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SOLDAGEM COM ARAME TUBULARFLUX CORED ARC WELDING

(FCAW)

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Histrico

Dcada de 20: Surgimento dos Processos de Soldagem com Proteo Gasosa.

Dcada de 40:Surgimento da Soldagem GTAW

Dcada de 50:Surgimento da Soldagem FCAW com Proteo Gasosa

Dcadas posteriores:Surgimento da Soldagem FCAW com Eletrodo Autoprotegido

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FundamentosFundamentos

No processo FCAW a coalescncia entre os metais obtida atravs do arco eltrico entre o

eletrodo e a pea a ser soldada.

A proteo do arco feita pelo fluxo interno do arame ou por um gs de proteo.

Alm da funo de proteger o arco, o fluxo interno do arame pode atuar como desoxidante

atravs da escria formada, acrescentar elementos de liga e auxiliar na estabilizao do

arco eltrico.

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CaracterCaractersticassticas

Os benefcios da soldagem FCAW esto relacionados a trs caractersticas do processo :

Produtividade relacionada ao uso de arames contnuos. Benefcios metalrgicos provenientes do fluxo interno do arame. Auxlio da escria na forma e aspecto do cordo de solda.

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CaracterCaractersticassticas

Em funo da origem da proteo do arco eltrico o processo FCAW pode ser classificado em :

Soldagem com proteo gasosaSoldagem com eletrodo autoprotegido

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CaracterCaractersticassticas

Com proteo gasosa

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CaracterCaractersticassticas

Autoprotegido

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Parmetros de SoldagemParmetros de Soldagem

Corrente TensoExtenso do eletrodoVazo do gs de proteoVelocidade de soldagem

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AplicaAplicaeses

FCAW utilizada na construo de vasos de presso e tubulaes para a indstria qumica, petrolfera e de gerao de energia. Na indstria automotiva e de equipamentos pesados, vem sendo usado na soldagem de peas de responsabilidade.

Arames tubulares com dimetros menores vm sendo utilizados no reparo de chassisde automveis. Este processo utilizado tambm na soldagem de algumas ligas de nquel.

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AplicaAplicaeses

Entre os metais base soldveis pelo processo FCAW podemos citar:

Aos baixo carbonoAos estruturais resistentes a corroso

atmosfricaAos cromo-molibdnio resistentes a altas

temperaturasAos temperadosAos mdio carbono, tratados termicamente

e baixa ligaAos inoxidveis Ligas de nquel

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EquipamentosEquipamentos

Os equipamentos para soldagem FCAW so similares aos utilizados para soldagem GMAW.Eles so constitudos por uma fonte de energia, sistema de alimentao de arame, tocha e acessrios.

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EquipamentosEquipamentos

As fontes para sodlagem mecanizada normalmente so de corrente constante com ciclo de trabalho de 100%. A utilizao de sistemas com eletrodos mltiplos e tochas com oscilao muito comum quando se deseja alta produtividade.

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EquipamentosEquipamentos

Tochas para soldagem mecanizada

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EquipamentosEquipamentos

Para soldagem manual as fontes so geralmente fontes de tenso constante e corrente contnua. A maior parte destes equipamentos trabalha com correntes de at600A. Equipamentos com ciclo de trabalho de, no mnimo, 60% atendem a quase todas as aplicaes.

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EquipamentosEquipamentos

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EletrodosEletrodos

Processo de Fabricao :

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Os arames tubulares, em funo do tipo de fechamento, podem possuir diversos tipos de seco. As mais usuais so om fechamento de topo e sobreposto (overlap)

EletrodosEletrodos

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Dimetro : Existem arames tubulares de 0,8mm ataproximadamente 3,0mm

Percentual de fluxo : O percentual de fluxo dos arames tubulares varia de 15 a 50% em peso.Arames tubulares autoprotegidos possuem um percentual de fluxo consideravelmente superior aos que utilizam proteo gasosa.

EletrodosEletrodos

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Composio do fluxo :Com relao a composio do fluxo os arames podem ser classificados em bsicos, rutlicos ou metal cored.

Metal depositado : Com relao ao metal depositado podemos ter arames tubulares que depositam ao baixo carbono, baixa liga, inoxidvel, entre outros.

EletrodosEletrodos

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GGs de Protes de Proteoo

Na escolha entre os diversos tipos de gases disponveis a opo deve ser feita por aquele que atenda os requisitos de qualidade com o menor custo possvel. Entre os mais utilizados na soldagem FCAW pode-se citar : CO2 Misturas (Argnio + CO2).

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GGs de Protes de Proteoo

CO2 (Dixido de carbono)

As vantagens do CO2 so o baixo custo e a alta penetrao. Por outro lado, a altas temperaturas, ele tende a se dissociar em CO e O2 de acordo com a equao :

2CO2 2CO + O2O oxignio proveniente desta dissociao reage com elementos do metal fundido oxidando-os.Para compensar este efeito, elementos desoxidantes so adicionados ao fluxo do arame.

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GGs de Protes de Proteoo

MisturasA vantagem do uso de misturas est relacionada ao fato de se poder combinar as vantagens de dois ou mais gases.As misturas mais utilizadas na soldagem FCAW so as Argnio + CO2 (especialmente a 75% Argnio e 25%CO2)A adio de gases inertes aumenta a eficincia de transferncia dos desoxidantes que esto no fluxo do arame, entretanto reduz a penetrao.

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ClassificaClassificao dos Consumo dos Consumveisveis

A AWS possui trs especificaes destinadas aos consumveis para soldagem FCAW:

A5.20 Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding

A5.22 Specification for Stainless Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding and Stainless Steel Flux Cored Rods for Gas Tungsten Arc Welding

A5.29 Specification for Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding

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ClassificaClassificao dos Consumo dos Consumveisveis

A5.20 Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding

A5.29 Specification for Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored Arc WeldingPara eletrodos baixa liga, aps a letra T, acrescentado um nmero que indica a composio qumica do metal depositado.

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ClassificaClassificao dos Consumo dos Consumveisveis

A5.22 Specification for Stainless Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding and Stainless Steel Flux Cored Rods for Gas Tungsten Arc Welding

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Vantagens do Processo FCAWVantagens do Processo FCAW

Alta qualidade do metal depositadotima aparncia da solda (solda uniforme)Excelente contorno em soldas de nguloSolda vrios tipos de aos e em grandes faixas de espessurasFcil operao devido a alta facilidade de mecanizaoAlta taxa de deposio devido a alta densidade de correnteRelativamente alta eficincia de deposioEconomiza engenharia para projeto de juntasArco visvel

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Vantagens do Processo FCAWVantagens do Processo FCAW

Requer menos limpeza antes da soldagem que o GMAWDistoro reduzida sobre o SMAWUso de eletrodos autoprotegidos elimina a necessidade do uso de aparelhos de gs alm de ser mais tolerante para condies ao ar livre.Alta tolerncia com relao a contaminantes que podem originar trincasResistente a trincas do cordoAlta produtividade

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LimitaLimitaes do Processo FCAWes do Processo FCAW

Limitado a soldagem de metais ferrosos e liga a base de nquel.Necessidade de remoo de escriaO arame tubular mais caro na base de peso do que o arame de eletrodo slido, entretanto, a medida que aumentam os elementos de ligas esta relao diminuiO equipamento mais caro se comparado ao utilizado para soldagem pelo processo SMAW, mas a alta produtividade compensaSoldagem puxando o arcoRuim para passe de raiz

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LimitaLimitaes do Processo FCAWes do Processo FCAW

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LimitaLimitaes do Processo FCAWes do Processo FCAW

Restries para soldagem ao ar livre (somente para soldagem FCAW com gs de proteo) O alimentador de arame e a fonte de energia devem estar prximos ao local de trabalhoSo gerados mais fumos do que os processos GMAW e SAWUtilizar roldanas especiais recartiladas com baixa presso no alimentador

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LimitaLimitaes do Processo FCAWes do Processo FCAW

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Qualidade da SoldaQualidade da Solda

Problema Possveis causas Aes corretivasPorosidade Baixo f luxo de gs Aumentar o f luxo de gs

Alto f luxo de gs Reduzir o f luxo de gs para minizar a turbulnciaCorrentes de ar Proteger a regio da solda das correntes de ar

Checar a fonte de gsChecar a existncia de vazamentos em mangueiras e encaixes

Metal de base contaminado Limpar as faces da junta Remover os componentes que esto originando a contaminao Retirar leo das roldanasEvitar acmulo de sujeira no sistema de alimentao

Fluxo insuficiente no eletrodo Trocar o eletrodoTenso alta Ajustar tensoStickout excessivo Ajustar Stickout e correnteStickout insuficiente (eletrodos autoprotegidos) Ajustar Stickout e correnteVelocidade de soldagem excessiva Ajustar a velocidade

Gs contaminado

Alimentador de arame contaminado

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Qualidade da SoldaQualidade da Solda

Problema Possveis causas Aes corretivasFalta de penetraoou fuso incompleta

Aumentar a correnteReduzir a velocidade de soldagemReduzir o StickoutReduzir o dimetro do arameAumentar a velocidade de soldagem (p/ arames autoprotegidos)Aumentar a abertura da raizReduzir a face da raiz

Tocha posicionada de maneira inadequda Direcionar o eletrodo para a raiz da solda

Parmetros inadequados

Solda com perf il inadequado

Problema Possveis causas Aes corretivasReduzir as restriesAplicar pr-aquecimentoUsar um metal de solda mais dctilRealizar martelamento

Eletrodo inadequado Checar a frmula e os componentes do fluxoDesoxidantes em quantidade insuf iciente no f luxo do arame Checar a frmula e os componentes do fluxo

Trinca Juntas com restrio excessiva

Problema Possveis causas Aes corretivasFalha de alimentao Contato excessivo do arame no bico Reduzir a presso das roldanas

Reduzir tensoUtilizar tocha refrigerada

Condute sujo Limpar o condute ou troc-lo

Fuso do bico de contato