Soldadura por Electro-Escória

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1 Soldadura por Electro-Escória Príncipio do Processo O processo de soldadura por electro-escória consiste em formar um banho de escória e metal em fusão delimitado pelos bordos da junta e duas sapatas (normalmente em cobre solidárias com o aparelho de soldadura. Um fio electrodo, alimentado automaticamente a uma velocidade adequada, mergulha no banho de escória em fusão, assegurando: A alimentação de corrente, que por efeito de Joule mantêm a escória a alta temperatura A adição de metal, que constituirá o cordão de soldadura Variantes SEE com fio-eléctrodo (processo convencional) SEE com fita-eléctrodo SEE com guia consumível 1 Soldadura por Electro-Escória 2

2 Soldadura por Electro-Escória Escorvamento O fio desenrola até entrar em contacto com a peça, fundindo por efeito Joule. Logo que começa a fundir-se dá origem a um arco eléctrico de existência efêmera uma vez que é curto-circutado logo que a massa de escória em fusão oferece resistência à passagem de corrente. Assim a fusão processa-se exclusivamente por efeito Joule. Transferência Pequenas gotas que atravessam a escória em fusão Diluição elevada (50%) 3 Soldadura por Electro-Escória Posição vertical Oscilação dos eléctrodos Sapatas de cobre arrefecidas a água Movimento das sapatas controlado por sensores em contacto com o fluxo fundido ou com o metal solidificado CaF 2 > 10% - Escória fluída - Menor resistividade - Funciona a baixas temperaturas - Menor penetração - Mais fáceis de escorvar que os com 5% < CaF 2 < 10% Condutividade não deve alterar com a temperatura 4

3 Soldadura por Electro-Escória Equipamento Deve satisfazer as seguintes condições: Alimentar o fio electrodo no banho de fusão, a uma velocidade controlada Conduzir a corrente de soldadura ao fio-electrodo Assegurar a rectificação e oposicionamento do fio-electrodo e imprimir-lhe um movimento de oscilação transversal, se necessário. Assegurar o deslocamento, vertical ascendente, da máquina de soldadura. Suportar o banho de fusão e formar o cordão de soldadura, por intermédio de duas sapatas em cobre Assegurar a adição do fluxo Aplicações Soldadura de chapas de grandes espessuras (>100mm) Reparação de grandes peças em aço vazado Fio - Electrodo d = 3,2 mm Espessuras pequenas diâmetros menores Atenção à composição química do material base. 5 Fluxo Soldadura por Electro-Escória 1/20 do peso do metal depositado Propriedade determinadas através da variação da condutividade eléctrica e viscosidade com a temperatura T f < T tm.b T eb elevado e inerte evitar reacções com o material a soldar Escória fácil de remover Composição dos fluxos: Óxidos de Si, Mu, Ti, Ca, Mg, Al com pequenas quantidades de fenoretos de cálcio (CaF 2 ) CaF 2 sobe viscosidade de ponto de fusão e resistividade descem TiO 2 efeito semelhante, Al 2 O 3 efeito contrário 6

4 Soldadura por Electro-Escória Secções trasnversal e longitudinal de uma soldadura por electroescória 7 Soldadura por Electro-Gás Semelhante ao processo de soldadur por electro-escória utilizando GMAW na posição vertical. Enchimento em 1 só passe Cobre junta na raiz Sapatas que se movimentam Espessuras menores que SEE (chanfros em V, p.ex.) 8

5 Soldadura por Electro-Gás Soldadura electrogás com fio sólido 1. Roletes de guiamento 2. Fio consumível 3. Guia condutora 4. Gás 5. Guia do eléctrodo 6. Fio consumível 7. Água a) Saída; b) entrada 8. Sapata fixa 9. Banho de fusão 10. Material fundido solidificado 11. Oscilador 12. Água 13. Gas de protecção principal 14. Gás 15. Caixa de distribuição de gás 16. Gás 17. Água a) Saída; b) entrada 18. Sapata regulável 19. Alimentação de gás suplementar 9 Soldadura por Electro-Gás Soldadura electrogás com fio fluxado autoprotegido 1. Fio fluxado 2. Rolete de guiamento/alimentação 3. Guia do consumível 4. Gás de protecção (quado usado) 5. Escória fundida 6. Material fundido 7. Material fundido após solidificação 8. Sapata móvel 9. Peça a soldar 10. Circulação de água 11. Ligação de água 12. Sapata fixa ou móvel 10

6 Soldadura por Electro-Gás Fluxo 1/20 do peso do metal depositado Propriedade determinadas através da variação da condutividade eléctrica e viscosidade com a temperatura T f < T tm.b T eb elevado e inerte evitar reacções com o material a soldar Escória fácil de remover Composição dos fluxos: Óxidos de Si, Mu, Ti, Ca, Mg, Al com pequenas quantidades de fenoretos de cálcio (CaF 2 ) CaF 2 sobe viscosidade de ponto de fusão e resistividade descem TiO 2 efeito semelhante, Al 2 O 3 efeito contrário 11 Soldadura Oxigás Oxigás Processo de soldadura que utiliza a chama produzida pela combustão de um gás combustível no seio do oxigénio. Parâmetros da chama Temperatura de combustão (Tc) Energia entalpica (H) Resistência térmica Potência específica (energia disponível por unidade de superfíce) Combustão completa do acetíleno no seio do oxigénio: Combustão primária: C 2 H 2 + O 2 2CO + H 2 + Q 1 Combustão secundária: H 2 + 1/2O 2 H 2 + O 2CO + O 2 2CO 2 12

7 Soldadura Oxigás Razão de consumo (a) Chama oxiacetilénica O2 a = C H 2 2 a = 1 - Chama normal Chama oxipropânica O2 a = C H 3 8 a > 1 a < 1 - Chama oxidante - Chama carburante 13 Soldadura Oxigás 3 zonas da chama: Zona 1 - Zona 2 - Zona 3 - Reacção primária Combustão à superfície do dardo Zona redutora Os produtos da combustão primária (CO e H2) concentramse e dá-se a reação secundária Panacho Rodeia as outras zonas. Prolonga a zona de reacção secundária Zonas da chama oxiacetilénica 14

8 Soldadura Oxigás a < 1 Chama oxiacetilénica carburante a > 1 (mais quente) Chama oxiacetilénica oxidante a = 1 (chama normal ou redutor) muito quente, protege da oxidação 15 Segurança Não armazenar as garrafas ou recipientes de gás em caves de edifícios Utilizar as garrafas ao alto Soldadura Oxigás As válvulas devem estar fechadas quando se transportam as garrafas As procuras de fugas devem ser feitas com água de sabão AH O acetileno é um gás inflamável, misturado com o ar origina uma mistura explosiva 16

9 Soldadura Oxigás Equipamento Monoredutores regulador de pressão 17 Soldadura Oxigás Maçaricos 1. Bico de soldadura 2. Tubo de mistura (lança) 3. Câmara de Mistura 4. Injector 5. Parafuso de fecho 6. Válvula de oxigénio 7. Válvula de gás combustível 8. Pega do maçarico 9. Entrada dos gases 10. Bico de corte 11. Cabeça do maçarico de corte 12. Tubo do oxigénio de corte 13. Válvula do oxigénio de corte 14. Válvula do oxigénio de aquecimento 15. Lança de soldadura 16. Lança de corte 17. Junta 18. Agulha 19. Dispositivos de mistura 20. Conduta de chegada do gás combustível 21. Conduta de chegada do oxigénio 22. Conduta de chegada do oxigénio de aquecimento 23. Orifício do jacto de corte 24. Orifício da chama de aquecimento 25. Conduta de chegada do oxigénio de corte 26. Conduta de chegada da mistura combustível 27. Bico externo 28. Bico interno 29. Parafuso de fixação da lança 30. Porta-bico 18

10 Soldadura Oxigás Maçaricos Os sistemas de mistura Os sistemas de mistura dos maçaricos são um dos seus componentes essenciais e tendo por função assegurar: Uma mistura perfeita dos gases combustível e comburente Uma pressão suficiente da mistura antes da saída do orifício de saída do bico, por forma a obter uma chama estável Classificação dos maçaricos Alta pressão pressão dos gases superior à da mistura Baixa pressão pressão dos gases inferior à da mistura Maçaricos de dúbito único Maçaricos de dúbito múltiplo 19 Soldadura Oxigás Monoredutores Aparelho constituído por válvulas e corpos de expansão capazes de trazerem o gás à pressão de utilização Os monoredutores ou reguladores de pressão podem ser classificados tendo em conta: A posição da válvula de expansão (alta ou baixa pressão) Natureza ou tipo do gás utilizado Os monoredutores têm que garantir a constância da pressão de expansão Outros aspectos Sensibilidade de regulação Resistência ao congelamento Aplicações Reparação Soldadura de chapas finas e de tubos de pequeno diâmetro 20