3. Ligações com Solda

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1 3. Ligações com Solda A solda é um tipo de união por coalescência do material, obtida por fusão das partes adjacentes. A energia necessária para provocar a fusão pode ser de origem elétrica, química, óptica ou mecânica. As soldas mais empregadas na indústria da construção são as de energia elétrica. A solda elétrica consiste basicamente na fusão local conjunta de duas peças a serem ligadas (metal base) e de um eletrodo (metal solda) através da alta temperatura provocada por arco elétrico. Após o resfriamento, o metal da solda depositado serve de meio de união entre as duas peças. 1

2 3.1. Solda elétrica com eletrodo Consiste na união de duas peças pela fusão local destas peças e de um eletrodo metálico, através da alta temperatura provocada por arco elétrico e do posterior resfriamento. Peças ligadas = Metal Base e o Eletrodo = Metal de Solda (a) Eletrodo revestido (SMAW Shielded Metal Arc Welding): o eletrodo é revestido com um material que durante a soldagem libera um gás inerte que protege o metal fundido. Esta proteção é necessária, pois se o metal fundido entrar em contato com a atmosfera, ele combina quimicamente com o oxigênio e o nitrogênio presentes, formando impurezas que tornam a solda frágil e menos resistente à corrosão. 2

3 (b) Arco submerso (SAW Submerged Arc Welding): O eletrodo é um fio metálico sem revestimento, porém sua extremidade está submersa em um material granular, que isola o metal fundido da atmosfera. Esse processo é comum em soldagens feitas na fábrica. c) Arco elétrico com proteção gasosa (GMAW Gas Metal Arc Welding) (MIG/MAG Metal InertGas/ Metal Active Gas): O eletrodo é um arame sem revestimento, e a proteção da poça de fusão é feita pelo fluxo de um gás (ou mistura de gases) lançado pela tocha de soldagem. 3

4 3.2. Tipos de eletrodos São designados conforme a AWS (American Welding Society): Eletrodo Número que indica o tipo de corrente e de revestimento do eletrodo E 70 X Y Resistência à ruptura (f w ) da solda em ksi (kilopound/in 2 ) E60 = fw = 60 ksi = 415 MPa E70 = fw = 70 ksi = 485 MPa Número que indica a posição de soldagem: 1 qualquer posição 2 somente posição horizontal Posições de soldagem: 4

5 3.3. Principais tipos de cordões de solda (b) SOLDA DE ENTALHE (a) Soldas de filete: Face de fusão: Região da superfície original do metal base onde ocorreu a fusão do metal base e do metal da solda; Raiz da solda: Linha comum às duas faces de fusão; Perna do filete: Menor dos lados, medidos na face de fusão. O filete de solda é especificado através da dimensão de sua perna. 5

6 Garganta efetiva: É a distância entre a raiz da solda e o lado externo do triângulo inscrito; Comprimento efetivo da solda: É o comprimento da linha que liga os pontos médios das gargantas efetivas ao logo do filete; Área efetiva (A w ): É a área considerada como de resistência da solda, igual à garganta efetiva multiplicada pelo comprimento efetivo; Área teórica da face de fusão (A MB ): É a área de resistência do metal base junto à solda. = Perna do filete * comprimento efetivo. (b) Soldas de entalhe: Por questões construtivas, a solda de entalhe é utilizada onde não puder ser empregada a solda de filete. 6

7 Solda de filete x Solda de entalhe: Solda de filete x Solda de entalhe: 7

8 3.4. Simbologia: 8

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10 3.5. Elementos construtivos para soldas de entalhe Espessura efetiva da solda: 3.6. Elementos construtivos para soldas de filete Área efetiva: 10

11 Fator de redução para soldas longas: L > 100.b Para levar em conta a não-uniformidade na distribuição de tensões. Análoga a ligações parafusadas: Se L > 1270 mm: F => 1,25.F Para levar em conta a distribuição nãouniforme de esforços entre os parafusos. Dimensões mínimas de filetes de solda para evitar resfriamento brusco da solda por condução de calor e assim garantir a fusão dos materiais, evitar a ocorrência de fraturas a frio e minimizar as distorções. Dimensões máximas a adotar para os lados dos filetes são determinadas pela espessura da chapa mais fina. A folga de 1,5mm se destina a evitar a fusão da quina superior da chapa e consequente redução da perna e da garganta de solda. 11

12 Em ligações de extremidade de peças tracionadas feitas unicamente com soldas de filete longitudinais: 12