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Direcção de Formação
Italo Fernandes
Processo de Soldadura com Eléctrodo não consumível de Tungsténio e
Protecção Gasosa Inerte TIG / GTAW / WIG / 141
EWE / IWE – Módulo 1.7
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 2 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
EWE / IWE - Módulo 1.7Temas a tratar e objectivos
Principio de Funcionamento
Tipos de Consumíveis
Gases, Eléctrodos, Varetas/Fios:
As funções, Regras básicas para a escolha de consumível, Classificação AWS e NP EN
Armazenagem
Equipamentos e Acessórios
Funções, tipos e cuidados
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 3 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Temas a tratar e objectivos
Tipo de Corrente eléctrica que se utilizaParâmetros de Soldadura e influência na Morfologia do Cordão de SoldaduraVantagens e DesvantagensAplicações TípicasTécnicas OperatóriasEstabilidade do Arco Eléctrico / Sopro MagnéticoImperfeições TípicasTipos de Juntas
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 4 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Princípio de Funcionamento
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 5 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Princípio de FuncionamentoProcesso de Soldadura por Fusão que utiliza a energia Eléctrica
Neste processo o cordão de soldadura é obtido de duas maneiras:
Só pela fusão do material base (juntas sobrepostas e de ângulo exterior, espessuras finas).
Adição de material, através da utilização de uma vareta e fusão do material base.
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 6 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Princípio de Funcionamento
A protecção gasosa do eléctrodo, banho em fusão, das gotas e durante a fase de solidificação do cordão é obtida através da utilização de um gás de protecção do tipo Inerte (Árgon ou Hélio)
Tipo de Corrente Eléctrica:
Continua: DC(+) / DCEP ou DC(-) /DCEN
Alterna: AC
Corrente Pulsada (DC ou AC)
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 7 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Princípio de FuncionamentoEscorvamento do Arco – Eléctrico:
Técnica de Curto Circuito por “Toque” ou “Riscamento”do Eléctrodo na peça, necessário que a fonte tenha um OCV adequado ao processo, mínimo cerca de 75 Volts.
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 8 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Princípio de FuncionamentoEscorvamento do Arco – Eléctrico:
Técnica de Curto Circuito por “Toque” ou “Riscamento”do Eléctrodo na peça, necessário que a fonte tenha um OCV adequado ao processo, mínimo cerca de 75 Volts.
Técnica de Alta Frequência (em AC é quase sempre necessária).
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 9 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Princípio de FuncionamentoEscorvamento do Arco – Eléctrico:
Técnica de Curto Circuito por “Toque” ou “Riscamento”do Eléctrodo na peça, necessário que a fonte tenha um OCV adequado ao processo, mínimo cerca de 75 Volts.
Técnica de Alta Frequência (em AC é quase sempre necessária).
Técnica de “Toca/Levanta”.
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 10 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Princípio de Funcionamento
Escorvamento do Arco – Eléctrico, com a Técnica de Curto Circuito:
Só se Utiliza com equipamentos de SER (tochas mecânicas)Típico em montagensExiste o perigo de contaminação do EléctrodoExiste o perigo de inserção de Tungsténio no cordãoNunca de deve utilizar em construções de elevada
qualidade
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 11 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Princípio de FuncionamentoEscorvamento do Arco – Eléctrico, com a Técnica de Curto Circuito, Cuidados:
Afiamento do EléctrodoUtilizar uma barra de Cobre
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 12 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Princípio de Funcionamento
Escorvamento do Arco – Eléctrico, com a Técnica de Alta Frequência (em AC é quase sempre necessária).
Fonte com sistema adequadoCorrente eléctrica de baixa intensidade com uma tensão na ordem de grandeza das dezenas de KvoltsEm AC sempre ligada (desde que de onda sinusoidal)
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 13 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Aplicações
Soldadura em Todas a as Posições;Soldadura tanto em Chapas como em Tubos e/ou Perfis;Soldadura Topo-a-Topo e de Ângulo (de canto com ou sem penetração total);Passes de Raiz com penetração total, sem e com juntas de suporte;Espessura mínima na ordem dos 0,5 mm, espessura máxima 10 mm (aspectos económicos)Automatizações/Mecanizações/Robotizações
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 14 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
AplicaçõesTodo o tipo de construção soldada, todo o tipo de materiais soldáveis, acima de tudo em chapa fina, passes de raiz e materiais reactivos (Inox, Al, Cu, Ti, etc.)⇒ Estruturas; Reservatórios de Pressão⇒ Tubagens; Cascas⇒ Equipamentos rodoviários, ferroviários, agrícolas,⇒ Industria química, petroquímica, de refinação e
construção naval, etc.
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 15 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Aplicações
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 16 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Aplicações
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 17 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Aplicações
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 18 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Escolha do Tipo de Corrente
Quando se utiliza DC ou AC
DC – Aços não ligados e
ligados, Aços Inoxidáveis, Cobre
e suas ligas, Titâneo e Neóbio
AC – Alumínio e sua ligas,
Magnésio e suas ligas
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 19 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Porquê do AC, no Alumínio?
⇒ Camada Superficial
composta por um óxido
refractário Al2O3 (Alumina)
temp. de fusão 2000ºC
⇒ Interior Alumínio puro,
temp. de fusão 600ºC
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 20 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Efeito do Aquecimento sobre a peça de Alumínio
Possibilidade abatimentos, Dificuldade de Controlo
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 21 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Como resolver o ProblemaUtilização de corrente DC
Corrente DC (-) ⇒Aquecimento/Fusão, Controlo do Banho difícil
Corrente DC (+) ⇒Sobreaquecimento do eléctrodo, Quebra da camada de óxidos
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 22 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Efeito do Tipo de corrente e da
Polaridade no Processo TIG
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 23 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Equipamento/Acessórios
Fonte de Energia
Tocha de Soldadura
Sistema de Distribuição de Gás e Caudalimetro
Cabo de Energia e Cabo de Retorno
Alicate de Massa
Acessórios (remotos e outros)
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 24 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Fontes de Energia EstáticasTipo Inversores
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 25 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Fontes de Energia:
Factor de Marcha de 35%
Curva Estática Tipo Mergulhante ou Intensidade Constante
Tensão em vazio mínimo de
75 Volts
Intensidade de Curto Circuito
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 26 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Curva Característica:
Estática Tipo Mergulhante ou Intensidade ConstanteObjectivo garantir Intensidade constante apesar de flutuação da TensãoArco estável se I (regulado) é adequado ao valor de V (controlado)Curva de Estabilidade do Arco U = 10 V + 0,04 x I
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 27 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Tocha de Soldadura:Atenção ao diâmetro das pinças
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 28 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Tocha de Soldadura:
Atenção ao diâmetro dos BocaisPode-se utilizar ou não difusores
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 29 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Distribuição de Gás e Caudalimetros ou Debitómetros:
Distribuição por garrafa ou sistema centralizado
Caudalimetro ou Debitómetro de relógio ou de coluna
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 30 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Consumíveis de SoldaduraGás de ProtecçãoVaretas/Fios/Anéis ConsumíveisEléctrodos de Tungsténio
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 31 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Função dos Consumíveis de Soldadura
Gás de Protecção Criação de um Plasma de ArcoProtecção do banho, gotas e do cordão de soldaduraProtecção do TungsténioSó gases Inertes Árgon, Hélio ou mistura dos dois, pode
também ser utilizado misturas Árgon com Hidrogénio a 5 ou 15 % (nos Inox, Níquel, Cobre, Titâneo)
Vareta / Fio / Anéis ConsumíveisMaterial de Adição
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 32 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais):
Intensidade de Soldadura (corrente, regula na fonte)
Tensão Arco Eléctrico (voltagem, controla a altura do arco-eléctrico)
Velocidade de Soldadura (controla a velocidade de deslocação)
Tipo de Eléctrodo e seu Diâmetro
Tipo e Caudal de Gás de Protecção
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 33 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Regras Básicas para a Escolha da Vareta
O material depositado deve ser o adequado à soldadura,
isto é, compatível com o material base (metalurgicamente,
características físicas e químicas)
Propriedades mecânicas definidas na especificação de
construção
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 34 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Classificação das Varetas
Norma AWS A5.18-79 - Aços não Ligados
Eléctrodo/Fio/Vareta
Tensão de Ruptura x 1.000 psi
Gás, Composição Química
Fio Sólido
ER 70 S - 3
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 35 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Classificação das Varetas
Norma AWS A5.18-79 - Aços baixa Liga
Eléctrodo/Fio/Vareta
Tensão de Ruptura x 1.000 psi
Gás, Composição Química
Fio Sólido
ER 80 S – D2
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 36 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Vantagens:
Solda todos os metaisBom Controlo da PenetraçãoUsa AC e DC (em função do material)Solda em Todas as PosiçõesBoa Acessibilidade, AutomatizaçãoBaixos Níveis de Hidrogénio Sem Escória
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 37 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Desvantagens:
Comprimento fixo do Consumível (máx. 1000 mm, em vareta)Baixo Rendimento ≤ 0,5 Kg/hFactor de marcha ≤ 30%Limitado a espessuras de 10 mmRisco de Inclusões de tungsténioBoas Competências do SoldadorGrande sensibilidade às correntes de arCustos dos Gases de Protecção
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 38 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais):
Intensidade de Soldadura (corrente)
Tensão Arco Eléctrico (voltagem)
Velocidade de Soldadura
Tipo de Eléctrodo e seu Diâmetro
Tipo e Caudal de Gás de Protecção
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 39 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Juntas tipo:
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 40 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Tipos de Juntas
usadas em TIG
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 41 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Utilização de Juntas de Suporte (“Cobre juntas”)
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 42 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141
Limpeza da junta e consumível:
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 43 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Preparação, Parâmetros
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 44 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Preparação, Parâmetros
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 45 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Balanceado Incorrecto Paragens
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 46 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Nas paragens e Arranques
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 47 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Excessos e Faltas de Penetração, Bordos Queimados
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 48 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Excessos e Faltas de Penetração, Bordos Queimados
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 49 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Porosidade – Gorduras, Falta de Protecção, Controlo de Altura de Arco
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 50 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Porosidade – Gorduras, Falta de Protecção, Controlo de Altura de Arco
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 51 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Porosidade – Gorduras, Falta de Protecção, Controlo de Altura de Arco
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 52 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Inclusões de Tungsténio – Limpeza, Parâmetros, Técnica Operatória
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 53 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Bordos Queimados – Parâmetros, Técnica Operatória
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 54 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Bordos Queimados – Parâmetros, Técnica Operatória
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 55 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Abatimentos em Alumínio
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 56 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Oxidação na raiz e na capa
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 57 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Fissuração Específica na raiz em Juntas de Alumínio
EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 58 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Fissuração Quente – Problemas Metalurgicos
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EWE/IWE – Módulo 1.7 - Processo de Soldadura TIG/GTAW/WIG/141 – 59 / 122IF - Rev. 0 (2003-10-30)
Processo de Soldadura TIG - 141Imperfeições Típicas:
Fissuração Frio – Problemas Metalurgicos