INTRODUO TECNOLOGIA DA SOLDAGEM

INTRODUO TECNOLOGIA DA SOLDAGEMPROCESSOS DE SOLDAGEMPROCESSOS E TCNICAS AFINS

ESQUEMA DE UMA JUNTA

PASSES / CORDO

REGIES DE UMA JUNTA

MACROGRAFIA DE UMA JUNTA

DILUIO A PARTICIPAO DO METAL DE BASE NA ZONA FUNDIDA (EM %)

POSIES DE SOLDAGEM(PARA JUNTAS DE TOPO EM CHAPA)

1G - posio plana 2G - posio horizontal 3G - posio vertical 4G - posio sobrecabeaPOSIO DE SOLDAGEM

POSIES DE SOLDAGEM(PARA JUNTAS DE TOPO EM TUBO)

1G - posio plana 2G - posio horizontal 5G - posies plana, vertical e sobrecabea 6G - todas as posies (plana, horizontal, vertical e sobrecabea)TESTE DE QUALIFICAO DE SOLDADOR NA POSIO 6G

POSIES DE SOLDAGEM(PARA JUNTAS EM NGULO / CHAPA)

1F - posio plana 2F - posio horizontal 3F - posio vertical 4F - posio sobrecabeaSOLDA EM NGULO

POSIES DE SOLDAGEM Tubo/Chapa e Tubo/Tubo (ngulo)

1F posio plana 2F posio horizontal 4F posio sobrecabea 5F posies horizontal, vertical e sobrecabeaTIPO DE CHANFRO

CONSIMVEISELETRODOS, ARAMES, FLUXOS, VARETAS, GASES ETC

O ARCO ELTRICO

CARACTERSTICA ESTTICA DO ARCO

FONTES CONVENCIONAIS DE ENERGIA PARA SOLDAGEM A ARCO ELTRICO

FONTESCORRENTE CONTNUA (CC)CORRENTE ALTERNADA (CA)MISTA

INVERSORA PULSADAMULTIPROCESSOPOLARIDADE EM CORRENTE CONTNUA

POLARIDADE DIRETAPOLARIDADE INVERSASOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO

EQUIPAMENTO

ILUSTRAO DO PROCESSOELETRODO REVESTIDO

FUNES DO REVESTIMENTO DO ELETRODOEltricas de isolamento e ionizaoRevestimento mau condutor eltricoNa e K ionizam a atmosfera do arco facilitando a passagem da corrente eltricaFsicas e MecnicasGases formam atmosfera protetoraEscria protege a poa de fuso e controla resfriamento MetalrgicasAdio de elementos de liga, escorificao de impurezas, desoxidao, etc.

CLASSIFICAO AWSEletrodos para soldagem de ao carbono e ao de baixa ligaE XXX X X-XX 1 2 3 4 5ExemploE 6010 E 6013 E 7018E 7018 C1 E 9018 B3CLASSIFICAO AWS1- a letra E designa eletrodo;2- estes dgitos, em nmero de dois ou trs, indicam o limite de resistncia trao mnimo do metal depositado em ksi;3- este dgito indica as posies em que o eletrodo pode ser empregado com resultados satisfatrios; 1 - todas as posies 2 plana e horizontal (filete) 4 todas as posies mais a vertical com progresso descentente4- este digito pode variar de 0 (zero) a 9 (nove) e em combinao com o 3o digito indica a natureza do revestimento, a posio de soldagem e o tipo de corrente e polaridade a ser utilizada;5- designa a composio qumica do metal de solda sem diluio, depositado por um dado eletrodo.

SECAGEM DE ELETRODOS BSICOS

Estufa de secagem Estufa de manuteno

PREPARAO E LIMPEZA DAS JUNTASPeas devem estar isentas de leo, graxa, ferrugem, tinta, resduos de ensaio por LP, areia, fuligem do pr-aquecimento a gs, etc.A limpeza deve se estender numa faixa de 20 mm adjacentesPea deve estar desmagnetizada

POSSVEIS DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSOPorosidadeInclusesFalta de fusoFalta de penetraoConcavidade e sobreposioTrinca InterlamelarTrinca na garganta e trinca na raizTrinca na margem e Trinca sob o cordoMordeduras

EXEMPLOS DE DESCONTINUIDADES

FALTA DE PENETRAO

SOBREPOSIOEXEMPLOS DE DESCONTINUIDADESTRINCAS

1- Cratera2- Transversal3- Transversal4- Longitudinal5- Longitudinal6- Sob o cordo7- Longitudinal8- Raiz

TRINCA INTERLAMELARCONTROLE E INSPEOUso de Calibres

CONTROLE E INSPEOEnsaios No Destrutivos (END)INSPEO VISUALLQUIDOS PENETRANTESPARTCULAS MAGNTICASULTRASOMRADIOGRAFIA (RAIOS-X E GAMAGRAFIA)

QUALIFICAO DE INSPETORES ENDCONTROLE E INSPEOQUALIFICAO DE INSPETORES DE SOLDAGEM - Inspetores Nvel I e Nvel II - Sistema Nacional regulado pela FBTS

QUALIFICAO DE SOLDADORES - Realizao de juntas de teste - Gradao depende de processo, posio e materialHIGIENE E SEGURANACondies fsicas, ambientais e de proteo individualSoldagem sem a presena de chuva e vento, ou em local devidamente protegidoArco eltrico emite radiaes visveis e ultravioletas, projees e gases nocivos.Soldador deve estar protegido usando filtros, luvas, roupas de proteo, vidro de seguranaSoldagem em local com ventilao adequadaPROCESSO ELETRODO REVESTIDOVantagensProduz soldas de excelente qualidadePermite soldar uma ampla variedade de metaisLimitaesBaixa taxa de deposioRequer soldadores muito bem treinadosO arco eltrico produz intensamente radiao ultra-violeta

SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO

ARCO SUBMERSOesquema do processo

ARCO SUBMERSOesquema do equipamento

CHAPA APNDICE

ARCO SUBMERSOilustrao do processo

ARCO SUBMERSOdispositivos manipuladores

POSSIBILIDADE DECABEOTES MLTIPLOS E ARAMES MLTIPLOS

VARIVEIS DO PROCESSOTipo de Corrente Intensidade de Corrente Velocidade de Soldagem Tenso do Arco Dimetro do Arame Extenso do Eletrodo ngulo do Eletrodo Espessura da Camada de Fluxo

FLUXOS

TIPOSMISTURADOSAGLOMERADOS FUNDIDOSBASICIDADE DO FLUXO (NDICE DE BASICIDADE)cido (IB < 1,0) , neutro 1,0 IB 1,5) ou bsico (IB > 1,5) DIMETRO DO ARAME(PARA SOLDAGEM DE AOS CARBONO)DIMETRO (mm)CORRENTE (A)2,4230 - 6003,2300 7004,0400 8004,8450 10006,4600 - 1300PROCESSO ARCO SUBMERSOVantagensTaxa de deposio elevada (6 a 15 kg/h) Bom acabamentoSoldas com bom grau de compacidadeArco eltrico no produz radiaes prejudiciais s pessoasLimitaesRequer ajuste preciso das peas a serem soldadasAplica-se somente para posies plana e plano-horizontalEm alguns casos, as soldas tendem a ter baixa tenacidade devido a grande energia de soldagem do processo

SOLDAGEM TIG

EQUIPAMENTO TIG

ILUSTRAO PROCESSO TIG

CONSUMVEIS PROCESSO TIGGASES DE PROTEOArgnioHlioMistura Argnio + Hlio

METAIS DE ADIOUma ampla variedade de metais e ligas esto disponveis para utilizao como metais de adio no processo de soldagem TIG.Os metais de adio, se utilizados, normalmente so similares ao metal que est sendo soldado.

ELETRODOS DE TUNGSTNIO a) EWP - Tungstnio puro (99,5%) Cor Verde b) EWCe-2 - Tungstnio com 1,8 a 2,2% de Ce O2 (adio de xido de crio)

c) EWLa-1 - Tungstnio com 0,8 a 1,2% de La2O3 (adio de xido de lantnio)

d) EWLa-1.5 - Tungstnio com 1,3 a 1,7% de La2O3

e) EWLa-2 - Tungstnio com 1,8 a 2,2% de La2O3

f) EWTh-1 - Tungstnio com 0,8 a 1,2% de ThO2 (adio de xido de trio) Cor Amarela

g) EWTh-2 - Tungstnio com 1,7 a 2,2% de ThO2 Cor vermelha

h) EWZr-1 - Tungstnio com 0,15 a 0,4% de ZrO2 (adio de xido de zircnio) Cor Marrom

i) EWG - Eletrodo com no mnimo 94,5% de tungstnio com adio de elementos a serem identificados pelo fabricante.

CARACTERSTICAS E APLICAES DO PROCESSO TIG adequado para espessuras finas dado ao excelente controle que o soldador tem da poa de fuso.O processo pode ser aplicado em locais que no necessitam de metal de adio (solda autgena). usado tanto para soldagem de metais ferrosos como de no ferrosos. Usado extensamente para execuo dos passes de raiz de tubulaes.Embora tenha um alto custo inicial e baixa produtividade, estes so compensados pela possibilidade de se soldar muitos tipos de metais, de espessura e em posies no possveis por outros processos, bem como pela obteno de soldas de alta qualidade.Pode-se soldar praticamente qualquer metal inclusive alumnio, magnsio, titnio, cobre, que so difceis de soldar por outros processos de soldagem.

CARACTERSTICAS E APLICAES DO PROCESSO TIGNormalmente usa-se polaridade direta para produzir o mnimo de aquecimento no eletrodo; com isso eletrodos menores podem ser usados, se obtendo maior penetrao (profundidade de fuso), alm do menor desgaste do eletrodo.Quando se deseja baixa penetrao, se deve optar pela situao que leva ao aquecimento mnimo do metal de base, usando-se a polaridade inversa ou corrente alternada. Na soldagem de alumnio, a corrente utilizada alternada, sendo necessrio um dispositivo de alta freqncia que est normalmente embutido no equipamento.Requer uma boa limpeza das juntas a serem soldadas e um treinamento extenso do soldador.Ponta aguda do eletrodo de tungstnio produz maior penetrao (profundidade de fuso). Ponta menos aguda produz menor penetrao e maior largura do cordo.A faixa de espessura de 0,1 mm a 50 mm.Taxa de deposio: 0,2 a 1,3 kg/h.PROCESSO TIGVantagensProduz soldas de excelente qualidadePermite soldar uma ampla variedade de metaisLimitaesBaixa taxa de deposioRequer soldadores muito bem treinadosO arco eltrico produz intensamente radiao ultra-violeta

SOLDAGEM MIG/MAG

SOLDAGEM MIG/MAG

EQUIPAMENTO MIG/MAG

ILUSTRAO PROCESSO MIG/MAG

GASES DE PROTEOFinalidade principal: proteger a solda da contaminao atmosfrica. O gs influi no tipo de transferncia, na profundidade de penetrao (profundidade de fuso) e no formato do cordo.Argnio e hlio (MIG) so gases de proteo usados para soldar a maioria dos metais no-ferrosos. O CO2 (MAG) largamente usado para a soldagem de aos doces (ao carbono de baixo carbono).

Modos de transferncia do metal de adio para a poa de fuso

1 - Transferncia globular2 -Transferncia por spray ou por pulverizao axial3 - Transferncia por curto circuito4 - Transferncia por arco pulsante

Spray limitado posio plana Arco pulsante e curto circuito - todas as posiesGlobular um meio termo entre o spray e o curto circuito

METAIS DE ADIOOs eletrodos so similares ou idnticos na composio queles dos outros processos de soldagem que utilizam eletrodos nus, sendo que, para o caso especfico da soldagem MAG, contm elementos desoxidantes, tais como silcio e mangans, em percentuais determinados.Como uma regra, as composies do eletrodo e do metal de base devem ser to similares quanto possvel, sendo que, especificamente para o processo MAG, deve ser levado em conta o acrscimo de elementos desoxidantes.CARACTERSTICAS E APLICAES DO PROCESSO MIG/MAGProduz soldas de alta qualidade.A possibilidade de incluso de escria semelhante ao processo eletrodo revestido ou arco submerso, mnima. Pode ocorrer a incluso de uma escria vtrea, caracterstica do processo, se a limpeza interpasse no for feita de maneira adequada.Hidrognio na solda praticamente inexistente.Solda em todas as posies, dependendo do eletrodo e do gs ou gases usados.Pode soldar a maioria dos metais e ser utilizado inclusive para a deposio de revestimento superficiais.Tem capacidade para soldar espessuras acima de 0,5mm. Para espessuras baixas usa-se a transferncia por curto circuito.A taxa de deposio pode chegar a 15 kg/h, dependendo do eletrodo, modo de transferncia e gs usado.

PROCESSO MIG/MAGVantagensAlta taxa de deposioBaixo teor de hidrognio combinado com alta energia de soldagemLimitaesNa transferncia spray, fica limitado posio planaGrande risco de ocorrncia de falta de fuso

SOLDAGEM COM ARAME TUBULARFoi desenvolvido visando unir as vantagens do processo de soldagem MIG/MAG com as do processo com eletrodo revestidoExistem dois tipos de arames tubulares:Auto-protegido: a proteo do arco e da poa de fuso feita unicamente pela queima do fluxo em p.Com proteo adicional de gs: alm dos gases gerados pelo fluxo, utilizado um gs adicional para a proteo.

ARAME TUBULAR

AUTO PROTEGIDODUPLA PROTEOEQUPAMENTO IGUAL AO MIG/MAG

CONSUMVEISEletrodos so arames tubulares ocos, com a alma formada por um fluxo fusvel de baixo teor de hidrognio. Quando o gs protetor for de natureza ativa, devem estar presentes na composio qumica do eletrodo elementos desoxidantes, tais como o Mn e o Si. No caso dos arames auto-protegidos, existe na composio qumica do fluxo a presena do Al.Gases de proteo so utilizados conforme requerido pela especificao do eletrodo. Os gases normalmente utilizados so:CO2Argnio + 2% de O2Argnio + 18 a 25% de CO2

FABRICAO DO ARAME

CARACTERSTICAS E APLICAES DO PROCESSO ARAME TUBULARA elevada taxa de deposio aliada a uma solda de boa qualidade encontra uma vasta aplicao nas diversas reas da indstria.Um cuidado especial deve ser tomado pelo soldador durante a remoo da escria formada sobre cada passe depositado, a fim de evitar incluses na junta soldada.

PROCESO ARAME TUBULARVantagensAlta taxa de deposiotimo acabamentoBaixo teor de hidrognio combinado com alta energia de soldagemLimitaesAplicvel somente em aos carbono e aos inoxidveis Soldagem fora da posio plana restrita s transferncias por curto-circuito ou por arco pulsado

SOLDAGEM A GSProcesso de soldagem por fuso com o aquecimento realizado por uma chama obtida pela combusto de um gs

A fonte de calor menos potente que o arco eltrico

A soldagem pode ser realizada com ou sem presso, e com ou sem metal de adio

Normalmente aplicada aos aos carbono, alguns aos liga, e ferros fundidos

ESQUEMA DA SOLDAGEM A GS

ILUSTRAO DO PROCESSO

EQUIPAMENTOO equipamento bsico consiste de cilindro do gs combustvel, cilindro do oxignio, reguladores e mangueira para os gases, e do maarico de soldagem.

Em instalaes de maior porte, com central de gs e rede de distribuio, reguladores auxiliares, vlvulas de fluxo, e equipamentos de segurana adicionais (dispositivos anti-retrocesso de chama etc) tambm esto presentes.

MANGUEIRAS E CONEXESUso de cores padronizadas para identificao Vermelho (bordeau) para o acetileno Verde (ou mesmo preta) para o oxignio

As conexes para a linha de acetileno tem rosca esquerda, para evitar troca de ligaes. Conexes em liga de cobre, e sem uso de graxa ou leos para lubrificao (riscos de incndios).

MAARICONo Maarico acontece a mistura do acetileno com o oxignio.Dispe de vlvulas independentes para regulagem da vazo de cada gs.Um mesmo corpo de maarico pode ser usado com diversos bicos, dentro da capacidade do equipamento.As cmaras internas promovem a mistura dos gases, tem dispositivos contra retrocesso de chama, e permitem uma sada da mistura em regime laminar.

GASESO Acetileno (C2H2) o gs preferido para a soldagem a gs. Queimado com oxignio puro d uma potncia elevada em relao aos demais gases combustveis comerciais, pois contem uma percentagem maior de carbono em sua molcula que os demais.C2H2 incolor e mais leve que o ar. Se decompe explosivamente se submetido a uma presso superior a 2 atm.

GsTemperatura da chamaPotncia Especfica Gs Natural (CH4)2.7001,17Acetileno (C2H2)3.1002,3Propano (C3H8)2.7301,3Hidrognio (H2)2.8000,3Potncia Especfica = (Calor Especfico) x (Vazo/Seo do jato de gs)

FABRICAO E ESTOCAGEM DO ACETILENOObtido pela reao do Carboneto de Clcio (Carbureto, CaC2) com gua, em reao rpida CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2

Pode ser obtido em reatores pequenos e transportveis, que servem tambm como estoque de acetileno.O acetileno normalmente fornecido em garrafas, sob presso (15 atm), dissolvido em acetona.Garrafas na cor vermelha (bordeau), cheia de uma massa porosa, que no deve apresentar rachaduras ou grandes vazios.

FABRICAO E ESTOCAGEM DO OXIGNIOObtido atravs da destilao do ar liquefeito.Fornecido na forma gasosa, sob presso (at 200 atm), em garrafas de cor preta.Todo o circuito de oxignio sob presso deve ser isento de leo e graxa (no deve ser lanado jato de oxignio puro sobre superfcies contendo leo ou graxa).Reguladores de vazo normalmente de dois estgios.

METAL DE ADIOO metal de adio, para soldagem de aos carbono e aos de baixa liga, ests definido na AWS A5.2, com base na resistncia mecnica.Exemplos de classificao: R45, R60, R100.Existem varetas com diversas composies qumicas, para soldagem de diversas ligas, ferrosas e no ferrosas.Utilizao de fluxo decapante tambm bastante comum.

A CHAMA OXI-GSA chama apresenta duas regies principais Cone (ou dardo), junto sada do maarico, de cor azulada, onde ocorre a combusto primria (incompleta) C2H2 + O2 2CO + H2 Penacho, regio mais alongada, onde a combusto se completa, utilizando oxignio no utilizado na combusto primria e tambm oxignio da atmosfera 2CO + O2 2CO2 H2 + O2 H2O

O ponto de temperatura mais alta encontra-se no penacho, a aproximadamente 2 mm do cone.

REGULAGEM DA CHAMAConsiderando a relao entre os volumes de Acetileno e de Oxignio tem-se: Chama Normal aproximadamente quantidades iguais de Acetileno e Oxignio. Dardo arredondado. Soldagem de ao baixo carbono. Chama Redutora (ou carburante) excesso de Acetileno. Penacho esverdeado, com uma terceira regio visvel (vu). Soldagem de aos com carbono mais elevado. Chama Oxidante excesso de Oxignio. Dardo pontiagudo e penacho azulado ou avermelhado. Rudo caracterstico (crepitao) devido turbulncias. Na soldagem dos aos forma grandes quantidades de xidos (junta queimada). Usada na soldagem do Lato e outras ligas.

TCNICA DE SOLDAGEMSoldagem Direita Vareta atrs da chama, no sentido da soldagem. um processo rpido e econmico, mas exige grande habilidade do soldador.Soldagem Esquerda Vareta frente da chama, no sentido da soldagem. Lento, consome mais gs, mas produz bom acabamento e de fcil execuo.

APLICAES DA SOLDAGEM A GSMuito usado para soldagem de chapas de pequenas espessuras (0,5 a 3 mm) e tubos de pequeno dimetro.Usado para depsito de material resistente abraso.Nesse processo, o projeto da junta importante e deve ser levado em considerao. Em alguns casos deve-se prever uma maior abertura na raiz da junta, para permitir uma penetrao total do cordo.O equipamento por ser relativamente barato, facilmente transportvel e autnomo, tambm utilizado em outras operaes correlatas da soldagem (preaquecimentos, corte, brasagem etc).

PROCESSO DE SOLDAGEM A GSVantagensCusto relativamente baixoAltamente porttilSolda em todas as posiesO equipamento no depende de energia eltricaO equipamento verstil podendo ser usado para soldagem e para brasagemLimitaesBaixa taxa de deposioRequer grande habilidade dos soldadoresProduz o superaquecimento das peas ocasionando deformaesRisco de exploso dos cilindros de gases