UNIÕES FIXAS PARA ELEMENTOSUNIÕES FIXAS PARA ELEMENTOS

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UNIÕES FIXAS: SOLDAGEM

Processo de caldeamento:

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Fontes de calor para o processo de soldagem:

A fonte de calor é proveniente de diversas formas A fonte de calor é proveniente de diversas formas como: combustão de um gás (acetileno, hidrogênio, gás de iluminarão, propano ou benzol), arco voltaico, resistência elétrica ou pós de alumínio e óxido de ferro.

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Outro processo que merece destaque é a soldagem pela infusão de ferro fundido, que consiste em verter pela infusão de ferro fundido, que consiste em verter ferro fundido em pontos defeituosos de peças fundidas.

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Formato das junções e dos cordões de solda:

Os cordões são classificados segundo o formato da Os cordões são classificados segundo o formato da junção, que é posição relativa das peças a serem soldadas uma à outra. Os cordões de solda pode ser de dois tipos: angulares e de topo.

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Junções de topo:

Essas junções são utilizadas em chapas e vigas Essas junções são utilizadas em chapas e vigas contínuas. São mais caros, mas suportam maiores cargas estática ou dinâmica que os cordões angulares. Pode-se elevar a resistência com a soldagem das raízes dos cordões e posterior usinagem dos cordões.

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Junções em T

Essa junção é feita com cordões de solda angulares Essa junção é feita com cordões de solda angulares planos, suportando menores cargas que a junção de topo. Para resistir a cargas dinâmicas, prefere-se o cordão angular côncavo em relação aos de outros tipos.

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Junção angular de extremidade

A junção angular de extremidade suporta menores A junção angular de extremidade suporta menores cargas que a junção T.

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Dimensionamento da solda: inicialmente existe a necessidade de se conhecer os tipos de solicitações

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necessidade de se conhecer os tipos de solicitações encontradas nos elementos que serão unidos. Estas solicitações podem ser frontais, obliquas e laterais. Com esta informação pode-se calcular as tensões e compará-las com as tensões admissíveis (A tensão admissível é uma característica do material que está sendo utilizado e indica até quanto o material agüenta antes de se romper após um carregamento).

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Tensões diretas

Diferentes classes de solicitação M

Tensões diretas

Uniformemente distribuídas Tensões Superpostas Torção ou Flexão ou ambas

Resultando em uma combinação vetorial

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Tração e Compressão:

Os esforços de tração como de compressão podem Os esforços de tração como de compressão podem ser obtidos por:

Observe que o valor de h não incluí o reforço, que é utilizado para compensar possíveis falhas e produz concentrações de tensões.

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Cisalhamento:

A tensão média de cisalhante é: A tensão média de cisalhante é:

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Torção:

Quando numa solda é aplicada uma torção, a tensão Quando numa solda é aplicada uma torção, a tensão de corte é o resultado vetorial da tensão de corte direto (primário) e da tensão de corte de torção (secundário). Assim a reação nos apoios da viga é uma força cisalhante V e um momento M.

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Torção:

A força cisalhante causa um cisalhamento primário A força cisalhante causa um cisalhamento primário nas soldas:

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Torção: Onde: Onde:

J=Momento polar de inércia do grupo de soldas em relação ao centro de gravidade do grupo.

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Torção:

Se considerarmos cada cordão de solda como sendo Se considerarmos cada cordão de solda como sendo uma linha, o momento de inércia unitário resultante será equivalente ao unitário. A vantagem dessa consideração é que o momento de inércia unitário (J_u) independe das dimensões da solda.

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Torção:

Como a espessura de penetração do cordão é 0,707h, Como a espessura de penetração do cordão é 0,707h, pode-se estabelecer uma relação entre os momentos de inércia como:

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Torção: Onde: Onde:

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Flexão:

Uma barra soldada a um suporte é solicitada mediante Uma barra soldada a um suporte é solicitada mediante um esforço de flexão.

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Flexão:

O diagrama de corpo livre mostraria uma reação de corte V e O diagrama de corpo livre mostraria uma reação de corte V e uma reação M devida ao momento fletor.

A reação de corte provoca uma tensão de corte primária:

E uma tensão de flexão na solda:

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Flexão:

Embora não rigoroso, pode-se assumir que na solda a Embora não rigoroso, pode-se assumir que na solda a tensão age perpendicularmente à área de penetração. Desta forma, pode-se admitir as soldas como linhas e estabelecer uma relação entre o momento de inércia baseado na penetração e o unitário.

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Flexão:

Essa relação é: Essa relação é:

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Devido ao carregamento variável, normalmente é necessário utilizar fatores de segurança (kf) para ajuste das tensões:

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As soldas são normalmente especificadas pela resistência à tração do material utilizado, seguida de detalhes construtivos e das dimensões. Como detalhes construtivos e das dimensões. Como exemplo, a especificação da Associação Americana de Soldagem (AWS) é:

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Nessa forma de especificação, a organização é citada, depois vem o tipo de solda (ZZ tipo de eletrodo, XX representam características adicionais constantes na representam características adicionais constantes na norma de especificação e as dimensões h1, h2 e L representam a dimensão lateral do filete de solda, a dimensão da outra lateral (perna) e o comprimento do filete). Muitas outras formas de representar a solda são normalizadas, dependendo da norma utilizada e da região onde essa se aplica. No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas recomenda a especificação de forma semelhante a da AWS.

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UNIÕES FIXAS: SOLDAGEM 1.Revestimento 2.Vareta 3.Gás de proteção 4.Poça de fusão 5.Elemento base 6.Metal depositado 7.Solda solidificada

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E 6010 (Na), 6011 (K)

Grande penetração, solda em todas as posições, facilidade a produzir transferência metálica por spray (desde que se utilize valores de corrente adequados), escória de pequeno volume e aspecto vítreo, boas propriedades mecânicas, alto teor de umidade: E 6010 =>3 a 5% ; E 6011 => 2 a 4%,

E 6012, E 6013 E 6012, E 6013

Média penetração, escória viscosa e densa, o E 6012 pode ser utilizado em correntes relativamente altas já que seu revestimento possui pequenas proporções de celulose e uma grande proporção de materiais refratários, o E 6013 possui mais K que torna o arco mais estável.

E 6020

Média a profunda penetração, transferência por spray, escória espessa e de fácil remoção, revestimento ricas em óxido de Ferro e Manganês, altas taxas de deposição e poça de fusão com metal muito fluido, o que obrigará operar nas posições plana ou filete horizontal.

E 7016

Possui pouco ou nenhum elemento gerador de hidrogênio no arco (celulose, asbestos), são cozidos em temperaturas entre 500 a 600° C para minimizar a retenção de água pelo revestimento, por isto, são recomendados para a soldagem de aços susceptíveis à trinca a frio.

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Precauções para a soldagem

As áreas devem estar limpas. Existe a necessidade de As áreas devem estar limpas. Existe a necessidade de cuidados devido a existência de riscos de acidentes. Não importando onde ocorrerá a operação.

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Precauções para a soldagem

Para evitar tensões residuais, contrações e Para evitar tensões residuais, contrações e empenamentos durante o processo de soldagem é necessário alguns cuidados especiais como se evitar a aplicação excessiva em um dado ponto de calor e volume de solda aplicada. Obedecer à sequência correta de soldagem e submeter, conforme o caso, a construção soldada a um tratamento térmico apropriada para redução de tensões.

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Principais EPI’s aplicados em operação de soldagem

Quando aplicável, os seguintes EPI’s são normalmente adotados: Quando aplicável, os seguintes EPI’s são normalmente adotados: a) Para proteção da cabeça

- Capacete, Capuz/touca

b) Para a proteção dos olhos e face

- Óculos de segurança (partícula e luminosidade), Protetor facial, Máscara para soldagem / elmo (radiação, partícula e calor)

c) Para proteção auditiva - Protetor auditivo / auricular d) Para proteção respiratória

- Respirador purificador de ar (fumos, névoa e poeira) e) Para proteção do tronco

- Avental (radiação não ionizante e partículas aquecidas) f) Para proteção dos membros superiores

- Luva de segurança (calor e radiação), Manga e braçadeira, g) Para proteção dos membros inferiores

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Após o processo de solda, estas devem ser submetidas a exames não destrutivos para a detecção de possíveis defeitos, os ensaios possíveis são:

submetidas a exames não destrutivos para a detecção de possíveis defeitos, os ensaios possíveis são:

- Inspeção visual.

- Inspeção por líquidos penetrantes. - Inspeção por partículas magnéticas. - Inspeção por raio-x.

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EXERCÍCIO

Desafio 10:

Pesquisar as principais técnicas de soldagem: TIG, MIG, MAG, Laser e outros.

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UNIÕES FIXAS: BRASAGEM

Uma operação parecida e confundida com soldagem é a brasagem, neste caso veremos que as peças nunca a brasagem, neste caso veremos que as peças nunca se fundem, ao contrário do primeiro processo.

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Consiste na união de metais através do aquecimento abaixo da temperatura de fusão dos mesmos, abaixo da temperatura de fusão dos mesmos, adicionando-se uma liga de solda (metal de adição) no estado líquido, a qual penetra na folga entre as superfícies a serem unidas. Ao se resfriar, a junta formada torna-se rígida e resistente.

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No documento UNIÕES FIXAS: Uniões fixas são aquelas que se caracterizam pela impossibilidade de separar as peças previamente. União (páginas 21-71)