NDICE
Introduo
............................................................................................
pg. 02
Desenvolvimento1. Processo de soldagem por Arco Submerso
....................... pg. 031.1. Princpio de Funcionamento
......................... pg. 031.2. Aplicaes
..................................................... pg. 051.3.
Vantagens e limitaes do processo ............. pg. 05
2. Processo de soldagem MIG/MAG
...................................... pg. 06 2.1. Equipamentos
............................................... pg. 072.2. Aplicaes
..................................................... pg. 082.3.
Vantagens e limitaes do processo ............. pg. 08
3. Porcesso de soldagem por Eletrodo Revestido
.................. pg. 093.1. Revestimento
................................................. pg. 103.2.
Aplicaes ..................................................... pg.
113.3. Vantagens e limitaes do processo ............ pg. 12
4. Processo de soldagem TIG
................................................ pg. 134.1. O arco
eltrico TIG ...................................... pg. 134.2.
Aplicaes .................................................... pg.
144.3. Vantagens e limitaes ................................ pg.
14
Concluso
.............................................................................................
pg 16
Bibliografia
...........................................................................................
pg. 17
INTRODUO
Asoldagem um processo que visa a unio localizada de materiais,
similares ou no, de forma permanente, baseada na ao de fora em
escala atmica, semelhante a existente no interior do material. a
forma mais importante de unio permanente de peas usada
industrialmente. Existem basicamente dois grandes grupos de
processos de soldagem. O primeiro se baseia no uso de calor,
aquecimento e fuso parcial das partes a serem unidas, denominado
"processos de soldagem por fuso". O segundo se baseia na deformao
localizada das partes a serem unidas, que pode ser auxiliada pelo
aquecimento dessas at uma temperatura inferior temperatura de fuso,
conhecido como "processos de soldagem por presso" ou "processos de
soldagem no estado slido". Dentre estes, o nosso trabalho abordar a
soldagem por arco submerso, MIG e MAG, por eletrodo revestido e
soldagem TIG.Na soldagem por arco submerso um arco formado entre a
pea de trabalho e o final do consumvel, onde ambos esto cobertos
por uma camada de fluxo granular.Na soldagem MIG (Metal Inert Gas)
e MAG (Metal Active Gas), tambm chamadas Gas-Shielded Metal Arc
Welding (GMAW), um arco mantido entre o arame slido e a pea de
trabalho.A soldagem por eletrodo revestido chamada de MMA (Manual
Metal Arc) ou SMAW (Shielded Metal Arc Welding). Esse o mais antigo
e o mais verstil dentre os vrios processos de soldagem a arco.A
soldagem TIG produz uma solda limpa e de alta qualidade. Como no
gerada escria, a chance de incluso da mesma no metal de solda
eliminada, e a solda no necessita de limpeza no final do
processo.
1. Soldagem por Arco Submerso
Soldagem por arco submerso(SAS) ou tambm conhecida em ingls
comoSubmerged arc welding(SAW), um mtodo em que o calor necessrio
para fundir ometal produzido por umarco eltricocriado entre a pea
de trabalho e a ponta do arame de soldagem.A ponta do arame de
soldagem, oarco eltricoe a pea de trabalho so cobertos por uma
camada de um material mineral granulado conhecido por fluxo para
soldagem (da o nome arco submerso), portanto no h arco visvel pois
fica escondido, nem fascas, respingos ou fumos comuns em outros
processos. Parte do fluxo fundida gerando uma capa protetora sobre
a poa de fuso da solda. O restante no fundido recolhido para a
reutilizao. O consumvel utilizado normalmente o arame slido, mas
tambm so utilizadosarames tubulares. A soldagem por Arco Submerso
geralmente realizada com equipamentos automticos, embora existam
pistolas de soldagem manuais para o processo. Para aumentar a
produtividade, um arranjo com vrios consumveis pode ser
introduzido. Devido a suaelevada taxade deposio demetal, um
processo particularmente adequado para longas articulaes retas de
boa qualidade na posio horizontal. Duas razes fazem do arco
submerso um processo dealto rendimento: praticamente no ocorrem
perdas do arame de soldagem e a automatizao do processo que
possibilita utilizar altas correntes sem grandes riscos para a
segurana do operador.
1.1. Princpio de Funcionamento
Na soldagem com o arco submerso, a extremidade do eletrodo de
arame est submersa em um fluxo que cobre a rea da junta a ser
soldada. aberto um arco e o mecanismo de alimentao comea a fornecer
continuamente o arame na direo da junta. Essa alimentao pode ser
manual ou automtica. Podemos ter tambm um alimentador de arames
estacionrio com a pea se movendo abaixo dele. O fluxo fornecido
continuamente sobre a junta e distribudo em frente e em volta do
eletrodo. O calor gerado pelo arco funde parte do fluxo, a
extremidade do arame e as bordas adjacentes do metal base, criando
uma poa de metal fundido abaixo de uma camada de escria.O fluxo
sobre o metal fundido protege completamente a zona de soldagem da
atmosfera e dissolve impurezas no metal base e no eletrodo, tambm
pode adicionar ou remover certos elementos de liga da solda. Com o
prosseguimento da soldagem, o metal da solda e o fluxo lquido se
esfriam e solidificam, formando o cordo de solda com uma camada de
escria. Esta escria deve ser completamente removida antes de se
fazer outro passe.
Fatores que definem o uso de SAW incluem: A composio qumica e as
propriedades mecnicas requeridas; Espessura do metal base;
Acessibilidade da junta; Posio da soldagem; Freqncia ou volume de
solda a ser feito.
As soldas feitas por esse processo podem ser classificadas com
relao ao tipo de junta, tipo de chanfro, mtodo de soldagem, posio
de soldagem (plana ou horizontal), nmero de passes, tipo e nmero de
eletrodos utilizados e nmero de fontes de potncia. Figura 1:
Processo de soldagem com Arco Submerso1.2. Aplicaes
Oprocesso de soldagempor arco submerso utilizado em estaleiros,
caldeirarias de mdio e grande porte, mineradoras, siderrgicas e
fbricas de perfis e estruturas metlicas, principalmente nos
trabalhos com ao-carbono, carbono-mangans, aos de baixa liga e aos
inoxidveis. Pode ser tambm empregado no revestimento e recuperao de
peas desgastadas, com a deposio de substncias anticorrosivas ou
antidesgaste. O processo se presta soldagem de chapas de espessura
reduzida (1,5mm) sob alta velocidade, e de chapas de grande
espessura, em que se verifica a alta produtividade alcanada pela
possibilidade de uso de mais de um arame, de adio de p metlico, da
distncia bico-pea elevada e outras variantes do processo.
amplamente utilizado na fabricao de vasos de presso, em plantas
qumicas, em estruturas pesadas, soldagem de tubos, em reparao e
naindstria de construo naval.
1.3. Vantagens e limitaes do processo
Vantagens: Elevada velocidade de soldagem; Maiores taxas de
deposio; Boa integridade do metal de solda; Processo de simples
utilizao; Melhor ambiente de trabalho emaior seguranapara o
operador.
Limitaes: Limitado as posies de soldagem plana e horizontal em
ngulo; Limitado asiderurgia(ferro ou ao inoxidvel) e algumas ligas
a base de nquel; Normalmente limitado a cordes de solda em linha ou
aplicado em tubos; Requer relativo manuseio do sistema de fluxo
para soldagem; O fluxo, resduos e escrias podem apresentar um
problema para a sade e segurana; necessario remover os residuos e
escria do cordo de solda.
2. Soldagem MIG/MAG
Soldagem por arco eltrico com gs de proteo, (particularmente o
dixido de carbono, CO2) e misturas de gases sigla em ingls GMAW (Gs
Metal ArcWelding), mais conhecida como soldagem MIG/MAG.(MIG Metal
Inert Gs e MAG Metal Active Gs), trata-se de um processo de
soldagem por arco eltrico entre a pea e o consumvel em forma de
arame, eltrodo no revestido, fornecido por um alimentador contnuo,
realizando uma unio de materiais metlicos pelo aquecimento e fuso.
O arco eltrico funde de forma contnua o arame medida que alimentado
poa de fuso. O metal de solda protegido da atmosfera por um fluxo
de gs, ou mistura de gases, inerte (MIG) ou ativo (MAG). Neste
processo de soldagem utilizada a corrente contnua (CC) e geralmente
o arame utilizado no polo positivo (polaridade reversa).
MIG (Metal Inert Gs) denominado MIG o processo de soldagem
utilizando gs de proteo quando esta proteo utilizada for constituda
de um gs inerte, ou seja, um gs normalmente monoatmico como Argnio
ou Hlio, e que no tem nenhuma atividade fsica com a poa de fuso.
Este processo foi inicialmente empregado na soldagem do
alumnio.
MAG (Metal Active Gs)Quando a proteo gasosa feita com um gs dito
ativo, ou seja, um gs que interage com a poa de fuso (normalmente
CO2) o processo denominado MAG.Os gases de proteo tm como funo
primordial a proteo da poa de fuso, expulsando os gases atmosfricos
da regio da solda, principalmente Oxignio, Nitrognio e Hidrognio,
que so gases prejudiciais ao processo de soldagem. Alm disso, os
gases de proteo, ainda possuem funes relacionadas a soldabilidade,
penetrao e pequena participao na composio qumica da poa de fuso,
quando gases ativos so empregados na soldagem.
Figura2: Processo de soldagem MIG e MAG
(1) Direo de trabalho;(2) Tubo de contato;(3) Arame
consumvel;(4) Gs de proteo;(5) Poa de fuso;(6) Solda
solidificada;(7) Pea de Trabalho.
2.1. Equipamentos
Equipamentos para soldagem manual so simples de instalar. Como o
curso do arco feito pelo soldador, somente trs elementos principais
so essenciais: Tocha de soldagem e acessrios; Motor de alimentao do
arame; Fonte de energia. (1) Tocha MIG/MAG; (2) Anel de proteo;(3)
Gs de proteo; (4) Bico de contato;(5) Arame.Figura 3 - Ponta da
tocha MIG/MAG.
2.2. Aplicaes
Melhorias contnuas tornaram o processo MIG/MAG aplicvel soldagem
de todos os metais comercialmente importantes como os aos, o
alumnio, aos inoxidveis, cobre e vrios outros. Materiais com
espessura acima de 0,76 mm podem ser soldados praticamente em todas
as posies.
2.3. Vantagens e limitaes do processo
Vantagens: No h necessidade de remoo de escria; No h perdas de
pontas como no eltrodo revestido; Tempo total de execuo de soldas
de cerca da metade do tempo se comparado ao eltrodo revestido; Alta
taxa de deposio do metal de solda; Alta velocidade de soldagem;
menos distoro das peas; Largas aberturas preenchidas ou
amanteigadas facilmente, tornando certos tipos de soldagem de
reparo mais eficientes; Baixo custo de produo; Soldagem pode ser
executada em todas as posies; Processo pode ser automatizado; Cordo
de solda com bom acabamento; Soldas de excelente qualidade;
Facilidade de operao; Baixo custo do arame consumvel para uso em ao
e materiais ferrosos;
Limitaes: Regulao do processo bastante complexa; No deve ser
utilizado em presena de corrente de ar; Probabilidade elevada de
gerar porosidade no cordo de solda; Produo de respingos; Manuteno
mais trabalhosa; Alto custo do equipamento em relao a Soldagem com
Eltrodo Revestido; Alto custo do arame consumvel para uso em
alumnio e ao inoxidvel.
3. Soldagem por Eletrodo revestido
A soldagem por eletrodo revestido uma soldagem a arco eltrico,
onde se tem como finalidade a unio de materiais, devido ao calor
provocado entre eletrodo e pea, eletrodo este que consumvel no
processo de soldagem. Esse eletrodo constitudo por uma alma metlica
que revestida por uma mistura de materiais, que durante a
solidificao do material protegem o cordo de solda formando uma
cobertura chamada de escria. Este revestimento tem um papel muito
importante na poa de fuso e no arco eltrico, por esse motivo
importante o conhecimento sobre os tipos de revestimento. Este
processo pode ou no ser realizado com material de adio (utilizao de
um eletrodo ou vareta), ou at mesmo sem presena de uma fase lquida
depositado em uma determinada pea ou preenchimento de uma
determinada cavidade.
3.1. Revestimentos
O revestimento pode ser constitudo por misturas de compostos
orgnicos ou minerais, que tem finalidade especfica na poa de fuso e
no arco eltrico, como por exemplo, na formao de escria com agentes
desoxidantes, na adio de componentes e ligas metlicas, na formao de
gases de proteo da poa de fuso, alm de proporcionar a estabilidade
do arco eltrico.
Existem quatro tipos principais de revestimento como: Eletrodos
bsicos: a constituio desse eletrodo baseada no carbonato de clcio.
Possui caractersticas de fornecer depsitos com baixos teores de
hidrognio, quando tomado cuidado em sua utilizao e em seu
armazenamento, pois possui carter higroscpico. Esse revestimento
por possuir baixos teores de hidrognio e incluses de qualquer outro
tipo, se torna utilizado em soldagem de responsabilidade e de
materiais de difcil soldabilidade. Eletrodo rutlico: Seu
revestimento possui mais de 20% de xido de titnio, constitudo pela
adio de areia ou ilmenita, que confere uma alta estabilidade do
arco, com tenses baixas comparado aos outros eletrodos. Alm do xido
de titnio, esse eletrodo tambm pode ter 15% de material celulsico
que o confere uma melhor proteo gasosa. Sua resistncia e a
ductilidade so consideradas como boa, e taxa de deposio pode ser
melhorada com a adio de p de ferro ao revestimento. Eletrodo
Celulsico: o revestimento desse tipo de eletrodo possui mais de 20%
de material celulsico que se decompem no arco formando quantidades
expressivas CO e CO2 e hidrognio. Esses gases so responsveis pela
proteo gasosa da poa. Esse tipo de eletrodo pode ser utilizado para
soldar fora de posio (sobre cabea), incluindo tambm na posio
vertical descendente, pois sua escoria fina e se solidifica
rapidamente. Eletrodos cidos: O revestimento desse eletrodo
constitudo por xido de ferro e de mangans e silicatos. Sua escria
abundante e tem caracterstica cida, consequentemente esse carter
cido resultar em uma intensa reao com a poa e essa escria ser
facilmente destacvel. Os componentes como xido de ferro e mangans
possui tendncia oxidante. Os teores de carbono e mangans no depsito
podem diminuir, dependendo do balano que constitui a composio do
revestimento, consequentemente ter um resultado na resistncia
mecnica e na ductilidade.
Figura3: Processo de soldagem por Eletrodo Revestido
3.2. Aplicaes
O processo por eletrodo revestido utilizado em larga escala no
segmento industrial, devido a sua alta versatilidade do processo em
termos de ligas soldveis e faixa de espessura aplicveis entre 1,5
mm a 30 mm e em qualquer posio de soldagem.Possui uma boa
variabilidade de aos como ao-carbono, aos de baixa, mdia e alta
liga, aos inoxidveis, ferros fundidos, alumnio, nquel, cobre. Em
contrapartida este tipo a qualidade da soldagem depende muito da
qualidade e experincia do soldador. necessrio habilidade e
concentrao, mesmo possuindo equipamentos e acessrios adequados,
para que se obtenha uma solda com qualidade. O uso do processo de
soldagem com eletrodos revestidos, mundialmente venerado por sua
VERSATILIDADE, podendo soldar todos metais industriais: soldagem de
ferros de baixa liga; soldagem de aos inoxidveis; soldagem de
alumnio; soldagem de ferro fundido; soldagem de ao ferramenta;
posies de soldagem diferenciadas; portabilidade; solda de
revestimento; solda subaquatica;
3.3. Vantagens e limitaes do processo
Vantagens: Equipamentos simples, de baixo custo; Baixo custo de
produo; Soldagem pode ser executada em todas as posies; Cordo de
solda com bom acabamento; Soldas de excelente qualidade; Facilidade
de operao; Fcil de aprender; Chanfragem; Soldagem em locais de
dificil acesso;
Limitaes: gerao de respingos/salpicos; mdia produtividade; perca
da ponta dos eletrodos (10 a 15% do eletrodo); necessidade de
conservao do eletrodo, protegendo-o principalmente da humidade;
alta produo de fumos.
4. Processo de soldagem TIG
O processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) ou GTAW
(Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), um processo de soldagem a arco
eltrico que utiliza um arco entre um eletrodo no consumvel de
tungstnio e a poa de soldagem.No processo, pode-se utilizar adio ou
no (solda autognea), e o seu desenvolvimento deveu-se necessidade
de disponibilidade de processos eficientes de soldagem para
materiais difcies, como o alumnio e o magnsio.Os equipamentos
usados para soldagem manual so basicamente a tocha de soldagem com
o eletrodo de tungstnio, fonte de energia e gs de proteo. O gs de
proteo utilizado o Hlio ou rgon, mas o rgon economicamente mais
barato. A poa de soldagem, o eletrodo e parte do cordo so
protegidos atravs de gs de proteo que soprado pelo bocal da
tocha.
4.1 O arco eltrico TIG
Um grande nmero de eltrons escoam do plo negativo para o plo
positivo em frao de segundos. O processo de emisso dos eltrons e
suas respectivas colises geram um arco extremamente quente. Para
que isto acontea, o eletrodo deve alcanar temperaturas
suficientemente altas para causar a emisso de eltrons por agitao
trmica em que seja consumido.A soldagem TIG pode ser feita
utilizando corrente contnua (CC- ou CC+) ou corrente alternada
(CA). Cada uma dessas alternativas ir influenciar fortemente os
mecanismos de emisso de eltrons e consequentemente as
caractersticas de soldabilidade.
Figura4: Processo de soldagem TIG
4.2 Aplicaes
utilizado na soldagem de todos os tipos de juntas e chapas,
principalmente as de espessura menor que 10mm. adequado a quase
todos os metais, em especial titnio, zircnio, ligas de alumnio e
magnsio, aos ligados, inoxidveis, ligas de nquel e ligas especiais.
bastante na indstria aeroespacial e de aviao, devido a alta
qualidade da solda e em indstrias que utilizam materiais no
ferrosos.
4.3 Vantagens e limitaes do processo
Vantagens: Produz soldas de qualidade superior, geralmente leves
de defeitos, timas propriedades mecnicas e acabamento; No apresenta
escoria, respingos ou fumo de soldagem; Excelente controle na
enetrao de passes de raiz; Produz excelentes soldagens autgenas
(sem adio) a altas velocidades; Possibilidade de chapas muito
finas; Controle preciso das vriveis da soldagem; Solda praticamente
todos os metais industrialmente utilizados, inclusive metais
dessimilares; Permite um controle independente da fonte de calor e
do material de adio.
Limitaes: Baixa taxa de desposio; Necessidade de maior coordenao
e experincia do soldador no controle da poa de fuso; Dificuldade de
manter proteo adequada em ambientes com vento; Pode haver incluses
de tungstnio, no caso de haver contacto do mesmo com a poa de
soldagem; Contaminao da solda se o metal de adio no for
adequadamente protegido; Vazamento no sistema de refrigerao pode
causar como contaminao ou porosidade (sopro) ou deflexo do
arco.
CONCLUSO
Introduzidos primeiramente no final do sculo 19, os processos a
arco permanecem como o grupo de tcnicas de soldagem mais amplamente
usado. Como o nome sugere, a fonte de calor um arco eltrico
estabelecido entre as partes a serem soldadas e o eletrodo metlico.
Existem diversas maneiras de unir materiais, tendo uma mesma unio
diversos processos envolvidos. O melhor mtodo aplicado ser definido
pela sua garantia de uma boa produo, qualidade e menor custo
empregado. Agregando tais valores, a soldagem entra como principal
processo no que diz respeito fabricao, montagem e manuteno no ramo
industrial. Embora seja usada principalmente para juno de metais
similares e dissimilares, ela tambm usada para reparar e
reconstruir componentes desgastados ou danificados.Os equipamentos
podem variar em tamanho e em complexidade, de acordo com os
processos a arco, os mtodos de proteo usados e o tipo de consumvel
ou metal de adio utilizado.O revestimento tem um papel muito
importante na soldagem, um exemplo dessa importncia no eletrodo
revestido, o caso do elevado nvel de hidrognio dissolvido na poa,
que conseqentemente tender a sofrer trinca a frio. Existe ainda uma
crescente gama de aplicaes para o revestimento duro de partes
novas, originando superfcies com resistncia a corroso, abraso,
impacto e desgaste.Alguns processos foram desenvolvidos para
aplicaes muito especficas enquanto outros so flexveis e podem ser
utilizados em vrios tipos de atividades de soldagem.
BIBLIOGRAFIA
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