Aula 13 e 14: Soldagem Eletrodo Revestido TIG MIG/MAG Arco Submerso

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1 Aula 13 e 14: Soldagem Eletrodo Revestido TIG MIG/MAG Arco Submerso

2 A solda pode ser definida como uma união de peças metálicas, cujas superfícies se tornaram plásticas ou liquefeitas, por ação de calor ou de pressão, ou mesmo de ambos. Poderá ou não ser empregado metal de adição para se executar efetivamente a união.

3 Na soldagem, os materiais das peças devem ser, se possível, iguais ou, no mínimo, semelhantes em termos de composição. As peças devem ser unidas através de um material de adição, também igual em termos de características, pois os materiais se fundem na região da solda. O metal de adição deve ter uma temperatura de fusão próxima àquela do metal-base ou, então, um pouco abaixo dela, caso contrário, ocorrerá uma deformação plástica significativa.

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6 A soldagem com eletrodos revestidos é o processo de soldagem com arco, em que a união é produzida pelo calor do arco criado entreumeletrodorevestidoeapeçaasoldar.

7 Vantagens do Processo: Trata-se de um processo versátil, pois adapta-se a materiais de diversas espessuras e em qualquer posição de trabalho. O equipamento necessário tem com custo relativamente baixo. Seu emprego é indicado tanto dentro da fabrica como em campo. Atualmente é usado nas indústrias naval, ferroviária, automobilística, metalmecânica e de construção civil. É bastante usado para soldar aços-carbono, aços de baixa liga, aços inoxidáveis, ferros fundidos, alumínio, cobre, níquel, etc

8 Limitações de Processo : Trata-se de um processo MANUAL, estreitamente dependente da habilidade do soldador, o que implica em menor controle dos parâmetros de soldagem, como corrente de soldagem. Comparado a outros processos, apresenta baixa produtividade, pela sua baixa taxa de deposição e baixa taxa de ocupação do soldador (tempo com o arco aberto pelo tempo total de soldagem), que fica emtornode40%. Gera grande volume de gases e fumos durante o processo.

9 O eletrodo revestido, que é constituído por: Alma ou núcleo metálico Revestimento

10 O eletrodo apresenta dimensões que variam de 1 a 8 mm de diâmetro e 350 a 470 mm de comprimento.

11 A alma do eletrodo pode ser ou não da mesma natureza do metal base, porque o revestimento, além da proteção, pode completar a sua composição química.

12 Exemplos: Material a soldar: aço de baixo carbono e baixa liga. Núcleo metálico utilizado: aço carbono. Material a soldar: aço inoxidável. Núcleo metálico utilizado: aço baixo carbono ou aço inoxidável. Material a soldar: ferro fundido. Núcleo metálico utilizado: níquel puro, liga de ferro-níquel, ferro fundido, aço.

13 Funções do revestimento: Estabilizar o arco elétrico. Proteger contra a ação da atmosfera Reduzir a velocidade de resfriamento do cordão de solda Introduzir elementos de liga no cordão de solda. Facilitar a soldagem em diversas posições de trabalho

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15 Os eletrodos devem ser mantidos livres de umidade, fonte de hidrogênio e oxigênio para o cordão de solda. Os eletrodos são fornecidos em embalagens fechadas. Uma vez aberta a embalagem, os eletrodos devem ser guardados em estufas.

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19 Trata-se do processo de soldagem com arco, emqueauniãoéproduzidapelocalordoarco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio não consumível e as peças a serem unidas. A proteção contra contaminação pela atmosfera é realizada por uma nuvem de gás inerte aplicado por um bocal junto ao eletrodo.

20 Desenvolvido no início dos anos 40 para atender a indústria aeroespacial, o processo TIG é mais adequado para soldar ligas não ferrosas e juntas que precisem de bom acabamento na raiz. Aplicável à maioria dos metais e suas ligas numa ampla faixa de espessuras, é um processo bastante utilizado nas ligas de alumínio, magnésio, titânio e aços inoxidáveis.

21 A soldagem é limpa, resultando em um cordão de solda com boa aparência e acabamento. O processo de soldagem TIG pode ser realizado em qualquer posição, é manual, mas pode ser mecanizado ou automatizado. A soldagem TIG manual é uma das que requer maior treinamento e habilidade do soldador. Nos processos mecanizados ou automatizados não existe a necessidade de um soldador, apenas de um operador, que entretanto deve conhecer bem a técnica para identificar possíveis problemas

22 As principais vantagens do processo são: Produz soldas de alta qualidade; Soldaamaioriadosmetaiseligas; Produzpoçadefusãocalma; A fonte de calor é concentrada, minimizando a ZTA(zona termicamente afetada) e as distorções.

23 As principais limitações do processo são: Processo com baixa taxa de deposição; Impossibilidade de soldagem em locais com corrente de ar; Possibilidade de inclusão de tungstênio na solda; Emissão intensa de radiação ultravioleta.

24 TOCHA DE SOLDAGEM: A função da tocha de soldagem é suportar o eletrodo de tungstênio e conduzir o gás de proteção à poça. Para isso ela é dotada de uma pinça para segurar o eletrodo e fazer o contato elétrico, e um bocal, que pode ser cerâmico ou metálico, para direcionar o fluxo de gás.

25 TOCHA DE SOLDAGEM:

26 Gases de Soldagem: Argônio Hélio

27 Vantagensdousodeargônio Arco mais estável(menor tensão, maior corrente); Penetração reduzida (favorece na soldagem manual de chapas finas); Favorece a limpeza, principalmente com alumínio emagnésio; Menor custo e maior disponibilidade; Menortaxadevazãoparaumaboaproteção; Facilitaoiníciodoarco.

28 Vantagensdousodehélio O hélio transfere mais calor para a peça do que o argônio numa determinada amperagem e comprimento de arco, o que é vantajoso quando se solda metais com alta condutividade térmica e em chapas grossas.

29 Vantagensdousodehélio O hélio transfere mais calor para a peça do que o argônio numa determinada amperagem e comprimento de arco, o que é vantajoso quando se solda metais com alta condutividade térmica e em chapas grossas.

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31 O processo de soldagem MIG MAG pode ser definido como um processo de soldagem por fusão, que utiliza o calor de um arco elétrico formado entre um eletrodo metálico consumível e a poça. Tanto o arco quanto a poça de fusão são protegidos contra a contaminação pela atmosfera por um gás ou uma mistura de gases.

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33 Os gases de proteção usados no processo são a diferença fundamental entre os processos MIG e MAG. MIG, abreviatura de Metal Inert Gas, usa um gás ou mistura de gases inertes; MAG, abreviatura de Metal Active Gas, usa um gás ativo ou mistura de gás ativo com inerte.

34 Quanto às aplicações, o processo MIG é utilizado para a soldagem de: aços-carbono, açosdebaixa,médiaealtaliga, aços inoxidáveis, alumínio, magnésio, cobreesuasligas.

35 OprocessoMIG/MAGéempregadona: Fabricação de componentes e estruturas; Fabricação de equipamentos de médio e grande porte, como pontes rolantes, vigas, escavadeiras e tratores, Indústria automobilística, Manutenção de equipamentos e peças metálicas, Recuperação de peças desgastadas, Revestimento de superfícies metálicas com materiais especiais.

36 Vantagens do processo: Processo semi-automatizo, bastante versátil, que pode ser adaptado para a soldagem automática. Exige menor habilidade do soldador que o processo de eletrodo revestido. O eletrodo nu é alimentado continuamente, evitando perda de arame. A soldagem pode ser executada em todas a posições.

37 Vantagens do processo: Versatilidade em relação ao tipo de material e á espessura de soldagem. Nãoháformaçãodeescória. A penetração é mais uniforme quando comparado ao processo de eletrodo revestido. A penetração e a diluição podem ser controladas durante o processo. Processo com baixo teor de hidrogênio. Os problemas de distorções e tensões residuais são menores.

38 As maiores limitações do processo MIG/MAG são: A maior velocidade de resfriamento por não haver escoria tende a aumentar a ocorrência de trincas no caso de aços temperáveis. Asoldagemdeveserprotegidadecorrentesdear. A soldagem é dificultada em juntas de difícil acesso, devido à geometria da tocha. O processo produz soldas com alto nível de respingos. Ocorre grande emissão de raios ultravioletas. O custo do equipamento é relativamente alto.

39 Os eletrodos são fornecidos em bobinas com diâmetro que varia de 0,8 a 3,4 mm. O diâmetro do eletrodo será função da espessura da peça e da corrente usada na soldagem. São tradicionalmente revestidos com cobre (cobreados), visando a proteção do arame contra a corrosão e melhorar o contato elétricoentreoeletrodoeobicodecontato.

40 Gases inertes (Ar, He ou Ar + He) são usados na soldagem de metais mais reativos, como alumínio, magnésio e titânio. Gasesativos(usodeCO2purooucomadições Gasesativos(usodeCO2purooucomadições de oxigênio ou argônio) são usados na soldagem de aços carbono e baixa liga.

41 O gás de proteção influencia: As características do arco; Otipodetransferênciadometal; Apenetração; Alarguraeoformatodocordãodesolda; A velocidade máxima da soldagem; Tendência ao aparecimento de mordeduras; Ocusto.

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44 No soldagem a arco submerso, a união entre os metais acontece por aquecimento e fusão obtidos por meio de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico sem revestimento e a peça que se quer soldar. A diferença deste método é que o arco se forma sob uma camada protetora de material granular chamada de fluxo, que é colocado sobre a região da solda e impede a contaminação da solda pela atmosfera.

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46 O arco não é visível, pois se forma sob a camada de fluxo. Por isso, o processo geralmente é mecanizado. Sendo a poça escondida pelo fluxo, o processo manual tornase difícil.

47 Uma vez aberto o arco, tanto o eletrodo quanto o fluxo são alimentados continuamente para a região do arco enquanto a tocha é deslocada. O eletrodo, parte da camada de fluxo e o metal de base se fundem sob o calor do arco formando a poça de fusão.

48 A parte do fluxo que não se funde pode ser reutilizada em novas operações.

49 Vantagens do Processo: Trata-se de um processo estável, com poucos fumos de soldagem e quase nenhum respingo. A taxa de deposição é elevada, alcançando até 20 kg/hcom1arameouaté40kg/hcom2arames. São obtidos cordões uniformes com bom acabamento. As soldas apresentam boas propriedades mecânicas.

50 Limitações do processo: O processo é limitado a soldagem nas posições plana e horizontal, devido à poça de fusão volumosa e também pelo fluxo, que é depositado por gravidade. Para a soldagem de tubos ao longo de sua circunferência, é utilizada a técnica de soldagem circunferencial, com o uso de viradores do tubo, que possibilita a soldagem sempre na posição plana. A soldagem a arco submerso não é aplicável para todas as ligas; é basicamente utilizada na soldagem de aços carbono, aços de baixa liga, aços inoxidáveis e aplicação de revestimentos.

51 Podem ser usados arames sólidos trefilados, normalmente cobreados, exceto para soldagem de materiais resistentes à corrosão. Também podem ser arames tubulares, fitas fornecidas em carretéis ou bobinas. Os arames possuem diâmetros que variam de 2,4 e 6 mm, que permitem soldagem com elevadas densidades de correntes.

52 São mistura de óxidos, minerais e açoligas.asfunçõesdofluxossão: Estabilizar o arco; Fornecer elementos de liga para o metal de solda; Formar a escória. A formação de escória protege arco e o metal aquecido da contaminação da atmosfera, minimizando as impurezas do metal de solda e influenciando o aspecto e formato do cordão de solda.