a1-soldagem.pdf
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SO
LDA
GE
M
HE
NR
IQU
E G
AR
CIA
DA
SILV
A (R
H/U
P/E
CT
AB
)
Para o bom
aproveitamento do curso não deixe de con
sultar o livro. A utilização
das transparências não substitui o livro.
SO
LDA
GE
M
•S
OLD
AG
EM
ÉU
M P
RO
CE
SS
O D
E
UN
IÃO
DE
MA
TE
RIA
IS
•S
OLD
A É
O P
RO
DU
TO
DE
ST
E
PR
OC
ES
SO
Corrente constante: processos m
anuais
Tensão constante: processos sem
i-automáticos
Ciclo de T
rabalho
•P
orcentagem de tem
po que uma fonte
pode prover uma dada corrente (arco
aberto) num intervalo de 10 m
inutos.
Exem
plo: 300 A à
60%
Ciclo de T
rabalho
Estim
ar ciclo de trabalho.
•E
xemplo: Q
uero operar uma fonte a 400 A
. Qual
o novo ciclo de trabalho para 10 minutos.
FF
CI I
C×
=2
C=
33,75%O
u seja, posso operar por aproxim
adamente 3,4 m
inutos, em
cada dez m
inutos. S
endo esta operação contínua ou interm
itente.
Norm
as e Qualificações
•ASME Boile
r ASME Boile
r ASME Boile
r ASME Boile
r and
and
and
andPressure
Pressure
Pressure
Pressure
Vesse
lVesse
lVesse
lVesse
lCode
Code
Code
Code--- -
Sectio
nSectio
nSectio
nSectio
nIXIXIX IX
•AWS D 1.1
AWS D 1.1
AWS D 1.1
AWS D 1.1 --- -Stru
ctural
Stru
ctural
Stru
ctural
Stru
cturalWelding
Welding
Welding
WeldingCode
Code
Code
Code--- -
Steel
Steel
Steel
Steel
•API S
TD 1104
API S
TD 1104
API S
TD 1104
API S
TD 1104 --- -Welding
Welding
Welding
WeldingofofofofPipelin
es
Pipelin
es
Pipelin
es
Pipelin
esand
and
and
and
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sFacilitie
sFacilitie
sFacilitie
s
EP
S•
A
Especificação
de P
rocedimento
de S
oldagem
(EP
S)
éum
documento no qual os valores perm
itidos de
diversas variáveis
do processo
estão registrados
para serem adotados, pelo soldador ou operador de
soldagem,
durante a
fabricação de
uma
dada junta
soldada. Variáveis im
portantes de um procedim
ento de soldagem
e que, portanto, podem fazer parte de um
a E
PS
incluem
, por
exemplo,
a com
posição, classe
e espessura
do(s) m
etal(is) de
base, processo(s)
de soldagem
, tipos de consumíveis e suas características,
projeto da junta, posição de soldagem, tem
peratura de pré-aquecim
ento e
entre passes,
corrente, tensão
e velocidade
de soldagem
, aporte
térmico,
número
aproximado de passes e técnica operatória.
RQ
PS
Registro de Q
ualificação de Procedim
ento (RQ
P)
TE
ST
ES
•E
nsaio de dobramento,
•E
nsaio de tração,•
Ensaio de im
pacto (ou outro ensaio para determinação
de tenacidade),•
Ensaio de dureza,
•M
acrografia,•
Ensaios não destrutivos (por exem
plo, radiografia)
QU
ALIF
ICA
ÇÕ
ES
•R
egistro de Teste de Q
ualificação de S
oldador.
DO
CU
ME
NT
OS
T
ÉC
NIC
OSP
linio Pecly
UN
-RIO
/ST
/EE
Fevereiro / 2007
1 –D
EF
INIÇ
ÕE
S
–P
rocedimento de S
oldagem:
Conjunto de variáveis e condições necessárias para a execução de
uma solda, de acordo com
as exigências do projeto.
–E
specificação de Procedim
ento de Soldagem
(EP
S)
Docum
ento que determina os lim
ites para o conjunto de variáveis econdições de um
procedimento de soldagem
, que devem ser seguidos
na sua execução.
–R
egistro da Qualificação de P
rocedimento de S
oldagem
(RQ
PS
)
Docum
ento que aprova a qualificação do procedimento de soldagem
,R
egistrando os dados de execução da solda da peça de teste, além
dos resultados dos ensaios requeridos.
2.1 -E
specificação de Procedim
ento de Soldagem
(E
.P.S
.)
A E
specificação de Procedim
ento de Soldagem
(EP
S) é
um docum
entopreparado para fornecer aos soldadores e operadores de soldagem
asdiretrizes para a produção de soldas.
Para atingir o seu objetivo, deve conter detalhadam
ente todos osparâm
etros e condições da operação de soldagem. U
m m
odelo deum
a EP
S encontra-se no A
nexo 1.
A E
specificação de Procedim
ento de Soldagem
éusada pelo Inspetor
de Soldagem
para o acompanham
ento das qualificações e da soldagemde produção, com
o objetivo de verificar se os parâmetros e condições
estabelecidas estão sendo seguidos.
2.2 -R
egistro da Qualificação de P
rocedimento de S
oldagem
(R
.Q.P
.S.)
A qualificação do procedim
ento de soldagem é
feita observandotodos os parâm
etros e condições estabelecidas na EP
S, seguida
de ensaios e exame da chapa ou tubo de teste.
Os parâm
etros principais da operação de soldagem e os resultados
dos ensaios e dos exames são registrados em
um form
ulário denom
inado Registro da Q
ualificação de Procedim
ento de Soldagem
(RQ
PS
). Um
modelo de um
RQ
PS
encontra-se no Anexo 2.
Qualifica
Qualifica
ç çãoão
de de P
rocedimento
Procedim
entode de
Soldagem
SoldagemR
etirada deC
orpos de Prova
Ensaio
Ensaio
de de T
raT
raç çãoão
(Transversal)
(Transversal)
Ensaio
Ensaio
de de T
raT
raç çãoão
(Transversal)
(Transversal)
Ensaio
Ensaio
de de D
obramento
Dobram
ento(F
ace)(F
ace)
Ensaio
Ensaio
de de D
obramento
Dobram
ento
Inspetores de Soldagem
Inspetores de Soldagem
O Inspetor de S
oldagem N
ível 1é
um profissional
que atua diretamente na obra executando o controle
e acompanham
ento da junta soldada, antes, durante e depois da soldagem
, baseado nos parâm
etros estabelecidos nas instruções de execução e inspeção de soldagem
.
O S
oldagem N
ível 2, além
das atribuições do Inspetor N
ível 1, éo profissional responsável pela
elaboração das instruções de soldagem, assim
com
o, pela qualificação de procedimentos de
soldagem e de soldadores.
Inspetores de Soldagem
ZA
C ou Z
TA
•Z
ON
A A
FE
TA
DA
PE
LO C
ALO
R O
U Z
ON
A
TE
RM
ICA
ME
NT
E A
FE
TA
DA
–R
EG
IÃO
D
O M
ET
AL B
AS
E Q
UE
SO
FR
EU
A
LTE
RA
ÇÕ
ES
MIC
RO
ES
TR
UT
UR
AIS
ELE
TR
OD
O R
EV
ES
TID
O
Polaridade D
iretaC
C (-)
Polaridade Inversa
CC
(+)
PR
OC
ES
SO
DE
SO
LDA
GE
M C
OM
E
LET
RO
DO
RE
VE
ST
IDO
PR
OC
ES
SO
DE
SO
LDA
GE
M C
OM
E
LET
RO
DO
RE
VE
ST
IDO
V –
Tensão do A
rco L -C
omprim
ento do Arco
I –Intensidade de C
orrente
M –
Valor M
aiorC
–V
alor Central
m –
Valor m
enor
Curva T
ombante ou
Corrente C
onstante
ELE
TR
OD
O R
EV
ES
TID
O
Características
FU
NÇ
ÕE
S D
O R
EV
ES
TIM
EN
TO
•proteção do m
etal de solda•
estabilização do arco•
adições de elementos de liga ao m
etal de solda
•F
ormar escória
•controle da integridade do m
etal de solda
Classificação
•B
ásicos•
Rutílicos
•C
elulósicos
Básico
•geralm
ente apresenta as melhores propriedades
mecânico m
etalúrgicas entre todos os eletrodos, destacando-se a tenacidade;
•elevados teores de carbonato de cálcio e fluorita,
gerando um m
etal de solda altamente desoxidado e com
m
uito baixo nível de inclusões complexas de sulfetos e
fosfetose controle de óxidos;
•cordão de m
édia penetração•
requer ressecagem a tem
peraturas relativamente altas;
•após algum
as horas de contato com a atm
osfera, requer ressecagem
por ser altamente higroscópico;
•E
xemplo: A
WS
E7018
Rutílico
•consum
ível de uso geral;•
revestimento apresenta até
50% de rutilo (T
iO2);
•m
édia penetração;•
escória de rápida solidificação, facilmente destacável;
•o m
etal de solda pode apresentar um nível de
hidrogênio alto •
requer ressecagem a um
a temperatura relativam
ente baixa, para que o m
etal de solda não apresente porosidades grosseiras.
•E
xemplo: A
WS
E6013
Celulósico
•elevada produção de gases resultantes da com
bustão dos m
ateriais•
orgânicos (principalmente a celulose);
•principais gases gerados: C
O2, C
O, H
2, H2O
(vapor);•
não devem ser ressecados;
•a atm
osfera redutora formada protege o m
etal fundido;•
o alto nível de hidrogênio no metal de solda depositado
impede o uso em
estruturas muito restritas ou em
m
ateriais sujeitos a trincas por hidrogênio;•
alta penetração;•
pouca escória, facilmente destacável;
•m
uito utilizado em tubulações e dutos na progressão
descendente;•
Exem
plo: AW
S E
6010
Penetração
•A
corrente de soldagem é
a variável que m
ais influína penetração.
•Q
uanto maior o valor da corrente m
aior a penetração.
A soldagem
com C
C+
garante maior
penetração e menor taxa de deposição.
•T
AX
A D
E D
EP
OS
IÇÃ
O:
A taxa de deposição
de um determ
inado eletrodo revestido influencia substancialm
ente o custo total do metal de solda
depositado. A taxa de deposição é
a massa de
metal de solda depositado por unidade de
tempo (de arco aberto). E
la aumenta com
a corrente de soldagem
Taxa de D
eposição = kg/h
•A
eficiência de deposiçãorepresenta a
massa de m
etal de solda depositado com
parada com a m
assa total de eletrodo consum
ido e éexpressa por um
percentual (desconsidera-se as sobras).
•N
ão háfum
aça
•N
ão háescória
•N
ão hárespingo
Gás de proteção
•U
tilização de Gases Inertes
•O
mais utilizado é
o Argônio (A
r)•
Tam
bém pode ser utilizado o H
élio (He)
(alto custo ).
Características
•U
tiliza eletrodo de Tungstênio
•E
letrodo não consumível
•O
metal de adição apresenta-se na form
a de vareta.
•P
ermite a soldagem
autógena (sem m
etal de adição)
Vantagens
Aplicações
•M
uito utilizado na soldagem de aços inoxidáveis e alum
ínio
•U
tilizado em chapas finas
CLA
SS
IFIC
AÇ
ÃO
AW
S
ER
XX
S-X
MIG
/MA
G
Gases de P
roteção•
MIG
–(M
etal InertGas)U
tilização de G
ases Inertes (Ar/H
e)•
MA
G –
(Metal A
ctiveG
as) –C
O2 /O
2 /Ar
Gases A
tivos ou Misturas
MIG
/MA
G(+)
( -)
Alim
entador do aram
e
Gás
Fonte
Tocha
Aram
e
Cabos
Peça
Auto-R
egulação
C1
V1
A1
C2
V2
A2
Qdo
comprim
ento do Arco aum
entar
A3
C3
V3
Qdo
compr arco dim
inuir
Pequenas variações de T
ensãoG
randes variações de Corrente
∆∆∆ ∆V
∆∆∆ ∆A
C = f (V
)
V = 1/f (A
)
Tensão(V
)
Corrente (A
)
Característica E
stática -T
ensão Constante ou P
lana
GA
SE
S D
E P
RO
TE
ÇÃ
O
* CO
2puro * argônio + C
O2
* argônio + O2
* argônio + CO
2+ O
2
Pro
tege a po
Pro
tege a poç ça d
e fusão
, estabiliza o arco el
a de fu
são, estabiliza o
arco elé étrico
, influên
cia no form
ato do
trico, influ
ência no
formato
do cord
ão, m
od
o de tran
sferência met
cordão
, mo
do d
e transferência m
etá álica, p
enetralica, p
enetraç ção e acabam
ento
do
ão e acabam
ento
do
cordão
cordãoV
antagens e Limitações
MO
DO
S D
E T
RA
NS
FE
RÊ
NC
IA
CU
RT
O C
IRC
UIT
O
-T
ransferências sucessivas por curto circuitos-
Utiliza baixa corrente e arcos curtos
Representação do processo de transferência por C
urto-C
ircuitoU
ma gota de m
etal fundido éform
ada no fim do eletro
do. Quando ela se torna suficientem
entegrande
para entrar em contato com
a poça de fusão, o arco sofre um
curto circuito. Isto eleva a corrente de soldagem
e a corrente éliberada, perm
itindo que o arco seja ignitado
novamente. O
aumento da
corrente causado pelo curto circuito gera respingos.
MO
DO
S D
E T
RA
NS
FE
RÊ
NC
IA
SP
RA
Y
-G
otas finas e altas velocidades-
Utiliza altas correntes e altas voltagens
MO
DO
S D
E T
RA
NS
FE
RÊ
NC
IA
GLO
BU
LAR
(MA
G)
Gotas de grandes dim
ensões a baixas velocidades
-U
tiliza altas correntes e arcos longos ( 75 a 900 A)
MO
DO
S D
E T
RA
NS
FE
RÊ
NC
IA
•C
O2
–G
LOB
ULA
R E
CU
RT
O C
IRC
UIT
O
•A
r –M
AIO
R T
EN
DÊ
NC
IA D
E F
OR
MA
R
“SP
RA
Y”
Classificação A
WS
Arco S
ubmerso
•A
energia necessária éfornecida por um
arco elétrico desenvolvido entre a peça e um
eletrodo consum
ível, que écontinuam
ente alimentado à
região de soldagem. O
arco estásubm
erso em
uma cam
ada de fluxo granular que se funde parcialm
ente, formando um
a escória líquida, que sobe à
superfície da poça metálica fundida,
protegendo-a da ação contaminadora da
atmosfera. E
m seguida essa escória solidifica-
se sobre o cordão de solda,
Arco S
ubmerso
•A
s tensões usuais requeridas situam-se
na faixa dos 20 a 55 Volts. A
s intensidades de corrente m
ais usuais chegam
até2000 A
mpères; em
casos excepcionais usam
-se intensidades de até4000 A
mpères.
Arco S
ubmerso
Peça
Fonte
Porta
Fluxo
Cabo de C
ontrole
Controle
Peça
Arco S
ubmerso
VA
NT
AG
EN
S
•A
lcança-se uma elevada taxa de deposição, que em
conseqüência propicia um
a grande velocidade de soldagem.
•C
onsegue-se alcançar uma grande penetração com
este tipo de processo, o que dim
inui a necessidade de abertura de chanfro.
•P
ossibilita ao operador dispensar o uso de protetores visuais.
•P
ermite obter m
aior rendimento de deposição que a m
aioria dos outros processos.
•E
xcelente qualidade do metal de solda
•U
sado na soldagem de peças robustas
Arco S
ubmerso
DE
SV
AN
TA
GE
NS
OU
LIMIT
AÇ
ÕE
S•
A soldagem
pode se realizar somente nos
limites da posição plana (ou em
filete horizontal desde que haja um
suporte adequado para o F
LUX
O).
•É
praticamente im
possível soldar juntas de difícil acesso.
•H
ánecessidade de rem
oção de escória a cada passe de soldagem
.•
A superfície do chanfro deve ser regular e a
ajustagem da junta bastante uniform
e.•
ZA
C grande
Fluxos
•A
glomerados
•F
undidos
Fluxos
Fluxos aglom
erados•
melhor desem
penho na remoção de óxidos e carepa;
•m
enor consumo de fluxo: 30 -
40% m
enor que fluxos fundidos;
•baixo custo de fabricação;
•podem
ser ligados;•
Com
o as partículas dos fluxos aglomerados não são
quimicam
ente homogêneas, a rem
oção de finos pode alterar a com
posição química do m
etal depositado e conseqüentem
ente suas propriedades mecânicas.
Fluxos
Fluxos fundidos
•com
posição química apropriada (requerida);
•m
aterial (produto) homogêneo;
•custo de fabricação elevado;
•não higroscópico (não contém
água quimicam
ente ligada);
•soldas m
ais consistentes com m
enor risco de trincas por hidrogênio;
•m
aior estabilidade do arco, mesm
o em correntes
elevadas;•
maiores velocidades de soldagem
e possibilidade de reciclagem
.CLA
SS
IFIC
AÇ
ÃO
AW
S
OX
IGÁ
S
Oxigás
•calor gerado por cham
a resultantes da com
bustão de um gás.
•O
xigênio(com
burente) + C
ombustível
•O
gáscom
bustívelmais
usadoé
o A
cetileno(alta
temperatura
dacham
a).O
utrosgases: B
utano, Propano, M
etano, E
tileno, gás natural
Oxigás
Oxigás
VA
NT
AG
EN
S•
Equipam
ento ébarato e versátil, é
ótima
para chapas finas, não usa energia elétrica e solda em
todas as posições.
OX
IGÁ
S
DE
SV
AN
TA
GE
NS
•C
hamas pouco concentradas, o que
acarreta grandes zonas termicam
ente afetadas pelo calor, é
necessária grande habilidade do soldador, não é
econômica
para chapas espessas, tem baixa taxa de
deposição, manuseia gases perigosos
OX
IGÁ
S
Stir
Welding, F
HP
P e F
rictionS
titchW
elding
SIG
LAS
•E
letrodo Revestido
-SM
AW
–S
hieldedM
etal Arc W
elding
•T
IG -G
TA
W-
Gas
Tungsten
Arc W
elding
•M
IG/M
AG
-GM
AW
-G
asM
etal Arc
Welding
•A
rco Subm
erso-S
AW
-S
ubmerged
Arc
Welding
•A
RA
ME
TU
BU
LAR
–F
.C.A
.W-
Flux C
oredA
rc Welding
Descontinuidades na S
oldagem
PO
RO
SID
AD
E
Pode ser gerados por: sujeiras,
graxas, insuficiente proteção, I e V
elevados
MO
RD
ED
UR
A
Causas: com
primento excessivo dos arco, alta I, alta
vel. de soldagem, m
anipulação incorreta.
MO
RD
ED
UR
A
Falta de F
usão e Falta
de Penetração
Causas: m
álim
peza, alta vel. de soldagem
, baixa corrente, dificuldade de acesso, m
anipulação incorreta do eletrodo
Penetração E
xcessiva
CO
RR
EN
TE
ELE
VA
DA
Respingos
Corrente excessiva, alta taxa de
deposição, eletrodo úmido
INC
LUS
ÃO
DE
ES
CÓ
RIA
Causas: M
anipulação incorreta do eletrodo, m
álim
peza ente passes
CR
AT
ER
A
CA
US
A:
INT
ER
RO
MP
IME
NT
O A
BR
UP
TO
DA
SO
LDA