Solda02

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(1)110. 4. Soldagem automática ou semi-automática ao arco elétrico com proteção gasosa. 4.1 Processo MIG/MAG "Metal Inert Gaz” / “Metal Active Gaz". 4.1.1 Introdução Trata-se de um processo ao arco elétrico onde o arame de solda é alimentado automaticamente, funcionando também como eletrodo. O arco elétrico é formado em um gás, alimentado em volta do eletrodo, que tem a finalidade principal de proteger a poça de fusão de qualquer contaminação. 4.1.2 Equipamento Os principais componentes do sistema de soldagem MIG/MAG são: • A máquina de soldar (Fonte de energia). • A unidade de alimentação do arame eletrodo com seus controles (Cabeçote). • A pistola de soldagem com seus cabos. • O gás protetor e seu sistema de alimentação. • O arame eletrodo. A figura a seguir mostra, de maneira simplificada, um equipamento para soldagem MIG/MAG. Este processo requer uma corrente contínua, cujo limite superior é de 500 A, para soldagem em todas as posições. A fonte de energia pode ser do tipo retificador ou gerador, com ciclo de trabalho elevado e tensão de saída regulável até 50V. As fontes de energia normalmente têm característica estática do tipo tensão constante.. Prof. Fernando Penteado.

(2) 111 O cabeçote leva o arame desde seu carretel até o arco de soldagem através da pistola e dos seus cabos. Ele inclui todos os sistemas de controle da velocidade do arame e da passagem do gás de proteção. Diferentes tipos de roldanas de tração podem ser montados rapidamente, de acordo com o diâmetro e o tipo do arame usado. A pistola com seu conjunto de mangueiras, é a ferramenta de soldagem propriamente dita; é através dela que o soldador controla a soldagem. O bocal e as guias do arame eletrodo podem ser desmontados facilmente para troca e limpeza. Existem diversos modelos de pistolas de acordo com a corrente de soldagem e o tipo de serviço, podendo ser refrigeradas à água ou ar. O tubo de contato ou bocal é por onde o arame eletrodo recebe a corrente elétrica. Para sempre trabalhar nas melhores condições, é importante conservar as pistolas limpas e em bom estado de funcionamento, as mangueiras devem ser limpas com jatos de ar cada vez que se troca a bobina de arame, caso contrário, a sujeira poderá acumular-se, dificultando a passagem do arame eletrodo. O sistema de gás fornece e controla a vazão do gás de proteção do arco. Ele é formado por um ou mais cilindros ou tanques de gás com regulador redutor de pressão, medidor de vazão e válvula solenóide de comando. 4.1.3 Características ALTAS TAXAS DE DEPOSIÇÃO Podem ser conseguidas taxas de até 15 Kg/h com arames tubulares. AUSÊNCIAS DE ESCÓRIA A REMOVER Não há formação de escória com alimentação de arames nus. BOA APARÊNCIA DO CORDÃO O processo gera uma superfície soldada de boa aparência, dispensando, na maioria dos casos, ulterior acabamento. BAIXO HIDROGÊNIO Processo baixo hidrogênio com arame nu; existem também arames tubulares básicos de baixo hidrogênio. BOM CONTROLE DO PROCESSO O processo poder ser ajustado para permitir um ótimo controle de soldagem (exemplo: transferência tipo curto circuito para seções de trabalho de pequena espessura) APROVADO PARA JUNTAS DE ALTA RESISTÊNCIA Ex.: consumíveis aptos a atender ao requisito "COD" das indústrias de óleo e gás. SEGURANÇA Normalmente são usadas baixas voltagens em circuito aberto na corrente contínua (tensão em vazio). OPERAÇÃO CONTÍNUA Minimização dos tempos mortos e do desperdício de consumíveis. AUSÊNCIA DE INCLUSÕES DE ESCÓRIA Com a utilização de arame nu, não há escória para formação de inclusões MECANIZAÇÃO O processo pode ser facilmente mecanizado ou complementado automatizado. GRANDE GAMA OPERACIONAL PARA UM MESMO DIÂMETRO DE ELETRODO Ex.: usando um arame de diâmetro 1,2 mm é possível soldar chapas finas ou grossas com várias taxas de deposição. POSSIBILIDADE DE SOLDAGEM EM POSIÇÃO A soldagem em todas as posições é facilitada pelos tipos de transferência por curto circuito e arco pulsante.. Prof. Fernando Penteado.

(3) 112 4.1.4 Arames consumíveis Existem arames consumíveis para união de uma grande diversidade de metais, ferrosos e não ferrosos, em uma gama de diâmetros entre 0,6 e 1,6 mm. A composição química do arame consumível sólido é usualmente escolhida para combinar com o metal base. Em alguns casos são usados consumíveis dissimilares, como por exemplo, para produzir uma superfície dura ou uma camada superficial de um mancal ou para obtenção de propriedades mecânicas adequadas, onde um consumível de composição química similar à do metal base não seria conveniente. Arames tubulares, consistindo de uma fita metálica contendo um fluxo interno podem ser usados para aumentar as taxas de deposição, melhorar as propriedades do metal de solda ou produzir camadas superficiais duras resistentes ao desgaste. Em alguns casos são adicionados no arame, elementos especiais de liga, para prevenir defeitos específicos (ex.: Nióbio em aços inoxidáveis para evitar a deterioração da solda). 4.1.5 Gases de proteção O arco elétrico nos processos MIG/MAG é formado em um gás que tem por finalidade evitar a contaminação da solda, facilitar a limpeza, determinar as características de aquecimento do arco e o modo de transferência do metal. Os gases usados nas soldagens MIG/MAG podem ser divididos em ativos (solda MAG) e inertes (solda MIG). Os gases ativos podem, por sua vez, ser oxidantes ou redutores. São gases inertes o argônio e o hélio, ativos oxidantes o oxigênio e o CO2, ativo redutor o hidrogênio; e inerte condicionalmente, o nitrogênio que é o gás mais estável conhecido depois dos gases nobres. O tipo de gás de proteção pode alterar as quantidades de elementos do arame eletrodo, que são transferidos ao metal base pelo arco elétrico. Isto afetará as características mecânicas da solda. Uma transferência inadequada pode provocar: porosidade, inclusões, fragilização, etc. Por esta razão, o gás de proteção e o arame eletrodo devem ser corretamente combinados. Os gases de proteção, normalmente usados em soldagem MAG são: dióxido de carbono (CO2), misturas de CO2 com argônio e misturas de argônio com oxigênio. Para soldagem MIG, o mais usado é o argônio puro. O argônio, sendo um gás inerte, terá pouca influência sobre a transferência, enquanto que os gases CO2 e O2, sendo oxidantes, poderão afetar grandemente esta transferência. O gás CO2, devido a seu preço reduzido em relação ao argônio, é o mais usado no processo MAG. Na temperatura ambiente é um gás totalmente inerte, mas quando submetido às altas temperaturas do arco de soldagem, ele se dissocia: 2 CO2---->2CO + O2 Esta reação expõe o metal em fusão ao oxigênio livre, o que explica as propriedades oxidantes do CO2 durante a soldagem. O CO e O2 podem combinar-se com os elementos do metal de adição, produzindo óxidos destes elementos, ou modificando o teor e carbono do depósito de solda. Os arames eletrodos, usados com atmosfera de CO2, devem ser fabricados especialmente para este fim. Em soldagem a arco manual, com eletrodos revestidos, o gás CO2 representa 80 a 85% dos gases desprendidos. Para compensar seu efeito oxidante, elementos como o silício, o manganês, o alumínio e o titânio são incluídos no revestimento dos eletrodos. Estes elementos agem como desoxidantes, neutralizando o oxigênio e mantendo assim as características metalúrgicas da solda. Na soldagem MAG, estes mesmos elementos são usados, mas como não existe revestimento ao redor do eletrodo, eles fazem parte integrante do metal do arame. Assim compreende-se a alta importância da combinação gás e arame para as propriedades mecânicas da solda. A atmosfera de CO2, tem um poder oxidante equivalente a uma mistura de 85% de argônio e 15% de oxigênio. Se um arame para este gás (CO2) for, por exemplo, usado com uma mistura de 95% de argônio e 5% de oxigênio, o metal de solda poderá apresentar fissuramentos a quente devido ao aumento de silício ou alumínio no metal base, pois não existia O2 suficiente para reagir com estes metais. Além disso, as características de resistência à tração, alongamento e dureza ficarão alteradas. Na escolha do gás de proteção, conforme o material, são empregados gases inertes, ativos ou misturas. Para aços de baixo teor de carbono costuma-se usar uma mistura de argônio com 2% de oxigênio ou CO2, sendo a mistura indicada para chapas mais finas e o CO2 para material espesso. Para aços não ligados e de baixa liga é recomendado argônio com 20% de CO2. Nos aços de alta liga é indicada a mistura de argônio com 2% de CO2.. Prof. Fernando Penteado.

(4) 113 Para o alumínio e suas ligas usa-se argônio puro, enquanto que para o cobre e suas ligas apresenta bom resultado uma mistura de argônio com 70% de Hélio ou argônio puro para chapas muito finas. Outro fator importante para obter-se uma boa solda é a vazão do gás (l/min), que deverá ser regulada para cada caso. Com vazão insuficiente, a superfície ficará rugosa, com aspectos de oxidação. Com fluxo excessivo de gás, o resultado ficará igualmente ruim, devido à turbulência criada, provocando penetração de ar por sucção, na zona de fusão, além de gastar mais gás que o necessário. 4.1.6 Tipos de transferência de metal através do arco. • Transferência tipo curto circuito O arame é alimentado a uma taxa que é pouco maior do que a taxa de fusão do mesmo para um particular valor de tensão do arco; como resultado o arame toca a poça de fusão e provoca um curto circuito com a fonte de energia. O arame consumível então atua como um fusível e quando ele se rompe um arco livre e intenso é criado. Este fenômeno é repetido regularmente até 200 vezes por segundo O resultado é uma condição de soldagem contínua com baixa adição de calor na junta e uma poça de fusão pequena.. • Transferência por nebulização ou gotículas (Tipo Spray). Este modo de transferência consiste de um jato de gotículas de metal fundido muito pequenas que são projetadas em direção à peça de trabalho por forças elétricas dentro do arco. Este modo de transferência é particularmente adequado para soldagem na posição plana, mas pode ser usado para soldagem em posição, no caso de alumínio e suas ligas.. Prof. Fernando Penteado.

(5) 114 Transferência Globular. A transferência por glóbulos ocorre a intensidades de corrente acima daquelas que produzem transferência por curto circuito, mas abaixo do nível requerido para a transferência por nebulização. O tamanho da gota é grande em relação ao diâmetro do arame, e a transferência é irregular. Este modo de transferência ocorre com arames de aço submetidos a altas intensidades de corrente sob proteção de CO2 mas é geralmente considerado como inviável, a menos que possam ser tolerados altos níveis de respingos. O uso de arames tubulares propicia uma forma controlada de transferência por glóbulos que é aceitável.. Transferência tipo arco pulsante O desenvolvimento das máquinas de soldagem (tiristores, inversores e controle por transistores) facilitou o ajustamento dos parâmetros de solda e tornou possível o desenvolvimento da soldagem MIG/MAG pulsante. Neste processo um ou mais parâmetros pulsantes (primariamente a freqüência) são ligados ao controle de velocidade de avanço do arame. Nos equipamentos mais sofisticados todos os parâmetros de solda, tais como corrente de pulso, a duração do pulso, a corrente de fundo e a freqüência do pulso são afetadas por esse controle. Atualmente a soldagem MIG/MAG pulsante é mais usada para alumínio, aço inoxidável e materiais de difícil soldagem. No tipo de transferência denominado arco pulsante, as gotas são transferidas por uma alta intensidade de corrente que é periodicamente aplicada ao arco. Idealmente uma gota é transferida em cada pulso e é "disparada" através do arco pelo pulso. O processo opera com freqüência típicas de 50 a 100 gotas por segundo. A intensidade de corrente básica é mantida entre os pulsos para sustentar o arco, mas evita a transferência do metal. Sua grande vantagem é manter um maior controle da poça de fusão, evitando a transferência de calor, quando desnecessária, o que é importante, principalmente, em chapas finas. 4.1.7 Variáveis de soldagem As variáveis de soldagem são os fatores que podem ser ajustado para controlar uma solda. Para obter-se os melhores resultados do processo de soldagem, é necessário conhecer o efeito de cada variável sobre as diversas características ou propriedades da solda. Certas variáveis, que podem ser continuamente reguladas e facilmente lidas, constituem controles melhores que aquelas que não podem ser lidas ou só podem ser modificadas por degraus. De acordo com esta característica, as variáveis de soldagem são divididas em três grupos: as variáveis pré-selecionadas de variação por degraus, as variáveis primárias e as variáveis secundárias de ajuste. As variáveis pré-selecionadas são: o diâmetro e tipo do arame, e o tipo de gás, as quais não permitem bons controles da solda. Estas variáveis são principalmente determinadas pelo tipo de material soldado, sua espessura, a posição de soldagem, o regime de deposição desejado e as propriedades mecânicas necessárias. As variáveis primárias controlam o processo depois que as variáveis pré-selecionadas foram determinadas. Elas são: a tensão do arco, a corrente de soldagem, a velocidade de avanço do arame. Prof. Fernando Penteado.

(6) 115 e a vazão do gás. Elas controlam a formação do cordão, a estabilidade do arco, o regime de deposição e a qualidade da solda. As variáveis secundárias, que também podem ser modificadas de maneira contínua são, às vezes, difíceis de medir com precisão. Elas não constituem, desta forma, controles simples, especialmente em soldagem semi-automática. Estas variáveis são: altura do arco, ângulo do bocal e velocidade de avanço da pistola.. 4.1.8 Defeitos mais comuns e suas soluções Soldas de excelente qualidade, com bom acabamento superficial e livre de defeitos podem ser obtidas com o processo MIG/MAG sob as condições corretas de operação. Certos defeitos podem surgir devido a procedimento de soldagem inadequado. Os problemas mais comuns e suas soluções são mostrados a seguir: • Falta de fusão Este defeito é causado por falta de calor na junta (baixa intensidade de corrente) ou manipulação incorreta da tocha. Para corrigi-lo aumente a intensidade da corrente e/ou o nível da indutância secundária e certifique-se de que o padrão de tecimento correto está sendo usado. • Porosidade A causa mais comum deste defeito é a presença do nitrogênio em aços ou de níquel e hidrogênio em alumínio. O hidrogênio geralmente aumenta devido a contaminantes superficiais ou umidade, e pode ser evitado através da limpeza correta da superfície da junta, certificando-se de que o arame esta protegido de contaminação durante armazenagem e usando-se mangueiras de gás que não absorvam umidade. • Respingos Resultam da ruptura explosiva do arame no processo de transferência por curto circuito ou em menor extensão, da projeção de finas gotículas metálicas na transferência por nebulização. Os respingos podem ser controlados pelo aumento da indutância (para limitar os picos de corrente de curto circuito), reduzindo-se a intensidade da corrente de soldagem e usando-se uma mistura Argônio/CO2, como gás de proteção, ao invés de CO2 puro.. Prof. Fernando Penteado.

(7) 116 • Péssima aparência do cordão Pode ser causada pela ajustagem incorreta da intensidade da corrente, tensão excessiva ou técnica de operação deficiente. Sobreespessor excessivo ou soldas "em picos" resultam da baixa adição de calor na junta.. 4.1.9 Aplicações . Fabricação e reparos de veículos . Fabricação de sistemas de exaustão . Fabricação de trailers e furgões . Fabricação de containeres e tanques de armazenagem . Fabricação e reparos de equipamentos agrícolas e de terraplanagem . Construções industriais, estruturas metálicas . Construção naval . Construções elevatórias e transportadoras . Construção de dutos de aquecimento e ventilação . Fabricação de ventiladores e sopradores . Trabalhos em tubulações e encanamentos . Equipamento de jardinagem . Fabricação de brinquedos e equipamentos de lazer . Fabricação de mobília metálica . Produções em chapa metálica . Fabricação de utensílios domésticos A soldagem MIG/MAG com arames normais ou tubulares responde hoje, nos países altamente industrializados, por 50% do consumo total de consumíveis para solda. Isto se deve a sua fácil automatização, inclusive com o uso de robôs, bem como, ao maior rendimento mesmo no processo semi-automático, uma vez que não se precisa ficar trocando eletrodos e não se perdem suas pontas, não havendo também o trabalho de remoção de escória.. 4.2 Soldagem com arame tubular.. 4.2.1 Introdução O arame tubular é obtido pelo enchimento de uma fita metálica preformada em "U" com um fluxo e/ou pó metálico, seguido de trefilação, criando um arame tubular com o material adicionado em seu núcleo. Em termos mais simples, este processo corresponde a um eletrodo de soldagem revestido interiormente com o material de fluxo. Os arames tubulares são produzidos para aplicações diversas, soldagens de alta produtividade, estruturas críticas e vasos de pressão, onde são requeridas boas propriedades mecânicas e resistência ao impacto. Existe também uma gama de arames destinados a revestimentos duros. Suas principais características são: Prof. Fernando Penteado.

(8) 117 • • • • •. Alta taxa de deposição Melhores propriedades mecânicas Maior penetração Baixa incidência de defeitos, resultando em baixo custo total de fabricação Soldagem em posição. 4.2.2 Descrição do processo Trata-se de um processo similar ao MIG/MAG, onde o arame tubular é alimentado automaticamente, funcionando como eletrodo na abertura do arco que é mantido entre o mesmo e a peça. Existem, basicamente, três tipos de arames tubulares: os com fluxo interno, os com pó metálico e os autoprotegidos. Enquanto os dois, primeiros exigem proteção gasosa, o último a dispensa. 4.2.3 Equipamento • Fontes de energia Retificadores padrões utilizados em equipamentos MIG são apropriados também para operações com arames tubulares desde que eles tenham capacidade de corrente suficiente para atingir a gama de amperagem especificada para a dada bitola de arame. Complementando, a fonte de energia deve ter fator de trabalho apropriado compatível com o componente a ser soldado. • Alimentadores de arame A eficiência da alimentação de arames tubulares dependerá do tipo de roldanas de alimentação utilizadas. Enquanto arames tubulares de 1,2 mm e 1,4 mm trabalham satisfatoriamente quando usados em conjunto com uma roldana guia chanfrada e uma roldana de pressão plana, é recomendada a utilização de roldanas de alimentação engrenadas e recartilhadas para diâmetros maiores, tanto em sistemas simples como de dois arames. • Tochas ou pistolas de solda Cuidadosa consideração deve ser dada à escolha da tocha relativamente ao diâmetro do arame, nível de intensidade de corrente proposto e fator de trabalho. Em determinadas circunstâncias é necessário o resfriamento a água, por exemplo, para bitolas de arame de 1,6 mm e acima, operando em altas intensidades de corrente e fatores de trabalho elevados. • Gases de proteção Os arames tubulares com fluxo interno podem ser usados com CO2 ou com misturas de Argônio + 15/20% de CO2. Para obtenção de boas propriedades mecânicas e qualidade radiográfica, o uso de CO2 é preferido para os arames básicos. Alternativamente, misturas de Argônio + 15/20% de CO2 podem ser usadas para reduzir os fumos e o nível de respingos, bem como melhorar a aparência da solda, porém a penetração será reduzida. Os arames tubulares com pó metálico devem ser sempre usados com misturas de Argônio + 15/20% de CO2. A utilização de CO2 resultará em séria deterioração na aparência da solda e a quantidade de fumos e respingos será excessiva. Um fluxo de gases de 15/20 litros por minuto deve ser mantido no bocal da tocha. Observe-se que o arame autoprotegido contém internamente ingredientes fluxantes e desoxidantes do metal fundido, além de materiais geradores de escória de cobertura. Portanto não existe a necessidade de qualquer proteção externa do arco (gases). • Polaridade Corrente contínua polaridade positiva é recomendada para arames tubulares com fluxo interno rutílico, uma vez que o uso de polaridade negativa produz características inferiores do cordão e pode ocasionalmente produzir porosidade. Os arames tubulares com fluxo interno básico e os com pó metálico, por sua vez, beneficiam-se com o uso de corrente contínua polaridade negativa, possibilitando uma ação melhorada do arco e um acabamento da solda com reduzido índice de respingos.. Prof. Fernando Penteado.

(9) 118 • Intensidade de corrente Para arames tubulares com fluxo interno, a intensidade de corrente ideal está situada na metade superior da faixa especificada para um diâmetro particular de arame, exceto nas soldagens em posição com arames de 1,2 mm 1,4 mm e 1,6 mm, quando o modo de transferência por curto circuito é utilizado com intensidade de corrente abaixo de 220 A. Arames tubulares com pó metálico eliminam a necessidade de variações na corrente em relação à espessura da chapa, pois a regulagem de intensidade para uma dada bitola de arame irá atender 90% das aplicações em plano ou ângulo horizontal. A seção transversal da solda é controlada pela velocidade de trabalho, enquanto que os arames sólidos requerem considerável número de ajustagens de corrente para atingir a mesma flexibilidade. • Tensão A tensão tem uma influência direta no comprimento do arco, o qual controla o perfil da solda, a profundidade da penetração e o nível de respingos. Quando a tensão do arco é reduzida, a penetração aumenta, e isto é particularmente importante em juntas de topo com chanfro em "V". Um aumento na tensão resultará em um longo comprimento de arco e num aumento do risco de porosidade e mordeduras. Quando trabalhando com o modo de transferência por curto circuito em soldas na posição, utilizando intensidades de corrente relativamente baixas, a tensão do arco deve ser mantida no mais alto nível possível, para assegurar adequada fusão das paredes laterais. 4.2.4 Características Os arames tubulares, devido as suas taxas superiores de deposição, permitem ao usuário obter economias reais nos tempos de soldagem e, conseqüentemente, redução nos custos de mão de obra. O aumento da penetração é outra grande característica do processo, freqüentemente conduzindo a economias adicionais. Demais benefícios estão salientados abaixo: Arames tubulares com fluxo interno • Possibilidade de soldagem em todas as posições; • Boa remoção de escória; • Baixos níveis de hidrogênio; • Ideal para uso com CO2 e/ou misturas de Argônio; • Capacidade de utilização sobre camadas grossas de ferrugem e carepa; • Nível consistente de propriedades mecânicas. Arames tubulares com pó metálico • Alto rendimento (até 95%); • Dispensa remoção de escória entre passes; • Boa aparência da solda; • Grande tolerância a variações na intensidade da corrente de soldagem; • Aplicável na maioria das soldagens na posição plana em uma mesma regulagem de intensidade da corrente. Arames tubulares autoprotegidos ou sem gás • Não requer gás de proteção; • Boa acessibilidade à soldagem no campo. 4.2.5 Técnica de soldagem • Preparação da chapa Devido à fusão superior das paredes laterais do chanfro, obtida principalmente com arames tubulares com pó metálico, os ângulos dos chanfros geralmente podem ser reduzidos. Uma junta de topo em V, por exemplo, que normalmente necessitaria um ângulo total de 60° para soldagem manual com eletrodos revestidos, pode ser feita com um ângulo reduzido para 45°, economizando chapa e, conseqüentemente, metal de solda para enchimento da junta. Os arames tubulares têm um nível de desoxidantes maior do que os arames sólidos, e normalmente operam com densidades de corrente mais altas. Esta peculiaridade permite que eles sejam usados onde uma leve camada de carepa de usina e/ou tinta de base tem que ser tolerada. Para obtenção Prof. Fernando Penteado.

(10) 119 de ótimos padrões radiográficos com arames tubulares com fluxo interno, a carepa e ferrugem excessiva devem ser removidas por esmerilhamento. Este procedimento servirá também para reduzir ao mínimo a formação de escória, quando usando arames tubulares com pó metálico.. • Extensão do eletrodo Este termo descreve a distância entre o tubo de contato da tocha e a peça de trabalho, algumas vezes denominado como "stickout". As condições da corrente devem ser fixadas para o serviço, mas durante a soldagem pode ser necessário reduzir a quantidade de calor na poça de fusão para compensar montagens deficientes ou soldagem em posição. Um aumento na extensão do eletrodo e a resistência elétrica extra que resulta produzirão uma poça de fusão mais fria e menos fluida. Similarmente, qualquer diminuição na extensão do eletrodo terá o efeito de aumentar a intensidade da corrente de soldagem e esta característica pode beneficiar o controle da penetração, especialmente onde são encontradas preparações deficientes.. 4.2.6. Aplicações Há consumíveis utilizáveis para as mais diversas aplicações. Algumas aplicações típicas estão relacionadas abaixo: Arames tubulares com fluxo interno • Fabricação em geral com aços de baixa resistência; • Fabricação em geral com aços de média resistência sob condições de alta restrição; • Soldagem em todas as posições; • Altas taxas de deposição em soldas de topo na posição plana ou juntas de ângulo nas posições plana e horizontal; • Soldagem em posição de estruturas para trabalhos em baixas temperaturas de até – 60º C. Arames tubulares com pó metálico • Fabricação em geral com aços de baixa e média resistência; • Soldagem de aços de alta resistência, bem como aços temperados e revenidos; • Fabricação de estruturas metálicas e plataformas marítimas (Off Shore) para serviços em baixas temperaturas de até – 50º C; • Fabricação com aços de baixa e média resistência patináveis (resistentes à corrosão atmosférica). Arames tubulares autoprotegidos ou sem gás • Revestimentos duros de componentes desgastados; • Camadas de amanteigamento.. 4.3 Processo TIG - "Tungsten Inert Gaz" Prof. Fernando Penteado.

(11) 120 4.3.1 Introdução Trata-se de um processo de soldagem a arco elétrico, com proteção de fluxo gasoso, onde o arco é aberto entre o eletrodo, de tungstênio, não consumível e a peça. A junta pode ser soldada pela fusão do material base, sem a adição de material de enchimento, ou com a alimentação externa de varetas ou arames de solda. O tungstênio tem o maior ponto de fusão de todos os metais (3410ºC), o que permite a fabricação de eletrodos não consumíveis. Além disso, ele é um grande emissor de elétrons, o que facilita a ionização do gás e manutenção do arco. O eletrodo de tungstênio é de pequeno desgaste, sendo necessário apenas para estabelecer e manter o arco. Como o tungstênio pode suportar grandes intensidades de corrente, os pequenos diâmetros de eletrodos usados permitem obter uma fonte de calor extremamente concentrada o que possibilita altas penetrações e grandes velocidades, com redução das deformações.. A solda obtida por este processo é de alta qualidade. A proteção do metal fundido por gás inerte impede a ação do oxigênio e do nitrogênio do ar. No caso dos aços, o fato de usar-se um eletrodo de tungstênio, que praticamente não se desgasta no curso da operação, permite evitar qualquer aumento de teor de carbono. Isto é particularmente importante na soldagem de aços inoxidáveis. A proteção é sempre feita através de gases inertes (argônio ou hélio), pois o CO2 oxidaria o eletrodo de tungstênio, interrompendo o arco. O arco obtido é estável, apresentando poucos respingos e tornando a operação fácil para que uma solda de ótimo aspecto seja obtida. O cabeçote de solda pode ser refrigerado pelo próprio gás inerte (até 250 A) ou à água (500 A ou mais). 4.3.2 Equipamento O equipamento requerido para soldagem TIG compreende uma fonte de energia, uma tocha de soldagem e vários acessórios. As fontes de energia normalmente são do tipo corrente constante, ou seja, com característica descendente. Isto garante variação mínima da corrente de soldagem quando ocorrer alteração no comprimento do arco. Para evitar o contato do eletrodo na peça de trabalho e para facilitar a abertura do arco, é conectada uma fonte de alta freqüência(HF) entre o eletrodo e a peça de trabalho. Esta alta freqüência é desligada quando o arco é estabelecido. As tochas usadas podem ser resfriadas a ar ou água. Filtros de gás estão disponíveis para estabilizar o fluxo de gás e melhorar sua eficiência de proteção.. Prof. Fernando Penteado.

(12) 121. 4.3.3 Varetas Consumíveis As varetas consumíveis são disponíveis em comprimentos padrões e diâmetros de 1,6 a 6 mm. A composição da vareta a ser usada é geralmente escolhida para combinar com o metal base, embora adições de elementos de liga são às vezes usadas para controlar as propriedades da solda, por exemplo Ti, Si ou Al para desoxidar aços ao carbono ou adições para corrigir, no alumínio, as proporções de Mg, Si, Cu, prevenindo trincas a quente. Eletrodos de Tungstênio com Tório são usados para soldagem em corrente contínua enquanto que eletrodos ao Zircônio são mais indicados para soldagem em corrente alternada. 4.3.4 Escolha do gás de proteção Na escolha do gás de proteção, conforme o material base, normalmente o gás empregado é o argônio puro. Sob certas circunstâncias, usa-se também o hélio (He) ou uma mistura de 95% de Argônio e 5% de hidrogênio. Gases ativos não devem ser empregados, pois contaminam o eletrodo. Para aços de baixa liga ou não ligados é empregado argônio, pois trata-se de gás inerte que devido a sua baixa energia de ionização e condutibilidade térmica, cria um arco estável de baixa queda de tensão, que facilmente se estabelece. Tratando-se de aços austeníticos de alta liga emprega-se o argônio. O argônio com 5% de H2 é empregado para alcançar maiores velocidades de solda e maior penetração em sistema automatizado. É empregado também para grandes espessuras. O cordão de solda fica mais estreito. A adição de hidrogênio, que tem alta condutibilidade térmica, aumenta a queda de tensão e a densidade de energia no arco, têm ainda um efeito purificador para os óxidos. Para aços não austeníticos de alta liga, usa-se argônio; e para o alumínio e suas ligas o argônio tem um efeito despedaçador nos óxidos que são de difícil fusão. O hélio é empregado na soldagem e materiais grossos. O hélio tem alta condutibilidade térmica e alta energia de ionização, que provoca um arco rico em energia, porém de difícil ignição, alta velocidade de solda e profunda penetração, sendo independente de variações de tensão. Isto é vantajoso, visto que o hélio provoca alta queda de tensão. O hélio é mais caro que o argônio e necessita-se ainda de 1,5 vezes maior fluxo de gás, pois o hélio é 10 vezes mais leve do que o argônio. Para o cobre e suas ligas usa-se o argônio quando se tratar de material fino, pois para material mais grosso usa-se o hélio, função da maior quantidade de energia que é necessária, pois o cobre é um grande dissipador de calor. O pré-aquecimento necessário pode ser evitado usando-se o hélio como gás de proteção. Isso devido à característica que possui, de transferir grandes taxas de energia ao material. O titânio tem a propriedade de facilmente captar o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio. Motivo pelo qual se necessita de um gás argônio de alta pureza. O Argônio provoca, além disso, um arco com grande estabilidade e facilidade de ignição. Usa-se o hélio para o material mais grosso. 4.3.5 Modos de Operação da Fonte de Energia Dependendo o material a soldar, usa-se corrente contínua (CC) ou alternada (CA).. Prof. Fernando Penteado.

(13) 122 Metais altamente oxidáveis como o alumínio e o magnésio só permitem a soldagem com CC na polaridade inversa (eletrodo + e peça -), pois só assim a camada de óxidos é removida da superfície da peça. Entretanto, esta polaridade provoca alto aquecimento do eletrodo, não permitindo o uso de altas amperagens que danificariam o eletrodo. Nestes casos, portanto, é mais recomendável CA, que rompe a camada de óxidos e permite maiores correntes.. Eletrodo Positivo O calor adicionado ao eletrodo é alto, portanto tornamse necessários eletrodos de diâmetro maior. O calor adicionado à junta é relativamente baixo, proporcionando uma penetração apenas superficial no metal base, tornando o processo inviável para quase todas as aplicações. Nesta polaridade ocorre a limpeza catódica da peça de trabalho, o que torna possível utiliza-la para o alumínio, embora seja a soldagem em CA a mais normalmente usada para esse metal e suas ligas.. Eletrodo Negativo Neste modo o eletrodo permanece relativamente frio e o calor adicionado à junta é alto. Isto torna o processo ideal para a maioria das aplicações, tipicamente na soldagem de aços inoxidáveis, cobre, níquel, aços liga, ligas de níquel e titânio.. Prof. Fernando Penteado.

(14) 123 Corrente Alternada. Durante o ciclo da corrente alternada (CA), o eletrodo muda entre positivo e negativo, produzindo o efeito combinado de limpeza da peça de trabalho (eletrodo positivo) e boa adição de calor na junta (eletrodo negativo).. TIG pulsante. O processo TIG Pulsante é normalmente usado em corrente contínua, eletrodo negativo. Um baixo nível de "corrente de fundo" proporciona um arco piloto. Sobre esta corrente de fundo são superpostos pulsos de alta corrente, usualmente em taxas de 1 a 10 pulsos por segundo. A corrente de fundo mantém o arco durante as condições sem pulsação. Este modo de operação produz: • distorção reduzida; • redução do calor gerado; • melhoria nas tolerâncias para preparação da junta; • melhoria na facilidade de operação. É aplicável com CC- ou CA. Modo de Operação mais recomendado Natureza do metal a soldar. Alumínio e ligas Magnésio e ligas espessura inferior a 3mm Magnésio e ligas espessura superior a 3mm Aços inoxidáveis espessura inferior a 0,7 mm Aços inoxidáveis Espessura superior a 0,7 mm Aços doces ou de baixa liga espessura até 1 mm Ferro fundido Cobre, latão e bronze Níquel e ligas Enchimentos. Prof. Fernando Penteado. Corrente contínua. Corrente alternada. CC+ Não recomendado Bom resultado. CCSolda impossível Solda impossível. Melhor resultado Melhor resultado. Não recomendado. Solda impossível. Melhor resultado. Não recomendado. Melhor resultado. Não recomendado. Melhor resultado. Quando arco instável em CC Não recomendado. Não recomendado. Melhor resultado. Não recomendado. Não recomendado Não recomendado Não recomendado Não recomendado. Melhor resultado Melhor resultado Melhor resultado Melhor resultado. Em posição Não recomendado Não recomendado Peças pequenas.

(15) 124 Correntes máximas permissíveis sem causar danos aos eletrodos Diâmetro do eletrodo(mm) 1 1,6 2 3 4 5 6 7. Corrente contínua (A) CC+ CC15 25 - 70 10 - 20 60 - 150 15 - 25 100 - 200 25 - 40 200 - 350 40 - 60 350 - 520 60 - 85 520 - 800. Corrente alternada (A) 15 - 50 40 - 110 70 - 140 140 - 200 200 - 275 260 - 365 320 - 500 380. 4.3.6 Características • Soldas limpas de alto nível de qualidade O processo TIG é usado em uma atmosfera inerte sem fluxo. Isto reduz a possibilidade de defeitos na solda. • Acesso e maneabilidade As tochas TIG são compactas e podem ser usadas onde o acesso é difícil. Baixas velocidades de trabalho auxiliam nas soldagens de juntas de perfis complexos (ex.: soldas de derivações em tubulação). • Bom controle da adição de consumível Uma vez que a vareta consumível pode ser adicionada independentemente, a quantidade de alimentação pode ser cuidadosamente controlada para fechar uma fresta ou para produzir um bom perfil de solda. • Operação em intensidades baixas de corrente Baixas intensidades de corrente (até 5A) podem ser usadas para soldar materiais muito finos (folhas metálicas, lâminas delgadas, etc). • Aplicável a uma extensa gama de metais Mesmo metais quimicamente reativos, tais como o titânio, podem ser soldados com sucesso pelo processo TIG. • Nenhum fluxo é requerido Especialmente benéfico no alumínio e magnésio (onde é formado um resíduo corrosivo de fluxo, se for usada a soldagem a gás ou brasagem). • Automatização O processo é facilmente automatizado e é um dos primeiros processos a usar "controle em circuito fechado". Este tipo de controle assegura que variações nas condições da junta sejam mantidas dentro de tolerâncias restritas. • Processo simples com flexibilidade na aplicação Embora o processo básico seja simples, ele é aplicável para soldagens simples em alta produção e fabricações mais complexas de alta precisão. 4.3.7 Principais defeitos e suas soluções Nas condições de operação TIG corretas, obtém-se excelente qualidade de acabamento superficial e ausência de defeitos na solda. Certos defeitos podem surgir devido ao procedimento de soldagem inadequado. Os problemas mais comuns e suas soluções são mostrados a seguir: • Porosidade Prof. Fernando Penteado.

(16) 125 Porosidades na superfície podem aparecer por uma variedade de razões; sendo as causas mais comuns fluxo de gás insuficiente, furo do bico de cerâmica muito pequeno, excesso de agentes desengraxantes presentes no material de solda, arco muito longo, ângulo incorreto da tocha ou da vareta e baixa qualidade dos materiais. Os gases que causam porosidade são o nitrogênio ou o monóxido de carbono nos aços de baixo teor de carbono e o hidrogênio no alumínio. • Mordeduras Mordeduras nas laterais da solda são causadas quase sempre por técnica inadequada de soldagem. Causas típicas incluem manuseio incorreto da vareta, regulagem em alta intensidade de corrente e alta velocidade de soldagem. • Falta de penetração Se a quantidade de calor do arco é muito pequena, ocorrerá falta de penetração. Para corrigir esta falha, verifique se a regulagem da intensidade de corrente é suficientemente alta e diminua a velocidade de soldagem. Misturas de gás argônio/hidrogênio e argônio/hélio podem também ser usadas para aumentar a quantidade de calor adicionada à junta (veja “gases de proteção”). 4.3.8 Aplicações: . Fabricações em alumínio . Molduras de janelas . Componentes de veículos . Caminhões tanques . Cascos e botes . Fabricação de motores e estruturas de aviões . Fabricação em Aços inoxidáveis . Fábricas processadoras de alimentos . Tanques de produtos químicos e vasos de estocagem . Indústria leiteira . Fabricação de equipamentos para usinas nucleares . Revestimento de caldeiras O processo TIG ainda é mais usado para a soldagem de não ferrosos e aço inoxidável, entretanto sua aplicação vem sendo estendida, também, para outros tipos de aço, em trabalhos de alta responsabilidade.. 4.4 Soldagem a plasma 4.4.1 Introdução: O plasma é o quarto estado da matéria e o de maior energia. Ele ocorre quando um gás se dissocia e se ioniza entre dois pólos elétricos. Nesta condição o gás é um condutor elétrico. As características do plasma: energia de ionização, energia de dissociação, condutibilidade térmica e condutibilidade elétrica, dependem fundamentalmente do gás. A soldagem a plasma baseia-se na transferência da energia do plasma para a peça a ser soldada. A princípio ela pode ser considerada como um desenvolvimento da soldagem TIG, porém de densidade de energia e temperaturas mais elevadas. 4.4.2 Descrição do processo Trata-se de um processo aonde o arco elétrico é estabelecido entre um eletrodo não consumível, de tungstênio puro ou com 2% de Tório, e a peça através de um gás que dará origem ao plasma. Pela dissociação e ionização do gás, surge uma cortina fechada de plasma entre o eletrodo e a peça. Devido á compressão do gás na ponta do bocal e a sua subseqüente expansão e aquecimento, o plasma alcança considerável velocidade. O plasma torna-se riquíssimo em energia, com uma temperatura de 20.000 a 40.000º C, e o diâmetro do arco fica bem mais delgado que na soldagem TIG. Quando o plasma atinge o objeto frio, surge um processo de recombinação. Isto significa que o plasma volta a ser novamente um gás, liberando a energia que se transfere para a obra. O fluxo de plasma, não é suficiente para proteger também o arco, a poça de fusão e a zona aquecida, contra as influências negativas do ar. Um fluxo de gás protetor, então, é soprado em torno do eletrodo. O material de adição é fornecido separadamente, pré-aquecido (Hot-Wire), caso seja necessário. Prof. Fernando Penteado.

(17) 126 4.4.3 Equipamento O equipamento para soldagem a plasma é semelhante ao usado para soldagem TIG. É composto por: Fonte de energia, normalmente de corrente contínua (CC), sendo o eletrodo conectado ao polo negativo. A ignição do arco é feita por intermédio de uma descarga elétrica, produzida por um gerador de alta freqüência. Esta descarga ioniza o gás entre o eletrodo e o bocal da pistola, estabelecendo um arco piloto que, por sua vez, estabelece o arco principal. Pistola ou tocha de solda, composta pelo eletrodo de tungstênio e pelo bocal de dupla passagem refrigerado a água. Na passagem junto ao eletrodo, e de forma concêntrica com o mesmo, é injetado o gás de plasma. Na passagem externa, em volta do gás de plasma, é injetado o gás de proteção. Tubos de gás com respectivas válvulas reguladoras de vazão, válvulas solenóides e mangueiras. 4.4.4 Gases usados Na escolha do gás de plasma e do de proteção, para soldagem em diversos materiais, emprega-se principalmente o argônio puro, em certos casos o hélio ou, ainda, uma mistura de 95% de argônio e 5% de hidrogênio. Gases ativos não são aconselhados, pois contaminam o eletrodo. Em aços não ligados e de baixa liga emprega-se o argônio, por ser inerte, possuir baixa energia, tanto de ionização como de condutibilidade térmica, provocar um arco com baixa queda de tensão, ter boa ignição e boa estabilidade. Nos aços de alta liga austeníticos usa-se argônio com 5% de H2 pela sua grande penetração e alta velocidade de solda, sendo ideal para material espesso. O cordão de solda fica mais estreito. O hidrogênio adicionado proporciona boa condutibilidade térmica, aumenta a queda de tensão e a taxa de energia do arco, com conseqüente maior transferência de calor ao material, proporcionando também certa ação redutora para eliminação de óxidos. 4.4.5 Aplicação O uso da soldagem a plasma ainda é muito restrito, sendo usado, na maioria das vezes, para soldagem de aço inoxidável.. 5. Soldagem automática ao arco elétrico com proteção de fluxo granular por arco submerso. 5.1 Descrição do processo O arco submerso é um processo de soldagem no qual a energia é fornecida por um arco elétrico desenvolvido entre o metal base e um arame eletrodo consumível, alimentado contínua e automaticamente, para a região da soldagem. O arco elétrico permanece totalmente coberto durante o tempo de soldagem por um material granular denominado FLUXO; este é continuamente alimentado de um reservatório através de um bocal que o direciona para a região do arco elétrico. Metal base e fluxo se fundem parcialmente com o arame eletrodo em uma poça de fusão comum. O fluxo contém materiais desoxidantes, fluxantes e de liga, que purificam o metal depositado e protegem a solda da ação contaminadora da atmosfera, trazendo para a superfície do cordão as impurezas que se solidificam em uma escória friável e facilmente removível. Esta escória evita também o resfriamento demasiadamente rápido da junta. A quantidade de fluxo que não é fundido e transformado em escória pode ser reaproveitada, sendo recuperada por um aspirador que segue após o arame de solda. Prof. Fernando Penteado.

(18) 127. 5.2 Equipamento É composto por: Fonte de energia de corrente contínua ou alternada, sendo esta última a mais usada. Estas fontes trabalham com correntes elevadas de até 1500 A. O processo de ignição do arco pode ser automático, através de uma corrente de alta freqüência. Unidade de alimentação automática do arame. O arame é fornecido em bobinas sendo tracionado através de um sistema motor/roldanas, com velocidade de avanço controlável. Cabeçote de soldagem. Onde, o arame eletrodo, com revestimento de cobre, recebe a corrente elétrica para abertura do arco entre ele e a peça. A corrente é transmitida ao eletrodo através de um BICO DE CONTATO dentro do qual passa o arame. Esse bico é restrito à área do arco elétrico de maneira que a corrente tenha uma distância relativamente curta a percorrer, quando comparada com eletrodos para soldagem manual. Isto quer dizer que a densidade de corrente em arco submerso pode ser de 5 a 10 vezes maior do que em soldagem manual. Alimentador de fluxo. É composto por um reservatório e uma tubulação da qual é despejado o fluxo em pó na área de solda, encobrindo totalmente o arco. Aspirador e recuperador de fluxo. É composto essencialmente de uma bomba de vácuo, um tanquefiltro e um sistema para transferência do fluxo.Esse, devidamente separado de eventuais impurezas, retorna ao reservatório de alimentação.. 5.3 Fluxos Fluxos para soldagem ao arco submerso são materiais granulares, fusíveis, obtidos a partir de minerais cuidadosamente selecionados e combinados. Quanto ao processo de fabricação, os fluxos se classificam em fundidos ou aglomerados, sendo estes últimos os mais usados. Quanto à sua composição, eles podem se classificar em ATIVOS ou NEUTROS. • Fluxos Ativos São aqueles que tem capacidade de depositar elementos de liga, tais como Cr, Ni, Mo, V, etc, que são propositadamente colocados em sua composição. São também considerados ativos, os fluxos que possibilitam o aumento dos teores de manganês e silício do metal depositado durante a soldagem, pois muitas vezes o arame disponível não contém teores destes elementos compatíveis com as propriedades mecânicas desejadas e/ou não permitem obter certas características de soldagem (velocidade, remoção de escória, etc). • Fluxos Neutros São aqueles cuja composição mantém inalterados os teores de manganês e silício e não introduzem elementos de liga na poça de fusão.. 5.4 Arames de soldagem. Prof. Fernando Penteado.

(19) 128 Os arames para Arco Submerso são revestidos com uma fina camada de cobre, o que lhes confere um bom contato elétrico proporcionando uma boa estabilidade ao arco. A Norma A.W.S. A5.17-80 estabelece valores par análise química e baseada na mesma classifica os arames. Basicamente a diferença entre os arames é o teor de manganês e silício. A escolha do binário Fluxo/Arame deve satisfazer as especificações mecânicas desejadas, além de proporcionar ótimas condições de soldagem (alta velocidade, tolerância à ferrugem e a carepa de laminação, boa remoção de escória, cordão de ótima aparência, etc.).. 5.5 Características do processo -Altas intensidades de corrente podem ser usadas na soldagem ao arco submerso e, conseqüentemente, são desenvolvidas altas taxas de calor. Devido à corrente ser aplicada ao arameeletrodo a uma pequena distância acima de sua ponta, podem ser usadas intensidades de corrente relativamente altas com pequenos diâmetros de arame. Isto resulta em densidades de corrente (A/mm2) extremamente elevadas, o que, por sua vez, implica em altíssimas taxas de deposição. As densidades de corrente alcançadas no processo ao arco submerso variam de 5 a 10 vezes as obtidas com eletrodos revestidos de mesmo diâmetro. -As altas taxas de deposição obtidas com o arco submerso são as principais responsáveis pela economia obtida com o processo. A redução de custo obtida quando da mudança do processo de soldagem manual ao arco elétrico ou semi-automático com proteção gasosa para o arco submerso é freqüentemente drástica. -Alimentação contínua do arame eletrodo, contribuindo para um alto fator de trabalho; -Penetração profunda, que permite a redução dos chanfros ou sua eliminação completa, diminuindo os custos de preparação das juntas, minimizando a quantidade do material de adição por unidade de comprimento da junta e permitindo velocidades de soldagem mais elevadas; -As altas velocidades de soldagem desenvolvidas minimizam o tempo de permanência do calor na junta e tendem a prevenir problemas de distorção. Uma vez que o rápido aquecimento minimiza as deformações, os custos para desempenos posteriores e correções para montagens finais ou usinagens são reduzidos, especialmente quando é observada uma seqüência de soldagem cuidadosamente planejada. O processo permite freqüentemente a pré-usinagem de componentes de conjuntos complexos, reduzindo os custos de fabricação; -Juntas de espessuras relativamente altas podem ser soldadas em um único passe pelo processo ao arco submerso. Em soldagens de um passe único, a quantidade de metal base fundido é grande comparada com a quantidade de material de adição utilizada. Portanto, o metal base pode influenciar grandemente as propriedades mecânicas e a composição química da solda. Por esta razão é, as vezes, desnecessário usar-se arames de mesma composição química do metal base, para soldagem em passe único, de muitos aços de baixa liga. Já nas soldas multipasses, a composição química e as propriedades mecânicas são menos afetadas pelo metal base e dependem da composição química do arame, da atividade do fluxo e das condições de soldagem; -Possibilidade de utilização de múltiplos eletrodos, dois lado a lado (TWIN ARC) ou dois ou mais em fila (processo Tandem), resultando em uma área superficial coberta maior ou um aumento na velocidade de soldagem; -Minimização do custo de limpeza após soldagem, uma vez que os respingos são evitados pelo fluxo protetivo. Quando o equipamento de arco submerso é operado adequadamente, os cordões de solda são lisos e uniformes, dispensando operações de esmerilhamento ou usinagem. -Não há necessidade de uso de máscara especial pelo soldador, pois o arco não é visível. -Não solda fora da posição plana, a não ser com um auxílio de um suporte para conter o fluxo, o que permite a soldagem circunferencial e horizontal.. 5.6 Requisitos básicos para a obtenção de soldas de boa qualidade • Limpeza A junta de solda e as regiões próximas devem estar formas e secas. A limpeza adequada da junta é fundamental para obter-se soldas satisfatórias. Ferrugem, carepa de usina, tinta, óleo, graxa, resíduos de goivagem ou esmeril podem adversamente afetar a qualidade da solda. Demais impurezas na junta aumentam o risco de defeitos. O problema mais grave causado pela ferrugem, carepa ou pelos contaminantes orgânicos (óleo, graxa, tinta, etc.) é a porosidade. Portanto: -Remova todas estas impurezas da junta e de suas regiões próximas. Se ainda persistir a presença de qualquer contaminante, devem ser usadas velocidades de soldagem mais baixas para permitir que as bolhas de gás formadas escapem da solda antes de sua solidificação. É sempre mais econômico. Prof. Fernando Penteado.

(20) 129 desengraxar a junta ou remover os contaminantes com uma tocha ou chuveiro de preaquecimento, do que reparar defeitos no cordão de solda; -Use somente arames limpos e livres de oxidação; -Peneire o fluxo usado na reciclagem para remover eventuais partículas de escória ou demais impurezas por ventura coletadas. • Umidade O fluxo deve estar sempre bem seco. Na sua armazenagem, os fluxos aglomerados devem ser protegidos contra absorção de umidade. Em áreas tropicais, recomendamos a ressecagem dos fluxos a temperaturas entre 250 a 300º C. durante um período de 3 a 4 horas na temperatura efetiva, antes da utilização. O fluxo remanescente no reservatório da máquina de solda deve ser removido e armazenado em estufas a temperaturas entre 100 e 150º C; portanto, não deve ser deixado em reservatórios abertos durante a noite. • Tensão A tensão do arco elétrico deve ser mantida constante durante o processo. Um aumento da mesma implica em um aumento no consumo de fluxo. Se o fluxo contém elementos de liga, conseqüentemente, a quantidade destes elementos, transferida para o metal de solda, também aumentará. • Preaquecimento O pré-aquecimeno pode ser necessário quando soldando aços de alta resistência. A temperatura de preaquecimento aumenta proporcionalmente com a espessura da chapa, à rigidez da junta e com os teores de carbono e elementos de liga presentes no metal base. Em soldas multipasses, mantenha uma temperatura entre passes igual aquela requerida no preaquecimento, até o término do último passe. • Soldas circunferenciais ou na posição horizontal Quando soldando peças circunferenciais ou na posição horizontal, a tendência do fluxo e do metal fundido escorrer deve ser contornada através de um suporte (conforme figura) ou usando baixas intensidades de corrente e altas velocidades de deslocamento.. 5.7 Aplicações Com uma escolha apropriada do equipamento e dos consumíveis (arame e fluxo), o processo de soldagem ao arco submerso pode ser largamente aplicado, atendendo aos requisitos de solda da indústria. O processo pode ser usado em todos os tipos de juntas e permite soldar uma completa gama de aços ao carbono e de baixa liga, desde chapas finas até as maiores espessuras obtidas. É também aplicável a alguns aços de alta liga, tratados termicamente e inoxidáveis, sendo o processo favorito para reconstrução e revestimento duro. Qualquer mecanização pode ser usada, desde a pistola manual semi-automática, passando-se pelo cabeçotes automáticos, até os dispositivos manipuladores universais. A boa qualidade das soldas, as altas taxas de deposição, a profunda penetração, a adaptabilidade do processo à completa automatização e suas características de conforto (não há projeção de raios luminosos, centelhas, respingos, fumaças ou excessiva radiação e calor) fazem do processo de soldagem ao arco submerso o preferido nas construções em aço. As principais aplicações são: . Construção naval; . Indústria automotiva; . Pontes e demais estruturas metálicas; . Oleodutos, gasodutos, aquedutos, tubulações em geral; . Vigas e colunas onde são requeridos longos comprimentos de solda; . Indústria petrolífera, inclusive na construção de plataformas marítimas (Off Shore), onde são requeridas boas propriedades mecânicas e resistência ao impacto a baixas temperaturas; . Reconstrução e revestimentos duros de peças que sofrem desgaste em equipamentos mecânicos, etc.. Prof. Fernando Penteado.

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