PROCESSOS DE SOLDAGEM

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1 PROCESSOS DE SOLDAGEM ARCO ELÉTRICO COM ELETRODO REVESTIDO Prof. Marcio Gomes 1

2 Soldagem a arco elétrico É um processo de soldagem por fusão em que a fonte de calor é gerada por um arco elétrico formado entre um eletrodo e a peça a ser soldada. Prof. Marcio Gomes 2

3 Arco elétrico Um arco elétrico pode ser definido como um feixe de descargas elétricas formadas entre dois eletrodos e mantidas pela formação de um meio condutor gasoso chamado plasma. Há neste fenômeno a geração de energia térmica suficiente para ser usado em soldagem, através da fusão localizada das peças a serem unidas. Prof. Marcio Gomes 3

4 Formação do arco o arco de soldagem é formado quando uma corrente elétrica passa entre uma barra de metal, que é o eletrodo e que pode corresponder ao pólo negativo (ou catodo) e o metal de base, que pode corresponder ao pólo positivo (ou anodo). Prof. Marcio Gomes 4

5 Formação do arco Prof. Marcio Gomes 5

6 Formação do arco Os elétrons livres que formam a corrente elétrica percorrem o espaço de ar entre a peça e o eletrodo a uma velocidade tal que acontece um choque violento entre os elétrons e os íons. Este choque ioniza o ar, tornando-o condutor de corrente elétrica, facilitando a passagem da mesma, produzindo o arco elétrico. Prof. Marcio Gomes 6

7 Formação do arco Para dar origem ao arco, é necessário: Existir uma diferença de potencial entre o eletrodo e a peça: para corrente contínua de 40 a 50 volts, para corrente alternada, de 50 a 60 volts. É necessário também que o eletrodo toque a peça, para que a corrente elétrica possa fluir. Depois que o arco é estabelecido, a tensão cai, de modo que um arco estável pode ser mantido entre um eletrodo metálico e a peça com uma tensão entre 15 e 30 volts. Prof. Marcio Gomes 7

8 Poça de fusão Formada devido a transferência do metal fundido do eletrodo para a peça. É protegida da atmosfera por gases formados pela combustão do revestimento do eletrodo. Prof. Marcio Gomes 8

9 Soldagem com eletrodo revestido A soldagem com eletrodos revestidos é o processo mais utilizado dentre os quais veremos, devido à simplicidade do equipamento, à resistência e qualidade das soldas e do baixo custo. Este processo tem grande flexibilidade e solda a maioria dos metais em uma grande faixa de espessura. Prof. Marcio Gomes 9

10 Soldagem com eletrodo revestido A soldagem pode ser feita em quase todos os lugares e em condições extremas. É usada extensivamente em fabricação industrial, construção civil e construção naval. Prof. Marcio Gomes 10

11 Fontes de energia O processo de soldagem ao arco necessita de fontes de energia que forneçam os valores de tensão e corrente adequados a sua formação. Para isso, essas fontes devem apresentar algumas características: transformar a energia da rede que é de alta tensão e baixa intensidade de corrente em energia de soldagem caracterizada por baixa tensão e alta intensidade de corrente; Prof. Marcio Gomes 11

12 Fontes de energia oferecer uma corrente de soldagem estável; possibilitar a regulagem da tensão e da corrente; permitir a fusão de todos os diâmetros de eletrodos compatíveis com o equipamento usado. Prof. Marcio Gomes 12

13 Equipamento eletrodo revestido Prof. Marcio Gomes 13

14 Tipos de fontes Três tipos de fontes se enquadram nessas características: Os transformadores que fornecem corrente alternada; Os transformadores-retificadores e os geradores que fornecem corrente contínua. Prof. Marcio Gomes 14

15 Polaridade Quando se usa corrente contínua na soldagem arco, tem-se: a a polaridade direta na qual a peça é o pólo positivo e o eletrodo é o pólo negativo. ou a polaridade inversa quando a peça é o pólo negativo e o eletrodo é o pólo positivo. A escolha da polaridade se dá em função do tipo do revestimento do eletrodo. Prof. Marcio Gomes 15

16 Soldagem ao arco A maioria das soldagens ao arco é feita com corrente contínua porque ela é mais flexível, gera um arco estável e se ajusta a todas as situações de trabalho. Prof. Marcio Gomes 16

17 Soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos Os processos mais comuns são: soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido; processo TIG, do inglês "Tungsten Inert Gas", que quer dizer (eletrodo de) tungstênio e gás (de proteção) inerte; Prof. Marcio Gomes 17

18 Soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos processos MIG /MAG, respectivamente do inglês "Metal Inert Gas" e "Metal Activ Gas", ou seja, metal e (proteção de) gás inerte, e metal e (proteção de) gás ativo; arco submerso; arco plasma. Prof. Marcio Gomes 18

19 Consumível O eletrodo revestido é constituído de um núcleo metálico chamado alma, que pode ser ou não da mesma natureza do metal-base porque o revestimento pode, entre outras coisas, complementar sua composição química. Prof. Marcio Gomes 19

20 Eletrodo revestido Prof. Marcio Gomes 20

21 Consumível O revestimento é composto de elementos de liga e desoxidantes (tais como ferro-silício, ferromanganês), estabilizadores de arco; formadores de escória, materiais fundentes (tais como óxido de ferro e óxido de manganês) e de materiais que formam a atmosfera protetora (tais como dextrina, carbonatos, celulose). Prof. Marcio Gomes 21

22 Consumível: Outras funções Reduzir a velocidade de solidificação, por meio da escória. Proteger contra a ação da atmosfera e permitir a desgaseificação do metal de solda por meio de escória. Facilitar a abertura do arco, além de estabilizá-io. Introduzir elementos de liga no depósito e desoxidar o metal. Prof. Marcio Gomes 22

23 Consumível: Outras funções Facilitar a soldagem em diversas posições de trabalho. Guiar as gotas em fusão na direção da poça de fusão. Isolar eletricamente na soldagem de chanfros estreitos de difícil acesso, a fim de evitar a abertura do arco em pontos indesejáveis. Prof. Marcio Gomes 23

24 Principais tipos de eletrodos revestidos Prof. Marcio Gomes 24

25 Rutículo Básico Celulósico Prof. Marcio Gomes 25

26 Classificação A classificação mais simples, aceita em quase todo o mundo, foi criada pela AWS - American Welding Society (Sociedade Americana de Soldagem). Veja quadro a seguir. Prof. Marcio Gomes 26

27 Classificação Prof. Marcio Gomes 27

28 Classificação Os eletrodos são classificados por meio de um conjunto de letras e algarismos, da seguinte maneira: Prof. Marcio Gomes 28

29 Significa que é eletrodo para arco elétrico vai de zero Grupo a oito edefornece letras informações e números indica Limite as posições mínimodede soldagem resistência nasà quais o eletrodo pode sobre: (nem sempre utilizados) que ser empregado tração multiplicado com bons resultados: por 1000 para dar a resistência a corrente em psi empregada: podem = 6,895 indicar PaCC com a composição polaridade 1 - todas as posições; negativa ou positiva, química e CA; do metal de solda 2 - posição horizontal (para toda solda em ângulo) e plana; 3 - posição vertical a penetração descendente, do arco; horizontal, plana e sobrecabeça. Prof. Marcio Gomes 29 a natureza do revestimento do eletrodo. Esses dados estão resumidos na tabela a seguir.

30 Classificação Penetração Prof. Marcio Gomes 30

31 Classificação Exemplo: eletrodo E Trata-se de um eletrodo com psi, para soldar em todas as posições em CC+, CC- ou CA. Prof. Marcio Gomes 31

32 Cuidados: Eletrodos revestidos Resguardá-los de choques, quedas e dobramentos, para não danificar o revestimento. Nesse caso, os mesmos não devem ser usados em serviços de responsabilidade. Uma vez aberta a embalagem, estes eletrodos devem ser guardados em estufas especiais para esse fim. Devem ser manuseados e guardados de acordo com as instruções dos fabricantes. Prof. Marcio Gomes 32

33 Equipamentos 1. Uma fonte de energia: gerador de corrente contínua; um transformador (gera corrente alternada); ou um retificador que transforma corrente alternada em corrente contínua. Prof. Marcio Gomes 33

34 Fonte de energia Prof. Marcio Gomes 34

35 Acessórios Porta-eletrodo - serve para prender firmemente o eletrodo e energizá-lo. Prof. Marcio Gomes 35

36 Acessórios Grampo de retorno, também chamado de terra: É preso à peça ou à tampa condutora da mesa sobre a qual está a peça. Quando se usa uma fonte de energia de corrente contínua, ele faz a função do pólo positivo ou do pólo negativo, de acordo com a polaridade escolhida. Prof. Marcio Gomes 36

37 Grampo de retorno ou Terra Prof. Marcio Gomes 37

38 Acessórios Cabo, ou condutor - leva a corrente elétrica da máquina ao porta eletrodo e do grampo de retorno para a máquina. Prof. Marcio Gomes 38

39 Acessórios Picadeira - uma espécie de martelo em que um dos lados termina em ponta e o outro em forma de talhadeira. Serve para retirar a escória e os respingos. Prof. Marcio Gomes 39

40 Acessórios Escova de fios de aço - serve para a limpeza do cordão de solda. Prof. Marcio Gomes 40

41 EPI Prof. Marcio Gomes 41

42 Uso correto da máquina Antes de ligar a máquina, o operador deve se certificar de que os cabos, as conexões e os portaeletrodos estão em bom estado. Se a fonte de energia usada for um retificador, este deve continuar ligado por mais 5 minutos após o término da soldagem para que o ventilador possa esfriar as placas de silício da máquina. Prof. Marcio Gomes 42

43 Uso correto da máquina Se a fonte for um gerador, o soldador deve lembrar que a chave para ligar a máquina possui dois estágios. Por isso, é preciso ligar o primeiro estágio, esperar o motor completar a rotação e, só então, ligar o segundo estágio. Prof. Marcio Gomes 43

44 Etapas do processo Preparação do material que deve ser isento de graxa, óleo, óxidos, tintas etc. Preparação da junta; Preparação do equipamento; Abertura do arco elétrico; Execução do cordão de solda; Extinção do arco elétrico; Remoção da escória. Prof. Marcio Gomes 44

45 Uso correto da máquina Conforme o tipo de junta a ser soldada, as etapas 4,5, 6 e 7 devem ser repetidas quantas vezes for necessário para a realização do trabalho. Esse conjunto de etapas que produz um cordão de solda é chamado de passe. Prof. Marcio Gomes 45

46 Cordões ou passes de solda Prof. Marcio Gomes 46

47 Defeitos de soldagem Mesmo o trabalho de um bom soldador está sujeito a apresentar defeitos. Podem ser visíveis a olho nu ou podem ser detectados por meio dos ensaios destrutivos e não destrutivos, com o auxílio de aparelhos especiais e substâncias adequadas, após a soldagem. Prof. Marcio Gomes 47

48 Tipos de descontinuidades Superfície irregular; Mordedura ou falta de fusão na face; Poros visíveis; Inclusão de escória visível; Respingos; Mordedura na raiz; Trincas. Prof. Marcio Gomes 48