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PROCESSOS ESPECIAIS
DE SOLDAGEM
• Processo de soldagem no qual a fusão do eletrodo e das partes que serão soldadas é promovida pelo calor proveniente de uma escória mantida a alta temperatura. A soldagem por eletrodo-escória não é um processo de soldagem a arco, pois nele o arco é usado apenas para dar início ao processo de soldagem.
Eletro-Escória
Eletro-Escória
(Electro slag Welding – ESW)
O calor é gerado pela resistência da escória fundida a passagem da corrente de soldagem e é suficiente para fundir o eletrodo e as faces do chanfro
• Processo estável (independente do tipo de corrente
empregado, variações nas variáveis de soldagem são mínimas).
• Densidade de corrente entre 0,2 e 300 A/mm2, Taxa de
deposição elevada (16 a 20 kg/h para 1 eletrodo).
• Corrente pode chegar até 10.000 A, usual de 750 a 2000 A.
• Não é necessário preparação rigorosa das faces que serão
soldadas.
• Processo consome de 15 a 20% menos energia que o SMAW. • Distorções são minimizadas.
• Processo automatizado, após iniciado.
• Não requer pré-aquecimento nem pós-aquecimento.
• ZAC extensa.
• Custo do equipamento é elevado.
• Controle da microestrutura resultante devido a formação de
estruturas colunar dendriticas.
Equipamento
•Fonte: transformador/retificador, tensão constante;
750 a 1000A; tensão de 39 a 55 V.
•Alimentador de arame: 17 a 150 mm/s para
eletrodos de 2,4 a 3,2 mm de diâmetro.
•Oscilação do eletrodo: sempre que a espessura da
chapa exceder 70 mm.
•Tubo guia: consumível ou não consumível; 16 mm
diâmetro externo e interno de 3,2 à 4,8 mm.
•Placa eletrodo: utiliza-se uma placa eletrodo para
soldar até 900 mm.
•Sapatas de resfriamento: estacionárias ou móveis.
Fator de forma:
Razão entre a largura total da poça de fusão (abertura de raiz + profundidade de penetração em ambos os lados da peça) e sua máxima profundidade (profundidade de penetração em ambos os lados da peça).
Variáveis de processo
ELETROGÁS
(ELETROGAS WELDING – EGW)
ELETROGÁS
Soldagem por Eletrogás (EGW)
• O processo por Eletrogás-EGW foi adaptado do
processo por Eletroescória-ESW para a soldagem de
peças mais finas na posição vertical em um único
passe.
• Até o desenvolvimento desta técnica, estas peças
eram soldadas com eletrodo revestido (SMAW)
• Na última década, foi registrado um grande
crescimento na utilização do processo de soldagem
por eletrogás-EGW.
• Isto ocorreu, porque além de ser economicamente
vantajoso, este processo apresenta excelente
qualidade do metal de solda e elevadas taxas de
deposição.
Princípio do Processo por Eletrogás-EGW
• O princípio do processo de soldagem EGW, assim
como no processo de soldagem ESW, consiste no
confinamento do metal de solda no estado líquido por
sapatas de retenção geralmente de cobre e
refrigeradas á água.
• A diferença básica é que este processo pode ou não
utilizar um gás de proteção.
• Há também duas variações do processo relacionadas
ao tipo de eletrodo utilizado.
• Adaptação da soldagem a arco elétrico com proteção
gasosa (MIG/MAG) ou eletrodo tubular para o processo
similar ao eletroescória.
Processo Eletrogás
Vantagens:
Alta taxa de deposição e boa sanidade de solda Requer pouca ajustagem e preparação da junta
Solda materiais espessos num só passe, com um único ajuste É um processo mecanizado com um mínimo de manuseio de material
Requer tempo mínimo de soldagem e apresenta uma distorção mínima
Limitações:
Limitado à posição vertical
Produz soldas com granulação grosseira e de baixa tenacidade Requer tratamento térmico de normalização devido ao
CAMPOS DE APLICAÇÃO
·
Construções metálicas: Soldas em chapas finas de topo.· Construção naval: Solda de seções do navio e laterais de tanques. · Construção de recipientes, vasos de pressão.
Bitola Americana: MSG = U. S. Manufacturer’s Stander Gauge
GEOMETRIA DE JUNTAS
• Gases: CO
2ou mistura Argônio+CO
2• Vazão entre 14 e 66 l/min.
• 2 tipos de eletrodos:
– Eletrodo sólido: poça protegida por gás;
– Eletrodo tubular: forma um banho de escória; pode
utilizar gás de proteção também.
• Espessuras de 10 a 100 mm.
• Eletrodos de 1,6 a 2,4 mm de diâmetro.
• Soldado em CCPR(+).
• Aplicações: cascos de navios; pontes; tanques de armazenamento; vigas; equipamentos para exploração de petróleo.
• Materiais:
– Aços carbono: AISI 1018 e 1020.
– Aços estruturais: ASTM A36, ‘A131 Standard Specification for Structural Steel for Ships’, A441 substituída por ‘ASTM A572
Standard Specification for High-Strength Low-Alloy
Columbium-Vanadium Structural Steel’ e ‘A573 Standard Specification for Structural Carbon Steel Plates of Improved Toughness’.
– Aços para vasos de pressão: A515 e A537 Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Heat-Treated, Carbon-Manganese-Silicon Steel.
– Aços navais: ASTM A131.
• Consumíveis AWS A5.26.
Materiais soldáveis:
Bibliografia
• O processo é bastante usado na
fabricação (soldagem
longitudinal) de tubos e perfis de
aço de parede de pequena
espessura (de cerca de 0,13
mm) podendo ser usado,
também, para tubos de grande
espessura de parede (até 25
mm), com uma grande
velocidade de soldagem (até
cerca de 300 m/min)
COMAFAL - Comercial e Industrial de Ferro e Aço Ltda. Rod. Estrada Velha, 124, Cabo de Santo agostinho.
Soldagem por Explosão
• A soldagem por
explosão é um
processo que utiliza
a energia de
detonação de um
explosivo para
promover a união de
peças metálicas.
Aplicação: Cladeamento de Tanques de aço carbono com chapas em aço inoxidável
COMBINAÇÕES POSSIVEIS DE
COMBINAÇÕES POSSIVEIS DE
COMO PODE SER POSSIVEL SOLDAR
AÇO CARBONO COM ALUMÍNIO ?
SOLDAGEM DA CASARIA /BARRA CLAD E
O CASCO DA EMBARCAÇÃO
APLICAÇÃO DO L.P
(LIQUIDO PENETRANTE)
PRODUTOS PARA INSPEÇÃO
DO END–L.P
Chapas Grossas para Aplicações Especiais
• A Sumitomo Steel já produziu comercialmente
vários tipos de aços “clad”:
• aço mais titânio, para usinas de dessalinização,
com requisitos extremamente severos de
corrosão;
• aço mais alumínio, para motores magnéticos
lineares;
• aço mais cobre, para motores magnéticos
lineares e utensílios de cozinha.
• Tais materiais tem sido produzidos através de
laminação a morno.
TRANSNORDESTINA
TRANSNORDESTINA
Transporte Ferroviário - logística
A ferrovia Transnordestina vai custar R$ 4,5 bilhões
4 1
VIA FÉRREA = INFRA-ESTRUTURA E SUPERESTRUTURA
VIA FÉRREA = INFRA-ESTRUTURA E SUPERESTRUTURA
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Infra-Estrutura = Terraplanagem, Drenagem e Talude (rampa). Superestrutura da Via Permanente, é constituída pelos seus três elementos principais:
- Trilhos;
- Dormentes; - Lastro.
BITOLA DA VIA
Bitola métrica – bitola da via de 1,0m Bitola Larga – bitola da via de 1,6m
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Locomotiva EMD SD70M da Estrada de Ferro Carajás, Bitola Larga
MATERIAIS RODANTES
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Materiais Rodantes = Locomotivas, Vagões, etc
TRUQUE
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Em termos de material ferroviário, um bogie, ou truque (do inglês:
truck) constitui um conjunto de rodas, sapatas de freio, rolamentos,
molas, eixos, cilindros de freio, barras estabilizadoras entre outras coisas.
DESCARRILHAMENTO DE TRENS
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Local: Sorocaba, 60 toneladas de madeira ficaram espalhadas Bitola : métrica
Causas: problemas de bitola, alinhamento das vias e ondulações nos trilhos. Além de excesso de velocidade e defeitos de soldagem dos trilhos nas curvas, segregações nos trilhos e trincas por fadiga
Aspecto da seção transversal de um trilho, que fissurou paulatinamente em serviço pelo Aparecimento de trincas de fadiga.
PROJETO DA VIA PERMANENTE
47 Junta de dilatação numa estrada de ferro
(folga)
As juntas previnem trincas e rupturas causadas pela dilatação térmica dos materiais de construção.
Deformação de trilhos por dilatação térmica
TRILHOS SOLDADOS
União de trilhos na via-Solda Aluminotérmica
União de trilhos na via-Solda Aluminotérmica
• Soldadura Aluminotérmica ou thermite
• A fonte de energia,é uma mistura de alumínio e óxido de ferro fino • A reação muito exotérmica ocorre a uma temperatura de 3000 º C,
suficiente para derreter o ferro que atua como metal de enchimento. • Aplicações: soldagem de seções muito espessas sem remover,
como trilhos de ferrovias, grandes eixos, cremalheiras de locomotivas e outros.
• Vantagem: solda de uma vez a seção inteira ao invés de camadas sucessivas
DEFEITOS DA SOLDA ALUMINOTERMICA
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TRINCAS
Prevenção: O valor de dureza no metal de adição não deve exceder 20HB do valor de dureza do metal base.
SOLDA DE QUALIDADE
SOLDAGEM DE TRILHO POR CALDEAMENTO
MACROGRÁFIAS DE TRILHOS SOLDADOS
54 Macrográfia de dois trilhos
Caldeados de topo eletricamente
Macrografia de uma solda realizada pelo processo aluminotérmico
No processo aluminotérmico maior zona fundida, maior zona afetada termicamente e maior possibilidade de ocorrer defeitos como falta de fusão e trincas
