SOLDAGEM POR EXPLOSO

EXPLOSIVE WELDING - EXW

ALUNOS: ANTONIO HENRIQUE

PROFESSOR: WALDYR VEG

O QUE ?Consiste na unio de metais com caractersticas especiais, por impossibilidade tcnica em outros processos ou visando reduo de custo

HISTRICOObservado nas Grandes Guerras Mundiais

Projteis de canhes grudavam em carros e pontes

Difcil remoo, descobriram que estavam soldados

HISTRICOInicio da dcada de 40 comeou a ser estudado

Foi testado em laboratrio em 1944

Pases pioneiros: Frana, Itlia, Japo, Rssia e EUA

HISTRICONo Brasil, foi estudado inicialmente pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnolgicas)

Planta da cidade de Lorena-SP

UTILIZAOFabricao de chapas CLAD com 2 materiais

UTILIZAO

CLAD com 3 materiais

UTILIZAO

Revestimentos Internos de tubos

UTILIZAOSoldagem de tubos a espelho de trocador de calor e caldeiras

FINALIDADEDiminuir o custo de equipamentosRealizar a unio de metais no soldveis por outro processoMelhorar o rendimento das caractersticas dos materiais empregados

CHAPA CLADChapas de 2 ou 3 materiais diferentes

Ao Carbono + material nobre

Ao Inox, Alumnio, Cobre, Titnio...

Ou 2 materiais nobres

CLADUtiliza-se a resistncia mecnica do Ao Carbono e a chapa nobre fornece a caracterstica/propriedade especialMelhor qualidade para o atendimento de requisitos tcnicos

APLICAOSiderrgicasIndstria Qumica e PetroqumicaTransmisso de EnergiaConstruo Naval

APLICAOCelulose e papelMineraoIndustria alimentciaIndustria BlicaAeroespacial

APLICAOINDSTRIA CERVEJARIA

PROCESSO

PROCESSORequisitos Materiais com boas resistncias mecnicas

Metais com Alongamento mnimo de 5 a 6% [em 2 pol. (51 mm) de comprimento] e Resistncia ao Impacto (Charpy entalhe em V) de 13,6 J ou melhor, podem ser soldados por este processo

PROCESSORequisitosMetais que sofrem fratura quando expostos a choques associados com a detonao do explosivo e a coliso dos dois componentes no podem se soldados por explosoParmetros utilizados devero ser rigorosamente controladosPara alguns casos tratamentos trmicos de alivio de tenso

DESCRIO DO PROCESSO

FUNDAMENTOS DO PROCESSO um processo de soldagem no estado slido, que produz uma solda pelo impacto em alta velocidade das peas como resultado de uma detonao (exploso) controlada

FUNDAMENTOS DO PROCESSOA solda produzida em frao de segundos, sem adio de metal

O processo ocorre a temperatura ambiente, as superfcies de contato entretanto, so aquecidas pela energia de coliso e a soldagem conseguida pelo fluxo plstico do metal em suas superfcies

PRINCPIOS DO PROCESSO

3 COMPONENTESMetal de Base - Pea 1

Metal de caldeamento - Pea 2

Explosivo

PRINCPIOS DO PROCESSO

COMPONENTES

CHAPASPEA 1: Permanece estacionria e deve possuir massa suficiente para minimizar as distores

PEA 2: Posicionada paralelamente a pea 1 separadas por uma distncia especificada (standoff distance)

COMPONENTES

EXPLOSIVONormalmente em forma granular, distribudo uniformemente sobre a superfcie superior da pea 2Composio normalmente baseada em Nitrato de AmniaVelocidade de detonao entre 2000 e 3000 m/s

DESCRIO DO PROCESSO

Distncia entre chapas

Explosivo: que divide-se em velocidade de exploso e quantidade de explosivo

Os 3 parmetros principais so:

As superfcies a serem soldadas devem ser limpas e livres de imperfeies grosseiras par se obter soldas homogneas, resistentes e dcteis

Superfcie com acabamento de 0,5 mcrons ou melhorDESCRIO DO PROCESSO

PREPARAO DAS CHAPAS

Utilizar espaadores ou suportes para manter a distnciaMateriais de pequeno peso tais como blocos de espuma ou de madeiraEspaadores de mesmo material da pea 1DESCRIO DO PROCESSO

ESPAAMENTO (standoff distance)ESPAADORES

Deve ser bem espalhado sobre a superfcie da pea 2DESCRIO DO PROCESSO

PREPARAO DO EXPLOSIVO

A detonao deve ser efetuada progressivamente atravs da superfcie da pea 2A velocidade da detonao determina a velocidade na qual a coliso progride atravs da rea de junoDESCRIO DO PROCESSO

EXPLOSO

DESCRIO DO PROCESSO

EXPLOSO

Aps a exploso, a pea 2 sofre intensas presses: a da prpria exploso e a da expanso dos gases (jato)Formando um certo ngulo e uma velocidadeDependem do tipo e quantidade do explosivoDESCRIO DO PROCESSO

VELOCIDADE E NGULO

VARIVEIS:

Da espessura de parede e propriedades mecnicas da pea 2

Da distncia de afastamento (standoff distance) empregadaDESCRIO DO PROCESSO

VELOCIDADE E NGULO

DESCRIO DO PROCESSO

A intensa presso necessria para se produzir a soldagem gerada no ponto de colisoAs presses foram as superfcies dos dois componentes a um intimo contato e causa um fluxo plstico localizado na rea imediatamente prxima ao ponto de colisoAo mesmo tempo o jato formado no ponto de coliso, que varre qualquer filme de contaminao que possa estar presenteDESCRIO DO PROCESSO

COLISO, JATO E SOLDAGEM

DESCRIO DO PROCESSO

EFEITOS DO PROCESSO

ACABAMENTO DA SOLDAA chapa sofrer empenamentoUtilizar prensas ou rolosAntes necessrio tratamento de alivio de tenses

A interface entre os dois componentes de uma soldagem a exploso normalmente como uma onda em uma microescala

O tamanho da onda depende das condies de coliso encontradas na soldagemNATUREZA DA ADESO

NATUREZA DA ADESOCorte transversal de uma junta de soldagem por explosoAO CARBONOAO INOXIDVEL

NATUREZA DA ADESOALUMNIOCOBRE

NATUREZA DA ADESOLATOAO CARBONO

NATUREZA DA ADESOVANDIOTUNGSTNIO

QUALIDADE DA ADESOA qualidade de uma soldagem a exploso depende apenas da natureza da interface

Dos efeitos que o processo causou nas propriedades dos componentes metlicos

As propriedades dos metais incluem Resistncia, maleabilidade e ductilidade

Os efeitos da soldagem nestas propriedades podem ser determinadas por ensaios de:

TraoImpactoDobramentoEnsaios de fadiga na solda e materiais base

QUALIDADE DA ADESO

A qualidade da adeso pode ser determinada por ensaios no destrutivos

Ultrassom

Radiografia

QUALIDADE DA ADESO

ENSAIOS NO DESTRUTIVOSULTRASSOM

Verificamos falta de integridadeO equipamento de ultrassom deve ser calibrado em amostras padres contendo reas aderidas e reas conhecidamente no aderidasO ensaio sempre ser realizado pelo lado do CLAD

ULTRASSOM

ENSAIOS NO DESTRUTIVOSRADIOGRAFIA

Materiais possuam uma diferena significante nas suas densidades executada perpendicularmente a superfcie do lado com o metal de maior densidadeO filme deve estar em intimo contato com a superfcie do lado de menor densidade

QUALIDADE DA ADESO

DEFEITOSFalta de unio (desplacamento)Oxidao nas ondasMicro trincas nas ondas

OUTRAS UTILIZAESRevestimentos de cilindros

Unio de tubulaes

Tamponamento de tubos de trocadores de calor

Chapas TRICLAD

OUTRAS UTILIZAESREVESTIMENTOS DE CILINDROS

Superfcies internas ou externasAo forjado com ao inoxidvel para fabricao de luvas para conexo de vasos de pressoLuvas revestidas com dimetros internos de 13 a 610mm x 900mm

REVESTIMENTOS DE CILINDROS

OUTRAS UTILIZAESUNIO DE TUBULAES (PIPELINE)

Utilizao a partir de 1980Juno de tubulaes de oleodutos e gasodutosA primeira aplicao comercial foi executada para unir uma linha de 6 km de tubos com 1067 mm de dimetro em 1984

UNIO DE TUBULAES(PIPELINE)

OUTRAS UTILIZAESTAMPONAMENTO DE TUBOS DE TROCADORES DE CALOR

Conter vazamentos em tubos de trocadores de calorRpido, fcil e confivelTampes so pr-fabricados

TAMPONAMENTO DE TUBOS DE TROCADORES DE CALOR

OUTRAS UTILIZAESCHAPAS TRICLAD

Solda entre alumnio e aoSubstitui antigos e tradicionais mtodos de fixao, como rebites e juntas aparafusadasAo Carbono + alumnio 99,5 + AlMg4.5Mn (resistente corroso)

CHAPAS TRICLAD

VANTAGENSCapacidade da unio de grande variedade de metais similares ou noreas de superfcie menores que 6,5 cm a acima de 37 mA espessura da pea 2 (CLAD) pode variar de 0,25 a 31,8 mmMelhor custo em relao aos processos convencionais de soldagem

VANTAGENSEconomia de custos:fina camada dematerial caro revestidoemuma camada mais espessa dematerial barato

Propriedades dos materiais originais permanecem

DESVANTAGENSPessoal qualificado e bem treinadoGrandes reas para realizaes das explosesNecessita diversas autorizaes e licenasNecessrio desempenamento e alivio de tenses

MATERIAIS SOLDVEIS

LICENAS / DOCUMENTOS ESPECIAIS NECESSRIOSAlvar para Uso de Produtos Controlados : Policia CivilCertificado de Registro para Produtos Controlados : Ministrio do ExrcitoCarteira de Blaster (Cabo de Fogo) : Policia CivilLicena de Operao da Secretaria do Meio Ambiente (CETESB / FEAM)Auto de Vistoria do Corpo de Bombeiros

VDEO RESUMO

SEGURANA Essa soldagem s deve ser executada por pessoas capacitadas e treinadas, em virtude da natureza do processo. Principalmente porque todo o explosivo controlado pelo governo, e seu armazenamento requer cuidados (normas para estoque e armazenamento e detonao)

BIBLIOGRAFIAPROCESSO DE SOLDAGEM POR EXPLOSO EXWProf. Alexandre Queiroz Bracarense, PhDUniversidade Federal de Minas Gerais Grupo de Robtica, Soldagem e SimulaoEmpresa MULTICLADhttp://www.multiclad.com.br/Empresa CECALhttp://www.cecal.com.br/Empresa Shockwave Metalworking Technologies BV (Holanda) Eng. Metalurgista Ko Buijshttp://www.smt-holland.com/ INFOSOLDAhttp://www.infosolda.com.br

SOLDAGEM POR EXPLOSO

EXPLOSIVE WELDING - EXWDVIDAS ?

OBRIGADO!!!!!ANTONIOHENRIQUE