Soldagem Soldagem é a operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando na junta a continuidade das propriedades físicas e químicas necessárias ao seu desemprenho. Solda é a junta resultante da operação opera ção de soldagem.
Classifcação do Processo de Soldagem A classicação foi feita com base em divisão em famílias, envolv volven end do o fen!meno físi físico co e util utili" i"an ando do para para as subdivis#es a forma de energia empregada no proces processo so.. Assim, Assim, a divisã divisão o dos processos será reali"ada em tr$s grandes famílias% •
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Sold Soldag agem em por por fusã fusão o &fases líquida'líquida() Soldagem por pressão &fases s*lida's*lida() +rasagem &fases s*lida'líquida(.
Representação Representaç ão Esquemática dos Principais Processos de Solda SOLDAGEM POR COSTURA
SOLDAGEM POR PONTOS
TIG
SOLDAGEM SOLDAGEM MIG/MAG
SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO
SOLDAGEM A PLASMA
SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR
SOLDAGEM POR ELETROESCÓRIA
SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO
Deeitos Trincas de solidifcação ou trincas a quente uitos aços com alto teor de liga e a maioria das ligas não ferrosas requerem eletrodos ou metal de adição diferentes do metal de base, porque possuem uma fai-a de temperatura de solidicação maior do que outras ligas. sso torna essas ligas suscetíveis / ssuração de solidicação ou a quente, que pode ser evitada mediante a escolha de consumíveis especiais que proporcionam a adição de elementos que redu"em a fai-a de temperatura de solidicação. A ssuração a quente também é fortemente in0uenciada pela direção de solidicação dos grãos na solda ,quando grãos de lados opostos crescem juntos numa forma colunar, impure"as e constituintes de bai-o ponto de fusão podem ser empurrados na frente de solidicação para formar uma linha fraca no centro da solda.
Trincas induzidas por hidrognio no metal de solda 1sse modo de ssuração acontece a temperaturas pr*-imas da ambiente, sendo mais comumente observada na "ona termicamente afetada. 2 hidrog$nio é introdu"ido na poça de fusão através da umidade ou do hidrog$nio contidos nos compostos dos 0u-os ou nas superfícies dos arames ou do metal de base, resultando em que a poça de fusão e o cordão de solda já solidicado tornam'se um reservat*rio de hidrog$nio dissolvido. 3uma poça de fusão de aço o hidrog$nio se difunde do cordão de solda para as regi#es adjacentes da "ona termicamente afetada que foram reaquecidas sucientemente para formar austenita. 4 medida que a solda se resfria a austenita se transforma e diculta a difusão posterior do hidrog$nio. 2 hidrog$nio retido nessa região adjacente ao cordão de solda pode causar ssuração.
Porosidade •
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5omo resultado de reaç#es químicas na poça de fusão, isto é, se os *-idos de ferro poderão reagir com o carbono presente para liberar mon*-ido de carbono &52(. A porosidade pode ocorrer no início do cordão de solda na soldagem manual com eletrodo revestido porque nesse ponto a proteção não é totalmente efetiva. 6ela e-pulsão de gás de solução / medida que a solda solidica, como acontece na soldagem de ligas de alumínio quando o hidrog$nio originado da umidade é absorvido pela poça e mais tarde liberado. 6elo aprisionamento de gases na base de poças de fusão turbulentas na soldagem com gás de proteção, ou o gás evoluído durante a soldagem do outro lado de uma junta em 787 numa chapa com tinta de fundo.
A maioria desses efeitos pode ser facilmente evitada, embora a porosidade não seja um defeito e-cessivamente danoso /s propriedades mec9nicas, e-ceto quando a0ora / superfície. :uando isso acontece, pode favorecer a formação de entalhes que poderão causar falha prematura por fadiga.
!nclus"es de esc#ria ou outras inclus"es 5om processos que utili"am 0u-o é possível que algumas partículas desse 0u-o sejam dei-adas para trás, formando inclus#es no cordão de solda. ; mais provável de as inclus#es ocorrerem entre passes subsequentes ou entre o metal de solda e o chanfro do metal de base. A causa mais comum é a limpe"a inadequada entre passes agravada por uma técnica de soldagem ruim, com cord#es de solda sem concord9ncia entre si ou com o metal de base. As inclus#es isoladas não são muito danosas /s propriedades mec9nicas, porém podem iniciar o processo de fratura. <á outras formas de inclus#es que são mais comuns em soldas de ligas não ferrosas ou de aços ino-idáveis do que em aços estruturais. nclus#es de *-idos podem ser encontradas em soldas com gás de proteção onde o gás foi inadequadamente escolhido ou inclus#es de tungst$nio na soldagem =8A> &8=( com correntes muito altas para o di9metro do eletrodo de tungst$nio ou quando este toca a peça de trabalho.
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8rincas de cratera ?alta de fusão 6erl do cordão desfavorável
Terminologia de Soldagem $untas
@egião onde duas ou mais partes da peça são unidas pela operação de soldagem.
Chanro
6ara conseguirmos e-ecutar as soldas, na maioria das ve"es precisamos preparar aberturas ou sulcos na superfície das peças que serão unidas estas aberturas recebem o nome de chanfro.
Seç"es de Solda A solda em si também possui diferentes seç#es e cada uma recebe um determinado nome. A "ona fundida de uma solda é constituída pelo metal de solda, que normalmente é uma mistura do metal base &material da peça( e do metal de adição &metal adicionado na região de solda(. Ao lado do cordão temos uma região que tem sua estrutura e propriedades afetadas pelo calor e que denominamos "ona termicamente afetada. 1ventualmente podemos utili"ar um suporte na parte inferior da solda, que ajuda a conter o material fundido na operação de soldagem e que pode ou não ser removido ap*s o término da solda, chamado de mata'junta ou de cobre' junta.
Sim%ologia
Eletrodo Re&estido 1m BCDE, 2scar Fjellberg, um engenheiro sueco, tinha um problema% ele precisava melhorar a qualidade dos trabalhos de reparo em navios e caldeiras em =othenburg, o que resultou na invenção do primeiro eletrodo revestido, onde o revestimento era constituído, originalmente, de uma camada de material argiloso &cal(, cuja função era facilitar a abertura do arco e aumentar sua estabilidade. ; um processo de soldagem por fusão a arco elétrico que utili"a um eletrodo consumível, no qual o calor necessário para a soldagem provem da energia liberada pelo arco formado entre a peça a ser soldada e o referido eletrodo. A proteção da poça de fusão é obtida por meio dos gases gerados pela decomposição do revestimento do eletrodo, sendo que o material de adição que é manuseado sem pressão provem do metal que comp#e o eletrodo.
'antagens •
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=rande versatilidade em termos de ligas soldáveis, operacionalidade e características mec9nicas e metalGrgicas do metal depositado. 5usto relativamente bai-o e a simplicidade do equipamento necessário, comparados com outros processos) 6ossibilidade de uso em locais de difícil acesso ou abertos, sujeitos / ação de ventos.
(imitaç"es • •
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+ai-a produtividade, em termos de ta-a de deposição e de ocupação do soldador. 3ecessidade de um treinamento especíco, que é demorado e oneroso, particularmente para certas aplicaç#es de maior responsabilidade) 3ecessidade de cuidados especiais para os eletrodos, principalmente com os do tipo básico) =rande volume de gases e fumos gerados no processo
)unç"es do Re&estimento 2s eletrodos revestidos são constituídos por uma alma metálica cercada por um revestimento composto de matérias org9nicas e ou minerais de dosagem bem denida. A princípio, as funç#es básicas do revestimento são% a. 6roteger o arco contra o 2-ig$nio e 3itrog$nio do ar, através dos gases gerados pela decomposição do revestimento em alta temperatura. b. @edu"ir a velocidade de solidicação, proteger contra a ação da atmosfera e permitir a desga"eicação do metal de solda através da esc*ria. c. ?acilitar a abertura e estabili"ar o arco. d. ntrodu"ir elementos de liga no material depositado e deso-idar o metal de solda. e. ?acilitar a soldagem nas diversas posiç#es de trabalho. f. Servir de guia /s gotas em fusão em direção ao banho. g. 5onstituir'se em isolante elétrico na soldagem em chanfros estreitos ou de difícil acesso.
Tipos de Re&estimento Re&estimento Celul#sico •
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1levada produção de gases resultantes da combustão dos materiais org9nicos &principalmente a celulose() 6rincipais gases gerados% 52H, 52,
Re&estimento Rut*lico • • • • • •
5onsumível de uso geral) @evestimento apresenta até IDJ de rutilo &8i2H() édia penetração) 1sc*ria de rápida solidicação, facilmente destacável) etal de solda pode apresentar um nível de hidrog$nio alto &até KD mlLBDDg() @equer ressecagem a uma temperatura relativamente bai-a, para que o metal de solda não apresente porosidades grosseiras.
Re&estimento +ásico •
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=eralmente apresenta as melhores propriedades mec9nico metalGrgicas entre todos os eletrodos, destacando'se a tenacidade) 1levados teores de carbonato de cálcio e 0uorita, gerando um metal de solda altamente deso-idado e com muito bai-o nível de inclus#es comple-as de sulfetos e fosfetos) 3ão opera bem em 5A, quando o teor de 0uorita é muito elevado) 1sc*ria 0uida e facilmente destacável) 5ordão de média penetração e perl plano ou conve-o) @equer ressecagem a temperaturas relativamente altas) Ap*s algumas horas de contato com a atmosfera, requer ressecagem por ser altamente higrosc*pico)
Re&estimento de ,lt*ssimo Rendimento • • • •
Adição de p* de ferro &rutílicoLbásico() Aumenta a ta-a de deposição) 6ode ou não ser ligado) Aumenta a 0uide" da esc*ria, devido / formação de *-ido de ferro)
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elhora a estabilidade do arco e a penetração é redu"ida, principalmente com alta intensidade de corrente, o que pode minimi"ar a ocorr$ncia de mordeduras) 6ossibilidade de soldar por gravidade &arraste() @edu" a tenacidade do metal de solda. 1letrodos de altíssimo rendimento possuem uma aplicação com altas ta-as de deposição, que é a soldagem por gravidade em estaleiros navais com o dispositivo &tripé(.
Soldagem T!Soldagem 8= &8ungsten nert =as( ou =8A> &=as'Shielded 8ungsten Arc >elding( é um processo que utili"a um eletrodo s*lido de tungst$nio não consumível. 2 eletrodo, o arco e a área em volta da poça de fusão da solda são protegidos por uma atmosfera protetora de gás inerte. Se um metal de enchimento é necessário, ele é adicionado no limite da poça de fusão. A soldagem 8= produ" uma solda limpa e de alta qualidade. 5omo não é gerada esc*ria, a chance de inclusão da mesma no metal de solda é eliminada, e a solda não necessita de limpe"a no nal do processo. A soldagem 8= é largamente utili"ada para solda com alumínio e com ligas de aço ino-idável onde a integridade da solda é de e-trema import9ncia. ; também utili"ada para juntas de alta qualidade em indGstrias nucleares, químicas, aeronáuticas e de alimento.
Soldagem .!-/.,6@251SS2 =LA= &18AM 31@8 =ASL18AM A58N1 =AS( = é um processo por fusão a arco elétrico que utili"a um arame eletrodo consumível continuamente alimentado / poça de fusão e um gás inerte para proteção da região de soldagem. A= é um processo de soldagem semelhante ao =, porém utili"ando um gás ativo &52H( para proteção da região de soldagem. 1m ambos os processos geralmente o metal de adição possui a mesma composição química do metal base. A transfer$ncia do material do arco é bastante melhorada comparandose ao processo 8= devido ao aumento da eci$ncia do ganho de calor causado pela presença no arco das partículas de material superaquecido. 1-istem E tipoes de transferencia de material de soldagem =LA=
