Apostila Solda MIG-MAG

5/24/2018 Apostila Solda MIG-MAG

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SOLDAGEM MIG / MAG


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1. SOLDAGEM COM PROTEO GASOS MIG/MAG

FIGURA 1 Princpio bsico do processo MIG/MAG

A soldagem a arco com eletrodos fusveis sobre proteo gasosa, conhecido pelasdenominaes de:

MIG (Metal Inert Gs), quando a proteo utilizada for constituda de um gs inerte, ouseja, um gs normalmente monoatmico com Argnio ou Hlio, e que tem nenhumaatividade qumica com a poa de fuso,MAG (Metal Active Gs), quando a proteo gasosa feita com um gs dito ativo, ouseja, um gs que interage com a poa de fuso, normalmente CO2

Dixido de Carbono ou misturas deste com Argnio.

GMAW (abreviatura do ingls Gs Metal Arc Welding) que a designao que englobaos dois processos acima citados.

Os dois processo diferem entre si unicamente pelo gs que utilizam, uma vez que osequipamentos utilizados so exatamente os mesmos. A simples mudana do gs por suavez, ser responsvel por uma srie de alteraes no comportamento das soldagens.

Estes gases, segundo sua natureza e composio, tem influncias preponderantes:

nas caractersticas do arco,

no tipo de transferncia de metal do arame pea,

na velocidade de soldagem,

nas perdas por projees (respingos),

na penetrao e na forma externa da solda,

nas perdas de elementos qumicos,


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na temperatura da fuso,

na sensibilidade a fissurao e porosidade,

na facilidade da execuo da soldagem em diversas posies,

Como seria lgico de concluir, muitas das vezes impossibilidade tecnicamente por um ladoeconomicamente por outro, acabamos por utilizar mistura dos dois tipos de gs, como porexemplo Argnio (Inerte) com Oxignio (Ativo), Argnio com CO2e outros tipos.

Existe uma certa indefinio de quais seriam os limites percentuais dos gases, a partir dosquais um mistura deixaria de ser inerte e passaria a ser ativa e vice-versa, porm umadiscusso meramente terica. Assumimos na prtica o comportamento em soldagem e omodo como ocorre a transferncia metlica como determinantes da percentagem correta

onde ocorre a transio.O processo MAG utilizado somente ma soldagem de materiais ferrosos, enquanto oprocesso MIG ser usado tanto na soldagem de materiais ferrosos quanto no ferrososcomo Alumnio, Cobre, Magnsio, Nquel e suas ligas.

Uma das caractersticas bsicas deste processo, em relao aos outros processos desoldagem manuais, sua alta produtividade, que motivada, alm da continuidade doarame, pelas altas densidades de corrente que podem ser utilizadas mo processo.

A tabela abaixo apresenta um comparao entre os valores de densidade de corrente dosprocessos MIG/MAG e eletrodo revestido.

Tabela 1 Valores Comparativos de Densidade de Corrente

PROCESSODENSIDADE DE

CORRENTE

Eletrodo Revestido 5 a 20 A/mm2

MIG/MAG 100 a 250 A/mm2

De um modo geral, podese dizer que as principais vantagens da soldagem MIG/MAGso: alta taxa de deposio e alto fator de trabalho do soldador, grande versatilidade,quanto ao tipo de material e espessuras aplicveis, no existncia de fluxos de soldageme, consequentemente, ausncia de operaes de remoo de escria e exigncia de

menor habilidade manual do soldador, quando comparada soldagem com eletrodosrevestidos.

A principal limitao da soldagem MIG/MAG a sua maior sensibilidade variao dosparmetros eltricos de operao do arco de soldagem, que influenciam diretamente naqualidade do cordo de solda depositado. Alm da necessidade de um ajuste rigoroso deparmetros para se obter um determinado conjunto de caractersticas para solda, adeterminao desses parmetros para se obter uma solda adequada dificultada pelaforte interdependncia destes, e por sua influncia no resultado final da solda produzida. Omaior custo do equipamento, a maior necessidade de manuteno deste, em comparaocom o equipamento para soldagem com eletrodos revestidos e menor variedade deconsumveis so outras limitaes deste processo.

A soldagem pelo processo MIG/MAG, tem sido uma das que apresenta um maiorcrescimento em termos de utilizao, nos ltimos anos em escala mundial. Estecrescimento ocorre principalmente devido tendncia substituio, sempre que possvel,


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da soldagem manual por processos semi-automticos, mecanizados e automticos, para a

obteno de maior produtividade em soldagem. Este processo tem se mostrado o maisadequado dentre os processos de soldagem arco, soldagem automtica e com autilizao de robs. Desta forma podemos classificar os tipos de soldagem, quanto soperaes realizadas e movimentos.

Soldagem manual

A soldagem manual quando o operador/soldador realiza as 4 operaes abaixo:

a) Movimento do eletrodo/tocha na direo da poa de fuso (descendente).

b) Movimento do eletrodo/tocha ao longo da linha a ser soldada (deslocamento).

c)Avaliao e procura da linha a ser soldada,

d)Avaliao do cordo soldado, em termos de acabamento e qualidade.

Soldagem semi-automtica

semi-automtica quando o soldador realiza as operaes:

a) Movimento do eletrodo/tocha ao longo da linha a ser soldada (deslocamento).

b)Avaliao e procura da linha a ser soldada.

c)Avaliao do cordo soldado, em termos de acabamento e qualidade.

Soldagem mecanizada mecanizada quando o operador realiza apenas operaes:

a)Avaliao e procura da linha a ser soldada.

b)Avaliao do cordo soldado, em termos de acabamento e qualidade.

Soldagem automtica

automatizada quando operador no realiza nenhuma operao ou apenas:

a)Avaliao do cordo soldado, em termos de acabamento e qualidade.

2. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO DO PROCESSO

A soldagem MIG/MAG um processo em que a unio de peas metlicas produzida peloaquecimento e fuso destas com um arco eltrico estabelecido entre um eletrodoconsumvel sem revestimento, e a pea de trabalho. A proteo do arco e da regio desolda contra a contaminao da atmosfera, feita por um gs, uma mistura de gases.

A figura 1 ilustra esquematicamente o processo.

O processo de soldagem MIG/MAG considerado um processo semi-automtico, em que

a alimentao do arame-eletrodo feita mecanicamente atravs de um alimentadormotorizado, ficando para o soldador a responsabilidade pela iniciao e interrupo doarco, alm de conduo da tocha durante a execuo da soldagem.


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A alimentao do arco garantida pela contnua alimentao do arame-eletrodo, enquanto

que o comprimento do arco , em principio, mantido aproximadamente constante peloprprio sistema, dentro de certos limites, independente dos movimentos do soldador.

O calor gerado pelo arco usado para fundir as peas a serem unidas e o arame-eletrodoque transferido para a junta como metal de adio.

O processo de soldagem MIG/MAG pode ser utilizado em materiais em uma ampla faixade espessuras. No Brasil, o dimetro dos arame-eletrodos utilizados varia entre 0,6 e 1,6mm.

A transferncia contnua de metal pela coluna de arco que a eficincia do calor adicionadoseja superior, neste caso, do que a soldagem pelo processo TIG. A transferncia toeficiente neste processo que at elementos muito ativos como o Titnio conseguem serrecuperados no metal de solda com relativa eficincia, desde que presentes no arame emforma de elementos de liga.

3. EQUIPAMENTOS PARA SOLDAGEM

O equipamento bsico para soldagem MIG/MAG consiste de uma fonte de energia, umatocha de soldagem com um jogo de bocais, um alimentador de arame, um sistema decontrole, um par de cabos eltricos, um jogo de vlvulas redutoras para o gs de proteo,canalizaes para transporte de gs (gua se houver), uma fonte para o gs de proteo,e uma garra para fixao do cabo a pea. Estes equipamentos podem ser vistos nafigura2 e so descritos em seguida.

FIGURA 2 Equipamento bsico para soldagem MIG/MAG

3.1. FONTES DE ENERGIA

O processo MIG utiliza uma fonte de energia uma fonte (mquina de solda) de TensoConstante (voltagem constante) ao invs das fontes de corrente constante (amperagemconstante), utilizadas para o processo Eletrodo Revestido e TIG. Esta caractersticaproporciona uma auto regulagem da corrente eltrica, para compensar as variaes dedistncia da pistola pea.


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As principais fontes de energia utilizadas so transformadores/retificadores de corrente

contnua e Tenso Constante.

Em alguns casos pode-se utilizar fonte de energia do tipo corrente constante, onde ocomprimento do arco controlado pelo ajuste automtico da velocidade de alimentao doarame. Este tipo de sistema pode ser recomendado para arames de dimetro superior a1,2 mm.

Atualmente esto sendo utilizadas fontes de energia inversoras e transistorizadas, comtempos de resposta muito rpidos. A grande vantagem destes tipos de fontes so o baixocusto, baixo peso e alta qualidade da solda ( o controle eletrnico permite ajustes maisfinos e respostas mais rpidas no controle do arco eltrico).

3.2. TOCHA DE SOLDAGEM, BICOS DE CONTATO E BOCAISA tocha direciona o arame e o jato de gs, de forma centralizada, sobre a poa de fusoformando a proteo gasosa ao arco e poa. Consiste basicamente de um bico decontato, que faz e energizao do arame-eletrodo, de um bocal que orienta o fluxo de gsprotetor e de um gatilho de acionamento do sistema.

O bico de contato um pequeno tubo base de cobre cujo dimetro interno ligeiramentesuperior ao dimetro do arame-eletrodo, e serve de contato eltrico deslizante. essencialque o bico de contato seja vistoriado freqentemente, uma vez que o seu desgaste inevitvel. Danos ocasionais podem ocorrer com abertura de arco entre bico e arame.Neste caso, problemas de instabilidade do arco so comuns. O ponto de passagem decorrente eltrica importante. Se ele varia ao longo do bico de contato, ocorrero

flutuaes de corrente, arco instvel e variaes na penetrao.O bocal feito de Cobre ou material cermico e deve ter um dimetro compatvel com acorrente de soldagem e o fluxo de gs a ser utilizado numa dada aplicao.

O gatilho de acionamento movimenta um contator que est ligado ao primrio dotransformador da mquina de solda, energizando o circuito de soldagem, alm de acionaro alimentador de arame e uma vlvula solenide, que comanda o fluxo de gs protetorpara a tocha. As tochas para soldagem MIG/MAG podem ser refrigeradas a gua ou peloprprio gs de proteo, dependendo de sua capacidade, dos valores de correnteutilizados e do fator de trabalho. Quanto ao formato, as tochas podem ser retas ou curvas,sendo as mais utilizadas as do tipo pescoo de cisne que so as que oferecem maiormanejabilidade. Na figura 3 pode ser observado o esquema de uma tocha de soldagemMIG/MAG.


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FIGURA 3 Tocha para Soldagem MIG/MAG

Alguns cuidados especiais devem ser tomados na utilizao da tocha de soldagem:

Evitar bater o bocal nas peas.

Evitar soldar muito prximo da poa de fuso.

Manter o cabo da tocha o mais retilneo possvel evitando tores e voltas.

Evitar dobrar e ngulos agudos os cabos e condutes.

Periodicamente limpar o condute com ar comprimido e com solventes apropriados.

3.3. ALIMENTADOR DE ARAME E CONDUTES

Diversos tipos de alimentadores esto disponveis no mercado. Normalmente, o sistema composto por um motor de corrente contnua, capaz de alimentar o arame a velocidadesconstantes e ajudveis numa ampla faixa (1 m/min. 25 m/min.). Os roletes deacionamento podem ser lisos ou entalhados. Os roletes entalhados tendem a tracionarmelhor, porm marcam o arame deixando ranhuras que podem prejudicar a alimentaodo arame. O cuidado e a manuteno adequada dos roletes so muito importantes, poisdeterminam se a alimentao do arame ser suave e consistente, o que controlava aestabilidade da corrente, So comuns alimentadores com 1 ou 2 pares de roletes.

Os prprios fabricantes de equipamentos reconhecem que a vida til destes poderia ser50% mais longa, caso as recomendaes de uso e manuteno preventiva fossemefetivamente observadas pelo usurio.

Problemas de alimentao incorreta podem estar relacionados com engrenagens doroletes com dentes defeituosos e falhas nas ligaes eltricas. Caso haja pouca pressonos roletes de trao, o arame patinar. Presso demasiada, porm, provoca deformaoe marcas no arame.

Presso excessiva, desalinhamento das roldanas ou das guias de entrada podem provocardobramento no arame, perturbando a alimentao na tocha.

O eixo onde o carretel para o desbobinamento colocado tambm importante. Ele nodeve trepidar ou agarrar. Os condutes no devem ser muitos largos, pois neste caso o

arame pode flambar dentro de condute. Condutes muito estreitos tendem a segurar oarame no processo. Alguns condutes so revestidos interinamente com plstico, parareduzir o atrito durante a alimentao.


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Em alguns equipamentos so utilizados endireitadores do arame antes ou aps o

alimentador, garantindo assim uma geometria adequada na sada da tocha, principalmentenos casos onde o processo automatizado.

O acmulo de poeira e resduo no interior do condute pode provocar problemas dealimentao. Portanto, o condute deve ser limpo regularmente com ar e um solventeapropriado.

3.4. ALIMENTADOR DE ARAME E CONDUTES

O circuito eltrico de sistema de soldagem relativamente simples: corrente contnua,eletrodo positivo, Entretanto alguns cuidados devem ser observados quanto aos bornes deligao, principalmente os do cabo de retorno (polo positivo). Uma falha na passagem de

corrente eltrica gera instabilidade do arco e prejudica a qualidade da solda.As mquinas mais simples tem basicamente 3 controles:

Tenso (voltagem)Velocidade de alimentaoIndutncia

O controle de tenso (voltagem) est localizado na fonte, e pode ser feito por borne(transformadores de tap fixo), por chaves comutadoras ou por manivelas (transformadoresde ncleo mvel). Recentemente as mquinas tem recebido potencimetros com controledigital, e a incorporao de eletrnica nas mquina permite a gravao de programas comparmetros de soldagem pr estabelecidos.

O controle de tenso permite a variao da voltagem no circuito. Infelizmente muitossoldadores chamam este controle de Amperagem, o que totalmente incorreto.

Outro ajuste que as mquinas possuem o controle da velocidade do arame. Este ajuste feito atravs de um potencimetro que altera a velocidade do motor que aciona as roldanasdo alimentador. Ao mesmo tempo que se ajusta a velocidade do arame, feitoautomaticamente um ajuste da corrente (amperagem). Desta forma, quando se aumenta avelocidade do arame simultaneamente est havendo um aumento da corrente.

O alimentador tambm controla o avano e a parada do arame, a partir de um sinal emitidopela tocha.

Um terceiro ajuste presente na mquina de solda o controle de indutncia. Este controleregula o aumento da corrente atravs da introduo de uma resistncia no circuito eltrico.

Quando no h indutncia a corrente sobe rapidamente, fazendo com que a gota sedestaque violentamente do arame.

Por outro lado, maior indutncia significa que o arco permanece aceso por mais tempo,fazendo com que a poa de fuso receba mais calor e fique mais fluido.Os ajustes de tenso e de indutncia variam com o tipo e dimetro de eletrodo.

3.5. CANALIZAES E VLVULAS REDUTORAS

A tocha de soldagem manipulada pelo operador conectada ao equipamento de soldagempor uma serie de cabos e canalizaes. Alm do cabo de transporte da eletricidade e daespiral que leva em seu interior o arame-eletrodo, existem tambm as canalizaes do gs


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de proteo (obrigatria), e nos casos de tochas refrigeradas gua, as canalizaes para

a gua.

Estas canalizaes devem ser constitudas de mangueiras de resistncia compatvel comas presses de trabalho utilizadas, e, em suas extremidades, serem fixadas porabraadeiras.

3.6. FONTE DE GS

Os diversos gases de proteo, que sero vistos mais adiante, esto normalmentecontidos em garrafas de ao de alta resistncia. A garrafa colocada na instalao naproximidade do posto de trabalho, e equipada de um conjunto redutor-manmetro, quebaixa a presso do gs a um valor conveniente para a alimentao da tocha de soldagem,

e que permite a regulagem da vazo expressa em litros por minuto.

No caso de vrias instalaes funcionarem na mesma oficina, a fonte de gs pode sersubstituda de um cilindro nico, por uma central de vrios cilindros conectados entre sinum sistema nico. Esta central deve ter um conjunto redutor nico, e o gs distribudopor canalizao presso desejada, a vazo regulada por cada operador por meio deum manmetro local e individual. No caso de consumos muito elevados pode-se adquirir ogs em sua forma lquida, ficando este tambm em uma instalao centralizada.

Estas duas ltimas formas citadas, so investimentos inicialmente maiores, pormproporcio-nam numerosas vantagens, das quais algumas sero citadas seguir.

eliminao de garrafas no interior das oficinasganho de espao

melhor aproveitamento do contedo das garrafas

funcionamento contnuo sem risco de interrupo da alimentao de gs durante asoldagem.

ganhos de tempo (trocas de garrafas)

aumento da segurana

4. CONSUMVEIS

Os principais consumveis utilizados na soldagem MIG/MAG, so o arame-eletrodo e osgases de proteo.

4.1. ARAMES

Os arames para soldagem so constitudos de metais ou ligas metlicas que possuemcomposio qumica, dureza, condies superficiais e dimenses bem controladas.Arames de m qualidade em termos destas propriedades citadas, podem produzir falhasde alimentao, instabilidade do arco e descontinuidades no cordo de solda. Arames deAo Carbono geralmente recebem uma camada superficial; de cobre com o objetivo demelhorar seu acabamento superficial e seu contato eltrico com o bico de Cobre. Os

arames de ao usados com proteo de CO2 contm maiores teores de Silcio eMangans em sua composio, devido a sua ao desoxidante. A seleo do arame a serutilizado em uma dada operao, feita em termos da composio qumica do metal debase, do gs de proteo a ser usado e da composio qumica e propriedades mecnicas


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desejadas para a solda. A tabela 2 relaciona as especificaes AWS de arames para

soldagem MIG/MAG.Tabela 2 Especificaes AWS de Materiais de Adio para MIG/MAG

ESPECIFICAO MATERIAIS

AWS - A5.7 Cobre e suas ligas

AWS - A5.9 Ao Inox e aos com alto Cr

AWS - A5.10 Alumnio e suas ligas

AWS - A5.14 Nquel e suas ligas

AWS - A5.15 Ferros Fundidos

AWS - A5.16 Titnio e suas ligasAWS - A5.18 Ao Carbono e baixa liga

AWS - A5.19 Magnsio e suas ligas

AWS - A5.28 Aos Baixa Liga

A interpretao da especificao para arames utilizados na soldagem de aos ao Carbonoe Baixa Liga apresentada na figura 4

Figura 4Especificao AWS para consumveis para MIG/MAG

ER 70 S-2

Eletrodo com mltiplos desoxidantes: Al, Zr, Ti + Mn, Si. Adequado para aosefervescentes, aos acalmados ou semi-acalmados.Possvel soldar chapas com superfcies oxidadas.Gases:Ar + Oxignio, CO2ou / Ar + CO2

ER 70 S-3

Usados para soldas de passe nico, bem como em passes mltiplos.Gases:Ar + CO2e CO2Altas amperagens + CO2 so contra indicadas, devido a alta oxidao dos elementosde liga Mn e Si, com conseqente reduo das propriedades mecnicas.

ER 70 S-4 Semelhante ao ER 70 S-3, porm com Si e Mn mais altos, o que aumenta aresistncia mecnica e melhora a desoxidao.

ER 70 S-5Desoxidao ao Al, Mn e SiPode soldar chapas oxidadasNo garante as exigncias de impacto.

Estas letras significam:

(E) eletrodo

(R) varetas

Conjunto de 3 nmeros quedesignam a resistncia a

trao mnima do metal

depositado em 100 psi

AWS ER XXXY - ZZ

Estas letra tem oseguinte significado:

S - arame slido

C - arame pararevestimento duro

T - arame tubular

Dgitos que indicam a

classe de composio

qumico do arame


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ER 70 S-6

Maiores teores de Si e Mn.

Melhores propriedades mecnicas. Pode ser usado com CO2 ou misturas. timadesoxidao.

ER 70 S-7Maiores teores de Mn e menores teores de Si, quando comparado ao ER 70 S-6.Maiores resistncias mecnicas. Adequado ao CO2, misturas

ER 70 S-GAnlise acordada entre fornecedor e usurio. No h exigncias de impacto. Demaispropriedades devem ser atendidas dentro da norma.

Figura 4Especificao AWS para consumveis para MIG/MAG

CARACTERTICAS Efeitos na Soldagem

Acabamento superficial

Isento de depresses

Isento de riscosIsento de oxidao

Isento de lubrificantes

Acmulo de resduos no

condute e bico de contatoDanos ao bico de contato

Resistncia mecnicado arame

Mole ou Macio

Muito duro

Dobramento junto aos roletesde alimentao

Desgaste ao bico de contato

Bobinamento

Soldas

Dobras

Ondas

Dificuldade de alimentao,soldas irregulares

Danos ao bico de contato

Cast e Hlix

Fora do especificado Oscilao do arame na poade fuso; cordo irregulares;solda no retilnea; consumoexcessivo do bico de contato.

Capa-Capa

Facilita a soldabilidade,reduzem o consumo de bicode contato, Guia espiral, anti-respindo, Bocal e aumenta acadncia.

4.2. GASES DE PROTEO

O principal objetivo da utilizao de gases em torno do arco impedir a oxidao econtaminao do metal fundido pela atmosfera, tanto nas gotas quanto na poa de fuso.

A composio do gs influncia tambm no modo de transferncia do metal, a quantidadede respingos, fumaa e fumos, o formato e aparncia do cordo, o grau de penetrao,custo de limpeza e a manuteno do equipamento de soldagem e, consequentemente, ocusto geral de solda. Os principais gases utilizados na soldagem de aos so CO2 emistura de Ar-CO2. Em menor escala esto misturas Ar-O2, Ar-O2- CO2e Ar-He-CO2

Dixido de Carbono (CO2)

o mais barato e mais usado. Com correntes de at 250A e baixos valores de tenso,pode ser usado na transferncia por curto-circuito com arco estvel. Acima de 250A, atransferncia tende a ser globular e instvel. CO2 no gera transferncia por spray, a no


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ser com correntes muito elevadas, o que inviabiliza a utilizao desta forma de

transferncia. necessrio a utilizao de uma quantidade maior de elementosdesoxidantes no arame.

Argnio (Ar)

Em aos pouco utilizado puro, pois o arco fica instvel e o cordo apresenta aspectoruim. Porm a melhoria considervel, quando misturado com oxignio ou CO 2.

Argnio - Oxignio

A adio de oxignio (1 a 5%) ao argnio melhora sensivelmente a estabilidade do arco eaparncia do cordo. O2 baixa a corrente de transio, favorecendo a transferncia porspray.

Argnio CO2

Adio de CO2 em pequena quantidades tem efeito similar a adio de O2. Com 20-30% deCO2 a quantidade de respingos aumenta bastante, principalmente em correntes prximas a250A. As melhores condies so para misturas entre 8 e 25% CO2, com transferncia porcurto-circuito.

A tabela a seguir mostra o desempenho dos gases, e tambm as caractersticas de usocom diferente modos de transferncia.

Tabela 5 Caractersticas de gases e misturas

Gs DesempenhoAr - CO2 75% Ar 25% CO2 mistura mais comum. Baixo nvel de respingos. Boa

penetrao, arco largo e pouca distoro.Ar - O2(1-5% O2)

O2 altera a tenso superficial do metal fundido facilitando transferncia porspray. Boa penetrao. Alta taxa de deposio (devido aos maiores nveisde corrente utilizados) e alta velocidade de soldagem.

CO2 Rpida velocidade de soldagem. Respingos excessivos. Requer arame comdesoxidante. Bom para transferncia por circuito.

Tabela 6 Gases e Mistura Utilizados na Soldagem MIG/MAG

GS OU MISTURACOMPORTAMENTO

QUMICO

APLICAES

Argnio (Ar) inerte Quase todos metais (exceto ao)Hlio (He) Inerte Al, Mg, Cu, e suas ligasAr + 20 50% He Ativo Idem He (melhor que 100% He)Nitrognio (N2) Ativo Cobre e suas ligasAr + 20 a 30% N2 Ativo Idem N2 (melhor que 100% N2)Ar + 1 a 2% O2 Ativo Ao Inox e algumas ligas de CuAr + 3 a 5% O2 Ativo Ao C e alguns baixa ligaCO2 Ativo Ao C e alguns baixa ligaAr + 20 a 50% CO2 Ativo Diversos aoscurto circuitoAr + CO2+ O2 Ativo Diversos aos

4.2.1 EFEITOS DOS DIFERENTES GASES DE PROTEO


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Os gases utilizados em soldagem MIG/MAG tem efeitos diferentes sobre o perfil do cordo

e sobre as dimenses. De uma maneira geral pode-se dizer que o CO2 aumentapenetrao, o He aumenta a largura da poa e as soldas com misturas de argnio temprofundidade e largura intermedirias como pode ser vistos na figura5.

Figura 5Efeito dos diferentes tipos de gases sobre o formato do cordo.

A figura5 mostra o perfil do cordo de solda caracterstico para diversos gases e misturas.Entretanto, deve-se lembrar que o perfil do cordo de solda tambm pode ser alterado poralteraes nos parmetros de soldagem.

4.3. ARMAZENAMENTO E MANUISEIO DE CONSUMVEIS

4.3.1 ARMAZENAGEM

Condies de Estocagem

Local seco, isento de umidadeEvitar empilhar 2 palletsManter a embalagem fechada at a data de utilizao

Prazo de velocidade

12 meses aps a data de fabricaoIndefinido se as condies de estocagem forem ideaisO ao no envelhece, podendo ser usado a qualquer tempo

Aps abertura do saco plstico, usar o arame o mais rpido possvel. Evitar deixar

material na mquina durante muito tempo.

Evitar umidade, tanto para garantir uma solda perfeita quando impedir que o aramese oxide.

Gases

O comportamento do arco tambm pode ser afetado se o ar conduzido junto com ogs de proteo. A pureza do gs at o ponto de entrega garantida pelofornecedor. A partir da, o usurio responsvel pela garantia que o gs no sercontaminado entre o ponto de abastecimento e o bocal do gs na pistola. Pode-sereduzir o risco de contaminao tomando-se as seguintes precaues.

Purgar o regulador e a mangueira com gs de proteo se o equipamento tiverficado fora de uso por algum tempo.Verificar se no h nenhum vazamento em alguma mangueira ou conector.


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Ajustar a taxa de vazo do gs, adequando-a condio de soldagem.

No inclinar muito a pistola. Se o ngulo da pistola for muito grande em relao posio perpendicular, o ar pode contaminar a zona de proteo por causa daturbulncia gerada.

4.3.2 MANUSEIO

Pontas

So identificadas e separadas do restante do material por meio de espaguetescoloridos.

Traamentos

Evitar tranar o arame no desenrolar das espiras.

Desgaste do bico

Para cortar as pontas do arame, deve-se evitar o recurso de rodar o arame no bicode contato, pois aumenta muito o desgaste do mesmo.

Usar Alicate ou tesoura de arame para cortar as pontas.

Colocao do rolo

Cuidado ao colocar o carretel na mquina.Evitar que as espiras caiam, embolando sobre o eixo.Evitar que o arame faa curvas acentuadas.

5. TRANSFERNCIA METLICA

Os principais fatores que influenciam no modo de transferncia so:

Intensidade e tipo de correnteTenso do arco eltricoDensidade da correnteNatureza do arame-eletrodoExtenso livre do eletrodo

Gs de proteoCaracterstica da fonte de energia

De uma forma simplificada, pode-se considerar que existem quatro modos distintos detransferncia. Estes modos so apresentados seguir:

5.1. TRANSFERNCIA POR CURTO-CIRCUITO

(Baixa amperagem, baixa voltagem, arco pequeno)

Na transferncia por curto-circuito o arame encosta na poa de fuso, quando o arcoinstantaneamente se apaga. Imediatamente a corrente sobe a valores altssimos, fundido oarame e reacendendo o arco.

Esta condio permite soldagem em qualquer posio, e obtida com baixas tenses ecorrentes.


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5.2. TRANSFERNCIA GLOBULAR

Com o aumento do par tenso-corrente, aumenta o tamanho da gota e ela se solta semque haja ocorrncia de curtos circuitos. Nestes casos as gotas so maiores que o dimetrodo arame, e a instabilidade do processo aumenta, bem como a quantidade de respingos.

5.3. TRANSFERNCIA POR SPRAY

(Amperagem alta, voltagem alta, s com mistura)

Aumentando ainda miais a corrente e a tenso, as foras eletro-magnticas fazem comque o dimetro da gota seja bastante reduzido, ocorrendo a transferncia por Spray. Ascaractersticas do arco neste tipo de transferncia so de alta estabilidade, baixo rudo egrande intensidade de energia. Em soldagem com CO2no possvel obter spray perfeito.

5.4. TRANSFERNCIA CONTROLADA

Sob esta denominao esto agrupados outros modos de transferncia que podem serobtidos pela introduo de perturbaes controladas na corrente de soldagem e/ou naalimentao do arame. Estas perturbaes tem como objetivos obter um transfernciacontrolada de metal de adio com as caractersticas desejveis da transferncia porspray, mas a nveis de corrente mdia bem mais baixos, de forma a permitir sua utilizaona soldagem de chapas finas ou fora da posio plana.

A transferncia controlada mais usada a pulsada, que um tipo de transferncia mais

estvel e uniforme obtido pela pulsao da corrente de soldagem em dois patamares, uminferior a corrente de transio e outro superior a esta, de modo que durante o perodo detempo que a corrente baixa, uma gota se forma e cresce na ponta do arame e transferida quando o valor da corrente elevado. Para se obter este modo de transfernciadeve-se utilizar fontes de energia especiais, capazes de fornecer corrente pulsada, comparmetros de pulso controlveis. Um problema acarretado pela adoo deste tipo detransferncia a introduo de quatro novas variveis no processo de soldagemMIG/MAG. (tempo de pico, corrente de pico, tempo de pulso e corrente de pulso). Istodificultar um pouco mais a seleo e otimizao dos parmetros de soldagem.

Os principais tipos de transferncia citados podem ser observados na figura 6.


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Figura 6Ilustraes de tipos de transferncias Metlicas

6. TCNICA OPERATRIA

A habilidade manual requerida para o soldador no processo MIG/MAG menor do que anecessria para a soldagem com eletrodos revestidos, em vez que a alimentao doarame mecanizada, dispensando com isto o movimento de mergulho da tocha emdireo a poa de fuso. No entanto, a otimizao de parmetros mais difcil de ser feitadevido ao maior nmero de variveis existentes neste processo.

A abertura do arco se d por toque do arame-eletrodo na pea. Como a alimentao mecanizada, o inicio da soldagem feita aproximando-se a tocha e acionando o gatilho.Neste instante iniciado o fluxo de gs protetor, a alimentao do arame e a energizaodo circuito de soldagem. Depois da formao da poa de fuso, a tocha deve serdeslocada ao longo da junta, com uma velocidade uniforme. Movimentos de tecimento docordo podem ser executados quando necessrios.

Ao final da operao simplesmente se solta o gatilho da tocha que interromperautomaticamente a corrente de soldagem, a alimentao do arame e o fluxo de gs,extinguindo com isto, o arco de soldagem.

O processo de soldagem MIG/MAG utiliza normalmente corrente contnua e polaridade

inversa (eletrodo positivo), que o tipo de corrente que apresenta melhor penetrao eestabilidade de arco. Polaridade direta pode eventualmente ser utilizada para aumentar avelocidade de deposio, quando no for necessria grande penetrao (revestimentos). Acorrente alternada no normalmente utilizada em MIG/MAG.

7. ESTUDO DOS PARMETROS DE SOLDAGEM

As variveis mais importantes, que afetam a penetrao e a geometria do cordo so:

7.1. EFEITO DA VARIAO DA CORRENTE DE SOLDAGEM

Se forem mantidas constantes todas as demais variveis de soldagem, um aumento nacorrente de soldagem (aumento na velocidade do arame), ir causar aumento naprofundidade e largura de penetrao, aumento na taxa de penetrao de deposio eaumento do cordo de solda.

Velocidade deAlimentao

Baixa Mdia Alta

Corrente Baixa Mdia Alta

Taxa Deposio Pequena Mdia Grande

Penetrao Baixa Mdia Alta


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Perfil do Cordo

7.2. EFETIVO DA VARIAO DA TENSO DE SOLDAGEM

Nas mesmas condies citadas acima, um aumento na tenso proporcionar alargamentoe achatamento do cordo de solda, aumento da largura da poa de fuso e aumento doaporte trmico que resultar em um aumento de tamanho da zona termicamente afetada.Uma tenso de soldagem muito alta poder causar porosidade, respingos e mordeduras.J uma tenso muito baixa tenderia a estreitar o cordo de solda e aumentar a altura doreforo do cordo.

Tenso Alta Mdio Baixa

Arco Longo Mdio Curto

Perfil do Cordo

7.3. EFEITO DA VARIAO DA VELOCIDADE DE SOLDAGEM

Uma velocidade de soldagem baixa resultar em um cordo muito largo com muitodepsito de material. J velocidades muito altas produzem cordes estreitos e com poucapenetrao. Quando a velocidade excessivamente alta, a tendncia de que causemordeduras no cordo de solda.

Acabamento Perfil

AltaVelocidade

MdiaVelocidade


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BaixaVelocidade

7.4. EFEITO DA VARIAO DA EXTENSO LIVRE DO ARAME-ELETRODO(STICK-OUT)

Figura 7Influncia da Extenso Livre do Arame

Define-se como extenso livre do eletrodo ou stick-out a distncia entre o ltimo ponto decontato eltrico do arame (normalmente o tubo de contato), e a ponta do eletrodo aindano fundida. Quando esta distncia aumenta, aumenta tambm a resistncia eltrica doarame-eletrodo, que ter assim mais tempo para aquecer-se por efeito Joule. Com estaelevao da temperatura do arame-eletrodo, ser necessria uma menor corrente parafundi-lo, para a mesma taxa de alimentao, ou, vendo de outra forma, para a mesmacorrente de soldagem utilizada, se obter uma maior taxa de deposio, porm com menorpenetrao. As extenses normalmente utilizadas situam-se na faixa entre 6 e 13 mm,para a transferncia por curto-circuito e entre 13 e 35 para os demais modos detransferncia.

7.5. EFETIVO DA VARIAO DA INCLINAO

DA PISTOLA DE SOLDAGEMMantendo-se todos os outros parmetros constantes; a orientao da pistola durante aexecuo da soldagem, afeta a penetrao, quantidade de respingos, estabilidade do arco,o formato e a largura do cordo de solda.Considera-se a orientao da pistola, em funo de sua inclinao e do sentido desoldagem:

a) ngulo NegativoArco Frio

Menor penetraoMais respingos

Cordo de solda mais planoCordo de solda mais largoMelhor visibilidade para o soldador

SENTIDO DE SOLDAGEM


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b) ngulo PositivoArco Quente

Maior penetraoMenos respingosCordo de solda mais estreitoCordo de solda mais convexoArco mais estvel

SENTIDO DE SOLDAGEM

c) ngulo Neutro

Neste caso, as caractersticas desoldagem e do cordo, so intermediriasaos dois casos citados acima.

SENTIDO DE SOLDAGEM

Figura 8Influncia do Posicionamento da Tocha

7.6. EFEITO DA VARIAO DA VELOCIDADE DE SOLDAGEM

O controle de indutncia controla o tempo de formao da gota. Quanto maior a indutncia,maior ser o volume da gota. Podemos ter as seguintes situaes:

a) Baixo valor da indutnciaAs gotas so pequeninas, com maior freqncia de gotas por segundo. O volume derespingos aumenta, pois a gota atirada violentamente para a poa de fuso.O rudo da transferncia se torna mais estridente.

b) Valor ideal da indutnciaQuando a indutncia est adequadamente regulada, o barulho do arco muitoregular, a quantidade de respingos mnima e o volume da gota mdio.

c) Valores altos da indutnciaAs gotas so bem grandes, o cordo fica irregular, o barulho do arco se torna menosestridente.

muito importante lembrar que o ajuste timo da indutncia depende do dimetro do

arame que est sendo utilizado, da tenso, da corrente e da velocidade de deslocamentoda tocha.


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INDUTNCIA BAIXA

INDUTNCIAADEQUADA

INDUTNCIA ALTA

7.7. EFEITO DA VARIAO SIMULTNEA DA TENSO EVELOCIDADE DE ALIMENTAO (AMPERAGEM)

A mudana simultnea da regulagem da tenso e da velocidade do arame provoca

alteraes sensveis na taxa de deposio e no perfil do cordo.Taxa de de osi o Baixa Mdia AltaCorrente Baixa Mdia AltaTenso Baixa Mdia AltaComprimento do Arco Mdio Mdio Mdio

Perfil do Cordo

7.8. EFEITO DA VARIAO DO DIMETRO DO ELETRODO

Cada eletrodo de uma dada concepo e natureza, tem uma faixa de corrente utilizvel detrabalho. Esta faixa naturalmente delineada por efeitos indesejveis, tais como ausnciade modalidade em valores muito baixos de correntes, e salpicos e porosidades no caso devalores muito elevados.

Tanto a taxa de fuso de um eletrodo, como sua penetrao, so entre outra coisas funo

da densidade de corrente. Assim, em igualdade de corrente, um eletrodo mais finopenetrar mais e depositar mais rapidamente do que um eletrodo de maior dimetro.


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8. DEFEITOS E PROBLEMAS

8.1. DEFEITOS

DEFEITO CAUSA PROVVEL AO CORRETIVA

Mordeduras Velocidade de deslocamento muito altaVoltagem excessiva

Corrente excessiva

Posicionamento da tocha inadequado

Reduzir a velocidade

Reduzir Tenso

Reduzir a alimentao de arame

Mudar a posio da tocha

Porosidade Proteo gasosa insuficiente

Contaminao do gs

Contaminao do arame-eletrodo

Contaminao da pea

Tenso muito alta

Distncia excessiva tubo de contato-pea

Otimizar o fluxo de gs, nem muitoalto, nem muito baixo

Eliminar vazamentos

Eliminar correntes de ar

Reduzir a velocidade dedeslocamento

Usar o gs adequado para solda

Usar o arame-eletrodo seco e semgraxa

Remover leo, graxa, umidade esujeira da superfcie a ser soldada

Usar arame com mais desoxidante

(Mn, Si).Reduzir a Tenso

Reduzir distncia

FusoIncompleta

(Colagem)

Superfcie oxidadas

Energia insuficiente

Poa muito larga

Tcnica de soldagem inadequada

Junta inadequada

Velocidade de deslocamento excessiva

Limpar a carepa e a superfcie dochanfro

Aumentar a tenso e a velocidade dealimentao do arame

Reduzir a extenso do arame-eletrodo

Reduzir a oscilao.

Aumentar velocidade de

deslocamentoMantenha momentaneamente o arcona lateral do chanfro

Use chanfro com abertura suficientepara se ter contato com o fundo dochanfro

Reduzir a velocidade

PenetraoIncompleta Junta inadequada

Tcnica de soldagem inadequada

Baixa corrente

Garantir acesso ao fundo da junta,atravs de projeto adequado

Mantenha o arame-eletrodoperpendicular poa

Mantenha o arco sobre a poaAumentar a velocidade dealimentao do arame


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8.1. DEFEITOS - Continuao

DEFEITO CAUSA PROVVEL AO CORRETIVA

FusoExcessiva

Calor excessivo

Junta inadequada

Reduzir tenso e velocidade dealimentao

Reduzir abertura de raiz

Trincas nometal desolda

Junta inadequada

Relao elevada profundidade/largura

Perfil do cordo muito pequeno

Fragilidade a quente

Alta restrio da junta

Alterar o projeto para permitirdisposio adequada a superar ascontraes.

Aumentar tenso, reduzir a corrente

ou ambosReduzir velocidades dedeslocamento da tocha

Usar chapa e consumveis combaixos teores de enxofre

Ajudar a seqncia de passes

Usar Pr-aquecimento

Trincas naZTA

Tmpera de ZTA

Tenso residual muito alta

Fragilidade por hidrognio

Pr-aquea a pea

Usar tratamento de alvio de tenses

Utilize chapa, gs e arames isentosde umidade.

Mantenha a pea aquecida paradifundir o hidrognio.

8.2. PROBLEMAS ELTRICOS

PROBLEMA POSSVEL CAUSA SOLUO

Dificuldade emabrir o arco

Polaridade trocada

Conexes ruins nos fios

Checar polaridade / trocar fios senecessrio

Melhorar as ligaes

Alimentaoirregular e Fuso noBico

Flutuaes de tenso

Polaridade errada

Checar tenses da rede

Checar polaridade/trocar

Superaquecimentodos cabos

Cabos muito finos ou longos Checar correntes, substituir cabos


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Controle de arame

ausentePlaca de circuito danificada Substituir placa

8.2. PROBLEMAS ELTRICOS - Continuao


Arco Instvel Conexes soltas Apertar conexes

Eletrodo no

alimentadoFusveis queimados noalimentador ou na fontePistola defeituosa

Condute quebrado

Motor do alimentador queimado

Substituir fusveis

Checar / trocar gatilho

Substituir

Verificar e trocar

Arame alimenta,mas gs no

Falha do solenide

Mangueiras soltas ou quebradas

Trocar

Verificar e trocar se necessrio

Arame no vemenergizado (no harco)

Contato pea/cabo ruim

Contatos/ conexes soltas

Contatos de controle quebrado

Limpar, prender

Prender

Substituir

Porosidade nasolda Mangueira de gs prximas aosolenide, soltas ou quebradasReparar ou substituir

8.3. PROBLEMAS MECNICOS


Alimentaoirregular e fusono bico

Presso dos roletes inadequada

Tubo de contato entupido ou gasto

Arame empenado

Guias enroladas

Condute sujo ou gasto

Condute muito longo

Ajustar

Limpar ou trocar

Substituir ou retirar o trecho ruim

Endireitar guias e condutes

Limpar ou substituir

Encurtar ou usar sistema com 2acionadores

Embolamentonas roldanas

Presso excessiva nos roletes

Condute ou bico inadequados

Roletes ou guias de aramedesalinhadas

Restrio na tocha ou cabo

Ajustar

Usar o apropriado

Checar e alinhar

Remover restrio


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Solda muito

oxidadaFluxo de gs restrito

Vazamentos

Checar e ajustar bocal

Checar e trocar mangueiras

8.3. PROBLEMAS MECNICOS - Continuao


Interrupo daalimentao doarame nasoldagem

Presso excessiva ou insuficiente dosroletes

Roletes gastos ou desalinhados

Tubos ou condute entupidos

Ajustar

Trocar ou realinhar

Limpar ou substituir

Arame alimenta,mas no h gs

Cilindro vazio

Vlvula do cilindro fechada

Medidor de vazo

Substituir e purgar a linhar

Abrir vlvula

Ajustar para obter o fluxo desejado

Porosidade Falha do solenideVlvula de gs fechada

Fluxo de gs insuficiente

Fuga de gs

Reparar / substituir

Abrir

Checar restries na linha de gs ecorrigir

Corrigir

Motor doalimentadorfunciona, masno alimenta oarame

Presso dos roletes insuficientesRoletes inadequados

Presso excessiva no freio

Entupimento no condute ou bico decontato

Condute/bico incorretos

AjustarColocar os adequados

Liberar o freio um pouco

Limpar

Substituir

9. Elaborao

Luis G. da Silva Processo de Soldagem MIG/MAG (Apostila )

Documents

Apostila Solda MIG-MAG