Soldagem

A Soldagem é o processo de união de materiais (particularmente os metais) mais importante do ponto de vista industrial, sendo extensivamente utilizada na fabricação e recuperação de peças, equipamentos e estruturas.

Processos de Soldagem

• Por Pressão;

Caldeamento

A Resistência

A Frio

Por Pontos

De Topo

Direta

Indireta

Alumino –Térmico por

Pressão

A Gás por Pressão

Contínua

Por Recalque

Autógena de Topo

Processos de Soldagem

• Por Fusão;

Alumino-Térmico

A Arco

A Gás

Com Eletrodo Consumível

Com Eletrodo Não Consumível

Manual

Automática Submersa

Com Proteção de Gás

Arco de Carbono

A Hidrogênio Atômico

Eletrodo de W e de Gás Inerte

Soldagem por Eletrodo Revestido

• Soldagem com eletrodo revestido é a união de metais pelo aquecimento oriundo de um arco elétrico entre um eletrodo revestido e o metal de base, na junta a ser soldada.

Soldagem por Eletrodo Revestido

• Também denominada como MMA (Manual Metal Arc) ou SMAW (Shielded Metal Arc Welding);

• Um dos processos de soldagem pioneiro no mercado;

- Processo Versátil;

- Baixo Custo;

Criada em 1907 na Suécia, pela empresa ESAB (Elektriska Svetsnings Aktie Bolaget), por Oscar Kjellberg.

Equipamentos

• Fonte de energia;

• Alicate para fixação dos eletrodos;

• Cabos de interligação;

• Grampo para ligação à peça;

• Equipamento de proteção individual;

• Equipamento para limpeza da solda;

Equipamentos

Fonte de energia

• Gerar energia através de corrente contínua (CC), mesmo tendo variações na distancia do arco e na tensão elétrica.

- Transformador de Tensão / Retificador de Corrente;

- Motor de Corrente Continua;

Equipamentos

Alicate para afixação dos eletrodos • Utilizado para fixar o eletrodo (intermédio entre o cabo e o eletrodo);

Cabos de Interligação• Utilizado para interligar a fonte

até o alicate e o grampo;

Grampo• Intermédio entre o cabo e a

peça a ser soldada;

Equipamentos

Equipamento de Proteção Individual (EPI)

• Na necessidade de proteção, devido a radiação,

respingos do eletrodo e ruídos, usa se os EPI;

- Botas com solado isolante

- Perneiras em couro

- Avental em couro

- Mangotes

- Luvas de raspa

- Máscaras tipo escudo ou capacete

- Touca de solda

- Abafador de ruído

Equipamentos

Equipamento para a Limpeza da Solda

• Martelo de Picar;

• Escova de Aço;

Projeto de Juntas para Eletrodo Revestido

• Quase todos os tipos de juntas são soldados por SMAW.

• Entretanto os tipos de juntas mais comuns para SMAW são as de topo, a sobreposta e a de ângulo

Projeto de Juntas para Eletrodo Revestido

Junta de Topo

Projeto de Juntas para Eletrodo Revestido

Junta Sobreposta Solda de Ângulo

Características Operacional

Parâmetros de Soldagem

• Parâmetros de soldagem para o processo de 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 ser regulados antes da

soldagem e , durante a soldagem, devem ser permanentemente monitorados.

Cuidados no Processo de Soldagem SMAW

Preparação e Limpeza da Junta

• 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.

Armazenamento do Eletrodo

Operação em Soldagem por Eletrodo Revestido• Verificação das conexões elétricas;

• Fixação do eletrodo revestido no alicate e do grampo no material a ser soldado;

• Ajuste da tensão de circuito aberto (TCA) e da corrente de soldagem;

• Ajuste da corrente de soldagem (CC);

Diâmetro do eletrodo (mm) Escala de corrente (A)

2.0 40- 70

2.5 60-100

3.15 90-140

4.0 140-200

5.0 160-220

6.3 240-320

Operação em Soldagem por Eletrodo RevestidoIniciação do Arco Elétrico

L = (0,5 – 1,1 ) d

L – Comprimento do Arco

d – Diâmetro do Eletrodo

Operação em Soldagem por Eletrodo RevestidoFusão do Metal e Penetração da Solda

• Para fazer uma boa soldagem é essencial que uma fusão apropriada seja obtida entre o metal base e o depositado pelo eletrodo.

Interface do Eletrodo Revestido / Metal / Arco

• Diagrama da Soldagem a arco elétrico

com eletrodo revestido;

1.Revestimento de Fluxo2.Vareta (Alma)3.Gás de proteção4.Poça de fusão5.Metal base6.Metal de solda7.Escória solidificada

Eletrodo Revestido

• O eletrodo revestido é composto pela parte interior (alma metálica) e a parte exterior (revestimento – composto químico).

- alma: estabelecer o arco e fornecer metal de adição para a solda.

- revestimento: adicionar propriedades elétricas, físicas

e metalúrgicas.

Funções Elétricas do Revestimento

• Isolamento: O revestimento é um mau condutor de eletricidade, assim isola a alma do eletrodo evitando aberturas de arco laterais, orientando abertura de arco para locais de interesse.

• Ionização: O revestimento contem silicatos de Na e K que ionizam a atmosfera do arco. A atmosfera ionizada facilita a passagem de corrente elétrica, dando origem a um arco estável.

Funções Física ou Mecânica do Revestimento

• Fornecer Gases para a formação da atmosfera protetora das gotículas do metal contra a ação do hidrogênio e o oxigênio da atmosfera.

• Fundir o revestimento que depois solidifica sobre o cordão de solda, formando uma escória de material não metálico que protege o cordão de solda da oxidação.

• Proporcionar Controle da taxa de resfriamento.

• Contribuir no acabamento do cordão.

Funções Metalúrgicas do Revestimento

• Proteção do metal de solda (gases e escória).

• Desoxidação da poça de fusão.

• Transferência dos elementos de liga.

Tipos de Revestimentos

• Os revestimentos são constituídos em quatro grupos;

- Revestimento a base mineral.

- Revestimento a base de matéria orgânica.

- Revestimento básico, ou a base de carboneto de cálcio.

- Revestimento ácidos.

Revestimento a Base Mineral (Rutílicos)

• Fácil soldagem;

• Todas as posições;

• Escória facilmente destacável;

• Baixa Liga;

• Média e alta penetração;

• Propriedades mecânicas média a alto;

Aplicações: Usado para soldar tubos e estruturas de caldeiras, plantas de forças, refinarias de óleo, e plantas químicas que irão trabalhar com temperatura de serviço de até 600o C.

Revestimento a Base de Matéria Orgânica (Celulósicos)• Baixa concentração calor - 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;

Aplicações: Usado para soldar canos C-Mo, equipamentos de construção de estradas, caldeiras, vasos de pressão, ligas aço para elos correntes, chassis e estruturas de caminhão, oleodutos de aço de alta resistência para a transmissão de óleo e de gás. Também recomendado para fabricação soldada com temperatura de serviço de até 525o C.

Revestimento a Base de Carboneto de Cálcio (Básicos)• Ótimas propriedades mecânicas;

• Difícil soldagem (posições), porem mais fácil que o celulósico;

• Muito mais caros;

• É indicado para aços de difícil soldabilidade;

• Baixo hidrogênio satisfatório;

Aplicações: Usado para soldar peças de aço com alto carbono até aço doce, aços de baixa liga, aços com taxa relativamente alta de enxofre, aços fundido, e aços de composição desconhecida.

Revestimento Ácidos

• Soldagem Horizontal e Vertical;

• Soldagem de Aço Baixo Carbono;

• Alta resistência;

• Necessidade de Alta Corrente e Alta Velocidade de Soldagem para ser econômico;

Aplicações: Usado para soldar estrutura pesada, pontes, guindaste, caixas de corpo de bombeiro, chassis de caminhão e estruturas.

Referências

• GETSOLDA – Processos de Soldagem; Universidade Federal do Para – UFPA; http://www.ufpa.br/getsolda/docs_graduacao/Seguranca_outros.pdf; 2013;

• Chiaverini, V.; Tecnologia Mecânica: Processos de Fabricação e Tratamento. Vol. II; 2. ed. São Paulo; McGraw – Hill Ltda. 1986

• Instituto Federal de Santa Catarina – IFSC; Tecnologia em Mecatrônica; http://www.joinville.ifsc.edu.br/~valterv/Processos_de_Fabricacao/Aula%209%20Soldagem%20Eletrodo%20revestido.pdf; 2013;

• DRAPISNKI, J. Elementos de soldagem. São Paulo: McGrawHill, 1975;