aos carbono.

Classe LE (MPa) LR (MPa) Al (%)Ch V

mdia(J)

Ch Vindiv.

(J)

Temp

(C)

E6010 331 414 22 27 20 -29C

E6011 331 414 22 27 20 -29C

E6012 331 414 17 - - -

E6013 331 414 17 - - -

E6020 331 414 22 - - -

E6022 - 414 - - - -

E6027 331 414 22 27 20 -29C

E7014 399 482 17 - - -

E7015 399 482 22 27 20 -29C

E7016 399 482 22 27 20 -29CE7018 399 482 22 27 20 -29C

E7024 399 482 17 - - -

E7028 399 482 22 27 20 -18C

E7048 399 482 22 27 20 -29C

Tabela IV - Propriedades mecnicas dos eletrodos revestidos para aos

carbono


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Caractersticas individuais dos eletrodos revestidos

eletrodos E6010 foram originalmente desenvolvidos para pro-

porcionar uma atividade de soldagem e um metal de solda me-

lhor. O revestimento , predominantemente, uma pasta de celu-lose modificada com silicatos minerais, desoxidantes e silicato desdio. A quantidade de revestimento desses eletrodos peque-na, cerca de 10-12% em peso. Como a massa de celulose se

queima durante a soldagem, a escria mnima e normalmentede fcil remoo. O arco tem uma penetrao profunda e, com

manipulao adequada do arco, cordes de solda de boa quali-dade podem ser depositados em todas as posies. A maioria

dos navios construdos nos Estados Unidos durante a II Guerra

Mundial foi soldada com esses eletrodos. Formulaes especiaisdeles so empregadas na soldagem de dutos na progressodescendente. Soldas razoavelmente ntegras podem ser execu-tadas em juntas de topo com abertura de raiz utilizando esses e-

letrodos. eletrodos E6011so similares aos E6010 exceto que compostos

de potssio em quantidade suficiente so adicionados ao reves-timento para estabilizar o arco e permitir que o eletrodo seja utili-

zado com corrente alternada. A penetrao ligeiramente menor

que a do eletrodo E6010. eletrodos E6012 possuem vrios nomes comuns. Na Europa

so chamados de eletrodos rutlicos. O revestimento contmgrandes quantidades do mineral rutilo (dixido de titnio, TiO2). O

arco possui baixa penetrao, e com manipulao adequada po-

dem ser fechadas grandes aberturas de raiz. Embora a especifi-cao permita a soldagem com CA ou CC, o arco mais suave ea quantidade de respingos menor quando empregada corren-te contnua.

eletrodos E6013 tambm contm um grande percentual de di-

xido de titnio (rutilo - TiO2) em seu revestimento. Eles so proje-


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tados para ter um arco de baixa penetrao, permitindo que me-

tais de pequena espessura sejam soldados sem furar a pea. O

revestimento contm compostos de potssio suficientes para es-

tabilizar o arco na soldagem com corrente alternada (CA). eletrodos E7014so parecidos com os eletrodos E6013, exceto

que foi adicionado o p de ferro e aplicado alma do eletrodo

um revestimento mais espesso. Isso resulta em taxas de deposi-

o mais altas com o eletrodo E7024 que com o E6013. eletrodos E7015foram os primeiros eletrodos de baixo hidrog-

nio. Eles foram desenvolvidos na dcada de 1940 para soldar

aos temperveis. Todos os eletrodos previamente analisadostm quantidades considerveis de hidrognio em seus revesti-mentos na forma de gua ou de hidrognio quimicamente combi-

nado em compostos qumicos. Quando um ao tempervel sol-dado com qualquer eletrodo que contenha quantidades conside-rveis de hidrognio ocorre normalmente fissurao a frio. Essas

trincas aparecem no metal de base bem abaixo do cordo desolda e paralelas a ele. O calcrio e outros ingredientes que so

baixos em umidade so empregados no revestimento, eliminandoesse hidrognio que induz fissurao (trincas ou fissurao in-duzida pelo hidrognio hydrogen induced cracking HIC). O

revestimento do tipo baixo hidrognio base de sdio, o quelimita o uso desses eletrodos somente a CC+. Os eletrodosE7015 no esto mais disponveis no mercado de uma maneirageral, tendo sido substitudos pelos tipos E7016 e E7018.

eletrodos E7016so bem similares ao tipo E7015, exceto que ouso do potssio no revestimento permite que esses eletrodos

possam ser empregados tanto com CA como com CC+. eletrodos E7018so a verso mais moderna do eletrodo de bai-

xo hidrognio. A adio de quantidades considerveis de p de

ferro ao revestimento resulta num arco mais suave e com menosrespingos. Esse moderno balano de ingredientes do revestimen-

to resulta numa grande melhoria na estabilidade do arco, na dire-


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o do arco e na facilidade de manuseio em todas as posies. eletrodos E6020possuem um revestimento que consiste princi-

palmente em xido de ferro, compostos de mangans e slica.

Eles produzem um arco do tipo spraye uma escria pesada queproporciona proteo extra ao metal de solda fundido, que mui-to fluido, limitando seu uso s juntas em ngulo nas posies

plana ou horizontal. eletrodos E6022servem para a soldagem de chapas finas sob

altas correntes e altas velocidades de soldagem. No esto mais

disponveis de uma maneira geral.

eletrodos E7024 possuem um revestimento similar aos tiposE6012 e E6013, porm apresentam um revestimento muito pe-sado que contm 50% de p de ferro em peso. Sob correntes re-

lativamente altas apresenta altas taxas de deposio. As soldasso limitadas s posies plana e horizontal em ngulo. A pene-

trao relativamente baixa. Podem ser empregadas as corren-

tes de soldagem CA, CC+ e CC-. eletrodos E6027so tambm do tipo de alto teor de p de ferro,

consistindo o revestimento de 50% de p de ferro em peso. Ascorrentes de soldagem podem ser CA, CC+ ou CC-. A penetra-

o mdia e os cordes de solda so levemente cncavos com

boa fuso nas paredes laterais do chanfro. Como em todos oseletrodos de alto teor de p de ferro, a taxa de deposio desseseletrodos alta.

eletrodos E7028so bem semelhantes os do tipo E7018, exceto

que o revestimento mais pesado e contm 50% em peso de pde ferro. Diferentemente dos eletrodos E7018, so adequados

apenas s posies plana e horizontal em ngulo. A taxa de de-posio muito alta.

eletrodos E7048 so bem similares aos do tipo E7018, exceto

que so desenvolvidos para condies de soldagem excepcio-nalmente boas na progresso vertical descendente.


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Seleo do eletrodo adequado para aoscarbono

Muitos fatores devem ser considerados quando se seleciona oeletrodo adequado para uma determinada aplicao. Alguns itens aserem considerados so: tipo do metal de base- a soldagem de aos carbono ou aos de

baixo carbono (teor de carbono inferior a 0,30%) com eletrodos

revestidos de alma de ao doce no apresenta problemas namedida em que a resistncia trao do metal de solda normal-mente excede a resistncia trao do metal de base. No entan-

to, a composio qumica do metal de base tambm importan-

te. Soldas realizadas em aos de usinagem fcil que tenham umteor relativamente alto de enxofre sero porosas a menos quesejam feitas com um eletrodo de baixo hidrognio como o E7018.

Algumas vezes so encontrados aos fora de faixa ou aos car-bono de composio qumica duvidosa. Nesses casos a melhor

escolha seria um eletrodo revestido de baixo hidrognio. posio de soldagem - a posio de soldagem determinar se

ser empregado um eletrodo para soldagem em todas as posi-es ou outro para posies plana e horizontal. Correntes de sol-

dagem mais altas e, portanto, maiores taxas de deposio so

possveis durante a soldagem nas posies plana ou horizontal.Sempre que possvel, a pea deve ser posicionada levando-seem considerao a facilidade de soldagem a maior velocidade de

soldagem. equipamento disponvel- a escolha do eletrodo depender dos

equipamentos CA ou CC disponveis. Se ambos os equipamen-tos estiverem disponveis, considere os seguintes fatos gerais:1. para uma penetrao mais profunda empregue CC+

2. para uma penetrao menos profunda e maior taxa de depo-


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sio empregue CC-

3. para ficar livre de sopro magntico aplique CA espessura da chapa- durante a soldagem de chapas finas de-

vem ser empregados eletrodos de baixa penetrao. Chapasmais espessas podem necessitar de um eletrodo com penetraoprofunda. Muitas chapas grossas podem necessitar de eletrodos

de penetrao profunda para o passe de raiz, e de um eletrodo

de mais alta taxa de deposio para os passes subseqentes. montagem- alguns eletrodos so mais adequados que outros no

fechamento de aberturas das peas a serem soldadas. Alguns

fabricantes de eletrodos produzem consumveis especialmenteformulados para montagens deficientes. custos da soldagem- os principais fatores que afetam os custos

da soldagem so a mo de obra e indiretos, a taxa de deposio,a eficincia de deposio e o custo dos eletrodos.

Usos tpicos dos eletrodos pela sua classificao

Os eletrodos de classificao E6010e E6011deveriam ser prefe-

rencialmente usados na soldagem de juntas de ao doce na posio

vertical com abertura de raiz. Se houver apenas fontes CA (transfor-madores) disponveis a escolha deve recair no eletrodo tipo E6011.

Muitas vezes encontrado sopro magntico quando se solda comCC. O emprego de eletrodos E6011 com CA elimina o sopro magnti-

co.Os eletrodos de classificao E6012 ainda so muito utilizados

nos dias atuais em reparos e na soldagem de estruturas menos crti-

cas. Aos carbono apresentando alguma oxidao podem ser solda-dos com esse tipo de eletrodo. Pode tambm ser empregado no fe-

chamento de grandes aberturas. O uso desse eletrodo, contudo, di-minuiu consideravelmente nos ltimos anos. Antes da chegada dos

eletrodos de baixo hidrognio e de outros processos de soldagem o


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eletrodo E6012 constitua 60% da produo total de eletrodos.

Os eletrodos de classificao E6013foram originalmente desen-

volvidos para apresentar baixa penetrao e cordes de solda planos.

Essas caractersticas permitiram a soldagem de chapas finas com es-ses eletrodos. Hoje em dia muitos eletrodos E6013 so empregadosno lugar de eletrodos E6012 graas ao arco mais suave, menos res-pingos e superfcie mais uniforme do cordo.

Os eletrodos de classificao E7014, como indicado anteriormen-

te, possuem p de ferro adicionado formulao do revestimento doseletrodos E6013. Essa adio permite que o eletrodo seja soldado

sob altas correntes de soldagem, resultando em taxa e eficincia dedeposio mais alta. As aplicaes do eletrodo E7014 so semelhan-

tes s do eletrodo E6013.

Os eletrodos de classificao E7016so, como j foi indicado an-

teriormente, bsicos de baixo hidrognio. Essa combinao de carac-

tersticas permite que esse eletrodo seja utilizado para soldar algunsaos de maior teor de carbono e tambm alguns aos de baixa liga.

Esse eletrodo tem sido menos consumido por causa de sua taxa dedeposio mais baixa e tambm menor eficincia de deposio emrelao ao eletrodo do tipo E7018.

Os eletrodos de classificao E7018 so de baixo hidrognio

com adio de p de ferro. A quantidade considervel de p de ferro

no revestimento e tambm uma quantidade de revestimento bemmaior permitem que esses eletrodos sejam aplicados sob correntes

de soldagem mais altas que as empregadas com os eletrodos E7016.O arco mais suave e a facilidade de soldagem do eletrodo E7018 tor-nam-no o favorito dos soldadores. Correntes de soldagem relativa-

mente mais altas e adies de p de ferro fundindo no metal de soldaresultam em maiores taxas e eficincias de deposio. O eletrodo b-

sico E7018 deposita o metal de solda de melhor qualidade para a sol-dagem de aos de baixo carbono. Sua maior desvantagem que ele

precisa ser mantido seco. Eletrodos que absorveram umidade devido


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exposio atmosfera ou a outras fontes de umidade depositam

metal de solda com porosidade. Alm disso, os eletrodos E7018 no

devem ser aplicados na soldagem de passes de raiz em juntas de to-

po com abertura para no se correr o risco de porosidade excessiva.Quando os eletrodos E7018 tiverem que ser empregados em passesde raiz de juntas de topo, a raiz deve ser selada por um cobre-juntas.

Os eletrodos de classificao E7024recebem grande quantidade

de p de ferro em seu revestimento (aproximadamente 50%). Dessacombinao de mais p de ferro no revestimento resultam altssimas

taxas de deposio e eficincias de deposio. Esses eletrodos esto

limitados s posies plana e horizontal em ngulo. A qualidade dometal de solda depositado por esses eletrodos no to boa quanto

a dos eletrodos E7018 (por exemplo, a ductilidade do metal de soldadepositado por um eletrodo E7024 menor que a do E7018 (veja aFigura 5).

Figura 5 - Taxa de deposio de eletrodos revestidos de dimetro 4,0 mm


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Taxas de deposio de eletrodos

A taxa de deposiode um determinado eletrodo revestido influ-encia substancialmente o custo total do metal de solda depositado. A

taxa de deposio a massa de metal de solda depositado por uni-dade de tempo (de arco aberto). Ela aumenta com a corrente de sol-dagem dentro dos limites de um determinado eletrodo. Como foi mos-trado na Figura 5, um eletrodo E7024 de dimetro 4,0 mm pode de-

positar mais que o dobro que um eletrodo E6010. fcil de ver que

pode ser alcanada uma economia sensvel de mo de obra e custosindiretos se puder ser empregado um dos eletrodos de maior taxa de

deposio.

A eficincia de deposiode um determinado eletrodo revestido

tambm tem seu efeito nos custos da soldagem. Ela representa a

massa de metal de solda depositado comparada com a massa totalde eletrodo consumido e expressa por um percentual (veja a Equa-

o [1], a Tabela V e a Tabela VI).

[1] 100eletrododototalMassa

depositadometaldoMassa(%)deposiodeEficincia =

Na soldagem com eletrodos revestidos parte da massa do eletro-do perdida como escria, respingos, fumos, gases e pontas. Se umeletrodo apresenta 65% de eficincia de deposio, isso significa que,

para cada 100 g de eletrodo consumido, sero produzidos 65 g demetal depositado. A perda com pontas a parte do eletrodo que descartada no considerada na eficincia de deposio, visto

que o comprimento da ponta varia com o soldador ou com a aplica-o. A Tabela VI ilustra como a perda das pontas afeta a eficincia de

deposio. Um eletrodo E6010 possui uma eficincia de deposio

mdia real de 71,6% sem considerar a perda da ponta. O descarte de

uma ponta de comprimento 50 mm resulta numa queda do metal de


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solda depositado para 63,8%. De modo similar, se forem descartadas

pontas de comprimento 100 mm, a eficincia de deposio cai para

42,6%.

ClasseEficincia de

deposio mdia

(%)

E6010 63,8

E6011 68,5

E6012 66,9

E6013 66,8

E7014 64,6

E7016 62,8

E7018 69,5

E6020 65,2

E7024 66,8

E7027 68,6

Nota: inclui perda de ponta de 50 mm

Tabela V - Eficincia de deposio de eletrodos revestidos para aos carbono


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Comprimentoda ponta

(mm)

Metal depositadoE6010

(%)

Perda do eletrodo decomprimento 350 mm

(%)

50 63,8 36,275 58,5 41,5

100 53,2 46,8

125 47,9 52,1

150 42,6 57,4

O eletrodo E6010 tem eficincia de deposio de 71,6%.Perdas devido escria, respingos e fumos.

Tabela VI - Perda da ponta dos eletrodos

Parmetros de soldagem

A Tabela VII mostra os parmetros de soldagem recomendadospara a soldagem com eletrodos revestidos OKpara aos carbono esuas respectivas taxas de deposio e eficincias de deposio.


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Eletrodo AWSDimetro

(mm)Corrente

(A)Valor timo

(A)Tx. dep.(kg/h)

Ef. dep.(%)

OK 22.45P

OK 22.50

E6010

E6010

2,53,24,0

5,0

60 8080 14090 180

120 250

75100 / 130140 / 170

160 / 190

0,70,9 / 1,01,3 / 1,3

1,5 / 1,6

7276 / 6974 / 64

75 / 70

OK 22.65P E6011

2,53,24,0

5,0

40 7560 12580 180

120 230

75120150

180

0,61,01,7

1,9

617177

73

OK 46.00

OK 46.13OK 43.32 E6013

2,02,5

3,24,0

5,0

50 7060 100

80 150105 205

155 300

5085

125140 / 160 / 180

180 / 200 / 220

0,60,7

1,01,2 / 1,4 / 1,6

1,5 / 1,7 / 1,9

7373

7376 / 74 / 71

74 / 71 / 73

OK 33.80 E7024

3,24,05,0

6,0

130 170140 230210 350

270 430

140 / 180180 / 210 / 240245 / 270 / 290

320 / 360

1,9 / 2,32,4 / 2,9 / 3,33,4 / 3,8 / 4,1

4,3 / 5,3

72 / 7171 / 73 / 6969 / 71 / 68

72 / 69

OK 48.04OK 48.06

OK 48.07

OK 55.00

E7018E7018

E7018-1

E7018-1

2,53,2

4,0

5,0

65 105100 150

130 200

185 270

90120 / 140

140 / 170

200 / 250

0,81,2 / 1,2

1,4 / 1,7

2,2 / 2,4

6672 / 71

75 / 74

76 / 75

Tabela VII - Recomendaes de parmetros de soldagem para os eletrodosrevestidos OKpara a soldagem de aos carbono

Sistemas bsicos e cidos de escria

O tipo de escria produzida pelos eletrodos revestidos tem um

efeito determinante na qualidade do metal de solda. Os eletrodos

E6010, E6011, E6012, E6013, E7014, E7024 e outros eletrodos celu-lsicos e rutlicos produzem escrias predominantemente formadas

por dixido de silcio (areia, slica, SiO2) e apresentam um comporta-


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mento cido. Sistemas cidos de escria no refinam o metal de sol-

da. Por outro lado, a escria dos eletrodos E7016, E7018 e de outros

de baixo hidrognio constituda principalmente de cal e fluorita, dois

compostos que apresentam comportamento bsico. Escrias bsicasrealizam algum refino do metal de solda, resultando num teor maisbaixo de incluses no metlicas.

Vantagens e desvantagens de eletrodos

revestidos para aos carbono

So vrias as vantagens do processo de soldagem por eletrodos

revestidos. o processo de soldagem mais simples disponvel. Tudoo que se necessita de uma fonte de energia de corrente constante,

dois cabos eltricos e o eletrodo. o processo de soldagem mais fle-

xvel no sentido que pode ser empregado em qualquer posio desoldagem para quase todas as espessuras dos aos carbono.

As desvantagens so que os eletrodos revestidos apresentam ta-xas de deposio mais baixas que os outros processos, tornando-o

menos eficiente. Alm disso, o uso de eletrodos revestidos para aos

carbono requer mais treinamento dos soldadores novos que os pro-cessos de soldagem semi-automticos e automticos.


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Captulo 3

Eletrodos revestidos para asoldagem de aos de baixa liga

Aos de baixa liga

Aos de baixa liga so aqueles que possuem pequenas quanti-

dades de elementos de liga adicionados com objetivos especficos, ou

seja, aumentar a resistncia mecnica, a tenacidade, a resistncia corroso, a resistncia carepa, ou alterar a resposta ao tratamento

trmico. Quase todo o fabricante de aos produz uma famlia de aosde baixa liga vendidos sob marcas comerciais conhecidas pelo mer-

cado. Muitos dos aos so projetados para desenvolver suas proprie-dades especficas, tais como alta resistncia ou tenacidade, na condi-

o laminados a quente e sob condies de resfriamento controladas,dispensando tratamentos trmicos subseqentes. Outras composi-

es de aos de baixa liga so projetadas para atingir suas proprie-dades especficas aps os tratamentos trmicos como, por exemplo,

aos que sofrem tmpera e revenimento para atingirem alta resistn-

cia com boa tenacidade. Os eletrodos revestidos para a soldagem deaos de baixa liga so desenvolvidos, na maioria dos casos, mais pa-

ra combinar as propriedades mecnicas que a composio qumicaexata do ao. Excees a essa regra so os eletrodos ao cromo-

molibdnio (Cr-Mo), que precisam conter aproximadamente os mes-


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mos teores de elementos de liga do metal de base para atingir as

propriedades deste.

Conseqncias do hidrognio no ao debaixa liga

Uma das razes pelas quais os aos de baixa liga esto se tor-

nando cada vez mais populares foi a pesquisa extensiva que foi leva-da adiante para o desenvolvimento dos eletrodos para sold-los. Em-

bora sejam necessrios cuidados e precaues especiais na solda-gem dos aos de baixa liga, possvel nos dias atuais sold-los com

alto grau de confiabilidade. Porm, no foi sempre assim. Durante a IIGuerra Mundial, quando houve um aumento dramtico no uso de a-

os de alta resistncia e baixa liga, houve tambm um corresponden-

te aumento nos defeitos de soldagem. Percebeu-se rapidamente queos aos temperveis no poderiam ser soldados da mesma maneira ecom os mesmos eletrodos que eram comumente empregados na sol-

dagem dos aos carbono de baixa resistncia. Atravs de muita pes-

quisa foi descoberto que o hidrognio aprisionado era o responsvelpelos defeitos de solda, e o termo fragilizao pelo hidrogniotornou-

se sinnimo de um alerta vermelho de desastre iminente.

Quando compostos que contm hidrognio como gua, minerais,ou produtos qumicos esto presentes no revestimento do eletrodo,

como comum em eletrodos para aos carbono, o hidrognio quimi-camente ligado se dissocia em hidrognio atmico sob a ao do ca-

lor do arco. O metal de solda fundido tem a capacidade de dissolver ohidrognio atmico. No entanto, logo que o metal de solda se solidifi-

ca, perde sua capacidade de manter o hidrognio em soluo, e este

expelido para a atmosfera ou se difunde atravs da regio de sol-


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dagem. O ao e o metal de solda no so to slidos quanto eles a-

parentam a olho nu, estando cheios de poros microscpicos. Os to-

mos de hidrognio podem se mover para fora da regio do metal de

solda e atingir a zona termicamente afetada, que uma rea da maiorimportncia na soldagem, especialmente nos aos de alta resistncia.

A zona termicamente afetada (ZTA, veja a Figura 6) a regio dasolda que no se fundiu durante a soldagem, porm sofreu mudanas

microestruturais resultantes do calor induzido pela soldagem. Essaregio pode se tornar um elo fraco em uma junta soldada que, em

condies normais, seria suficientemente resistente. Primeiramente, a

estrutura granular da (ZTA) no to refinada e, portanto, mais fra-ca que o metal de base circunvizinho ou que o metal de solda com

estrutura bruta de fuso. Em segundo lugar, se a ZTA se resfriar muitorapidamente em determinados aos, forma-se uma estrutura cristalinafrgil e dura conhecida como martensita. Os poros relativamente

grandes da zona termicamente afetada so stios naturais de captura

do hidrognio atmico. Quando dois tomos de hidrognio se encon-

tram h uma unio imediata entre eles para formar o hidrognio mo-lecular (H2, estado gasoso). As molculas de hidrognio resultantesso maiores que a estrutura cristalina do metal e podem ficar impedi-

das de migrarem livremente. medida que mais e mais tomos de

hidrognio migram at os poros e formam molculas que permane-cem aprisionadas, podem se desenvolver enormes presses internas.Os aos carbono e os de mais baixa resistncia possuem plasticidadesuficiente para acomodar as tenses internas resultantes da presso

do hidrognio de forma que no causem trincas no ao. Por outro la-

do, aos que possuam alta dureza e alta resistncia no apresentamplasticidade suficiente para acomodar a presso, e se houver muitohidrognio pode ocorrer fissurao.


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Figura 6 - A zona termicamente afetada

O defeito causado, conhecido como fissurao a frio (veja a

Figura 7), inicia-se na ZTA, tornando-se particularmente perigoso por-que a trinca no fica imediatamente aparente a olho nu. Ela ocorre

depois que o metal resfriou de 200C at a temperatura ambiente, e

muitas vezes chamada de trinca a frio. Esse defeito pode ocorrer logo

aps o resfriamento at a temperatura ambiente ou pode levar horas,

dias, ou mesmo meses antes que acontea.


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Figura 7 - Fissurao a frio

Pr-aquecimento

Aos que so fortemente temperveis por meio de um resfria-

mento rpido da zona termicamente afetada necessitam de controles

de temperatura de pr-aquecimento e entrepasses. Quando o pr-aquecimento aplicado no ao, a taxa de resfriamento diminui. Man-ter a temperatura constante entre os passes de solda tambm ajudano controle da taxa de resfriamento.

Taxas de resfriamento menores evitam que o ao sofra excessivoendurecimento e, portanto, minimiza a chance de ocorrer fissuraosob cordo. Quando essa tcnica combinada com o uso de eletro-dos revestidos de baixo hidrognio, pode-se esperar um alto grau deconfiabilidade das soldas.


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A fabricao de eletrodos de baixohidrognio

A descoberta de defeitos de solda relacionados ao teor de hidro-gnio difusvel deu incio ao desenvolvimento de eletrodos de baixohidrognio. As funes do revestimento em eletrodos de baixo hidro-gnio (isto , proteo contra a atmosfera, estabilizao do arco, adi-

o de elementos de liga, etc) so bem parecidas com aquelas des-

critas no Captulo 2, mas o revestimento formulado com ingredien-tes que no possuem hidrognio em sua composio qumica. Isso principalmente alcanado pela eliminao de compostos orgnicos e

qumicos com alto teor de umidade. Realmente o controle dos nveis

de umidade no revestimento crtico na fabricao e no emprego deeletrodos de baixo hidrognio.

Adicionalmente eliminao do hidrognio na frmula do reves-

timento, o processo de fabricao prev um ciclo de secagem a altatemperatura. Depois da extruso do revestimento na alma, da mesma

forma que na fabricao de eletrodos revestidos para aos carbono,os eletrodos de baixo hidrognio so colocados num forno de seca-

gem a baixa temperatura (de 150C a 200C), e ento ressecados

num forno separado de alta temperatura (de 420C a 480C) por um

determinado perodo. Esse procedimento praticamente elimina toda a

umidade e, para prevenir contra a reabsoro da umidade natural-mente presente na atmosfera, os eletrodos so imediatamente emba-lados em latas aps a ressecagem a alta temperatura.

Armazenagem e recondicionamento

Todos os eletrodos de baixo hidrognio absorvero alguma umi-


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dade do ar aps a abertura da lata. Por isso, os eletrodos que no fo-

rem consumidos dentro de um determinado intervalo de tempo, de-

vem ser armazenados em uma estufa e mantidos a temperatura cons-

tante.Diversos cdigos estruturais e militares permitem apenas tempos

determinados de exposio, que podem variar de 30 minutos at8 horas dependendo de teor de elementos de liga do eletrodo, da u-

midade relativa da rea de trabalho e do nvel crtico da aplicao. Seos eletrodos de baixo hidrognio ficarem expostos atmosfera alm

desses limites, devem ser descartados ou ressecados numa estufa

apropriada por um determinado intervalo de tempo a uma certa faixade temperatura.

As condies de ressecagem e de manuteno recomendadas

para os eletrodos OK de baixo hidrognio (bsicos) esto indicadasna Tabela XVI e na Tabela XVII.

Revestimentos resistentes umidade

A absoro de umidade merece uma ateno especial de usu-rios finais como estaleiros navais e fabricantes de oleodutos situados

em reas do mundo que apresentam alto nvel de umidade relativa.Quando a temperatura e a umidade relativa aumentam, a probabilida-

de de absoro de umidade no revestimento do eletrodo de baixo hi-

drognio tambm aumenta. Para combater essa possibilidade, a mai-oria dos fabricantes de eletrodos desenvolveu nos ltimos anos ele-trodos de baixo hidrognio com revestimentos resistentes umidade.Esses revestimentos reduzem a absoro de umidade em eletrodos

que ficaram expostos ao ar por longos perodos, acrescentando um

grau extra de confiabilidade aos eletrodos de baixo hidrognio.

Os grficos mostrados na Figura 8a, na Figura 8b e na Figura 8cdo uma idia da efetividade de um revestimento resistente umida-de. O mtodo escolhido para a realizao desses testes est descrito


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na especificao AWS A5.5. Ele foi escolhido porque satisfaz s es-

pecificaes AWS e sensvel apenas gua, tornando-o um dos

mais precisos e confiveis mtodos de determinao de umidade a-

tualmente em uso.

Figura 8a - Efetividade do revestimento resistente umidade


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Figura 8b - Efetividade do revestimento resistente umidade

Figura 8c - Efetividade do revestimento resistente umidade


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O cdigo estrutural AWSe as especificaes militares permitem,

respectivamente, um mximo de 0,40% e 0,20% de teor de umidade

para os eletrodos de baixo hidrognio E70XX. Conforme j foi exibido

na Figura 8, esses eletrodos satisfazem a esses requisitos de baixaumidade at alm dos tempos de exposio que so normalmentepraticados em campo.

A especificao AWS A5.5

Com muito poucas excees, os eletrodos de baixa liga so fei-

tos adicionando-se ao revestimento os elementos de liga apropriados,e no empregando uma alma de ao ligado que seja compatvel como metal de base de baixa liga. Eletrodos revestidos para aos de bai-

xa liga so classificados em conformidade com a especificaoAWS A5.5 da American Welding Society. Esta especificao contm

os requisitos de propriedades mecnicas e as condies de alvio detenses, os requisitos de composio qumica, e tambm os requisi-tos de integridade do metal de solda. Os eletrodos so classificados

sob essa especificao em conformidade com as propriedades me-

cnicas e a composio qumica do metal de solda, com o tipo de re-vestimento, e com a posio de soldagem. A classificao do eletrodo

determinada pelo fabricante de acordo com os resultados de seus

prprios testes. O fabricante, portanto, garante que seu eletrodo a-tende aos requisitos da especificao AWS.

As designaes alfanumricas empregadas para as classifica-es de eletrodos revestidos de baixa liga possuem o mesmo signifi-

cado dos eletrodos para aos carbono, exceto que o(s) componen-te(s) principal(is) da liga (so) indicado(s) por um sufixo alfanumri-

co.


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Por exemplo, a classificao E7018-A1 indica: um eletrodo (letra E);

um limite de resistncia mnimo de 70 ksi (70); observe que

70 ksi = 485 MPa; soldabilidade em todas as posies (1); baixo hidrognio com adio de p de ferro (8);

e contm normalmente 0,5% de molibdnio (A1).

A lista completa de composies nominais de ligas para essa es-pecificao est na Tabela VIII.

A1 0,5% Mo

B1 0,5% Cr e 0,5% Mo

B2 1,25% Cr e 0,5% Mo

B2L 1,25% Cr, 0,5% Mo e mx. 0,05% C

B3 2,25% Cr e 0,5% Mo

B3L 2,25% Cr, 0,5% Mo e mx. 0,05% C

B4L 2% Cr, 0,5% Mo e mx. 0,05% C

B5 0,5% Cr e 1,1% Mo

C3 1% Ni

C1 2% Ni

C2 3% Ni

D1 1,5% Mn e 0,3% Mo

D2 1,75% Mn e 0,3% Mo

M Conforme as composies cobertas pelas especificaes militares

GNecessita de um teor mnimo de qualquer um dos seguintes elemen-tos: 1,00% Mn, 0,80% Si, 0,50% Ni, 0,30% Cr, ou 0,20% Mo

Tabela VIII - Designaes nominais de liga para a especificao AWS A5.5


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Efeito dos elementos de liga

Molibdnio (Mo) - quando o metal de solda de ao doce sofre

alvio de tenses, a tenso limite de escoamento reduzida em

aproximadamente 20 MPa ou mais e da mesma forma para atenso limite de resistncia. Quando 0,5% Mo adicionado solda, ambos o limite de escoamento e o limite de resistnciapermanecem constantes da condio como soldado at a condi-

o com tratamento trmico de alvio de tenses. A presena domolibdnio tambm aumenta a resistncia mecnica do metal de

solda. Cromo (Cr) - quando o cromo adicionado ao metal de solda,

aumentam a resistncia corroso e formao de carepa a

temperaturas altas. A combinao do cromo e do molibdnio dao metal de solda a caracterstica de manter os altos nveis deresistncia a temperaturas relativamente altas.

Nquel (Ni) - o metal de solda de ao doce usualmente torna-se

frgil a temperaturas abaixo de -30C. A adio de 1-3% de n-quel ao metal de solda d a este a capacidade de manter a tena-cidade a temperaturas consideravelmente mais baixas. A presen-

a do nquel tambm torna o metal de solda mais resistente fis-surao temperatura ambiente.

Mangans (Mn) - a presena de 1,5-2,0% de mangans no me-tal de solda aumenta a resistncia trao e, quando adiciona-

do tambm 0,3% de molibdnio, o metal de solda de alta resis-tncia torna-se tambm resistente a trincas.

Deve ser observado que a especificao AWS A5.5 cobre no

somente os eletrodos de baixa liga e baixo hidrognio, como tambmtodas as verses de eletrodos do tipo celulsicos, com adies de ti-tanato e de p de ferro. O significado das designaes da AWSest

na Figura 9. Uma lista completa de todos os eletrodos cobertos por

essa especificao mostrada na Tabela IX.


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E XX (X) Y Z - XX

Eletrodo


Refere-se posio de soldagem(1 = Todas as posies, 2= horizontale plana, 3= plana, 4 = plana,sobrecabea, horizontal, verticaldescendente)


Composio qumica do depsito desoldagem

E XX (X) Y Z - XX

Eletrodo





E XX (X) Y Z - XX

Eletrodo





Eletrodo





Figura 9 - Classificao dos eletrodos revestidos para aos de baixa liga

E7010-A1 E8018-B2 E9015-B3L E11018-ME7011-A1 E8018-B2L E9016-B3 E12018-M

E7015-A1 E8015-B4L E9018-B3

E7016-A1 E8016-B5 E9018-B3L EXX10-G

E7018-A1 E8016-C1 E9015-D1 EXX11-G

E7020-A1 E8018-C1 E9018-D1 EXX13-G

E7027-A1 E8016-C2 E9018-M EXX15-G

E8018-C2 EXX16-GE8016-B1 E8016-C3 E10015-D2 EXX18-G

E8018-B1 E8018-C3 E10016-D2 E7020-G

E8015-B2L E10018-D2

E8016-B2 E9015-B3 E10018-M

Tabela IX - Classificao dos eletrodos para aos de baixa liga


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Propriedades mecnicas (AWS A5.5)

Tendo em vista que muitos aos de baixa liga necessitam de al-gum tipo de tratamento trmico para aliviar as tenses internas origi-nadas pelo processo de soldagem, a especificao AWS requer a

realizao de alguns testes no metal de solda depositado da maioriados eletrodos de baixa liga aps o corpo de prova ter sofrido alvio detenses. Essa especificao permite apenas aos eletrodos dos tipos

E8016-C3, E8018-C3, E9018-M, E11018-M e E12018-M serem testa-

dos na condio como soldados durante o processo de classificao.

Propriedades de impacto

Levando em considerao que muitos dos aos de baixa liga so

desenvolvidos para servio a baixa temperatura, as propriedades de

impacto do metal de solda selecionado para unir esses aos so mui-

to importantes. Exceto para os tipos j mencionados no item anterior,todos os ensaios de impacto so realizados em corpos de prova quetenham sofrido alvio de tenses. A Tabela X estabelece os requisitos

mnimos de valores de energia para os corpos de prova do tipoCharpy-V em conformidade com a especificao AWS A5.5.


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COMO SOLDADOREQUISITO MDIO

MNIMOALVIO DE TENSES

E7018-W1

E7018-W227 J @ -18C

E7010-P1

E8010-P127 J @ -29C

E8016-C3

E8018-C327 J @ -40C

E7018-C3L E8016-D3

E8016-C4 E8018-D1

E8018-Cr E8018-D3

E9018-M E9015-D1

E10018-M E9018-D1

E11018-M E9018-D3

E12018-M E10015-D2

E10016-D2

27 J @ -51C

E10018-D2

E8016-C127 J @ -59C

E8018-C1

E7015-C1L

E7016-C1L

E7018-C1L

E8016-C2

27 J @ -73C

E8018-C2

E7015-C2L

E7016-C2L27 J @ -101C

E7018-C2L

27 J @ -115C E9015-C5L

Tabela X - Requisitos de impacto da especificao AWS A5.5


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Seleo do eletrodo apropriado

Como j foi afirmado anteriormente, eletrodos de baixa liga so

freqentemente selecionados levando mais em considerao as pro-

priedades fsicas do ao a ser soldado do que sua composio qumi-ca. Essas propriedades fsicas resistncia, tenacidade, resistncia fluncia e corroso refletem o tipo de servio para o qual o ao

designado. O sufixo alfanumrico da classificao do eletrodo for-

nece uma indicao do servio. Sempre que possvel, o eletrodo de-veria ser escolhido com base nos nveis apropriados de resistncia eno servio pretendido para a junta soldada.

Condies de servio

A grande "famlia" dos aos que so comercializados na condio

laminado e com controle de resfriamento possuem um limite de esco-amento mnimo de 345 MPa e um limite de resistncia mnimo de485 MPa. Os eletrodos que depositam um metal de solda de baixo

hidrognio com esses nveis de resistncia so empregados para sol-

dar esses aos.

Alguns dos aos de alta resistncia so designados para uso atemperaturas subzero. Eletrodos base de nquel (tipos C1, C2, C3)

esto disponveis para tais aplicaes de baixa temperatura.

Aos de baixa liga ao cromo-molibdnio so empregados em

condies de servio de temperaturas moderadamente altas. Tubula-es, caldeiras, etc. que so utilizadas extensivamente em usinas degerao de energia so fabricadas desses aos. Eletrodos de baixohidrognio ao cromo-molibdnio (tipos B1, B2, B3, etc.) so produzi-

dos para soldar esses aos.

Muitas estruturas de pontes e outras expostas s intempries so


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fabricadas de aos resistentes corroso atmosfrica. Esses aos de

baixa liga, quando expostos s condies atmosfricas, desenvolvemuma camada fina e aderente de xido (a ptina, da denominarem-se

aos patinveis) que evita a continuao do processo de oxidao eelimina a necessidade de pintura. Para a soldagem desses aos es-to disponveis eletrodos revestidos de baixa liga com adies de

cromo, nquel e cobre.

Aos de baixa liga temperados e revenidos normalmente apre-sentam alta resistncia mecnica e boa tenacidade. Esses tipos de

ao so empregados onde importante a reduo de peso da estru-

tura. Esses aos so freqentemente utilizados em aplicaes milita-res como, por exemplo, na fabricao de cascos resistentes de sub-marinos nucleares e de navios de guerra. A srie Mde eletrodos de

baixo hidrognio e alta resistncia fabricada para a soldagem des-ses aos.

Oleodutos e gasodutos de aos de alta resistncia so atualmen-

te fabricados com mais freqncia que antigamente. Eletrodos celul-

sicos de baixa liga de classificao E7010, E8010 e E9010 so usa-dos na soldagem no campo.

Projetos de junta

Durante a soldagem de juntas em ngulo em aos de alta resis-

tncia temperados e revenidos, freqentemente ocorrem trincas decanto ao longo dos cordes de solda (veja a Figura 10). A trinca decanto ocorre na zona termicamente afetada durante a contrao dometal de solda porque este apresenta limites de escoamento e de re-

sistncia maiores que os do metal de base. A soluo para esse pro-

blema usar um eletrodo que produza um metal de solda de escoa-mento e resistncia menores e aumentar o tamanho da perna paraatender aos requisitos de resistncia mecnica da junta soldada.


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Figura 10 - Trinca de canto em junta em ngulo

Com um metal de solda bem menos resistente, seu limite de es-coamento atingido durante a contrao do resfriamento, de modo

que ele se deforma sem sobrecarregar a zona termicamente afetadado metal de base e no h formao de trincas.

Parmetros de soldagem

A Tabela XI mostra os parmetros de soldagem recomendadospara a soldagem com eletrodos revestidos OK para aos de baixaliga e suas respectivas taxas de deposio e eficincias de deposi-

o.


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Eletrodo AWSDimetro

(mm)Corrente

(A)Valor timo

(A)Tx. dep.(kg/h)

Ef. dep.(%)

OK 22.46POK 22.47POK 22.48P

OK 22.85P

E7010-GE8010-GE9010-G

E7010-A1

3,24,0

5,0

80 14090 180

120 250

100 / 130140 / 170

160 / 190

0,9 / 1,01,3 / 1,3

1,5 / 1,6

76 / 6974 / 64

75 / 70

OK 73.03OK 73.45OK 74.55OK 75.60OK 75.75

OK 76.18

OK 76.28

E7018-W1E8018-GE7018-A1E9018-ME11018-G

E8018-B2

E9018-B3

2,53,24,0

5,0

65 105100 150130 200

185 270

90120 / 140140 / 170

200 / 250

0,81,2 / 1,21,4 / 1,7

2,2 / 2,4

6672 / 7175 / 74

76 / 75

OK 74.75OK 75.65

OK 78.15

E9018-D1E10018-G

E9018-G

3,24,0

5,0

100 150130 200

185 270

120 / 140140 / 170

200 / 250

1,2 / 1,21,4 / 1,7

2,2 / 2,4

72 / 7175 / 74

76 / 75

OK 75.77 E12018-G2,53,2

4,0

65 105100 150

130 200

90120 / 140

140 / 170

0,81,2 / 1,2

1,4 / 1,7

6672 / 71

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Tabela XI - Recomendaes de parmetros de soldagem para os eletrodosrevestidos OKpara a soldagem de aos de baixa liga

Tipos de corrente

O eletrodo escolhido funcionar apenas com a fonte apropriada.

A Tabela XII relaciona o tipo de corrente para o qual cada eletrodo foi

desenvolvido.


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Classificao AWS Corrente

EXX10-X CC+

EXX11-X CA ou CC+

EXX13-X CA ou CC+ ou CC-

EXX15-X CC+

EXX16-X CA ou CC+

EXX18-X CA ou CC+

EXX20-X CA ou CC- (horizontal em ngulo)

CA ou CC+ ou CC- (plana)

EXX27-X CA ou CC- (horizontal em ngulo)

CA ou CC+ ou CC- (plana)

Tabela XII - Requisitos de corrente para diversas classes AWSde eletrodos


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Captulo 4

Armazenagem, tratamento emanuseio

Devem ser tomadas certas precaues na armazenagem dos e-

letrodos revestidos, principalmente os eletrodos bsicos de baixo teorde hidrognio, que so muito higroscpicos e necessitam de cuidados

especiais para que suas caractersticas no sejam afetadas.

Um eletrodo mido poder causar inmeros defeitos na solda:

porosidade no incio ou mesmo em todo o cordo de solda, trincas aolado e sob o cordo, porosidade vermiforme, arco instvel, respingos

abundantes e acabamento ruim.

importantssimo, pois, que todos os usurios saibam cuidar

convenientemente dos eletrodos revestidos.

As latas, por ocasio de sua abertura, ficam inutilizadas para

posterior armazenagem dos eletrodos remanescentes, os quais deve-ro ser imediatamente colocados numa estufa apropriada.

A forma ideal de se transportar e armazenar eletrodos revestidos

em paletes. Tal sistema evitar choques e danos s embalagens,garantindo sua estanqueidade original. As latas devero ser sempre

guardadas na posio vertical, com as pontas de pega voltadas parabaixo, visando preservar as pontas de arco, parte mais sensvel dos

eletrodos revestidos.

recomendvel que a abertura seja feita pela remoo do fundo

da lata; assim, ficar bem mais fcil pegar os eletrodos na lata, pois a

ponta de pega estar a descoberto, bem como a tampa remanescenteser aquela que identifica o contedo em tipo, dimetro, comprimento


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e nmero de produo.

O local de armazenagem dos eletrodos em suas embalagens ori-

ginais dever ser adequadamente preparado para permitir a manu-

teno das suas propriedades.

Dois aspectos devero ser considerados e bem controlados: atemperatura e a umidade relativa do ar.

As condies de armazenagem recomendadas para os eletrodosrevestidos OKpodem ser observadas na Tabela XIII.

Umidade relativa Temperatura

Celulsicos 70% mx. +18C a +50C

Demais tipos 50% mx. +18C mn.

Tabela XIII - Condies de armazenagem dos eletrodos revestidos OK

Identificao de eletrodos revestidosmidos

A sensibilidade dos eletrodos revestidos umidade do ambiente,

no sendo de pleno conhecimento dos usurios, implica na deteriora-o do revestimento, e na conseqente necessidade de se efetuar

uma ressecagem sobre eletrodos midos.

Durante a soldagem com eletrodos muito midos pode ser vistoum vapor de condensao branco. Se a soldagem com um eletrodo

mido for interrompida, pode surgir uma trinca longitudinal no reves-timento, partindo da extremidade do arco.

A forma ideal de analisar a umidade do revestimento de um ele-


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trodo realizar sua verificao em laboratrio; existem vrios mto-

dos, sendo mais difundido aquele preconizado na especificaoAWS A5.1, onde, por exemplo, so ensaiados os eletrodos bsicos de

baixo hidrognio a temperaturas da ordem de 1.000C.Nos eletrodos que contm componentes orgnicos os ensaios

so realizados normalmente a temperaturas em torno de 100C, sen-

do conveniente, e mesmo necessrio, um teor de umidade superior a1%, tendo em vista a boa aplicabilidade do eletrodo. Nos celulsicoso teor de umidade adequado situa-se entre 3% e 7%.

A ressecagem de eletrodos revestidos

Os eletrodos celulsicos no so muito higroscpicos e, como

admitem teores mais elevados de umidade, dificilmente acarretam

formao de porosidades, razo pela qual raramente necessitam deressecagem. o caso dos eletrodos celulsicos, cuja ressecagem

deve ser evitada.

Os eletrodos bsicos so os nicos que aceitam ressecagem em

temperaturas mais elevadas, permitindo reduo drstica no teor deumidade do revestimento devido diminuio da gua molecular de

seus componentes sem prejuzo de suas propriedades.

Alguns pontos importantes devero ser considerados na resse-cagem de eletrodos bsicos: no prolongar a ressecagem por tempo alm do recomendado

pelo fabricante do consumvel;

controlar adequadamente a temperatura / tempo de ressecagem;

evitar ressecagem de grandes quantidades; guardar os eletrodos ressecados em estufas apropriadas;

a ressecagem minimiza o hidrognio proveniente da umidade do


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revestimento em eletrodos de baixo hidrognio;

sempre que possvel, devem ser seguidas as recomendaes do

fabricante do consumvel;

ressecagem em fornos adequados, aplicvel para eletrodos bsi-cos, de altssimo rendimento, rutlicos, para ferros fundidos e ino-xidveis;

para celulsicos, a ressecagem deve ser evitada;

manuteno da ressecagem em estufas prprias.

Hidrognio difusvel

O teor de hidrognio difusvel normalmente medido em um vo-

lume do gs hidrognio (em ml) nas condies normais de temperatu-

ra e presso para cada cem gramas (100 g) de metal depositado.

Os teores de hidrognio difusvel para os diversos tipos de ele-

trodos revestidos OKpodem ser vistos na Tabela XIV.

Tipo de eletrodo Teor de hidrognio difusvel

Celulsico acima de 30 ml/100 g

Rutlico entre 15 e 30 ml/100 g

Bsico abaixo de 10 ml/100 g

Tabela XIV - Teor de hidrognio difusvel dos eletrodos revestidos OK

O International Institute of Welding (IIW) classifica os teores de

hidrognio difusvel nos diversos nveis exibidos na Tabela XV.


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Classificao IIW Teor de hidrognio difusvel

muito baixo 0 a 5 ml/100 g

baixo 5 a 10 ml/100 g

mdio 10 a 15 ml/100 g

alto acima de 15 ml/100 g

Tabela XV - Classificao de nveis de hidrognio difusvel (IIW)

Ressecagem

A Tabela XVI mostra a faixa de temperatura efetiva e o perodo

de tempo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revesti-dos OK.

Tipo de eletrodo Temperatura efetiva nopacote de eletrodos Tempo real tempe-ratura efetiva

(C) (h)

Bsicos 325 25 1,5 0,5

Altssimo Rendimento 275 25 1,5 0,5

Rutlicos 80 10 1,5 0,5

Ferro Fundido 80 10 1,5 0,5

Inoxidveis Rutlicos 275 25 1,5 0,5Inoxidveis Bsicos 225 25 1,5 0,5

Tabela XVI - Recomendaes de ressecagem de eletrodos revestidos OK


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Manuteno

A Tabela XVII apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufade manuteno e na estufa porttil (cochicho) recomendadas para os

eletrodos revestidos OK.

Tipo de eletrodoTemperatura efetiva naestufa de manuteno

Temperatura efetivano cochicho

(C) (C)

Bsicos 125 25 115 35Altssimo Rendimento 110 10 100 20

Rutlicos 60 10 60 10

Ferro Fundido 60 10 60 10

Inoxidveis 110 10 100 20

Tabela XVII - Recomendaes de manuteno dos eletrodos revestidos OK


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Captulo 5

Equipamentos

Uma das razes para a grande aceitao do processo SMAW a

simplicidade do equipamento necessrio. O equipamento de solda-

gem consiste na fonte de energia, no porta-eletrodos (tenaz) e nos

cabos e conexes (veja a Figura 11)

Figura 11 - Circuito de soldagem para o processo com eletrodos revestidos


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Porta-eletrodos

O porta-eletrodos (ou tenaz) conecta o cabo de solda e conduz acorrente de soldagem at o eletrodo. O punho isolado usado para

guiar o eletrodo sobre a junta de solda e aliment-lo at a poa de fu-so medida que ele consumido. Porta-eletrodos esto disponveisem diferentes tamanhos e seus preos dependem de sua capacidadede suportar a corrente de soldagem.

Terminal terra

O terminal terra utilizado para conectar o cabo terra pea.Pode ser conectado diretamente pea ou bancada ou dispositivoao qual a pea est posicionada. Fazendo parte do circuito de solda-

gem, o terminal terra deve ser capaz de suportar correntes de solda-

gem sem superaquecer devido resistncia eltrica.

Cabos de solda

O cabo do eletrodo e o cabo terra so partes importantes do cir-

cuito de soldagem. Eles devem ser muito flexveis e ter um bom iso-

lamento resistente ao calor. As conexes no porta-eletrodo, o terminal

terra e os terminais da fonte de energia devem ser soldados ou bemprensados para assegurar baixa resistncia eltrica. O dimetro do

cabo deve ser suficiente para conduzir a corrente eltrica com um m-

nimo de queda de tenso. O aumento no comprimento do cabo tornanecessrio o aumento em seu dimetro para diminuir a resistncia

eltrica e a queda de tenso. A Tabela XVIII lista os dimetros de ca-bo sugeridos para diversas correntes de soldagem e comprimentos

de cabo.


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Comprimento total do cabo (m)

15 30 75 150Faixa decorrentede solda-gem (A) Cabo

Quedade

tensoCabo

Quedade

tensoCabo

Quedade

tensoCabo

Quedade

tenso

Quedade

tensopara

20 a 180 #3 1,8 #2 2,9 #1 5,7 #0 9,1 180 A

30 a 250 #2 1,8 #1 2,5 #0 5,0 #0 9,9 200 A

60 a 375 #0 1,7 #0 3,0 #00 5,9 #000 9,3 300 A

80 a 500 #00 1,8 #000 2,5 #0000 5,0 #0000 9,9 400 A

100 a 600 #00 2,0 #0000 2,5 500 A

Quedas de tenso no incluem quedas causadas por conexes, porta-eletrodos oupea de trabalho deficientes

Tabela XVIII - Queda de tenso nos cabos de solda em funo das corren-

tes de soldagem e dos comprimentos dos cabos

Outros equipamentos

As ferramentas de limpeza so a picadeira, a escova de ao, a

escova rotativa, a lixadeira e a maquita.

O equipamento de proteo individual consiste nas mscaras,nos culos, no casaco, no avental, nas mangas, nas luvas, nas polai-nas e no gorro.

Fontes de energia

A soldagem com eletrodos revestidos pode empregar tanto cor-

rente alternada (CA) quanto corrente contnua (CC), porm em qual-


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quer caso a fonte selecionada deve ser do tipo corrente constante.

Esse tipo de fonte fornecer uma corrente de soldagem relativamente

constante independentemente das variaes do comprimento do arco

causadas pelas oscilaes da mo do soldador. A corrente de solda-gem determina a quantidade de calor proveniente do arco eltrico e,desde que ele permanea relativamente constante, os cordes de

solda sero uniformes em tamanho e em forma.

Tenso em vazio (fontes CA)

A tenso em vazio do equipamento de soldagem deve ficar prefe-rencialmente na faixa de 50 V a 100 V. Quanto maior for a tenso em

vazio, maior ser a facilidade de abertura do arco.

Tipos de corrente

A corrente contnua confere melhor estabilidade ao arco. CC+significa polaridade reversa, isto , o eletrodo ligado ao plo positivoe a pea ao negativo. CC- polaridade direta, isto , o eletrodo li-gado ao plo negativo e a pea ao positivo.

Na corrente alternada no existe polaridade definida. H uma

tendncia a maior instabilidade do arco e a perda nos cabos menor.

Tipos de fontes

Os transformadores fornecem somente corrente alternada. Os re-tificadores transformam a corrente alternada da rede em corrente con-

tnua disponvel para a soldagem. Os geradores podem fornecer cor-

rente contnua ou corrente alternada. Os inversores fornecem corren-

te contnua e podem ser portteis.


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Seleo de fontes de energia

O emprego de uma fonte CA, CC ou CC/CA depende do tipo desoldagem a ser realizada e dos eletrodos utilizados. Os seguintes fa-

tores devem ser considerados: seleo do eletrodo- o uso de uma fonte CC permite o empre-

go de uma faixa maior de tipos de eletrodos. Enquanto a maioriados eletrodos designada para ser utilizada com CC ou CA, al-

guns s funcionaro apropriadamente com CC. espessura do metal de base - fontes CC podem ser utilizadas

para a soldagem tanto de sees espessas quanto de peas fi-

nas. Chapas finas so soldadas mais facilmente com CC porque mais fcil abrir e manter o arco a nveis baixos de corrente.

distncia pea- se a distncia da pea fonte for grande, CA

a melhor escolha, visto que a queda de tenso pelos cabos menor que CC. Mesmo que os cabos sejam fabricados de cobreou de alumnio (ambos bons condutores), a resistncia neles tor-

na-se maior quando seu comprimento aumenta. Em outras pala-vras, uma leitura de tenso tomada entre o eletrodo e a pea se-r bem menor do que a leitura tomada nos terminais de sada dafonte. Esse fenmeno conhecido como queda de tenso.

posio de soldagem- como CC pode ser operada a correntes

de soldagem mais baixas, mais adequado para a soldagem nas

posies sobrecabea e vertical que a soldagem com CA. Esse

tipo de corrente pode ser empregado para a soldagem fora deposio se forem selecionados eletrodos adequados.

sopro magntico- quando se solda com CC, campos magnti-

cos so originados atravs da solda. Em soldas que apresentamvariaes na espessura e formas irregulares esses campos mag-nticos podem afetar o arco tornando-o fora de controle em ter-mos de direo. Essa condio especialmente incmoda quan-

do se soldam cantos. CA raramente causa esse problema porcausa do campo magntico com rpida reverso produzido.


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Combinaes de fontes que produzam ambas CA e CC esto

disponveis e proporcionam a versatilidade necessria para selecionar

a corrente de soldagem adequada para a aplicao.

Quando se emprega uma fonte CC aparece a questo do uso dapolaridade negativa ou positiva. Alguns eletrodos funcionam com CC+e com CC-, e outros somente com CC+ ou somente com CC-. A cor-rente contnua flui numa direo no circuito eltrico, e esse fluxo uni-

direcional e a composio do revestimento do eletrodo tero um efeitopreciso no arco e no cordo de solda. A Figura 12 mostra as cone-

xes e os efeitos das polaridades direta (CC-) e reversa (CC+).

Figura 12 - Conexes e efeitos da corrente contnua

O eletrodo no plo negativo (CC-) produz soldas com menor pe-

netrao; no entanto, a taxa de fuso do eletrodo alta. O cordo de

solda largo e ras

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