soldagem-eletrodo revestido

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Instituto Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina

Curso Tecnologia em Mecatrônica

Soldagem comEletrodo Revestido



Soldagem com Eletrodo Revestido

Soldagem com

eletrodo revestido éa união de metaispelo aquecimentooriundo de um arcoelétrico entre um

eletrodo revestido eo metal de base, na junta a ser soldada.



Responsável pela expansão da soldagem

Versatilidade

Baixo custo

Soldagem com Eletrodo Revestido



História

• 1889 Zerener modificou o sistemaBernados e introduziu mais umeletrodo de carvão.

• Neste caso o arco voltáico se

produzia entre os extremos doseletrodos de carvão.

• 1822 N B Bernados inventou asoldagem a arco voltáico, queconsistia em um eletrodo de carvãoe o metal de base.



Processo Eslavianoff desenvolvido em 1890, é umasimplificação do processoBernados, consistia em colocarum dos polos na própria varetade material de adição

Em 1905 Oscar Kjellberg (OK = ESAB),inaugurou a época da soldagem

moderna com o processo de eletrodorevestido.

História



Arco Voltaico

Inicialmente o arco elétrico foi inventado para produzir luz,

hoje em dia utilizamos o arco voltaico para produzir juntaspermanentes em metais

É a passagem de corrente elétrica através de umcondutor de corrente gasoso. Um gás é condutor decorrente quando está ionizado.

O arco elétrico para soldagem a descarga elétrica tem baixa

tensão e alta intensidade de corrente.Não se utilizam em soldagem tensões superiores a 70V, paraassegurar comodidade e segurança para o operador.



Arco Voltaico (CC-)



• Fonte de energia

• Alicate para fixação dos eletrodos

• Cabos de interligação• Pinça para ligação à peça

• Equipamento de proteção individual

• Equipamento para limpeza da solda

Equipamentos usados na Soldagem



1) Fontes de Energia

Conversor (CC): é um conjunto motor decombustão interna ligado a um gerador elétrico quefornece corrente contínua. É um aparelho caro e

exige manutenção permanente.Transformador (CA): São transformadoresmonofásicos, é mais barato e mais fácil de se

construir, sua manutenção também é menor, orendimento é maior.

Retificador (CC): É umconjunto de retificadoresem série ligados a umtransformador na saída

deste.



1) Fontes de Energia



Vantagens da corrente alternada

Qualquer material é soldável.Possibilidade de inverter a polaridade.

Elevado fator de potência

Boa qualidade da solda

Desvantagens da corrente alternada

Manutenção cara do equipamento (conversor)

Maior consumo em vazio

Custo elevado do equipamento



Polaridade Direta ou Normal (CC-)

Aquela onde o eletrodo é o cátodo (negativo), é a peça éânodo. Nesse caso o bombardeio de elétrons dá-se na peça,que será a parte mais quente assim funde-se mais a peça e

menos o eletrodo no caso de eletrodos consumíveis e nus.Quando se trata de eletrodos revestidos o efeito é aocontrário.

Polaridade Inversa ou Reversa (CC+)

Aquela em que o eletrodo é o anodo (positivo). Neste caso obombardeio de elétrons da-se na alma do eletrodo, a qual seráa parte mais quente, funde-se mais rapidamente o eletrodo, seele é consumível e nú, assim tem-se menor penetração e maisdeposição tornando a soldagem mais rápida.

Quando se trata de eletrodos revestidos o efeito é ao contrário.



Com corrente contínua podemos utilizardependendo do tipo de revestimento, polaridadeinversa ou a direta.

O uso da corrente contínua é normalmenteassociado à melhor estabilidade do arco e qualidade

de depósitos.

O uso da corrente alternada reduz a suscetibilidade

de sopro magnético, mas a estabilidade e afacilidade de ignição são inferiores. Outro fator éque a queda de tensão ao longo do cabo de ligação

é menor.

Corrente contínua e Corrente alternada



2) Alicate para fixação dos eletrodos

Existem duas versões da alicates, uma com oformato de garras e outra no formato de pinças

como um mandril de furadeira.

3) Cabos de interligação

O diâmetro dos cabos depende da potência elétrica,do seu comprimento e do tipo de corrente utilizado.

4) Pinça para ligação à peça As disponíveis no mercado, possuem o formato degarra ou grampos.



5) Equipamento de proteção individual

É o equipamento destinado a proteção dooperador constituindo nos casos mais simples de:

Máscara ou capacete equipado com filtros. Aseleção dos filtros de proteção depende dosparâmetros de soldagem.

Roupas para a proteção do corpo contra radiação.

Sapatos industriais.



Eletrodos

Conceito:

É um arame metálico revestido que poderáfornecer o metal de adição e por onde vaipassar a corrente elétrica proveniente da fonte.

Podem ser revestidos ou nús, consumíveis ou não.

Eletrodos consumíveis não revestidos:Usados em processos semi-automáticos e automáticos, é

fornecido em carretéis e cobreado para resistir a oxidação.Eletrodos não consumíveis:

São utilizados para emitir arco elétrico sem adicionarmaterial, geralmente tem o ponto de fusão muito alto.



Eletrodos Revestidos

Usado no processo manual é constituído por:Uma alma metálica de forma cilíndrica.

Um revestimento de composição química muitovariada.

O eletrodo no processo de soldagem com elétrodorevestido tem várias funções:

• alma: estabelecer o arco e fornecer metal de adição

para a solda.• revestimento: elétricas, físicas e metalúrgicas.



Funções elétricas do revestimento

Isolamento: O revestimento é um maucondutor de eletricidade, assim isola a alma do

eletrodo evitando aberturas de arco laterais,orientando abertura de arco para locais deinteresse.

Ionização: O revestimento contem silicatos de Nae K que ionizam a atmosfera do arco. A atmosfera

ionizada facilita a passagem de corrente elétrica,dando origem a um arco estável.



Funções físicas ou mecânicas do

revestimento• Fornecer gases para a formação da atmosferaprotetora das gotículas do metal contra a ação dohidrogênio e o oxigênio da atmosfera.

• Fundir o revestimento que depois solidifica sobre ocordão de solda, formando uma escória de materialnão metálico que protege o cordão de solda daoxidação.

• Proporcionar Controle da taxa de resfriamento.

• Contribuir no acabamento do cordão.



Funções metalúrgicas

Proteção do MS (gases e escória)

Desoxidação da poça de fusão

Transferência dos elementos de liga



Constituição do revestimento.

Os revestimentos são constituídos de três grupos.

Revestimento a base mineral.

Revestimento a base de matéria orgânica.

Revestimento básico, ou a base de carbonetode cálcio.



Revestimento a base mineral

(rutílicos)

Fácil soldagem.

Todas as posições.

Escória viscosa.

Média penetração.

Propriedades mecânicas médias.



Revestimento a base de matéria orgânica

(celulósicos).

Concentra menor calor em menor espaço.

Intensa salpicagem.

Arco instável.

Péssimo acabamento.

Faixa muito estreita de regulagem de corrente.Baixa velocidade de fusão.

Proteção da solda por meio de gases.



Revestimento a base de carboneto de cálcio

(básico)

Ótimas propriedades mecânicas.

Difícil soldagem, porem mais fácil que ocelulósico.

Muito mais caros

É indicado para aços de difícil soldabilidade.São ávidos de umidade.



Classificação de acordo com a AWS

(American Welding Society)De acordo com a AWS os

eletrodos revestidosagrupam-se em trêsclasses para:

aços de baixo carbono

para aços de baixa liga

para aços de alta liga.



Os eletrodos são classificados com uma letra equatro ou cinco algarismos, Exxxyz ou Exxyz. A letraE indicativa de eletrodos para soldagem com arco

voltaico. Os primeiros dois ou três algarismos,indicam a carga de ruptura mínima em mil libras porpolegada quadrada (100 PSI). O Y indica as posições

em que o eletrodo pode soldar, sendo que:

Para aços carbono

1 Representa soldagem em todas posições.2 Representa soldagem na posição plana e horizontal.3 Representa soldagem na posição plana.O último algarismo representa o tipo de revestimentoe a natureza da corrente com que o eletrodo podeser utilizado e o grau de penetração.



Para aços ao carbono



Para aços de baixa liga

Quando se trata de especificação de eletrodos paraaços de baixa liga, adicionalmente à letra e aosalgarismos citados, existe ainda um sufixo (letra enúmero) que indica a composição química dometal depositado.

E XXXYZ-L+NÚMERO

Ex: E7010-A1



Para aços de alta liga

Os eletrodos para aço de alta liga são

especificados, também com a letra E, umconjunto de três dígitos e eventualmentemais um grupo de dois dígitos. Os trêsprimeiros indicam a designação do aço dealta liga e os outros dois indicam o tipo decorrente, o revestimento e as posições desoldagem.



Para aços de alta liga



15 - -CC+.Revestimento: TiO² e silicato de sódio.Soldagem em todas posições

16 - -CC+ e CA.Revestimento: TiO² e silicato de sódio.Soldagem em todas posições.

25 - -CC+.Revestimento Básico(calcáreo).Soldagem nas posições planas e horizontal.

26 - -CC+ CA.Revestimento: TiO² e silicatos.

Soldagens nas posições planas e horizontais.

T b l i N F b i



Tabela comparativa Norma Fabricantes

C t í ti i i



Características operacionais

1 - Posição de soldagem

Plana

Horizontal Vertical ascendente

Vertical descendente

Sobre cabeça.



2 - Inclinação do Eletrodo

A inclinação é feita em relação ao eixo docordão, é muito importante pois se utilizado umainclinação incorreta, poderá aparecer inclusão de

escória, mordeduras, desigualdades na perna dofilete, recobrimento, etc.

il õ l d



3 - Oscilações com Eletrodo

Oscilando o eletrodo da esquerda para a direita, ouvice versa em relação a direção do eixo da solda,obtém-se um cordão largo e de pouca espessura,

comparado a um cordão continuo e uniforme, aoscilação mal conduzida, pode acarretarmordeduras e inclusão de escória.

4 - Comprimento do Arco. A condição básica parase obter uma boa solda devido ao seu efeito navelocidade de soldagem e na eficiência do metaldepositado, o comprimento máximo é dado pelodiâmetro da alma do eletrodo.

5 V l id d d A



5 - Velocidade de Avanço

Na soldagem a velocidade de avanço éproporcional a velocidade de fusão. A velocidadede soldagem será fixada pela habilidade do

soldador, nos limites de uma boa aparência.

6 - Diâmetro do Eletrodo. Para um dado serviço,

o diâmetro do eletrodo dependerá: da espessura dachapa, do tipo e posição da junta e do tipo depenetração. Quanto maior o diâmetro da alma do

eletrodo maior a corrente.

7 S d l t d



7 - Secagem do eletrodo.

PARÂMETROS DE SOLDAGEM



Parâmetros de soldagem para o processode soldagem manual com eletrodo

revestido:• V=velocidade de soldagem;• d=diâmetro do eletrodo;• a= comprimento do arco voltaico;• T=temperatura de preaquecimento;• U=tensão de soldagem;• I= corrente de soldagem


Os parâmetros de soldagem, portanto, devem serregulados antes da soldagem e , durante a soldagem,devem ser permanentemente monitorados.




• V=velocidade de soldagem;• d=diâmetro do eletrodo;• a= comprimento do arco voltaico

• T=temp de preaquecimento;• U=tensão de soldagem;• I= corrente de soldagem


Fatores a considerar na escolha de



Fatores a considerar na escolha de

um eletrodo revestido1 - O metal de base: é necessário conhecer deforma mais completa possível as propriedades dometal de base.

2 - A espessura do metal de base: é

importante pois é a partir desta que se regula osparâmetros de soldagem

3 - Junta a soldar: eletrodos com penetraçãobaixa utilizam chanfro para assegurar a penetraçãocompleta. Eletrodos de penetração grande

aceitam chanfros retos e frestas mínimas.

4 - Posição de soldagem: havendo condições



4 - Posição de soldagem: havendo condições

todas soldas devem ser feitas em posição plana, é amais rápida, fácil e econômica, permitindo eletrodospara esta posição de altíssimo rendimento.

5 - Tipo de corrente de soldagem: Acorrente de soldagem deve merecer a devidaconsideração, sendo decorrente do tipo de fonte

disponível. Existem eletrodos que soldam somentecorrente contínua positiva, outros CA e CC positiva.Os eletrodos que soldam CA soldam com CC e nem

todos que soldam CC soldam com CA.6 - Soldador: Deve-se exigir deste profissional

apenas habilidade executiva??????

7 - Condições circunstanciais:



7 Condições circunstanciais:

7.1 - Condições de umidade relativa do local detrabalho, diretamente ligado a questões dearmazenagem e cuidados com os eletrodos.7.2 - Proteção contra os ventos que por venturaexistam no local de trabalho, os celulósicos sãomais aconselhados em condições adversas detempo devido ao volume de gases que emanam doseu revestimento.

7.3 - O estado superficial do metal de base, se existirpinturas, ferrugem, óleo, o eletrodo do tipo básicoserá o mais prejudicado apresentando acentuada

tendência a porosidade no cordão de solda.

Preparação e limpeza das juntas



Preparação e limpeza das juntas

As peças a serem soldadas, devem ser

isentas de óleo, graxa, ferrugem, tinta,

resíduos de exame por liquido penetrante,

areia e fuligem do pré-aquecimento a gás,

numa faixa de no mínimo 20mm de cada

lado das bordas.



Aplicações

soldagem-eletrodo revestido

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