O Arco. O eletrodo revestido é um eletrodo de produção de arco e metal de adição ao mesmo tempo.

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1 O Arco Alexandre de Freitas - alexandre.freitas1@fatec.sp.gov.br Alexandre marques de lima - alexandre1203@msn.com Alfredo Feitosa - alfredo.feitosa@hotmail.com Everaldo Sena de moura - everaldo.moura@fatec.sp.gov.br 1. Procedimento geral durante a soldagem 1.1. Estrutura Fundamental O eletrodo revestido é um eletrodo de produção de arco e metal de adição ao mesmo tempo. O eletrodo revestido ilustrado na figura 1. consiste de uma vareta de metal que é revestida por uma camada constituída de elementos de liga. Durante a soldagem com CC a polaridade é relacionada ao eletrodo. A corrente entre o eletrodo e a poça de fusão é gerada pelo arco. A resistência térmica é usada para derreter o metal de adição e o metal de base. Uma atmosfera gasosa é formada pela combustão dos gases. A atmosfera de gás protetor protege o arco e a poça de fusão dos componentes da atmosfera(o2,n2,h2). Eletrodo Revestido Camada Revestimento Transferência de metal e escória Núcleo de Arame Arco Gás Inerte Poça de Fusão Escória Depósito de Solda(metal base e metal de enchimento) Peça de Trabalho(metal base). Fig. 1: Termos usados freqüentemente (soldagem por arco). 1

2 Anodo(+) Íons Positivos (gases) Corrente (elétrons) Catodo(-) Fig.2 Direção do fluxo de partículas carregadas durante o arco de soldagem. Na figura 2 acima, a direção do fluxo de partículas carregadas entre o anodo e o catodo. Ao lado de uma grande quantidade de elétrons com carga negativa em movimento a partir do catodo ao anodo. Os ânions e íons estão flutuando na mesma direção.os íons com carga positiva(cátions) Fe- ou íons H- estão se movendo para o pólo negativo Geração de Partículas Carregadas (ionização,dissociação). O gás(gás de proteção Ar ou CO2) e o material sólido(átomos do metal) são dissociados e ionizados para receber partículas carregadas. Exemplos mostrando a dissociação de moléculas e ionização de átomos é dado na figura 3. O processo requer alimentação de energia. A energia que é necessária para separar um elétron é chamada de energia de ionização. Sob altas temperatura as partículas carregadas são destacadas diretamente da estrutura de metal(por exemplo a superfície do eletrodo) do arco de soldagem(emissão de choque, emissão térmica). O Campo eletrostático da tensão de soldagem é responsável por movimentar a direção. 2

3 1.Partículas carregadas de átomos e moléculas simples 1. Dissociação 2. Ionização 1 Partículas carregadas à partir de moléculas de átomos. Fig3. Exemplos de energias de dissociação e ionização na área do arco de soldagem. 2..Energia de ionização das partículas carregadas da estrutura metálica nas condições de soldagem Mecanismo durante a soldagem Emissão choque Emissão térmica Emissão magnética 2-Ignição do Arco O arco de soldagem é feito por contato direto do eletrodo com a peça de trabalho.o curto-circuito é responsável por uma alta densidade de corrente no contato. Por este meio a fase de fusão e a de vapor metálico é formada, através da qual a ionização pode começar rapidamente. O arco se torna maior até que o equilíbrio termodinâmico é atingido.ao lado da ignição em contato com um contato de ignição por meio de dispositivos de ignição. 3. Soldagem usando corrente alternada. As mudanças de direção atual de acordo com a frequência determinada. Uma carga de resultados atual na direção em ponto zero do arco.a soldagem só é possível se os materiais que são fáceis de ionizar, façam uma rápida re-ignição possível. O resto da ionização existente torna o processo de re-ignição mais fácil. Usando a tensão de onda quadrada de alta corrente torna uma soldagem segura em CA. 3

4 4. Temperaturas e curvas de tensão no arco. As temperaturas perdidas no meio do arco é de cerca de 6000ºC. No arco de plasma de alta densidade cerca de ºC. A temperatura do pólo positivo é normalmente superior à temperatura de um pólo negativo. Uma curva típica de tensão-corrente é mostrada na figura 4. A área de Airton(característica da queda de corrente mais baixa) não é usada para soldar. A área de Ohm é caracterizada por um aumento da tensão com uma força crescente na corrente. Esta é a razão para o aumento na tensão da figura arco 4, ilustra a curva de resposta que considera que o ponto A resulta da intersecção da curva do arco e da curva característica da fonte de corrente de soldagem. Área de Ayrton Área de Ohm Arco longo Tensão Ponto de funcionamento Arco curto Corrente L (coluna de arco ou plasma Queda de tensão do catodo A: anodo local até 4000ºC K: catodo local até 3600ºC L: coluna de arco ou plasma ºC Coluna de queda de tensão do anodo 4

5 5-Transferência de material durante a soldagem. No material o ponto de fusão ocorre principalmente em forma de gotas. A formação da queda, o seu tamanho e a forma de transferência para o banho de fusão é determinado por forças físicas e eletromagnéticas. 5.1-Influência da viscosidade e a tensão superficial A determinação da viscosidade ou o aumento da temperatura são responsáveis por uma menor tensão superficial, gotas menores são o resultado. Um maior teor de oxigênio de materiais ferrosos tem o mesmo efeito. Um exemplo disso são eletrodos tipo rutilo ou ácidos, o teor de oxigênio aumenta. 5.2-Influência da expansão de gases no alívio do material Em temperatura mais alta a queda que é formada na superfície do arco, é capaz de absorver mais gases. O resultado é a eliminação de gases. Esta eliminação conduz a uma explosão de drop. Expandindo gás CO2, é o mecanismo mais importante no processo de eletrodos revestidos. 5.3-Transferência de material em curto-circuito. Se não houver nenhum mecanismo especial o aumento da gota provoca um curto-circuito entre o eletrodo e o metal de base. Neste caso a poça de fusão elimina a queda do eletrodo para reduzir a superfície da poça derretida. 5.4-Transferência de material causada pelo efeito de constrição Cada condutor em que uma corrente tem um campo magnético. Forças radiais tentam contrair o mesmo. Esta força Lorenz ou na área de soldagem força de aperto chamado de aumento diretamente proporcional ao quadrado da densidade de corrente. Isso leva à liberação de gotas finas de um modo rápido SPRAY ARC. Durante a constrição forças axiais que aceleram a queda em direção ao antipólo são formadas. 5

6 Fig.6 Representação simbólica do efeito gota de alívio, a força axial acelera em direção ao banho de fusão. 6