universidade candido mendes pÓs-graduaÇÃo … · enferrujado, ou coberto com outros materiais,...
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PRINCIPAIS PROCESSOS DE SOLDAGEM UTILIZADOS NA
CONSTRUÇÃO NAVAL
Por: Luiz Bonfante
Orientador
Professor: Luiz Cláudio Lopes Alves
Rio de Janeiro
2011
2
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PRINCIPAIS PROCESSOS DE SOLDAGEM UTILIZADOS NA
CONSTRUÇÃO NAVAL
Apresentação de monografia à Universidade
Candido Mendes como requisito parcial para
obtenção do grau de especialista em Engenharia da
Produção.
Por Luiz Bonfante
Rio de Janeiro
2011
3
AGRADECIMENTOS
Agradeço Deus por me dar saúde para
viver este momento, minha esposa
Lucila e filha Priscila por incentivar-me
a encarar esse desafio e meus amigos
do AMRJ que proporcionaram este
convívio durante o curso e ajuda nesta
etapa tão importante da minha vida.
4
DEDICATÓRIA
Dedico esta monografia ao meu pai
Antonio, minha mãe Regina, meu irmão
Sebastião (em memória), minha irmã
Luzia, minha esposa Lucila, minha filha
Priscila e minha sogra Julita que sempre
acreditaram no meu sucesso.
5
RESUMO
O principal objetivo desse estudo é demonstrar a importância da
descoberta e o desenvolvimento das tecnologias dos processos de soldagem
mais utilizados na construção naval, destacando a tecnologia de cada
processo, suas características, suas aplicabilidades, seus sistemas de
operação, as vantagens, os defeitos, as limitações, a produção alcançada, a
qualidade das soldas produzidas, e a importância da mão-de-obra
especializada aplicada nos dias de hoje. Em quase tudo que produzimos existe
a presença de solda, a produção busca desenvolver novas técnicas de
soldagem para alcançar a qualidade de seus produtos, minimizando seus
custos, para que se possa alcançar um bom nível de competição dentro do
mercado. Na construção de navios onde envolve todos os processos de
soldagem que são abordados neste trabalho, sendo o processo com eletrodo
revestido o mais utilizado devido à versatilidade em soldar todas as posições, e
ser totalmente manual, devido à geometria diversificada do navio, onde não é
possível a aplicação de processos automatizados. A aplicação de todos os
processos deve estar de acordo com o projeto de fabricação do navio, desde a
preparação das juntas, escolha do consumível, qualificação de soldador e a
supervisão do inspetor de soldagem, para que as soldas sejam executadas
com padrão de qualidade.
6
METODOLOGIA
A metodologia utilizada nesta monografia foi dissertativa, mostrando
os processos de soldagem mais usados na construção de navios com casco
de aço, destacando suas características, áreas de aplicação, tipos de cordões
de solda, posições de execução, tipos de consumíveis utilizados e o
desenvolvimento tecnológico e vantagens de desvantagens de cada processo.
A pesquisa foi elaborada utilizando livros sobre processos de soldagem,
catálogos de empresas com informações técnicas, sites referentes ao assunto
e experiência profissional.
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 8
CAPÍTULO I - Processos de soldagem 11
CAPÍTULO II - Características dos processos de soldagem 25
CAPÍTULO III – Vantagens, desvantagens e defeitos dos processos de
soldagem 43
CAPÍTULO IV - Consumíveis de soldagem dos processos de soldagem 61 CONCLUSÃO 70
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 72
ÍNDICE 75
ÍNDICE DE FIGURAS 78
FOLHA DE AVALIAÇÃO 80
8
INTRODUÇÃO
A prática de soldagem foi observada desde a idade média, onde
indícios foram encontrados em vários objetos, através da forja e fundição de
peças. O mais antigo que se tem notícia é um pingente de ouro exposto no
“Museu Louvre”, na França, fabricado na Pérsa aproximadamente 4000 AC o
qual verificou presença de solda.
Após séculos de navegação, onde predominou as embarcações
construídas com casco de madeira, as quais tornaram frágeis em alto mar e o
aumento da demanda de transporte de mercadorias, houve necessidade de
desenvolver projetos de embarcações mais resistentes e de maior capacidade.
Os primeiros navios com casco de aço foram construídos após
1800, foram desenvolvidos processos para a união de chapas e perfis.
Inicialmente optou-se por rebites e depois a solda elétrica, os quais devido à
composição química das chapas não compatíveis com as dos rebites e a baixa
qualidade das soldas, grandes problemas surgiram, provocando acidentes de
navios que se partiram ao meio (Figura 1) e se chocaram contra Icebergs
(Figura 2).
A solda através do arco elétrico foi descoberta no início do século
XIX, o russo Bernados inventou o uso do arco carbônico que gerava o calor,
mas só a partir de 1892, foi utilizado o arco metálico, e assim iniciou-se a
utilização deste processo na indústria.
9
Após várias pesquisas, foram desenvolvidas novas tecnologias para
os processos de soldagem, que mais tarde começaram a ser aplicados na
construção naval.
Mesmo assim estas descobertas, que foram de grande importância
para a indústria naval, ainda geraram grandes problemas, devido à aplicação e
preparação de juntas, cordões de solda desproporcionais aos tipos de juntas,
indefinição das espessuras de chapas a serem soldadas, os consumíveis
utilizados, a temperatura oscilante, a modificação química do material de base
na região soldada e a dificuldade de proteção da atmosférica na possa de
fusão, o que causava porosidade e trincas constantes.
Figura 1
10
Figura 2
11
CAPÍTULO I
PROCESSOS DE SOLDAGEM
O CONCEITO
O processo de soldagem é a união de duas peças metálicas
utilizando o arco elétrico, gerando o calor a uma temperatura suficiente para
fundir o material consumível ao de base, formando a poça de fusão, esse calor
é controlado pela amperagem da energia elétrica para que consiga uma junta
soldada com uma boa qualidade.
O calor é o elemento primordial para que possa conseguir uniões
de estruturas metálicas, mas também gera problemas devido às
transformações metalúrgicas e mecânicas que ocorrem na junta soldada e na
região aquecida, que é chamada de ZTA (zona termicamente afetada), essas
alterações são consequências dos ciclos térmicos de aquecimento e
resfriamento.
As alternativas que podem ser aplicadas para minimizar esses
problemas é o pré-aquecimento da junta a ser soldada, através de uma fonte
de calor antes de iniciar a solda, o tempo em que a temperatura esteja elevada
não pode ser extensa e o processo de resfriamento tem que ser controlado,
para que o mesmo não seja rápido.
1.1 - Processos de soldagem com eletrodo revestido.
Esse processo de soldagem teve seu inicio No século XVII quando
os ingleses Nkolas Bernados e Stanislau Olszewsky desenvolveram um
processo de soldagem com um arco elétrico através de um eletrodo de carvão
12 e a junta a ser soldada, que era feita manualmente passando o eletrodo sobre
a junta formando assim a fusão das peças.
No final do século XVIII, N.G. Slavianoff (Rússia) e Charles Coffin
(EUA) desenvolveram a soldagem com eletrodo metálico nu, durantes anos
esse processo foi utilizado na soldagem por arco elétrico, o arame nu era
consumido na poça de fusão, fundindo parte do metal de base da junta a ser
soldada. As soldas produzidas eram de baixa qualidade, devido à falta de
proteção das soldas e a instabilidade do arco elétrico, observou-se que arames
enferrujado, ou coberto com outros materiais, com cal, ácidos e material
fibroso proporcionavam uma melhor estabilidade do arco elétrico e melhorava
a proteção da solda produzida.
No início do século XIX houve a necessidade de melhorar a
qualidade das soldas para atender os reparos de navios de casco de aço e
caldeiras. O engenheiro sueco Oscar Kjellberg dedicou seus estudos em
função de melhorar a proteção dos eletrodos, que inicialmente usava um
material argiloso (cal). Logo após Oscar Kjellberg fundou a ESAB e patenteou
o processo a arco elétrico com eletrodo revestido (figuras 3 e 4), que foi
considerado um avanço nas atividades com solda elétrica, melhorando
siguinificamente a qualidade das soldas produzidas.
Nos dias de hoje esse processo de soldagem é o mais utilizado na
construção naval, totalmente manual, solda em todas as posições, pode ser
empregado em qualquer tipo de juntas, grande variedades de espessuras de
chapas. Na construção de navios que possuem uma geometria diversificada,
espaços limitados onde não são possíveis à aplicação de nenhum processo
automatizado, espaços que comporta apenas o corpo humano, esse processo
mesmo sendo de baixa produtividade, com necessidade de retirada de escória,
requer maior habilidade do soldador, exige cuidado na execução, devido ao
13 grande volume de gases produzidos e riscos de choque, ainda é o mais
utilizado nos estaleiros.
Figura 3
Figura 4
14 1.2 Processos de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas)
Este processo foi desenvolvido no final de 1920, mas só foi
empregado na indústria após 1940 nos Estados Unidos na fabricação de
aviões, os quais utilizavam materiais com liga de magnésio. No início usava
como fonte de proteção o gás hélio e a corrente elétrica contínua, mas nesse
período houve dificuldades na estabilização do arco elétrico.
É utilizado como fonte de calor o arco elétrico e um eletrodo não
consumível de tungstênio ou liga de tungstênio. A proteção na soldagem é feita
através de um gás inerte ou misturas de gases inertes, que protege a poça de
fusão da contaminação atmosférica. Esse processo tem pouco ou nenhum
salpico e fumaça, produz um cordão de solda suave e uniforme que
proporciona pouco ou nenhum acabamento (figuras 5, 6 e 7).
Na construção naval não é o mais usado, mas tem relevante
importância, por se tratar de um processo que tem possibilidade de soldar
vários materiais, com alumínio, magnésio, titânio, cobre e aços inoxidáveis,
como também metais de soldagem difícil e outros relevantemente fáceis como
aços carbono. Para navios de grande porte é mais usado em tanques de aço
inoxidável e redes de metais não ferrosos, em navios de guerra, são muito
usados na soldagem da superestrutura, que é totalmente de alumínio, e em
embarcações de pequeno porte que são construídos usando chapas e perfis
de alumínio.
15
Figura 5
Figura 6 Figura 7
1.3 Processos de soldagem MIG/MAG
Soldagem através do arco elétrico estabelecido entre a peça a ser
soldada e o consumível na forma de arame, com proteção atmosférica através
de fluxo de gás (ou mistura de gases) inerte ou ativo. O arco funde
continuamente o consumível formando a poça de fusão (MIG – Metal Inerte
Gás e MAG – Metal Active Gás).
16
Esse processo foi descoberto aproximadamente em 1920, mas só a
partir de 1948 começou a ser comercializado e empregado na soldagem do
alumínio e em seguida para outros materiais. No inicio a proteção era efetuada
com o gás inerte, algum tempo depois foi introduzido o gás ativo CO2, parcial
ou totalmente na soldagem de aços.
O processo MIG é usado para soldagem de diversos materiais como
aços carbono, aços de baixo, média e alta liga, aços inoxidáveis, alumínio e
ligas magnésio e cobre. O processo MAG é usado na soldagem de aços de
baixa liga.
Na construção naval com sua versatilidade de espessuras de
chapas que podem ser soldadas, redução de passes na execução das soldas,
podendo ser semi-automático ou automático, tem vasta utilização na união de
peças (figura 8), fabricação de perfis, que são utilizados com reforços na
estrutura do navio, especialmente na pré-montagem dos blocos dentro das
oficinas. Também na fabricação de tubos com costura (figura 9) e uniões de
tubulações de sistemas da águas, óleos combustíveis e hidráulicos, esgotos, ar
comprimido e vapor. Outras vantagens estão na fabricação de vasos de
pressão e tanques, especialmente tanques de aço inoxidáveis para
armazenamento e transporte de gases e produtos químicos.
17
Figura 8
Figura 9
18 1.4 Processos de soldagem com arco submerso.
Como outros processos, neste também a soldagem são
executados através de um arco elétrico que estabelece entre o arame-
eletrodo e a junta a ser soldada. A diferença é que o arco onde forma a
poça de fusão permanece totalmente submerso em uma camada de
fluxo, tornado invisível a solda, sem luminosidade, sem faíscas e sem
respingos (Figuras 10 e 11).
O fluxo usado é granulado e funde com o consumível
protegendo a poça de fusão de contaminações e atua como isolante
térmico formando uma camada dura, que chamamos de escoria, a qual
evita o resfriamento rápido do cordão de solda.
O uso desse processo teve início em 1935, sendo utilizado na
fabricação de tubos e na construção de navios. Sua aplicação foi
intensificada no período de1939 – 1945, com a automatização deste
processo, que permitiu a rapidez na soldagem de equipamentos pesados
e navios na II guerra mundial.
No Brasil esse processo é utilizado com amplitude na
fabricação de equipamentos metálicos como tubos, perfis, trocadores de
calor e principalmente na construção de navios e plataformas marítimas.
Na construção naval é muito utilizado para soldas de topo,
como emendas de chapas na oficina para a pré-montagem de blocos, e
na edificação dos blocos do navio na carreira ou no dique. Nas emendas
dos blocos de fundo duplos e conveses que são juntas de posição planas.
Este processo proporciona uma soldagem rápida, de alta qualidade com
poucos defeitos e excelente acabamento dos cordões de solda .
19
Figura 10
Figura 11
20
1.5 Processos de soldagem por eletroescória
O processo eletroescória já era conhecido no ano de 1900, mas só
a partir de 1950 foi desenvolvido no Instituto de Soldagem Elétrica E.O Paton
em Kiev, na URSS. Mas outro instituto de pesquisa, na Checoslováquia, o
Instituto Bratislava, quase no mesmo período desenvolvia um processo de
soldagem capaz de executar soldas verticais com um único passe. Mas parece
que foi neste último instituto que engenheiros belgas conseguiram absorver as
técnicas do processo e apresentaram ao mundo por volta de 1960.
O processo é iniciado através da abertura de um arco elétrico entre
o eletrodo e as superfícies da junta a ser soldada, o fluxo granulado é
acrescido e fundido pelo calor do arco. Quando uma grande espessura de
escória se forma, toda a ação do arco cessa, sendo o mesmo extinto. Mas a
corrente de soldagem continua a passar do eletrodo para o metal de base
através da escória por condução elétrica (Figura 12).
Para conter tanto o metal de solda fundido com o fluxo fundido, há
necessidade de colocar chapas tipo sapatas no início da soldagem, pois o
processo na sua fase inicial é instável, com prejuízo na qualidade da solda,
estas sapatas são retiradas posteriormente. A superfície da solda é moldada
pelo contorno ou formato das sapatas, quando a poça de fusão se move para
cima sobre a junta a ser soldada. Conforme vai processando a solidificação, as
impurezas metálicas flutuam no metal fundido através de escória.
A função das sapatas é a delimitação do banho de escória e a poça
de fusão. Na soldagem por eletroescória convencional, estas se movem
através de mecanismos ao longo do cordão de solda. Geralmente elas são de
22 Figura 13
1.6 Processos de soldagem oxicombustível
Esse processo é um dos mais antigos, mas só foi introduzido na
indústria em 1903 e foi usado extensivamente aproximadamente meio século.
É usado ainda hoje para união de metais ferrosos e não ferrosos, como não
necessita de corrente elétrica algumas vezes seu uso é indispensável,
principalmente onde não existe eletricidade.
O calor é gerado pela mistura de gases, oxigênio e acetileno numa
pressão que é determinada em função da espessura do material a ser soldado.
O oxigênio é usado para proporcionar combustão do gás, mas pode também
23 ser usado o ar comprimido, mas isto compromete a eficiência térmica, reduz a
velocidade da soldagem, a qualidade da solda é afetada. A escolha do gás a
ser utilizado é importante para que tenha uma boa produção e uma boa
qualidade no cordão de solda.
O processo de soldagem oxicombustível ou soldabrasagem (Figuras
14 e 15), defere dos demais na união das juntas, o metal de adição é fundido e
o metal de base é mantido em estado sólido. Na soldagem oxicombustível ou
soldabrasagem, o metal de adição não penetra por capilaridade e as formas
das juntas são semelhantes ao dos processos de soldagem por fusão. A
resistência da solda é conseqüência da aderência obtida por difusão entre o
metal de adição, líquido, com o metal de base, sólido.
Na construção naval é mais empregado na soldagem de chapas
finas de acabamentos de regiões internas do navio, soldagem de tubos de
pequeno diâmetro e baixa espessura de sistemas refrigeração, frigoríficas,
sistemas de ar condicionado e acessórios de cozinha e banheiros.
Ainda na construção naval não podemos deixar de destacar o
processo oxicorte (figura 16), que agrega o mesmo processo de combustão
usando na soldagem, mas é utilizado em todas as fases de construção de
navios. Sua utilização inicia na primeira fase do projeto, que é o corte das
chapas e perfis na oficina, depois na segunda fase que é a pré-montagem dos
blocos ainda na oficina e a terceira fase que é a edificação dos blocos na
carreira ou dique. Como podemos observar esse é o processo mais utilizado
na construção naval.
24 Figura 14 Figura 15
Figura 16
25
CAPÍTULO II
CARACTERÍSTICAS DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM
2.1 Características do processo de soldagem com eletrodo
revestido.
O equipamento de soldagem para esse processo é um dos mais
simples, consiste numa fonte de energia, cabos de ligação, porta eletrodo, um
grampo (conector de terra) e o eletrodo. A fonte de energia pode ser corrente
alternada (transformadores) ou corrente contínua (geradores retificadores) com
eletrodo negativo (polaridade direta), ou corrente contínua, eletrodo positivo
(polaridade inversa), isso depende das exigências de cada projeto (Figuras 17
e 18)
O tipo de corrente usado e sua polaridade afetam a dimensão e a
forma da poça de fusão, a estabilidade do arco elétrico e a transferência do
metal de adição. Polaridade direta (CC-) eletrodo ligado ao pólo negativo e
peça de soldagem no pólo positivo, tem maior taxa de fusão do eletrodo e uma
menor profundidade de penetração. Polaridade inversa (CC+) eletrodo ligado
no pólo positivo e peça de soldagem no pólo negativo, menor taxa de fusão do
eletrodo e uma maior profundidade de penetração. Corrente alternada (CA), a
polaridade alterna a cada inversão da corrente, nessa configuração, a
geometria do cordão de solda, a penetração e a taxa de fusão do eletrodo são
intermediárias aquelas obtidas em (CC+ e CC-).
O processo de soldagem com eletrodo revestido pode ser usado em
ampla variedade de configurações de juntas, encontradas na soldagem
industrial, chanfro em J, chanfro em duplo J, chanfro U, chanfro duplo U,
chanfro V, chanfro em X ou duplo V, chanfro meio V, chanfro K, chanfro reto, e
26 etc. (Figura 19) e vários tipos de metais de base e eletrodos ferrosos e não
ferrosos.
Este processo tem a possibilidade de soldar metais de base com
espessuras que podem variar de 2 mm a 200 mm, dependendo do controle do
aquecimento e técnicas utilizadas. Em alguns materiais de base, dependendo
da espessura, há necessidade de efetuar um pré-aquecimento da junta a ser
soldada, que pode ser aplicada com chama oxicorte ou resistências elétricas.
Um dos pontos importantes neste processo de soldagem é o
controle da temperatura de soldagem, a quantidade de calor em relação à
velocidade durante a operação. Para alguns materiais com aços temperados e
revenidos, aços inoxidáveis e aços de baixa liga contendo molibdênio, que
requer temperaturas mais baixas, o controle inadequado da energia de
soldagem durante a operação, pode causar trincas, perda de propriedades do
metal de base, perda de resistência a corrosão em aços inoxidáveis, ou até
perda da capacidade de obsorção de energia ao impacto.
O sucesso da soldagem com eletrodo revestido depende da
habilidade do soldador, pois todo o processo é executado manualmente. A
habilidade do soldador requer o controle de algumas técnicas, como: o
comprimento do arco, que é à distância do eletrodo a poça de fusão (varia de
0,5 a 1,1 de diâmetro do eletrodo a ser usado), o ângulo de trabalho e
deslocamento do eletrodo, a velocidade de deslocamento do eletrodo, técnicas
de soldagem (passe estreito ou passe oscilante) e a corrente de energia
utilizada.
Outro fator de grande importância é a preparação das juntas, que
deve está rigorosamente compatível com as técnicas de soldagem exigidas no
projeto de fabricação de um equipamento ou navio. Deve também estar isenta
de óleo, graxa, ferrugem, tintas, resíduos de exame por líquido penetrante,
27 areia e fuligem do pré-aquecimento a gás, Esses tipos de impurezas devem
estar no mínimo 20 mm de distância de cada borda das juntas a serem
soldadas.
Figura 17
28
Figura 18
Figura 19
29 2.2 Características do processo de soldagem TIG (Tungsten
Inert Gás).
Este processo é geralmente manual, mas pode ser mecanizado e até
automatizado (Ex. robô, indústria automobilística). O equipamento é composto
de um porta eletrodo com passagem de gás, um bico direcionador de gás
protetor ao redor do arco, um mecanismo de garra para conter e energizar o
eletrodo de tungstênio, denominado pistola, um suprimento de gás de
proteção, um fluximetro e regulador-redutor de pressão de gás, uma fonte de
energia idêntica ao do eletrodo revestido, fonte alta freqüência e suprimento de
água para refrigeração da pistola (Figura 20).
O tipo de corrente elétrica é a contínua (CC) ou alternada, pode ser um
gerador, retificador ou transformador, dependendo do metal a ser soldado.
Neste caso com polaridade direta (eletrodo negativo e metal de base positivo),
a junta a ser soldada tem maior aquecimento do que o eletrodo,
proporcionando uma penetração grande e uma solda estreita. No caso da
corrente contínua de polaridade inversa (eletrodo positivo e metal de base
negativo), a junta a ser soldada tem uma pequena penetração e uma solda
larga. Para esse processo com soldagem manual, deve ter uma adaptação
com um pedal para que o soldador controle a tensão da corrente elétrica.
Este processo é bastante adequado para soldagem de chapas de
espessuras finas, devido ao excelente controle da poça de fusão, mas também
pode soldar chapas de espessuras que variam de 0,1mm a 50 mm. Com esse
processo também podemos soldar vários tipos de materiais, como: alumínio,
magnésio, titânio, cobre e aços inoxidáveis. Na soldagem desses materiais
com espessuras acima de 5 mm, deve ter alguns cuidados com o controle da
temperatura, principalmente quando a junta a ser soldada requer mais de um
30 passe de solda, neste caso a técnica mais utilizada é o intervalo entre passes
que vai proporcionar o resfriamento da junta a ser soldada.
Como todo processo de soldagem, este também tem como um dos
principais fatores, a preparação das juntas a serem soldadas, que são: tipo de
chanfro da junta, espessura do material, processo de soldagem utilizado, grau
de penetração, economia no preparo do chanfro, posição de soldagem,
consumo do metal de adição e controle de distorções. O tipo de material e
espessura do mesmo está relacionado com a transmissão do calor através de
junta. O tipo de junta a ser soldada é que vai definir a quantidade de calor a ser
colocada na peça, para que não haja alta dissipação deste calor na zona
termicamente afetada (ZTA), o que proporciona alteração da composição
química nesta região afetada.
A preparação das juntas para soldagem do processo TIG, requer todos
os cuidados exigidos na soldagem com eletrodo revestido. A limpeza do
chanfro e bordas devem ser ao metal brilhante, numa faixa aproximada de 10
mm dos lados internos e externos. Na deposição da raiz da solda (o primeiro
passe de solda dentro do chanfro), deve ser aplicada uma proteção com gás
inerte, pelo outro lado da peça para proteção da oxidação atmosférica.
Figura 20
31 2.3 Características do processo de soldagem MIG/MAG.
O equipamento usado neste processo é composto de uma pistola,
fonte de energia, reservatório de gás, sistema de controle de alimentação de
eletrodo, bobina de eletrodo e sistema de refrigeração da tocha. A pistola tem
um tubo de contato para transmitir a corrente de soldagem para o eletrodo, e
um bocal de gás para proteger a poça de fusão. O gás de proteção
fornecimento constante para o bico da pistola, a uma vazão pré-ajustada por
regulador que chamamos de fluximetro e também um regulador-redutor de
pressão. O reservatório de gás é um cilindro de aço com gás adequado ao tipo
de solda. O alimentador do consumível é composto de um motor elétrico e uma
roda motriz, que é controlada pela intensidade da corrente elétrica. O sistema
de refrigeração da pistola pode ser a ar ou a água, essa escolha depende da
corrente de soldagem, do tipo de gás e do tipo de junta a ser soldada (Figura
21).
A operação desse processo tem inicio através do contato da ponta do
arame com a peça a ser soldada, e é acionado o gatilho de ignição da pistola,
nesse momento três situações ocorrem: o arame é energizado, o arame
avança e ao gás de proteção flui com a abertura automática de uma válvula
solenóide. Neste momento pode então iniciar o processo de soldagem
deslocando a pistola sobre a junta.
O MIG/MAG é um processo de soldagem usado para todas as
posições, todos os tipos de juntas, dependendo do eletrodo e do gás ou gases
usados. Pode soldar uma variedade grande de metais e também pode ser
usado para deposições de revestimento superficiais, tem capacidade de soldar
espessuras acima de 0,5mm, produz soldas com alta qualidade com
procedimentos de soldagem apropriados. Como não utiliza fluxo, a
possibilidade de inclusão de escória na solda é semelhante ao processo
32 eletrodo revestido, ou seja, mínima. A limpeza interpasse, ou seja, limpeza
entre passes de solda deve ser feita adequada, pois pode ocorrer inclusão de
escória vítrea que é característica deste processo.
A corrente elétrica mais usada no processo MIG/MAG é a corrente
contínua e polaridade inversa, que torna o arco mais estável, transferência de
metal de adição estável, salpico baixo, cordão de solda com boa qualidade. A
corrente contínua polaridade direta não é muito usada, e a corrente alternada
não se aplica a esse processo. Neste processo existem quatro tipos de
transferência de metal de adição, que dependem de alguns fatores, como:
intensidade ou tipo de corrente, tensão do arco elétrico, densidade da corrente,
natureza do arame eletrodo, distância do eletrodo, gás de proteção e
características da fonte de energia.
Figura 21
Transferência de metal de adição globular usando uma corrente baixa
tensão em relação à bitola do eletrodo, o metal se transfere do eletrodo para a
33 junta a ser soldada com globos maiores que o diâmetro do eletrodo. São
transferidos para a poça de fusão sem muita direção, aparecendo salpicos na
soldagem (Figura 22)
Figura 22
Transferência por spray ou pulverização axial, usando uma corrente
de alta tensão o metal de adição fundido se transfere do arco através de
gotículas finas. Essa transferência de deposição é mais usada na posição
plana e adequado par soldar chapas grossas, devido à alta quantidade de
material de adição depositado na poça de fusão. (Figura 23).
34
Figura 23
Transferência por curto circuito usa uma corrente de tensão
relativamente baixa, a fusão inicia-se globolarmente e a gota vai aumentando
de tamanho até tocar poça de fusão, produzindo um curto circuito e eliminando
o arco. Este processo permite a soldagem em todas as posições, e tem uma
limitação para soldagem de chapas com alta espessura, devido à tensão da
corrente elétrica ser relativamente baixa, proporcionando assim menor
penetração (Figuras 24, 25, 26 e 27.
Figuras 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
35
Transferência por arco pulsante usa uma corrente de tensão baixa e
injeta sobre essa corrente baixa, pulsos de corrente alta, a transferência do
metal de adição é feito pelo jato de gotículas durante esses pulsos, este
processo torna possível a soldagem na posição vertical com arames
consumíveis de diâmetros elevados. Este tipo de transferência deve-se utilizar
fontes de energia especiais, capazes de fornecer correntes pulsadas, com
períodos de pulsos controláveis (Figura 28 e 29).
Figura 28 Figura 29
2.4 Características do processo de soldagem arco submerso.
O sistema é composto de um equipamento geralmente automático,
mas também podemos encontrar o semi-automático. O mecanismo movimenta
o cabeçote de soldagem ao longo da peça a ser soldada, através de um motor
elétrico e sobre trilhos alinhados e calibrados nas bordas das jutas a serem
soldadas. A alimentação do fluxo é feito através de um reservatório acoplado
ao equipamento, na tocha ou no cabeçote que alimenta o sistema
continuamente. Neste processo o sistema de movimentação pode ser feito de
duas formas, o cabeçote movimenta sobre a peça a ser soldada, ou o
36 cabeçote fica fixo e a peça a ser soldada que movimenta. Geralmente neste
caso a peça a se soldada está acoplada a um torno elétrico (Figura 30).
O tipo de corrente elétrica usado é um gerador para corrente contínua
(CC), ou transformador-retificador para corrente alternada (CA), a soldagem
com corrente contínua, com polaridade inversa (CC+), eletrodo positivo e peça
de soldagem negativa, permite melhor controle do passe de soldagem, da
profundidade de penetração e da velocidade de soldagem. Na corrente
alternada tem a vantagem de reduzir o que chamamos de sopro magnético,
que é a deflexão de arco, de seu percurso normal, devido às forças
magnéticas. Para soldagem com arco submerso as fontes de energia devem
ter aproximadamente capacidade de 350 a 2000A, valores elevados em
relação as que são aplicados no processo de eletrodo revestido.
Este processo pode ser usado na fabricação de elementos estruturais,
vasos de pressão e principalmente na construção de navios. Geralmente tem
grande eficiência na soldagem de emendas de chapas para fabricação de
blocos na oficina, como fundos duplos, costados, anteparas e conveses do
navio. Esse processo pode ser usado para soldar juntas com espessuras que
variam de 5 mm a 200 mm. Os materiais mais usados na soldagem por este
processo são: aço carbono de baixa liga e inoxidáveis. Ele não é adequado
para todos os metais e ligas.
Na maioria das vezes a soldagem a arco submerso é executada na
posição plana, mas também com pouca freqüência na posição horizontal.
Também pode realizar de topo, em ângulo, de tampão, e também deposições
em superfícies no metal de base (revestimento), geralmente eixos, cilindros
que posteriormente serão usinados (Figura 30).
Os tipos de juntas a ser usado na soldagem arco submerso devem ser
projetados de acordo com as espessuras das chapas, a serem soldadas. Na
37 soldagem de chapas finas deve ter um cuidado especial para evitar distorções
ou perfurações das chapas, para evitar distorções à peça a ser soldada deve
ser fixada e para evitar furações das chapas, pode colocar um cobre junta, que
é uma peça de aço ou cobre que é colocada na parte posterior da junta. Nesse
processo as juntas mais usadas são o chanfro em V, em X e em U. A
soldagem em chapas mais espessas com chanfros pode usar técnicas de
passes múltiplos, aplicando um passe de solda em cada lado do chanfro, ou
também para obter uma boa qualidade da solda pode-se usar uma pequena
abertura entre as chapas, que deve está especificado no projeto, e nesta
abertura dar um passe de selagem com processo de eletrodo revestido ou
MAG.
É de grande importância também neste processo, a preparação das
juntas a ser soldadas. A limpeza das juntas, o alinhamento da máquina são
fatores predominantes para produção de uma solda com qualidade e
acabamento desejável. As juntas a serem soldadas devem estar isentas de
óleo, graxa, ferrugem, resíduos de exames por líquido penetrante, areia, e
fuligem do preaquecimento a gás. As irregularidades e rebarbas do oxicorte
devem ser esmerilhadas. Os resíduos de carbono, escória e cobre resultante
do corte com eletrodos de carvão deve ser removidos. O alinhamento da
máquina com a junta incorreta resulta falta de penetração, falta de fusão e até
trincas. Portanto a qualidade de solda depende desses fatores que deve ser
observado pelo operador do equipamento, o qual deve ser treinado e
conhecedor das técnicas de soldagem exigidas neste processo.
38
Figura 30
2.5 Características do processo de soldagem por eletroescória.
O equipamento para aplicação desse processo consiste de um
sistema montado sobre a junta a ser soldada, com uma fonte de energia, um
mecanismo alimentador do eletrodo na poça de fusão de forma constante e
uniforme. Esta estrutura é apropriada para cada tipo de eletrodo, que consiste
de um carretel porta eletrodo com roldanas motoras específicas para cada tipo
de eletrodo. Um dispositivo para oscilação do eletrodo, geralmente se a
espessura da peça for maior que 70 mm ou a largura da junta a ser soldada
39 forem superior a esse valor. Este dispositivo pode ser do tipo parafuso sem fim
ou cremalheira, o controle garante uma deposição uniforme durante a
soldagem (Figura 31)
Existem dois tipos de tubo-guia do eletrodo, o convencional e o
consumível, os dois têm a mesma função, direcionar o eletrodo a poça de
fusão. O tubo-guia convencional serve de contato elétrico para o eletrodo, e é
revestido com um isolamento para evitar o curto-circuito na peça a ser soldada.
O tubo-guia consumível funde à medida que a soldagem avança em toda a
extensão da junta, também serve para suprir a falta de escória e o metal de
adição. Sapatas de resfriamento servem para delimitar o banho de escória e a
poça de fusão e proporciona o resfriamento da região da solda, durante a
execução da soldagem. Na soldagem tubo-guia convencional, as sapatas se
movem através de um mecanismo ao longo do cordão de solda, na soldagem
tubo-guia consumível as sapatas são fixas. Cabeça de soldagem é a parte do
equipamento que compreende o mecanismo alimentador do eletrodo, o
carretel do eletrodo, os tubos-guias, as ligações elétricas, sistema de oscilação
dos eletrodos e os componentes de controle.
A corrente elétrica utilizada no processo de soldagem por
eletroescória, geralmente é usado transformador-retificadores de tensão
constante de 450 a 1500A em corrente contínua. Essas faixas de correntes
são similares às usadas no processo de arco submerso. A tensão mínima em
circuito aberto da fonte de energia não deve ser inferior a 60 V. Para utilização
de mais de um eletrodo como metal de adição, devem ser alimentados com
fontes de energia independentes, através de equipamentos que permita o
controle remoto da tensão de trabalho, proporcionando o balanceamento
elétrico.
No processo de soldagem por eletroescória tem havido um aumento
considerável nos países desenvolvidos, com várias experiências realizadas e a
41
2.6 Características do processo de soldagem oxicombustível.
O equipamento de soldagem é muito variável, depende do tipo de
combustível a ser usado. Consiste de cilindros de gases combustíveis e
cilindros de oxigênio com reguladores para as mangueiras e o maçarico de
soldagem que tem a função de misturar os gases, para proporcionar uma
chama adequada para soldagem. Além da conexão de mangueiras e de um
manipulador com válvulas de oxigênio e gás combustível para regular a mistura
(Figura 32 e 33).
A soldagem a gás é mais usada em aços carbonos, aços liga e ferros
fundidos. Na indústria naval é usado para soldar tubos de pequenos diâmetros
e espessura fina, chapas finas, geralmente são usados na fase de acabamento
da construção de navios, revestimento, sistemas de ar condicionado, peças de
cozinhas e banheiros, frigoríficas e outros. Esse processo é totalmente manual
e o controle da temperatura, da posição e direção da chama e manipulação do
metal de adição é totalmente efetuado pelo soldador. Este profissional tem que
ter habilidade e conhecimento do processo e de funcionamento do
equipamento para que possa realizar uma solda de qualidade e acabamento
desejável.
O processo de soldagem combustível tem duas características de
aplicação, soldagem à direita e soldagem à esquerda. À direita, a vareta de
adição desloca-se atrás da chama, no sentido da soldagem, esse processo é
rápido e econômico. À esquerda, a vareta de adição desloca-se a frente da
chama, no sentido da soldagem, é um processo lento que consome muito gás,
mas produz soldas com bom acabamento e tem maior facilidade na execução.
42
Figura 32
Figura 33
43
CAPÍTULO III
VANTAGENS, DESVANTAGENS E DEFEITOS DOS PROCESSOS
DE SOLDAGEM
3.1 Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de
soldagem com eletrodo revestido.
3.1.1 Vantagens.
As vantagens desse processo são as seguintes: pode ser usado para
soldar qualquer tipo de juntas, em qualquer posição. A principal vantagem
desse processo é a de soldar locais de difícil acesso, os quais são observados
na construção de navios onde a geometria é diversificada, e também o custo
de operação é baixo. A operação é totalmente manual e requer apenas a
experiência do soldador.
3.1.2 Desvantagens.
As desvantagens são caracterizadas pela baixa taxa de deposição,
que é bem inferior aos demais processos, este produz escória e sua remoção
é difícil. Por ser totalmente manual, a escória é retirada com ajuda de martelo
pontiagudo específico para essa atividade, é um processo lento, pois na
soldagem de uma junta com multipasses, a escória tem que ser removida após
passe a passe. A habilidade do soldador é de grande importância, pois toda a
operação depende exclusivamente dele, o direcionamento do eletrodo na
junta, à distância do eletrodo a poça de fusão que também controla a tensão
44 elétrica, o ângulo de inclinação de soldagem em relação à junta e o
acabamento do cordão de solda.
3.1.3 Defeitos.
Porosidade. Em geral é causada por técnicas de soldagens incorretas
(velocidade de soldagem ou comprimento do arco); junta a ser soldada sem
limpeza adequada; uso de eletrodo úmido pode ocorrer porosidade
vermiforme; a abertura e fechamento do arco às vezes podem ocorrer à
porosidade agrupada.
Inclusões de escória. São provocadas pela manipulação inadequada
do eletrodo e pela limpeza deficiente entre passes, também o projeto
inadequado referente à junta a ser soldada.
Falta de fusão. Também é resultante da técnica de soldagem
inadequada, soldagem rápida, má preparação da junta ou do material de
adição e corrente elétrica baixa demais.
Falta de penetração. Também é resultante da técnica de soldagem
inadequada, soldagem rápida, má preparação de junta ou do material de
adição, corrente elétrica baixa demais e eletrodo com diâmetro grande demais.
Cavidade e sobreposição. São descontinuidades exclusivas de erros
do soldador.
Trinca interlamelar. Este defeito ocorre quando o metal de base, não
suportando tensões elevadas, geradas pela contração da solda na direção da
45 espessura, trinca-se em forma de degraus, situadas em planos paralelos à
direção da laminação.
Trincas de garganta e trincas na raiz. Causada pela técnica de
soldagem inadequada, e uso de materiais de base e consumo não
compatíveis.
Trincas na margem e trinca sob cordão. São trincas que ocorrem
devido à fissuração a frio, elas ocorrem certo tempo após a execução da solda
e, portanto, pode não ser detectadas por uma inspeção realizada
imediatamente após a operação de soldagem. Elas ocorrem, normalmente,
enquanto há hidrogênio retido na solda, que é provocado pela elevada
umidade do ar, eletrodos úmidos e superfícies sujas.
Mordeduras. Acontece nas bordas do cordão de solda, devido à
corrente elétrica alta e a junta a ser soldada com temperatura muito elevada.
3.2 Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de
soldagem TIG.
3.2.1 Vantagens.
Este processo TIG pode ser usado para soldagem de todas as
posições e praticamente todos os materiais. A operação tem vantagem em
relação às outras, não produz escória e pode executar soldas com alta
qualidade, geralmente livre de defeitos, ótimas propriedades mecânicas e com
excelente acabamento. Devido à proteção com gás inerte a soldagem tem
pouco ou quase nenhuma fumaça e salpico. A camada de solda é suave e
uniforme, requerendo pouco ou nenhum acabamento posterior. Permite um
46 controle independente da fonte de calor e do metal de adição. O processo
pode ser automatizado, aumentando assim a produção.
3.2.2 Desvantagens.
O processo TIG tem uma baixa produção em relação aos demais
processos. Tem um custo inicial alto e requer soldadores habilidosos e bem
treinados para execução da soldagem. Regulagem do equipamento bastante
complexo. Possibilidade elevada de gerar porosidade no cordão de solda. Na
produção de solda, surgem respingos no momento da soldagem. Manutenção
do equipamento mais trabalhosa. Alto custo do equipamento e arame
consumível em relação ao processo com eletrodo revestido. Tem dificuldade
de soldar em locais abertos, devido ao vento e a exposição atmosférica. Pode
haver inclusão de tungstênio, quando o bico tem contato com a poça de fusão.
A proteção inadequada da junta e do metal de adição pode haver
contaminação da solda.
3.2.3 Defeitos.
Falta de fusão. Acontece quando forem usadas técnicas de soldagem
inadequada, tem uma penetração pequena do arco. As juntas de soldagem
forem inadequadas para esse o processo TIG.
Inclusão de tungstênio. É resultante do contato acidental do
eletrodo tungstênio com a poça de fusão, que a uma temperatura elevada o
eletrodo tungstênio pode fundir transformando numa gota transferindo para a
poça de fusão produzindo assim, uma inclusão de tungstênio na solda.
47 Porosidade. Pode ocorrer quando há deficiência do gás de proteção,
se a junta a ser soldada não for preparada adequadamente, ou seja, junta com
impurezas e também o metal de base com oxidação.
Trincas longitudinais. Ocorrem geralmente na soldagem feita com
velocidade elevada.
Trincas de cratera. Ocorrem geralmente quando usa corrente
elétrica inadequada ou através do hidrogênio (fissuração a frio), decorrente da
umidade existente no gás de proteção inerte.
3.3 Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de
soldagem MIG/MAG.
3.3.1 Vantagens.
As vantagens desse processo são muitas, tanto na soldagem manual
como na automática. A soldagem pode ser executada em todas as posições. A
produção é alta devido à alta taxa de deposição do metal de adição. Não
produz escória, portanto não há perda de mão-de-obra para retirada da
mesma. O tempo de soldagem é pelo menos a metade se comparando com o
processo de eletrodo revestido. Devido à alta velocidade da soldagem, há
menos dissipação de calor na junta soldada, evitando assim distorções da
peça a ser soldada. Na soldagem de juntas com maiores aberturas, este
processo tem a facilidade de preencher essas aberturas, proporcionando
assim a soldagem de outros processos mais eficientes e rápidos. Por ter um
sistema de alimentação com arame nu (sem revestimento), e constante sem
necessidade de troca do consumível, não há perda de sobras de eletrodos
48 como no processo de eletrodo revestido, e também não há perda de tempo na
troca do eletrodo.
3.3.2 Desvantagens.
As desvantagens encontradas neste processo são a complexidade de
regulagem do processo durante a soldagem. Tem probabilidade alta de gerar
porosidade no cordão de solda. A soldagem produz respingos. Tem uma
manutenção mais trabalhosa. Alto custo do equipamento em relação ao
processo de eletrodo revestido e um alto custo de aquisição de arame
consumível.
3.3.3 Defeitos.
Falta de penetração. É causada pela aplicação de corrente de
soldagem baixa, e pode ser evitada aumentando a corrente elétrica, Também a
velocidade da soldagem muito baixa e um ângulo incorreto de tocha.
Falta de fusão. Ocorre quando não existe fusão entre o metal de
soldagem e o metal de base. A principal causa da falta de fusão é a técnica de
soldagem deficiente. Também quando a velocidade de soldagem é muito alta a
poça de fusão fica muito larga, a fusão é superficial, ou seja, a junta não é
fundida em toda sua extensão.
Mordedura. É um defeito encontrado no metal de base ao longo das
bordas do cordão de solda, geralmente é encontrada em juntas em ângulo
sobrepostas, juntas de topo e em ângulo. Esse tipo de defeito é causado por
soldagem inadequada, velocidade de soldagem baixa e tensão do arco
elevada. O fator que mais proporciona a mordedura é o aumento da tensão do
49 arco, e esse se torna largo fundindo as bordas do metal de base formando as
mordeduras.
Porosidade. São poros de gás que podem ser encontrados na
superfície ou no interior do cordão de solda. As causas mais comuns de
porosidade são através da contaminação atmosférica, que podem ser
causadas pela vazão de gás de proteção excessiva, pode causar aspiração de
ar para dentro do fluxo de gás; bocais do sistema de fornecimento de gás
obstruídos; mangueira de conexões com vazamentos e correntes de ar
excessivas na área de soldagem, que podem afastar o gás de proteção da
região da poça de fusão. Outras causas da porosidade também podem ser a
oxidação de peça a ser soldada, a umidade aprisionada, particularmente para
alumínio anodizados, a desoxidação inadequada do arame de solda, a sujeira
orgânica e a alta taxa de solidificação da solda que não permite a saída dos
gases que ficam presos no interior da solda.
Trincas longitudinais. Podemos chamar também de trincas de
centro. Podem ser de dois tipos: trinca quente e trinca fria. Trinca a quente
ocorre entre a temperatura de fusão e a temperatura de solidificação, os
fatores geralmente são causados pelo uso de arame de soldagem incorreto,
composição química do metal de base, tipos de juntas inadequadas e técnicas
de soldagem não compatíveis. Trinca a frio aprecem após a soldagem, quando
o cordão de solda já está totalmente solidificado, essa trinca pode ocorrer
quando a seção reta do cordão de solda é muito pequena, para suportar as
tensões aplicadas ou mesmo a presencia de hidrogênio difusível.
3.4 Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de
soldagem arco submerso.
3.4.1 Vantagens.
50 Uma das principais vantagens do processo de soldagem arco
submerso é a elevada taxa de deposição, devido a não perda de metal de
adição. É um processo econômico e rápido, em média gasta com arco
submerso, um terço do tempo de soldagem em relação ao processo de
eletrodo revestido. Soldas executadas com processo arco submerso,
apresentam uma boa ductilidade e tenacidade ao impacto, além de
uniformidade e acabamento dos cordões de solda. Outra vantagem é a
remoção de escória que é fácil, pois com o resfriamento da junta a camada de
escória tende se soltar automaticamente.
3.4.2 Desvantagens.
A desvantagem de maior destaque do arco submerso, é que o
processo não permite soldagem fora da posição plana ou horizontal. A ação da
gravidade, que sustenta a camada de fluxo sobre a poça de fusão, impede que
a soldagem seja feita fora da posição, em alguns casos é preciso colocar uma
proteção na junta a ser soldada na posição plana ou horizontal para suportar a
camada do fluxo escorificante, o que nem sempre é possível.
3.4.3 Defeitos.
Falta de fusão. Ocorre quando a solda é executada com um único
passe, com um cordão espesso, ou em soldagem muito rápidas com baixa
energia de soldagem.
Falta de penetração. Resulta do alinhamento incorreto da máquina
com a junta a ser soldada, e a velocidade de soldagem inadequada.
Inclusão de escória. Pode ocorrer quando a remoção da escória de
soldagem executada com vários passes, não for totalmente retirada. Deve ter-
51 se uma atenção especial na remoção da escória entre passes nas regiões que
são mais difíceis de ser soldadas.
Mordedura. Acontece com mais freqüência nesse processo, devido à
soldagem ser processada com rapidez e quando a corrente for muito alta.
Porosidade. Ocorre também com freqüência, e uma das causas
principais é a alta velocidade de avanço da máquina e o resfriamento rápido da
solda, estes fatores geram retenção de bolhas de gás sob a escória. Para
eliminar a porosidade podemos usar um fluxo com granulação mais fina,
limpeza adequada da junta, diminuir a velocidade de avanço da máquina,
utilização de arames com maior teor de desoxidantes e a altura do fluxo
adequado.
Trincas. Na soldagem a arco submerso pode ocorrer trincas em
temperaturas altas ou em temperaturas baixas. Trincas de cratera ocorrem
geralmente neste processo, a não ser que o operador tenha uma perfeita
técnica de enchimento de cratera. Trincas de garganta ocorrem em pequenos
cordões de solda entre peças robustas, são trincas de soldagem com elevado
grau de restrição. Trincas na margem ou trinca na raiz, ocorrem às vezes
algum tempo após a soldagem, neste caso são devidas ao hidrogênio, de
correte ou da umidade do fluxo. Trincas interlamelar estão associadas à dupla
laminação e as altas tensões de soldagem. Tais descontinuidades
apresentam-se de forma de entalhe que tende a iniciar no metal de soldagem.
3.5 Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de
soldagem por eletroescória.
52 3.5.1 Vantagens.
Tem alta taxa de deposição, solda de boa qualidade, diminui a
necessidade de aplicação de ensaio não destrutivos, requer pouca ajustagem
e preparação da junta soldada, as juntas soldadas são sem chanfro, solda
materiais espessos com um só passe, necessita de apenas um ajuste no
sistema, o sistema é mecanizado com o mínimo de manuseio do material,
quando inicia a soldagem esta vai até o fim do topo sem interrupção, o tempo
de soldagem é rápido, tem uma pequena margem de distorções, o arco não é
visível e assim não requer muita proteção do operador.
3.5.2 Desvantagens.
Solda apenas na posição vertical, topo ou ângulo, solda apenas aços
carbono, de baixa e media liga, alguns aços inoxidáveis. Sua aplicação é
melhor para chapas com espessuras acima de 20 mm. Não requer habilidade
de operador, mas exige conhecimento da técnica de operação do
equipamento. A grande desvantagem desse processo na soldagem de juntas
com um só passe, é que o deslocamento da fonte de calor é lento, acarretando
superaquecimento do metal de base, assim a zona termicamente afetada
(ZTA) tem perda de propriedades mecânicas e a tenacidade sofre degradação.
Para normalização da ZTA há necessidade de aplicar tratamento térmico, o
que gera custos adicionais.
3.5.3 Defeitos.
Falta de fusão. Na soldagem de chapas espessas, onde o calor é
distribuído por variações do eletrodo, pode haver falta de fusão na região perto
das sapatas de proteção da poça de fusão. Também o efeito de resfriamento
53 das sapatas pode gerar falta de fusão, próximo a superfície em que as
mesmas estão apoiadas.
Inclusões de escória. É difícil, mas podem ocorrer inclusões de
pedaços de arames consumíveis na poça de fusão devido à rapidez do
mecanismo de alimentação do arame que não funde. Pode ser encontradas
também na zona fundida varetas ou até partes do equipamento, como
exemplo, a extremidade do guia tubular de eletrodo.
Porosidade. Não ocorre com freqüência, mas pode ocorrer de forma
grosseira e do tipo vermiforme, pode ser causado por pedaços do abesto
úmido usado para vedação entre as sapatas de retenção e a peça a ser
soldada. Fluxo, eletrodo consumível e tubo-guia, úmidos ou contaminados
também causam porosidade.
Sobre posição. Ocorrem quando as sapatas não são bem ajustadas
às juntas a serem soldadas, isso permite o vazamento do material fundido,
sobrepondo sobre a solda.
Trincas interlamelar. Não é muito comum na soldagem eletroescória
de juntas de topo, porque não se registra tensões no sentido da espessura das
chapas do metal de base.
Trincas. Não são encontradas na soldagem eletroescória, devido a
fissuração a frio, isso porque o ciclo de aquecimento e resfriamento da junta é
lento. Já as trincas causadas pela fissuração a quente são comuns na
soldagem na soldagem eletroescória, principalmente nas soldas de alto grau
de restrição.
54 Dupla laminação. Não tem grande inconveniente para a soldagem
eletroescória, a escória fundida atrai para fora qualquer inclusão existente na
dupla laminação e sela a dupla laminação ao longo da solda.
3.6 Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de
soldagem oxicombustível.
3.6.1 Vantagens.
É um processo de custo bem baixo, tornando bem viável, é altamente
portátil, pode se utilizado em qualquer local, principalmente onde não há
energia elétrica. A soldagem pode ser realizada em qualquer posição. O
equipamento é versátil, pode ser usado para outras operações, como
brasagem, corte a chama, fonte de calor para pré-aquecimento. Pode também
se usado para soldagem de chapas com espessuras finas é medias.
3.6.2 Desvantagens.
Uma das principais desvantagens é o alto grau de habilidade que o
soldador tem que ter para efetuar a soldagem. Tem uma taxa de deposição
muito baixa em relação aos demais processos. Tem um superaquecimento
durante o processo de soldagem, isso tem grande influência na propriedade
mecânica da junta a ser soldada e a zona termicamente afetada (ZTA).
3.6.3 Defeitos.
Porosidade. São os mais encontrados no processo oxicombustível,
ele se espalha uniformemente através da execução de técnica de soldagem
incorreta.
55 Falta de fusão. Ocorre na margem da solda quando utilizamos
indevidamente a chama oxidante, podem também acontecer com chama
apropriada, se for usada incorretamente.
Inclusões de escória. Ocorre com chama oxidante, mas também com
chama normal se for usada incorretamente.
Mordeduras e sobreposições. Acontece através de falhas exclusivas
do soldador.
Trincas. Na soldagem a gás são devido à fissuração a quente, o
aquecimento e o resfriamento lentos, permitindo a difusão do hidrogênio.
Porosidade - Figura 34
Porosidade – Figura 35
56
Trinca- Figura 36
57
Trinca – Figura 37
Inclusão de escória – Figura 38
58
Falta de fusão na face da solda – Figura 39
Falta de penetração na raiz e na junta – Figura 40
59
Mordedura – Figura 41
Trinca de cratera – Figura 42
60
Trinca interlamelar – Figura 43
61
CAPÍTULO IV
CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM DOS PROCESSOS DE
SOLDAGEM
4.1 Consumíveis do processo de soldagem eletrodo revestido.
As funções mais importantes do eletrodo revestido são: estabilização
do arco elétrico e o metal de adição da solda que é depositado na junta a ser
soldada, o revestimento é um mau condutor de eletricidade, portanto isola a
alma do eletrodo evitando aberturas de arco nas laterais da junta, direcionando
assim o arco para o interior das juntas. O revestimento do eletrodo funde e
solidifica sobre o cordão de solda, formando a escória, que protege o cordão
de solda da oxidação atmosférica, controla o resfriamento da solda e contribui
para um bom acabamento da solda.
Existem quaro principais grupos de revestimentos de eletrodos para
soldagem dos aços baixa liga: celulósico, rutílicos, ácido e básico.
Eletrodos com revestimento celulósicos. Possui mais de 20% de
materiais celulósicos que, sob ação do arco, se decompõem gerando grandes
quantidades de hidrogênio, CO e CO2, esses gases gerados são necessários
para proteção da poça de fusão, a taxa de deposição é baixa, e a tensão do
arco é elevada em comparação aos outros tipos de eletrodos. A escória
formada é fina e de rápida solidificação, o que se torna bastante viável para
soldagem fora de posição, incluindo vertical e descendente. Apesar da elevada
quantidade de respingos e o formato irregular das escamas obtidas, o depósito
é bastante satisfatório, sob o ponto de vista de resistência mecânica.
62 Eletrodos com revestimento rutílicos. O revestimento desses eletrodos
possui 20% de óxido de titânio, obtido através da adição de areia rutilo ou
ilmenita. Estes materiais proporcionam um alto grau de estabilidade do arco,
com tensões baixas, pouca quantidade de respingos e bom acabamento do
cordão de solda. A proteção gasosa do arco contém hidrogênio, CO e CO2 e
também pode ter nitrogênio. A resistência mecânica e a dutilidade obtida são
boas, e a adição do pó de ferro ao revestimento possibilita à obtenção altas
taxas de deposição.
Eletrodos com revestimento ácidos. O revestimento desse eletrodo é
basicamente constituído de óxidos de ferro, manganês e silicatos. Forma uma
grande quantidade de escória caráter ácido, tem intensa reação na poça de
fusão e é facilmente retirada. O volume de gás gerado é pequeno em relação
aos eletrodos rutículos e celulósicos, a tensão do arco é relativamente baixa, a
soldagem fora da posição plana é dificultada, as taxas de deposição e a
penetração são altas, o nível de respingo é baixo e um bom acabamento do
cordão de solda.
Eletrodos com revestimento básicos. O revestimento desse eletrodo
tem sua composição básica de carbonato de cálcio e possui características
marcantes de fornecer depósitos com baixo teor de hidrogênio e inclusões de
qualquer outro tipo. A composição gasosa é composta de CO e CO2 sem
presença de hidrogênio, a escória produzida permite a redução do banho e a
eliminação de materiais não-metálicos. Esse eletrodo proporciona um bom
acabamento do cordão de solda e a soldagem necessita de considerável
prática do soldador para evitar defeitos como porosidade e inclusão de escória.
Através da adição do pó de ferro, que proporciona boa taxa de deposição,
ótima propriedade de depósito, solda todas as posições e aumenta a fluidez da
escória.
63
4.2 Consumíveis do processo de soldagem TIG (Tungsten Inert
Gas).
O processo de soldagem TIG tem como consumíveis o eletrodo nu,
que é escolhido para cada tipo de matérias e sua composição química
compatível com da junta a ser soldada, também podemos classificar como
consumíveis desse processo, os gases utilizados para proteção da poça de
fusão da oxidação atmosférica, o gás mais usado é o inert argônio, mas
também os gases ativos hélio e hidrogênio, e as misturas desses gases,
argônio/hélio e argônio/hidrogênio.
A soldagem TIG tem a formação do arco elétrico entre a peça a ser
soldada e o eletrodo de tungstênio com uma quantidade de tório variável a 2%,
este eletrodo é não consumível, que funciona como um dos pólos para
abertura do arco. Com esse eletrodo pode soldar chapa de espessuras finas
sem adição de material, o calor produzido pelo arco elétrico funde a junta a ser
soldada formando a poça de fusão com o próprio material a se soldado.
O gás argônio é o mais usado em relação ao hélio, porque tem
algumas vantagens, como: um arco mais suave e sem turbulência, menos
tensão no arco, melhor limpeza na soldagem de materiais como alumínio e
magnésio, solda com corrente alternada, menor vazão de gás para uma boa
proteção, melhor resistência a corrente de ar transversal e melhor iniciação do
arco.
64 4.3 Consumíveis do processo de soldagem MIG/MAG.
Os consumíveis do processo de soldagem MIG/MAG são: arames de
aço carbono; arames de aço inoxidável; arames de alumínio; arames de cobre;
arames tubulares e também os gases de proteção.
Arames de aço carbono. Os requisitos que influenciam fortemente na
escolha desse arame são as propriedades mecânicas e composição química
do arame e do metal de base a serem soldado, os tipos de juntas, a corrente
elétrica a ser usada, tamanho da poça de fusão e a quantidade de oxidação.
Arames de aço inoxidável. Para soldagem com esses arames,
também existem alguns aspectos a serem considerados como: os gases de
proteção, a combinação da composição química do arame e do metal de base
a serem soldado e os desoxidantes que tem principal importância. A única
diferença em relação ao arame de aço carbono, é que não há requisitos de
propriedades mecânicas para o material depositado.
Arames de alumínio. Materiais não ferrosos como alumínio e suas
ligas podem ser soldados com esses arames. Os principais elementos para
fabricação desses arames são: o magnésio, manganês, zinco, silício, e cobre.
O principal motivo para utilização de desses componentes é o aumento de
resistência do alumínio puro. Cada arame de alumínio tem diversos elementos
de liga para melhorar as propriedades da solda, e cada um é desenvolvido
para soldagem de cada tipo de alumínio.
Arames de cobre. Contem também elementos de liga, é necessário
para aumentar a resistência mecânica, desoxidar o metal de solda e combinar
com a composição química do metal de base a ser soldado.
65 Arames tubulares. É um eletrodo de seção reta tubular, possui um
revestimento de aço baixo teor de carbono, aço inoxidável ou liga níquel,
contem no seu núcleo fluxo que forma a escória e estabiliza o arco, esse fluxo
tem sua composição química compatível com o metal de base a ser soldado.
Os arames tubulares são especialmente desenvolvidos para soldagem de aço
doce, usando gás de proteção dióxido de carbono CO2 ou misturas de argônio
e CO2. O fluxo não metálico tem muitas vantagens em relação ao processo de
eletrodo revestido, a taxa de deposição é o dobro, não há troca de eletrodo,
significa menos mão-de-obra, assim diminui o custo, a penetração é mais
profunda, permite também menos preparação de juntas e produz soldas com
qualidade sem inclusão de escória e sem falta de fusão.
4.4 Consumíveis do processo de soldagem arco submerso.
Os consumíveis utilizados na soldagem por arco submerso são os
arames que podem ser sólidos, compostos e também mais recentemente o
arame tubular. Mas também podemos considerar como consumível o fluxo que
é composto por minerais granulares e fusíveis que cobrem a poça de fusão, e
faz a proteção da oxidação atmosférica, é também responsável pela limpeza e
controle da geometria do cordão de solda. Parte desse fluxo funde-se junta
com a solda formando a escória que protege o cordão de solda do
resfriamento rápido.
Para processo de soldagem com arco submerso, dois materiais devem
ser selecionados, o arame de soldagem e o fluxo, os dois devem ter requisitos
à satisfação, termos de qualidade e economia na execução da solda. Dois
fatores importantes influenciam na escolha do fluxo, as características de
desempenho e as propriedades mecânicas. As características de desempenho
incluem na facilidade de remoção da escória, capacidade de remoção dos
66 óxidos e carepa, condução de corrente elétrica, possibilidade de uso de vários
arames e a aplicação de corrente alternada.
As propriedades mecânicas são de importância primária para a
produção de equipamentos como: vasos de pressão e serviços a baixa
temperatura.
O principal fator para escolha de arame de soldagem para arco
submerso é a influência na composição química e a propriedade mecânica da
solda, que são determinados pela composição do metal de base, do arame
empregado, do fluxo empregado e as condições de soldagem.
Os fluxos podem ser classificados em aglomerados, fundidos, neutros,
ativos e ligados.
Fluxos aglomerado. É fabricada a base de mistura de ingredientes,
solução aquosa de silicato de sódio e ou potássio, a massa resultante é seca,
triturada e peneirada, esse fluxo obtém melhor desempenho na remoção de
óxidos e carepas, menor consumo, baixo custo, bom desempenho sobre várias
aplicações e soldas livres de porosidade.
Fluxos fundidos. São fabricados através de misturas de ingredientes,
são fundidos em um forno elétrico. Passa por processo de trituração através de
choque elétrico, é peneirado para obter uma granulação homogenia. O custo é
elevado, as soldas são consistentes, tem menor risco de trincas por hidrogênio,
mantêm uma maior estabilidade do arco, mesmo com correntes elevadas,
maiores velocidades de soldagem e podem ser recicladas.
Fluxos neutros. Estes não apresentam alterações significativas na
composição química do material depositado, a resistência mecânica do metal
depositado não é alterada pela quantidade fundida de fluxo, que varia com a
67 tensão de soldagem. Os fluxos neutros são mais usados para soldas
multipasses de peças com espessura superior a 25 mm. Esse fluxo pode
apresentar maior sensibilidade porosidade e a trincas.
Fluxos ativos. Contem uma quantidade pequena de manganês,
silício, ou os dois, que funciona com desoxidantes adicionados ao fluxo, para
melhorar a resistência a porosidade e trincas, causadas pela contaminação de
material de base. Esses fluxos são usados para soldagem de espessuras
inferiores a 25 mm, sendo aplicadas em soldas monopasses ou poucos
passes.
Fluxos ligados. São definidos como aqueles que contêm alem de
manganês e silício, também como elementos de liga cromo, níquel, molibdênio
e cobre. São usados para soldar aços de baixa liga e revestimento.
4.5 Consumíveis do processo de soldagem eletroescória.
Na soldagem eletroescória, podemos usar dois tipos de eletrodos, os
eletrodos sólidos, que tem uso bem intensificado na soldagem com esse
processo, e os eletrodos tubulares que geralmente são usados quando há
necessidade de adição de elementos de liga na soldagem.
Como nos outros processos a composição química das soldas
produzidas é determinado pelo metal de base e o eletrodo consumível. A
composição química do fluxo também tem uma grande importância, pois é ele
que proporciona uma boa operação do processo.
Os fluxos são fabricados com vários tipos de materiais que podem ser
de óxidos complexos de silício, manganês, titânio, cálcio, magnésio e alumínio.
68 Para adquirir características especiais das soldas, há necessidade de mudança
ou variação da composição química dos fluxos.
As funções obtidas com a utilização dos fluxos são: fornecimento de
calor para produzir a fusão do metal de base e o metal de adição, proporciona
a condução da corrente de soldagem, possibilita uma operação estável e cobre
a poça de fusão protegendo da oxidação atmosférica.
Nesse processo existe uma característica especial sobre o
direcionamento do eletrodo, que é proporcionado por tubos-guia. Existem duas
variáveis básicas sobre a utilização dos tubos-guia. A primeira variável o tubo-
guia não consumível, neste caso o cabeçote de soldagem move-se
progressivamente para cima durante a operação. A segunda variável o tubo
guia é consumível, o cabeçote de soldagem permanece estacionado no topo
da junta enquanto o tubo-guia se funde. Neste segundo caso o tubo-guia te
quem ter sua composição química compatível com a do metal de base e com a
do eletrodo de adição.
4.6 Consumíveis do processo de soldagem oxicombustível.
Os consumíveis usados no processo de soldagem oxicombustível são
os gases, o oxigênio, combustível, metal de adição e fluxos.
Há uma grande quantidade de gases que podem ser usados no
processo de solda e corte, como: o acetileno, o GLP (butano + propano),
propano, metano, propileno e misturas. Na construção naval o gás mis utilizado
é o acetileno (C2 H2) é um hidrocarboneto combustível.
69 A mistura do acetileno com o oxigênio forma a chama são misturadas
no maçarico através de duas válvulas reguladoras, esta chama proporciona o
aquecimento da junta a ser soldada e funde o metal de adição formando o
cordão de solda.
O metal de adição para esse processo são as varetas, que possuem
variadas composições químicas, podem soldar vários tipos de materiais,
metais ferrosos e não ferrosos. A seleção da vareta de soldagem deve ser
especificada de modo a conseguir as propriedades físicas e mecânicas
desejadas na solda.
No processo de soldagem oxigás, o fluxo tem a função de remover ou
escorificar óxidos de metais de metais que possuem elevado ponto de fusão,
melhorar a formação da escória e facilitar a remoção da mesma. Esses fluxos
são compostos de boratos, fluorboratos, ácido bórico, carbonato de sódio e
outros compostos. A composição química do fluxo varia conforme o tipo de
metal de base. Assim, o fluxo para soldagem de peças de alumínio e suas
ligas devem possuir uma quantidade bem elevada de flúor e cloro.
70
CONCLUSÃO
Os processos de soldagem na indústria naval são empregados em
todas as fases de construção de um navio, inicialmente na pré-montagem dos
blocos dentro da oficina, onde chapas e perfis e peças de união são montadas,
ponteadas e soldadas e depois na edificação dos blocos do navio na carreira
ou dique, conforme indicado no projeto.
No projeto de fabricação de um navio que são especificados todos os
tipos de juntas e qual o processo de soldagem será aplicado, tipo de
preparação das juntas e a escolha do soldador, que deverá ser um profissional
qualificado para soldagem na posição plana, vertical, sobre cabeça, primeiro
passe, passes intermediários e passes de acabamento.
O objetivo do trabalho foi mostrar como a descoberta dos processos de
soldagem foi importante para a construção naval. No passado os processos de
soldagem tiveram grandes deficiências, cada processo com dificuldade de
produzir soldas com poucos defeitos e de boa qualidade. Nos dia de hoje onde
há uma busca constante em alcançar o aumento de produção com melhor
qualidade possível, as empresas do ramo (Estaleiros) estão investindo na
qualificação da mão-de-obra, no desenvolvimento da tecnologia de cada
processo e na operação diferenciada deles, destacando posições de soldagem
de cada processo, tipos de juntas e materiais que cada processo solda, tipos
de corrente elétrica, suas características, suas vantagens, desvantagens,
defeitos e consumíveis que cada processo utiliza. Também podemos observar
que todos esses processos tiveram desenvolvimento tecnológicos e
operacionais, melhorando assim a qualidade das soldas produzidas através de
especialização de mão de obra, preparação das juntas a serem soldadas,
escolha dos consumíveis, com composição química compatíveis com as do
71 material a ser soldado, proporcionando assim a minimização dos custos
produzindo soldas com menor percentual de defeitos possíveis, evitando
custos adicionais com aplicação de ensaios não destrutivos e retrabalho.
72
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
CLEBER, Fortes Engenheiro Metalúrgico M. Sc. Assistência Técnica
Consumíveis – ESAB- BR. Revisado por WELERSON, Araujo – Engenheiro
Metalúrgico M. Sc. Desenvolvimento e Pesquisa. ESAB BR – Última revisão 24
de maio de 2004.
CLEBER, Fortes Engenheiro Metalúrgico M. Sc. Assistência Técnica
Consumíveis – ESAB- BR. Revisado por CLÁDIO, Turani Vaz – Engenheiro
Metalurgistica. M. Sc. Desenvolvimento e Pesquisa. ESAB BR – Última revisão
03 de março de 2005.
CLEBER, Fortes Engenheiro Metalúrgico M. Sc. Assistência Técnica
Consumíveis – ESAB- BR. Revisado por CLÁDIO, Turani Vaz – Engenheiro
Metalurgistica. M. Sc. Desenvolvimento e Pesquisa. ESAB BR – Última revisão
25 de janeiro de 2005
EMÍLIO, Wainer. Soldagem: processos e metalurgia. SÉRGIO Duarte brandi,
FÁBIO Décourt Homem de Melo. São Paulo: Editora Blucher, 1992.
MARCELO, Maciel Pereira. Curso de Inspetor de Soldagem- CIS – Nível 1-
Volume 1. Rio de Janeiro Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem
(FBTS). 2009
PAULO, J. Modenese. Introdução aos Processos de soldagem – Paulo Villani
Marques – Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de
Engenharia Metalúrgica – Belo Horizonte MG – Fevereiro 2006.
73 PEDRO, A. N. Bernardini. Trabalho de Pesquisa, Descontinuidades em
Soldagem – Sergio Rodrigues Barra, Aldo Santos Pereira – Universidade
Federal de Santa Catarina – Florianópolis – SC – Outubro 1999.
RICARDO, A. Fedele, MSc. Engenheiro de Aplicação da Boehler Thyssen
Técnica de Soldagem Ltda. Prof. do Depto. De Eng. Mecânica e Metalurgia da
Escola de Engenharia Mauá. ([email protected]) – Soldagem na
Indústria Naval Moderna – Materiais e Processos (artigo publicado na revista
Soldagem & Inspeção – Ano 6, Nº 9 Suplemento Técnico BR).
WILLIAM, Broad – Novos estudos atribuem naufrágio do Titanic a rebites de
má qualidade – The New York Times – Controvérsia (Blog) – 17 de maio de
2008 às 14hs – Jessica – arquivado sob geral.
WIKIPÉDIA- A Enciclopédia Livre – Soldagem MIG-MAG – Acesso 24 de
outubro de 2011.
WIKIPÉDIA- A Enciclopédia Livre – Soldagem – Acesso 29 de outubro de
2011.
SITE, www.fotoseach/fotos- Imagens/solda.html – FOTOSERCH – Banco de
imagens – O Arquivo Mundial de Fotografias – Um web site único. Acesso 20
de outubro de 2011.
SITE, WWW.oxigenio.com – DBC Oxigênio Educacional – Distribuidora de
Gases Industriais e Medicinais – DBC. Educacional. Acesso 29 de outubro de
2011.
SITE, www.welding.com.br - Boletim Técnico Nº 1 – Fratura de Eixos de
Moenda – Welding Soldagem e inspeções Ltda. – Sertãozinho – SP. Acesso
29 de outubro de 2011.
74
SITE, http://olharglobal.net – Titanic: As Causas do Naufrágio – Publicado por
Xico Lopes – 16 de abril de 2008.
SITE, http://www.esab.com.br – processos de Soldagem – ESAB Soldagem e
Corte – Brasil- 2008. Acesso 10 de outubro 2011.
SITE, http://www.google.com.br - Soldagem – Princípios Básicos – mth –
Acesso 10 outubro 2011.
75
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO 2
AGRADECIMENTO 3
DEDICATORIA 4
RESUMO 5
METODOLOGIA 6
SUMÁRIO 7
INTRODUÇÃO 8
CAPÍTULO I
PROCESSOS DE SOLDAGEM 11
1.1- Processos de soldagem com eletrodo revestido 11
1.2- Processos de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) 14
1.3- Processos de soldagem MIG/MAG 15
1.4- Processos de soldagem com arco submerso 18
1.5- Processos de soldagem por eletroescória 20
1.6- Processos de soldagem oxicorte 22
CAPÍTULO II
CARACTERÍSTICAS DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM 25
2.1- Características do processo de soldagem com eletrodo revestido 25
2.2- Características do processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gás) 29
2.3- Características do processo de soldagem MIG/MAG. 31
2.4- Características do processo de soldagem arco submerso 35
2.5- Características do processo de soldagem por eletroescória 38
2.6- Características do processo de soldagem oxicombustível 41
76 CAPÍTULO III
VANTAGENS, DESVANTAGENS E DEFEITOS DOS PROCESSOS
SOLDAGEM 43
3.1- Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de soldagem com
eletrodo revestido. 43
3.1.1- Vantagens 43
3.1.2- Desvantagens 43
3.1.3- Defeitos 44
3.2- Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de soldagem TIG. 45
3.2.1- Vantagens 45
3.2.2- Desvantagens 46
3.2.3- Defeitos 46
3.3- Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de soldagem MIG e
MAG 47
3.3.1- Vantagens 47
3.3.2- Desvantagens 48
3.3.3- Defeitos 48
3.4- Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de soldagem arco
submerso 49
3.4.1- Vantagens 50
3.4.2- Desvantagens 50
3.4.3- Defeitos 50
3.5- Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de soldagem por
eletroescória 51
3.5.1- Vantagens 52
3.5.2- Desvantagens 52
3.5.3- Defeitos 52
3.6- Vantagens, desvantagens e defeitos do processo de soldagem
oxicombustível 54
3.6.1- Vantagens 54
3.6.2- Desvantagens 54
77 3.6.3- Defeitos 54
CAPÍTULO IV
CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM DOS PROCESSOS DE SOLDAGE 61
4.1- Consumíveis do processo de soldagem eletrodo revestido 61
4.2- Consumíveis do processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) 63
4.3- Consumíveis do processo de soldagem MIG/MAG 64
4.4- Consumíveis do processo de soldagem arco submerso 65
4.5- Consumíveis do processo de soldagem eletroescória 67
4.6- Consumíveis do processo de soldagem oxicombustível 68
CONCLUSÃO 70
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 72
ÍNDICE 75
ÍNDICE DE FIGURAS 78
78
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Navio partido ao meio 9
Figura 2 – Naufrágio do Titanic 10
Figura 3 – Esquema de soldagem com eletrodo revestido 13
Figura 4 – Solda com eletrodo revestido 13
Figura 5 - Esquema de soldagem TIG 15
Figura 6 – Soldagem TIG com material de adição 15
Figura 7 – Soldagem TIG sem material de adição 15
Figura 8 – Esquema de soldagem MIG/MAG 17
Figura 9 – Soldagem de tubo com solda MIG 17
Figura 10 – Esquema de soldagem arco submerso 19
Figura 11 – Soldagem de tubo com arco submerso 19
Figura 12 – Esquema de soldagem com eletro escória 21
Figura 13 – Soldagem de topo no costado do navio 22
Figura 14 – Soldagem de tubo com oxicombustível 24
Figura 15 – Soldagem de tubo com oxicombustível 24
Figura 16 – Corte de chapa com oxicorte 24
Figura 17 – Esquema de soldagem com eletrodo revestido 27
Figura 18 – Equipamento para soldagem com eletrodo revestido 28
Figura 19 – Tipos de chanfros 28
Figura 20 – Esquema de soldagem TIG 30
Figura 21 – Esquema de soldagem MIG/MAG 32
Figura 22 – Transferência de metal de adição globular 33
Figura 23 – Transferência de metal de adição spray ou pulverização 34
Figura 24 – Transferência de metal de adição por curto circuito 34
Figura 25 – Transferência de metal de adição por curto circuito 34
Figura 26 – Transferência de metal de adição por curto circuito 34
Figura 27 – Transferência de metal de adição por curto circuito 34
Figura 28 – Transferência de metal de adição por arco pulsante 35
79 Figura 29 – Transferência de metal de adição por arco pulsante 35
Figura 30 – Equipamento de soldagem arco submerso 38
Figura 31 – Equipamento de soldagem eletroescória 40
Figura 32 – Equipamento de soldagem oxicombustível 42
Figura 33 – Equipamento de soldagem oxicombustível 42
Figura 34 – Porosidade 55
Figura 35 – Porosidade 56
Figura 36 – Trinca 56
Figura 37 – Trinca 57
Figura 38 – Inclusão de escória 57
Figura 39 – Falta de fusão na face da solda 58
Figura 40 – Falta de penetração na raiz e na junta 58
Figura 41 – Mordedura 59
Figura 42 – Trinca de cratera 59
Figura 43 – Trinca interlamelar 60
80
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição: UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES.
Título da Monografia: PRINCIPAIS PROCESSOS DE
SOLDAGEMUTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO NAVAL.
Autor: LUIZ BONFANTE
Data da entrega: 18/11/2011
Avaliado por: Conceito: