apostila de soldagem faetec-revisÃo

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 1 – _________________________________________________________ Noções Básicas de Processos de Soldagem e Corte __________________________________________________________

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Page 1: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 1 –

_________________________________________________________

Noções Básicas de Processos de Soldagem

e Corte

__________________________________________________________

Page 2: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 2 –

SUMÁRIO Processos de Soldagem 03Definição de solda, Considerações sobre solda, Fontes de calor utilizadas 04Classificação dos Processos de soldagem Solda por fusão 04 Solda por pressão 04Considerações sobre os principais processos de soldagem Solda oxigas 05 Solda a arco elétrico Com eletrodo revestido 05 Com proteção gasosa (MIG/MAG) 05 Com proteção gasosa (TIG) 06 A arco submerso 08 Solda por resistência elétrica 10 Solda por brasagem 13Tabelas Material/espessura x processos 16 Soldagem por pressão x fontes de energia 17 Soldagem por fusão x fontes de energia 17 Tipos de fontes 18Soldagem a arco elétrico O arco elétrico, fontes de corrente de soldagem 18 Máquinas de solda 19Soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido 22Eletrodo revestido Tipos de revestimento 28 Funções do revestimento 28 Classificações dos eletrodos 29 Manuseio, armazenamento e secagem 32Soldagem oxi-acetilênica Fases da combustão 32 Chama oxi-acetilênica, ignição e extinção da chama, regulagem da chama 32 Tipos de chama 33 Métodos de soldagem 33Oxi-corte 36 Maçarico de corte 37 Bicos de corte/Dados operacionais 38 Execução do oxi-corte 39 Verificação antes do corte 40Corte por plasma 41 Corte plasma convencional 41 Corte plasma com ar comprimido 42 Segurança no processo 42Segurança Definição de acidente de trabalho 43 Segurança no processo de soldagem, Segurança no processo oxiacetilênico 43 Cuidados com equipamentos 43 Agentes nocivos 43Equipamentos de Proteção 44

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 3 –

Processos De Soldagem

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 4 –

DEFINIÇÃO DA SOLDA Existem várias definições de solda, segundo diferentes normas. A solda pode ser definida como uma união de peças metálicas, cujas superfícies se tornaram plásticas ou liquefeitas, por ação de calor ou de pressão, ou mesmo de ambos. Poderá ou não ser empregado metal de adição para se executar efetivamente a união.

CONSIDERAÇÕES SOBRE A SOLDA Na soldagem, os materiais das peças devem ser, se possível, iguais ou, no mínimo, semelhantes em termos de composição. As peças devem ser unidas através de um material de adição, também igual em termos de características, pois os materiais se fundem na região da solda. O metal de adição deve ter uma temperatura de fusão próxima àquela do metal-base ou, então, um pouco abaixo dela, caso contrário, ocorrerá uma deformação plástica significativa.

FONTES DE CALOR UTILIZADAS As fontes principais utilizadas na soldagem de metais, como fornecedoras de calor, são:

. chama oxiagas;

. arco elétrico.

Utiliza-se amplamente o arco elétrico na fabricação industrial, porque se aplica a quase todos os metais a serem soldados e em todas as espessuras imagináveis.

CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM Atualmente, os processos antigos de soldagem quase não têm aplicação, pois foram aperfeiçoados, surgindo novas técnicas. Com o emprego de novas tecnologias, atingiram-se elevados índices de eficiência e qualidade na soldagem.

• Solda por fusão Soldagem por fusão é o processo no qual as partes soldadas são fundidas por meio de ação de energia elétrica ou química, sem que ocorra aplicação de pressão.

• Solda por pressão Soldagem por pressão é o processo no qual as partes soldadas são inicialmente unidas e posteriormente pressionadas uma contra a outra para efetuar a união.

Solda por chama oxigas

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 5 –

CONSIDERAÇÕES SOBRE OS PRINCIPAIS PROCESSOS DE SOLDAGEM

• Solda oxigas (ex.: oxiacetilênica) A temperatura alcançada com a chama oxiacetilênica é de 3200ºC na ponta do cone. A chama é o resultado da combustão do oxigênio e do acetileno. Aplicando-se esse processo, pode-se soldar com ou sem material de adição (vareta). Este tipo será detalhado posteriormente.

• Solda a arco elétrico - Com eletrodo revestido A temperatura do arco elétrico atinge valores de até 6000ºC. Seu calor intenso e concentrado solda rapidamente as peças e leva o material de adição até o ponto de fusão. Nesse estado, os materiais se misturam e, após o resfriamento, as peças ficam soldadas. Normalmente ela é utilizada em aço carbono, ferro fundido, metais não-ferrosos, ligas, etc. Este tipo será detalhado posteriormente.

- Com proteção gasosa (MIG/MAG) Na soldagem ao arco elétrico com gás de proteção (GMAW –Gas Metal Arc Welding), também conhecida como soldagem MIG/MAG (MIG – Metal Inert Gas e MAG – Metal Active Gas), um arco elétrico é estabelecido entre a peça e um consumível (eletrodo) na forma de arame. A alimentação do arame à poça ocorre com velocidade controlada e constante. O arco funde continuamente o arame à medida que este é alimentado à poça de fusão. O metal de solda é protegido da atmosfera pelo fluxo de um gás (ou mistura de gases) inerte ou ativo.

1. Arco elétrico; 2. Eletrodo; 3. Carretel ou tambor; 4. Roletes de tração;

5.Conduíte flexível; 6. Conjunto de mangueiras; 7. Pistola de soldagem;

8. Fonte de potência; 9. Bico de Contato; 10. Gás de proteção; 11. Bocal do Gás de proteção;

12. Poça de fusão.

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 6 –

O processo de soldagem funciona com corrente contínua (CC), normalmente com o arame no pólo positivo. Essa configuração é conhecida como polaridade reversa. A polaridade direta é raramente utilizada por causa da transferência deficiente do metal fundido do arame de solda para a peça. O processo MIG/MAG é aplicável à soldagem de todos os metais comercialmente importantes como os aços, o alumínio, aços inoxidáveis, não ferrosos como Alumínio, Cobre, Magnésio, Níquel e suas ligas. Materiais com espessura acima de 0,76 mm podem ser soldados praticamente em todas as posições. Basicamente o processo MIG/MAG inclui três técnicas distintas de modo de transferência de metal: curto-circuito (short arc), globular (globular) e aerossol (spray arc). Essas técnicas descrevem a maneira pela qual o metal é transferido do arame para a poça de fusão. Na transferência por curto-circuito a transferência ocorre quando um curto-circuito elétrico é estabelecido. Isso acontece quando o metal fundido na ponta do arame toca a poça de fusão. Na transferência por aerossol pequenas gotas de metal fundido são desprendidas da ponta do arame e projetadas por forças eletromagnéticas em direção à poça de fusão. A transferência globular ocorre quando as gotas de metal fundido são muito grandes e movem-se em direção à poça de fusão sob a influência da gravidade. Os fatores que determinam o modo de transferência de metal são a corrente de soldagem, o diâmetro do arame, o comprimento do arco (tensão), as características da fonte e o gás de proteção. De um modo geral pode-se dizer que as principais vantagens da soldagem MIG/MAG são: - alto fator de trabalho do soldador; - grande versatilidade de espessuras aplicáveis; - ausência de remoção de escória; - a soldagem pode ser executada em todas as posições; - alta taxa de deposição do metal de solda; - tempo total de execução de soldas de cerca da metade do tempo se comparado ao eletrodo revestido; - altas velocidades de soldagem; - menos distorção das peças; - não há perdas de pontas como no eletrodo revestido. A principal limitação da soldagem MIG/MAG é sua maior sensibilidade à variação dos parâmetros elétricos de operação de soldagem, que influenciam diretamente na qualidade do cordão de solda depositado. Além disso deve ser ressaltado o alto custo do equipamento, a grande emissão de radiação ultra violeta, maior necessidade de manutenção em comparação com os equipamentos para soldagem de eletrodos revestidos e menor variedade de consumíveis - Com proteção gasosa (TIG) São freqüentemente chamados de Heliarc, Heliwelding e Argonarc, nomes derivados da combinação entre o arco e o gás. Os gases normalmente empregados são o argônio ou o hélio, que têm a função de proteger o metal em estado de fusão contra a contaminação de outros gases da atmosfera, tais como o oxigênio e o nitrogênio.

O calor necessário para a soldagem provém de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio (não consumível) e o metal-base. O processo TIG difere da solda convencional e do MIG, pois o eletrodo não se funde e não deposita material. Quando necessário, pode-se utilizar metal de adição, como na solda oxiacetilênica (vareta), mas não se devem estabelecer comparações entre os dois processos. É normalmente utilizado para todos os aço, aços inoxidáveis, ferro fundido, ligas resistentes ao calor, cobre, latão, prata, ligas de titânio, alumínio e suas ligas, etc. Solda em peças de pequena espessura ou juntas complexas, ou se for necessário um controle muito rigoroso do calor cedido à peça. Assim como peças leves ou de precisão como as usadas na indústria aerospacial.

Page 7: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 7 –

Seu grande desenvolvimento deveu-se à necessidade de disponibilidade de processos eficientes de soldagem para materiais difíceis, como o alumínio e magnésio, notadamente na indústria da aviação no começo da Segunda grande guerra mundial. As variáveis que determinam basicamente o processo são a tensão do arco, a corrente de soldagem, velocidade de avanço e o gás de proteção. Deve-se considerar que as variáveis não agem especificamente de forma independente, havendo forte interação entre elas. Devido à baixa taxa de deposição, sua aplicação é limitada à soldagem de peças pequenas e no passe de raiz, principalmente de metais não-ferrosos e de aço inoxidável. O arco elétrico na soldagem TIG produz soldas com boa aparência e acabamento. Isso exige pouca ou nenhuma limpeza após a operação de soldagem. Esse arco pode ser obtido por meio de corrente alternada (CA), corrente contínua e eletrodo negativo (CC-), e corrente contínua e eletrodo positivo (CC+), que é pouco usada pelos riscos de fusão do eletrodo e contaminação da solda. Um arco de soldagem TIG ideal é aquele que fornece a máxima quantidade de calor ao metal-base e a mínima ao eletrodo. Além disso, no caso de alumínio e magnésio e suas ligas, ele deve promover a remoção da camada de óxido que se forma na frente da poça de fusão. Dependendo da situação e de acordo com as necessidades do trabalho, cada um dos modos de se produzir o arco (CA, CC+ ou CC-) apresenta um ou mais desses requisitos.

O equipamento usado na soldagem TIG é composto basicamente por: -fonte de energia elétrica; -tocha de soldagem; -fonte de gás protetor; -eletrodo para a abertura do arco; -unidade para circulação de água para refrigeração da tocha.

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 8 –

A tocha de soldagem tem como função suportar o eletrodo de tungstênio e conduzir o gás de proteção de forma apropriada. Ela é dotada de uma pinça interna que serve para segurar o eletrodo e fazer o contato elétrico. Possui também um bocal que pode ser de cerâmica ou de metal e cuja função é direcionar o fluxo do gás.

Todas as tochas precisam ser refrigeradas. Isso pode ser feito pelo próprio gás de proteção, em tochas de capacidade até 150 A, ou, para tochas entre 150 e 500 A, com água corrente fornecida por um circuito de refrigeração composto por um motor elétrico, um radiador e uma bomba d’água. - A Arco Submerso (SAW)

É um processo de soldagem por fusão, no qual a energia necessária é fornecida por um arco elétrico desenvolvido entre a peça e um eletrodo consumível, que é continuamente alimentado à região de soldagem. O arco está submerso em uma camada de fluxo granular que se funde parcialmente, formando uma escória líquida, que sobe à superfície da poça metálica fundida, protegendo-a da ação contaminadora da atmosfera. Em seguida essa escória solidifica-se sobre o cordão de solda, evitando um resfriamento demasiado rápido.

No processo automático, o cabeçote pode mover-se ao longo da peça a ser soldada ou ser estacionário, sendo que nesse caso é a peça que se desloca sob o arco. Quando o processo é semi-automático, o alimentador de fluxo e a pistola de soldagem constituem um conjunto separado que é conduzido pelo operador ao longo da junta.

Page 9: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 9 –

Como fonte de energia podem ser usados: a) Um transformador →C.A. b) Um conjunto transformador-retificador →C.A. / C.C. c) Um conversor →C.C. As principais vantagens deste processo de soldagem são: - Este processo permite obter um grande rendimento térmico; - Alcança-se uma elevada produção específica de material de adição, que em conseqüência propicia uma grande velocidade de soldagem; - Consegue-se alcançar uma grande penetração com este tipo de processo, o que diminui a necessidade de abertura de chanfro; - Possibilita ao operador dispensar o uso de protetores visuais; - Permite obter maior rendimento de deposição que a maioria dos outros processos. As desvantagens ou limitações a citar são: - A soldagem pode se realizar somente nos limites da posição plana ( ou em filete horizontal desde que haja um suporte adequado para o pó); - É praticamente impossível soldar juntas de difícil acesso; - Há necessidade de remoção de escória a cada passe de soldagem; - A superfície do chanfro deve ser regular e a ajustagem da junta bastante uniforme. > Fluxos Os fluxos tem diversas funções na soldagem a Arco Submerso, entre elas: estabilizar o arco, fornecer elementos de liga para o metal de solda, proteger o arco e o metal aquecido da contaminação pela atmosfera, minimizar as impurezas no metal de solda, formar escória com determinadas propriedades físicas e químicas que podem influenciar o aspecto e o formato do cordão de solda, sua destacabilidade, a ocorrência de mordeduras, etc.. Os fluxos usados no processo a arco submerso são granulares e constituídos de substâncias fusíveis à base de minerais contendo óxidos de manganês, silício, titânio, alumínio, cálcio, zircônio, magnésio e outros componentes. Podem ser quimicamente neutros, ácidos ou básicos, dependendo da mistura de óxidos, não devem produzir grandes quantidades de gases durante a soldagem e devem ter características elétricas estáveis. Em termos de fabricação, os fluxos podem ser dos grupos fundidos ou não fundidos; os primeiros são produzidos pela fusão da mistura de seus componentes em fornos, sendo posteriormente resfriados, britados, moídos, peneirados e embalados. Os fluxos não fundidos podem ser subdivididos em misturados, aglomerados e sinterizados. O tipo de fluxo mais utilizado no Brasil é o aglomerado, no qual uma mistura de pós é aglomerada por um ligante, endurecido posteriormente ao forno, moído, peneirado e embalado; devido sua higroscopicidade há necessidade de controle de umidade no armazenamento.

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 10 –

• Solda por Resistência Elétrica

A soldagem por resistência compreende um grupo de processos pelos quais a união das peças acontece em superfícies sobrepostas ou em contato topo a topo, por meio do calor gerado pela resistência à passagem da corrente elétrica (Efeito Joule) e pela aplicação de pressão. Efeito Joule é o resultado da transformação da energia elétrica em energia térmica. É pelo efeito Joule que a resistência do chuveiro aquece a água do nosso banho. Esse fenômeno acontece da seguinte maneira: um par de eletrodos conduz a corrente elétrica até a junta; a resistência que a junta, ou as partes a serem soldadas oferecem à passagem da corrente elétrica gera o aquecimento das superfícies em contato da junta, formando a solda. O aquecimento provoca uma pequena fusão das peças a serem unidas. A aplicação da pressão garante a continuidade do circuito elétrico. Ela também permite a obtenção de soldas com baixo nível de contaminação, porque a união das partes impede a contaminação proveniente da atmosfera. Esse princípio está presente em um grupo de processos de soldagem, que envolvem a aplicação coordenada de pressão e passagem de corrente elétrica com intensidade e duração adequadas. Os processos mais comuns de soldagem por resistência são: - Solda por pontos As superfícies são unidas por um ou mais pontos pelo calor gerado pela resistência à corrente elétrica que passa através das peças mantidas em contato por pressão. Essa região é aquecida por um reduzido espaço de tempo, enquanto dura a passagem da corrente. Quando ela cessa, a pressão é mantida enquanto o metal se solidifica. Os eletrodos são afastados da superfície depois que se obtém cada ponto.

- Solda por costura Na qual dois eletrodos circulares, ou um eletrodo circular e outro em barra transmitem a corrente combinada com a pressão e produzem a costura de solda que, por sua vez, consiste em uma série de ponteamentos sobrepostos. A série de pontos de solda é obtida sem a retirada dos eletrodos, embora também seja possível avançar os eletrodos de forma intermitente.

Page 11: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 11 –

- Solda de topo Apresenta duas variantes: por resistência e por centelhamento. Na soldagem de topo por resistência, a união é produzida em toda a área de contato das partes a serem soldadas. As duas partes são pressionadas uma contra a outra até que o calor gerado pela passagem da corrente seja suficiente para que a união ocorra.

Na soldagem de topo por centelhamento, a união é feita também em toda a área de contato entre as partes a serem soldadas. A diferença está no fato de que as peças são previamente energizadas, e suas faces são aproximadas até que ocorra o centelhamento. Esse processo é repetido até que a temperatura de forjamento seja atingida. Então as faces são pressionadas fortemente uma contra a outra, gerando uma considerável deformação plástica, que consolida a união.

Os processos de soldagem por resistência permitem a soldagem de diferentes metais cuja soldabilidade é controlada pela resistividade, pela condutividade térmica, pela temperatura de fusão e por suas características metalúrgicas. Assim, metais com elevada resistividade, baixa condutividade térmica e ponto de fusão também relativamente baixo, como as ligas não-ferrosas, são facilmente soldáveis por esses processos. Além disso, as características metalúrgicas também devem ser levadas em consideração. Por exemplo, certos aços, como aqueles com maior teor de carbono, podem necessitar de tratamentos térmicos após a soldagem para ajuste de suas propriedades mecânicas. OBS.: Resistividade é a resistência específica, ou seja, a resistência elétrica de um corpo de seção transversal uniforme com área unitária.

Page 12: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 12 –

A seguir planilha com aplicações, materiais, vantagens e desvantagens.

Processo Aplicações/Materiais Vantagens Desvantagens

Por pontos

União de chapas de até 3mm, de aço-carbono, aço

inoxidável, alumínio, cobre, magnésio, níquel e

ligas.

Alta velocidade de soldagem e facilidade de

automação. Menor exigência quanto à

habilidade do soldador.

Aumento de consumo de material e de peso

por causa da sobreposição da junta.

Menor resistência à tração e à fadiga.

Por costura

Juntas contínuas im-permeáveis a gases e

líquidos em tanques de combustíveis de autos, cilindros de extintores,

tubos.

Menor largura da solda e menor sobreposição em relação à soldagem por pontos ou por projeção.

As soldas devem ser retas ou com

curvaturas constantes. Comprimento das

juntas longitudinais é limitado pelo percurso

da máquina. Menor resistência à fadiga.

Por projeção

União de pequenas peças estampadas, forjadas ou

usinadas de aço-carbono, aço inoxidável e ligas de

níquel.

Possibilidade de produção de várias soldas simultâneas em um único ciclo.

O formato das projeções pode exigir mais uma operação.

Em soldagens múltiplas,

necessidade de controle preciso da

altura e do alinhamento das

peças para igualar a pressão e a corrente

de soldagem.

De topo por resistência

União de arames, tu-bos, anéis e tiras de mesma

seção transver-sal.

Impossibilidade de bom contato em peças de grande

seção ou com formatos irregulares.

De topo por centelhamento

Barras, trilhos e tubos para oleodutos e gasodutos.

Possibilidade de soldagem de peças de formato

irregular ou complicado ou grande seção.

Intenso centelhamento e

conseqüente necessidade de

proteção do operador e de partes do equipamento.

Page 13: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 13 –

• Solda por Brasagem

Todos os processos de soldagem já citados têm algo em comum: são processos de soldagem com fusão (metal de base sempre atinge a temperatura de fusão no local onde se realiza a soldagem). É importante lembrar que há conseqüências desse calor na estrutura do metal e, conseqüentemente, nas propriedades do material soldado. - Solda sem fusão A união dos metais é obtida com o uso de um metal de adição que tem uma temperatura de fusão superior a 450ºC, porém menor do que a temperatura de fusão do metal de base. Mas, esta não é a única característica da brasagem. Além de não haver fusão do metal de base, a união é formada pelo metal de adição que preenche a junta por capilaridade, ou seja, esse metal em estado líquido preenche os espaços vazios que existem entre as superfícies a serem soldadas. A brasagem requer também, e na maioria dos casos, o uso de um fluxo cuja função é a remoção das impurezas da superfície do metal de base. Essa providência garante que o metal de adição fundido tenha contato direto com as superfícies das juntas. Como a fluidez do metal de adição é muito maior que do que a do fluxo, o material de adição desloca o fluxo e substitui-o na junta. Após o resfriamento, o metal de adição solidificado preenche a junta e o fluxo se distribui pela periferia da junta. Os metais precisam ser protegidos durante o aquecimento por um fluxo ou uma atmosfera adequada. A brasagem pode ser feita em atmosfera ativa, inerte ou sob vácuo. O uso de atmosferas protetoras elimina a necessidade de limpeza após a operação, para eliminar da junta as substâncias corrosivas provenientes dos fluxos. Esse processo, também chamado de brasagem forte, tem múltiplas aplicações; de modo geral, é empregado na união de metais diferentes, de peças de pequena espessura, de metais tratados termicamente e em uniões de metal com cerâmica. A brasagem forte apresenta algumas vantagens em relação aos processos de soldagem por fusão: • requer menor calor de modo que a soldagem se realiza mais rapidamente; • o metal de adição apresenta baixa tensão residual e sua ductilidade permite posterior usinagem; • as uniões apresentam resistência mecânica adequada para várias aplicações; • o equipamento usado é simples e de fácil manuseio; • possibilidade de união de materiais frágeis, como o ferro fundido cinzento, sem pré-aquecimento em temperaturas altas. Por outro lado, há algumas desvantagens, tais como: • resistência da união limitada à resistência do metal de adição; • temperatura de serviço limitada ao ponto de fusão do metal de adição; • possibilidade de ocorrência de corrosão galvânica na junta; • todo o conjunto a ser brasado deve ser aquecido. - Consumíveis/Metal de adição Como já citado, para a realização da brasagem, é imprescindível o uso de metal de adição e, na maioria dos casos, de fluxos protetores. Para obter uma junta com características adequadas a sua aplicação, é importante a escolha certa do material de adição. Essa escolha é feita em função do metal de base, do método de aquecimento, do desenho da junta e do tipo de proteção escolhido.

Page 14: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 14 –

Além disso, o metal de adição deve apresentar características como: • temperatura de fusão adequada; • boa molhabilidade, ou seja, capacidade de expansão espontânea da fase líquida de um metal sobre uma superfície sólida. Para isso é importante que exista afinidade entre o sólido e o líquido; • boa fluidez; • propriedades mecânicas compatíveis com a aplicação. Os metais de adição para brasagem são normalizados pelas normas AWSA 5.7-77 e AWS A5.8-81. O quadro a seguir apresenta algumas das ligas de metais de adição mais comuns, juntamente com os metais de base aos quais se aplicam e respectivo método de aquecimento.

Metal de adição Metal de base Método de aquecimento Ligas à base de prata

Metais ferrosos e não-ferrosos exceto alumínio e magnésio.

Todos

Ligas de níquel Aços inoxidáveis (série 300 e 400), aço carbono, aços de baixa ligas. Ligas de níquel e cobalto.

Variados

Ligas de cobalto Metais à base de cobalto Forno com atmosfera protetora.

Ligas alumínio-silício Alumínio e suas ligas. Em fornos e por imersão. Em certos casos, por chama.

Ligas de ouro Ferro, ligas de níquel, ligas de cobalto.

Por forno em atmosfera reduto-ra, a vácuo, por resistência.

Ligas de cobre e cobre-zinco

Metais ferrosos e não-ferrosos em juntas sobrepostas ou de topo.

Variados

Cobre puro Metais ferrosos, níquel e ligas cobre-níquel.

Por forno

Liga de cobre-fósforo Cobre e suas ligas. Cobre e suas ligas.

Magnésio Ligas de magnésio. Por chama, por imersão. Os metais, uns mais, outros menos, sempre reagem com o ambiente. O grau de reação vai depender do metal e das condições do ambiente. A temperatura, por exemplo, pode levar à formação de óxidos, que são prejudiciais ao processo de brasagem e ao desempenho da junta. - Fluxos Para impedir a formação de óxidos e facilitar a remoção de camadas já existentes, é necessário empregar os fluxos. Essa função protetora necessita que o fluxo apresente algumas características: • viscosidade na temperatura de operação, a fim de que o metal de adição possa expulsar o fluxo para a periferia de junta e, então, preenchê-la; • tensão superficial do fluxo, que deve facilitar a molhabilidade do metal de base e o deslocamento do metal de adição dentro da junta. Alguns metais de adição são autofluxantes, ou seja, desempenham também o papel do fluxo em certas ligas. É o caso, por exemplo, do constituinte Cu3P do cobre-fósforo que funciona como fluxo quando usado em cobre e suas ligas.

Page 15: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 15 –

Não existe um fluxo universal, ou seja, adequado a todas as situações. A especificação do fluxo depende do tipo de metal de base, do metal de adição e da temperatura de trabalho. A classificação normalizada pela AWS divide os fluxos em seis grupos, conforme tabela a seguir.

Classe AWS Metal de base Metal de

adição

Temperatura de trabalho

(ºC) Constituintes Apresen-

tação

1 Ligas de alumínio Alumínio-silício 371 - 643 Cloretos e

fluoretos Pó

2 Ligas de magnésio Magnésio 482 - 649 Cloretos e

fluoretos Pó

3A

Todas, exceto os listados em

1, 2 e 4

Cobre-fósforo, Prata 566 - 871

Ácido bórico, Boratos,

Fluoretos, Fluorboratos

Pó Pasta Líquido

3B

Todos, exceto os listados em

1, 2 e 4

Cobre puro, Cobre-fósforo,

Prata, ouro, Cobre-zinco,

Níquel

732 -1149

Ácido bórico, Boratos,

Fluoretos, Fluorboratos

Pó Pasta Líquido

4

Bronze-alumínio Latão alumínio

Ferro ou ligas de níquel com

alumínio, titânio ou ambos

Prata, Cobre-fósforo (apenas para ligas à base

de cobre)

566 - 871 Cloretos, Fluoretos, Boratos

Pó Pasta

5

Todos, exceto os listados em

1, 2 e 4

Os mesmos que 3B, exceto

Ag-1 e Ag-7 760 - 1204 Bórax Ácido

bórico Boratos Pó Pasta Líquido

Page 16: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 16 –

TABELAS

ELE

TRO

DO

RE

VE

STI

DO

AR

CO

SU

BM

ERS

O

MIG

e M

AG

ELE

TRO

DO

TU

BU

LAR

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PLA

SM

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RIA

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TÊN

CIA

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M X X X X X X X X X XG X X X X X X X XF X X X X X X X X X X X XI X X X X X X X X X X X X X

M X X X X X X X X X XG X X X X X X X X X XF X X X X X X X X X X X X XI X X X X X X X X X X X X X X

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M X X X X X X XG X X X X X X XF X X X X X X X X XI X X X X X X X X

M X X X X X X X XG X X X X X XF X X X X X X X XI X X X X X X X

M X X X X XG X X X X

MATERIAL E ESPESSURA

PROCESSOS DE SOLDAGEM

ÁÇO CARBONO

ÁÇO DE BAIXA LIGA

TITÂNIO E SUAS LIGAS

COBRE E SUAS LIGAS

ÁÇO INOXIDÁVEL

FERRO FUNDIDO

NÍQUEL E SUAS LIGAS

ALUMÍNIO E SUAS LIGAS

Espessuras: F= até 3mm I= 3 à 6mm M= 6 à 19 mm G= Acima de 19 mm

Page 17: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 17 –

Soldagem por pressão segundo sua fonte de energia

TIPOS DE FONTE MECÂNICA QUIMICA ELÉTRICA

SOLDAGEM A FRIO (CW)

SOLDAGEM A GÁS POR PRESSÃO (PGW)

SOLDAGEM POR PRISIONEIRO (SW)

SOLDAGEM POR PRESSÃO À QUENTE (HPW)

SOLDAGEM POR FORJAMENTO

(FOW)

SOLDAGEM COM ARCO

MAGNETICAMENTE IMPELIDO (MIAB)

SOLDAGEM POR FORJAMENTO (FOW)

SOLDAGEM POR RESISTÊNCIA A PONTO

(RSW)

COLAMINAÇÃO

SOLDAGEM POR RESISTÊNCIA POR COSTURA

(RSEW)

SOLDAGEM POR FRICÇÃO (FRW)

SOLDAGEM POR PROJEÇÃO

(PW)

SOLDAGEM POR

ULTRASSOM (USW)

SOLDAGEM POR EXPLOSÃO (EXW)

SOLDAGEM POR DIFUSÃO

(DFW)

SOLDAGEM POR CENTELHAMENTO (FW)

SOLDAGEM POR RESISTENCIA DE TOPO (UW)

SOLDAGEM POR INDUÇÃO (HFRW)

Soldagem por fusão segundo sua fonte de energia

QUIMICA ENERGIA RADIANTE

SOLDAGEM A GÁS (OFW)

SOLDAGEM A LASER (LBW)

BRASAGEM CONTOCHA (TB)

SOLDAGEM POR FEIXE DE

ELETRONS (EBW)

SOLDAGEM ALUMINOTÉRMICA (TW)

SOLDAGEM OU BRASAGEM POR INFRAVERMELHO (IB)

BRASAGEM REATIVA /

UNIÃO COM FASE LÍQUIDA TRANSIENTE (TLPB)

SOLDAGEM COM MICRO ONDAS

BRASAGEM EM FORNO (FB)

BRASAGEM POR IMERSÃO

(DB)

Page 18: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 18 –

TIPOS DE FONTE

ARCO ELETRICO NÃO CONSUMÍVEL

ARCO ELETRICO CONSUMÍVEL

RESISTENCIA

SOLDAGEM A GAS COM

ELETRODO DE TUNGSTÊNIO (GTAW OU TIG)

SOLDAGEM A PLASMA

(PAW)

SOLDAGEM COM ELETRODO DE CARVÃO

(CAW)

SOLDAGEM COM HIDROGÊNIO ATÔMICO

(AHW)

SOLDAGEM COM ARCO MAGNETICAMENTE

IMPELIDO (MIAB)

SOLDAGEM A GAS COM ELETRODO METÁLICO (GMAW OU MIG / MAG)

SOLDAGEM COM

ELETRODO REVESTIDO (SMAW)

SOLDAGEM COM ARAME

TUBULAR (FCAW)

SOLDAGEM AO ARCO

SUBMERSO (SAW)

SOLDAGEM ELETRO-GÁS

(EGW)

SOLDAGEM A PONTO (RSW)

SOLDAGEM DE COSTURA

(RSEW)

SOLDAGEM DE PROJEÇÃO (RPW)

SOLDAGEM POR CENTELHAMENTO

(FW)

SOLDAGEM DE TOPO (UW)

SOLDAGEM POR PERCUSÃO (PEW)

SOLDAGEM / BRASAGEM

POR INDUÇÃO (HFRW / IB)

SOLDAGEM POR ELETROESCÓRIA

(ESW)

SOLDAGEM A ARCO ELÉTRICO

• O arco elétrico É uma descarga elétrica mantida em meio ionizado, com desprendimento de intenso calor e luz. Compara-se o arco elétrico a um raio que queima, porém, durante um certo tempo. No arco elétrico, tem-se também um circuito fechado. A diferença entre outros circuitos fechados, é que, no caso de arco elétrico, a corrente flui através da atmosfera por uma pequena distância, mesmo o ar não sendo bom condutor. No comprimento do arco elétrico, existe uma mistura de moléculas, átomos, íons e elétrons. Nesse caso, o ar é ionizado, podendo vir a ser um condutor; a corrente pode fluir, porém o arco tem de ser aberto.

• Fontes de corrente de soldagem A soldagem não pode ser executada, utilizando-se diretamente a corrente normal da rede. A tensão é muito elevada, podendo ser de 110, 220, 380 ou 440V. Com tais valores de tensão, existe perigo de vida. Além disso, torna-se necessária uma elevada intensidade de corrente, a qual provocaria danos na rede, em função da sua pequena secção de condutores. A rede não suportaria a sobrecarga.Com relação à fonte de corrente de soldagem, devem-se fixar exigências especiais.

Page 19: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 19 –

A tensão em vazio permitida para corrente alternada deve ser no máximo 70V. No caso de corrente contínua, máximo 100V, em função do risco de vida. Na própria soldagem, ocorre uma crescente intensidade de corrente e redução de tensão (tensão de trabalho, na intensidade de corrente regulada na máquina.

potência = V.A. (Volt Amper) No curto-circuito, a intensidade de corrente não deve ultrapassar um determinado valor limite. A tensão para abrir o arco deve ser rapidamente atingida.

• Máquinas de solda São equipamentos destinados a fornecerem ao circuito elétrico de soldagem a tensão e a corrente necessárias para ignição e funcionamento estável do arco elétrico. Existem três tipos de máquinas utilizadas na soldagem. Transformadores: fornecem corrente alternada para a soldagem; Geradores: fornecem corrente contínua para a soldagem; Retificadores: fornecem corrente contínua para a soldagem. - Transformador para soldagem Os transformadores de soldagem devem apenas ser conectado à corrente alternada e fornecem somente esse tipo de corrente. Isso está relacionado com a contínua variação do campo magnético na bobina primária, onde circula apenas corrente alternada. Essa constante variação ou alternância do campo magnético gera corrente na bobina secundária. Nos transformadores, modifica-se apenas a tensão da corrente alternada. Pode ser do tipo monofásico ou trifásico e ser alimentado com tensões de 110, 220, 380 e 440V. Os transformadores, sendo máquinas para soldagem com corrente alternada, não têm polaridade definida e só permitem o uso de eletrodos apropriados para esse tipo de corrente. A máquina normalmente dispõe de dois terminais para ligação de cabo terra e porta-eletrodo.

Na maioria dos casos, tem um dispositivo volante com o qual se regula a intensidade da corrente.

Representação esquemática de um transformador de solda de alta potência com comutador especial para chapas finas. Gama de regulamento de corrente: 20 à 80 A Diâmetro do eletrodo: 1 – 4 mm Secção do cabo de solda: 25 mm2

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 20 –

Observação: Em função do consumo de potência em trabalhos de longa duração utilizando-se eletrodos de diâmetros maiores, deve-se ter o cuidado de selecionar-se a máquina com potência adequada. Desvantagens dos transformadores: . Desequilibram a rede de alimentação, devido à sua ligação monofásica; . Devido à alternância da corrente de soldagem, que passa por zero a cada semi período, a tensão em vazio da máquina (42V) precisa ser elevada, a fim de possibilitar-se o reacendimento do arco elétrico; . Não podem ser usados com eletrodos que não proporcionem boa ionização da atmosfera por onde flui o arco elétrico. Vantagens dos transformadores: . Eliminam o risco de surgimento do sopro magnético, que provoca uma fusão desigual do eletrodo e defeito na solda, principalmente inclusões de escória; . Baixo custo de equipamento; . Baixo custo de manutenção - Geradores de solda São máquinas rotativas que possuem um motor elétrico ou motor de combustão interna, acoplado a um gerador de corrente elétrica contínua, destinada à alimentação do arco elétrico.

Quando acoplados a motores elétricos, necessitam de uma rede elétrica trifásica, com tensões de 220/380/440V. Os geradores resistem bem aos trabalhos de soldagem de longa duração, à plena carga. A ligação de motor acoplado ao gerador é do tipo estrela-triângulo.

Page 21: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 21 –

Os geradores são largamente empregados por apresentarem os seguintes recursos: . permitem o uso de todos os tipos de eletrodo devido à corrente contínua; . geram sua própria energia através do acoplamento de um dispositivo girante, que pode ser um trator, motor a combustão, roda d’água, motores elétricos, etc. . São muito usados em trabalho de campo por sua versatilidade. Podem ser de pequeno, médio e grande portes, dependendo da exigência do trabalho a ser realizado. Os geradores de corrente contínua apresentam, como desvantagem, o alto custo de aquisição em relação aos demais, bem com um alto custo de manutenção, por possuírem partes móveis. Entretanto, apresentam de positivo a melhor estabilidade do arco elétrico.

- Retificadores de soldagem Os retificadores de soldagem são constituídos basicamente de um transformador trifásico, cujo secundário é ligado a uma ponte de retificadores. Os retificadores são elementos que somente permitem a passagem de corrente em um só sentido, portanto convertem a corrente alternada em corrente contínua de saída. A Figura abaixo apresenta uma idéia da transformação da corrente alternada trifásica numa corrente contínua pulsante pela ação dos retificadores. As pulsações se interrompem com a utilização da corrente de soldagem. Os retificadores, no que diz respeito aos custos de aquisição e de manutenção, à vantagens inerentes às máquinas de corrente contínua, isto é, operam com baixas tensões em vazio, proporcionam um regime de arco elétrico estável e permitem a utilização de qualquer tipo de eletrodo.

Tensão

Page 22: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 22 –

SOLDAGEM A ARCO ELÉTRICO COM ELETRODO REVESTIDO

Na soldagem com eletrodos revestidos obtém-se a união das peças pelo seu aquecimento localizado com um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico consumível, recoberto com um fluxo (eletrodo revestido), e as peças. O revestimento é consumido junto com o eletrodo pelo calor do arco desempenhando uma série de funções fundamentais ao processo de soldagem como, por exemplo, a estabilização do arco, a proteção do metal fundido pela formação de escória e de gases e a adição de elementos de liga e de desoxidantes à poça de fusão.

Figura acima – Região do arco na soldagem SMAW

Os equipamentos e materiais de um posto de soldagem com eletrodos revestidos compreendem, em geral: mesa de soldagem, fonte de energia (CC ou CA) com controle do nível de corrente de soldagem, cabos, porta-eletrodo, eletrodos, ferramentas e material de segurança (figura abaixo). A fonte de energia pode apresentar diversas variações, em termos de projeto e características operacionais, de acordo com o seu fabricante e capacidade. Contudo, esta deve ter saída do tipo corrente constante com capacidade e tipo de corrente adequados para os eletrodos utilizados (figura 3). Os cabos, o porta eletrodo e a lente de proteção também devem adequados para o nível de corrente utilizado.

Figura a esquerda – Equipamento de soldagem SMAW Figura a direita – Curvas de saída tensão (V) x corrente (I) típica de uma fonte para soldagem com eletrodos revestidos.

Page 23: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 23 –

A correta seleção dos parâmetros de soldagem é essencial para a obtenção de uma junta soldada de qualidade. O termo parâmetro de soldagem abrangerá neste documento todas as características do processo de soldagem necessárias para a execução de uma junta soldada de tamanho, forma e qualidade desejadas que são selecionadas pelo responsável pela especificação do procedimento de soldagem. Na soldagem manual com eletrodos revestidos, estas características compreendem, entre outras, o tipo e diâmetro do eletrodo, o tipo, a polaridade e o valor da corrente de soldagem, a tensão e o comprimento do arco, a velocidade de soldagem e a técnica de manipulação do eletrodo. Para um dado tipo de eletrodo, o seu diâmetro define a faixa de corrente em que este pode ser usado. A seleção deste diâmetro para uma dada aplicação depende de fatores sensíveis à corrente de soldagem, como a espessura do material (tabela 1) e a posição de soldagem, e de fatores que controlam a facilidade de acesso do eletrodo ao fundo da junta, como o tipo desta o e chanfro sendo usado.

Tabela 1 – Relação aproximada entre a espessura da peça (e) e o diâmetro (d) recomendado do eletrodo para a deposição de cordões na posição plana sem chanfro.

A soldagem fora da posição plana exige, em geral, eletrodos de diâmetro menor do que os usados na posição plana devido à maior dificuldade de se controlar a poça de fusão. Na soldagem em chanfro, as variáveis deste são muito importantes para a escolha do diâmetro do eletrodo. Por exemplo, na execução do passe de raiz, o diâmetro do eletrodo deve permitir que este atinja a raiz da junta minimizando a chance de ocorrência de falta de penetração e de outras descontinuidades nesta região. Em princípio, para garantir uma maior produtividade ao processo, deve-se utilizar, em uma dada aplicação, eletrodos com o maior diâmetro possível (e a maior corrente) desde que não ocorram problemas com a geometria do cordão ou com as suas características metalúrgicas. Para um dado diâmetro de eletrodo, a faixa de corrente em que este pode ser usado depende do tipo e da espessura do seu revestimento. A tabela 2 ilustra faixas usuais de corrente em função do diâmetro para eletrodos celulósicos, rutílicos e básicos. O valor mínimo de corrente é, em geral, determinado pelo aumento da instabilidade do arco, o que torna a soldagem impossível, e o valor máximo, pela degradação do revestimento durante a soldagem devido ao seu aquecimento excessivo por efeito Joule. A forma ideal de se obter a faixa de corrente para um eletrodo é através da consulta do certificado do eletrodo emitido por seu fabricante.

Tabela 2 – Tipo e faixa de corrente ilustrativa para diferentes eletrodos revestidos.

Para a soldagem vertical e sobre-cabeça, a corrente de soldagem deve ser inferior à usada na posição plana, situando-se na porção inferior da faixa de corrente recomendada pelo fabricante. A corrente de soldagem deve ser escolhida de modo a se conseguir uma fusão e penetração adequadas da junta sem, contudo, tornar difícil o controle da poça de fusão.

e (mm) 1,5 2 3 4-5 6-8 9-12 < 12 d (mm) 1,6 2 2-3 2-4 2-5 3-5 3-6

Tipo de eletrodo

Tipo de corrente

Bitola (mm)

Faixa de corrente (A) Mínimo Máximo

E 6010 Celulósico CC +

2,5 3,2 4,0 5,0

60 80 100 120

80 140 180 250

E 6013 Rutílico

CA > ou = 50 A CC+ ou -

2,5 3,2 4,0 5,0

60 80 105 155

100 150 205 300

E 7018 Básico

CA > ou = 70 A CC +

2,5 3,2 4,0 5,0

65 110 140 185

105 150 195 270

Page 24: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 24 –

Uma maior corrente de soldagem aumenta a taxa de fusão do eletrodo, o volume da poça de fusão, a penetração e a largura do cordão. O tipo de corrente e a sua polaridade afetam a forma e as dimensões da poça de fusão, a estabilidade do arco e o modo de transferência de metal de adição (figura abaixo). Em geral, a soldagem manual com polaridade inversa produz uma maior penetração enquanto que, com polaridade direta, a penetração é menor, mas a taxa de fusão é maior. Com corrente alternada, a penetração e a taxa de fusão tendem a serem intermediárias, mas a estabilidade do processo pode ser inferior. Por outro lado à soldagem com CA, apresenta menos problemas de sopro magnético, sendo melhor para a soldagem com eletrodos e correntes maiores. Deve-se lembrar, também, que nem todo tipo de eletrodo permite o uso de diferentes tipos de corrente e polaridade (ver, como um exemplo, os tipos mostrados na figura abaixo ).

A tensão do arco varia entre cerca de 18 e 36V dependendo do tipo de eletrodo, das características de seu revestimento, do valor da corrente e do comprimento do arco. Maiores valores de diâmetro, corrente e do comprimento do arco implicam em um aumento da tensão. Na soldagem manual, o controle do comprimento do arco é feito pelo soldador, refletindo, assim, a habilidade, conhecimento e experiência deste. A manutenção de um comprimento do arco adequado é fundamental para a obtenção de uma solda aceitável. Um comprimento muito curto causa um arco intermitente, com interrupções freqüentes, podendo ser extinto, “congelando” o eletrodo na poça de fusão. Por outro lado, um comprimento muito longo causa um arco sem direção e concentração, um grande número de respingos e proteção deficiente. O comprimento do arco correto em uma aplicação depende: do diâmetro do eletrodo, do tipo de revestimento, da corrente e da posição de soldagem. Como regra geral, pode-se considerar o comprimento ideal do arco varie entre 0,5 e 1,1 vezes o diâmetro do eletrodo. A velocidade de soldagem deve ser escolhida de forma que o arco fique ligeiramente à frente da poça de fusão. Uma velocidade muito alta resulta em um cordão estreito com um aspecto superficial inadequado, com mordeduras e escória de remoção mais difícil. Velocidades muito baixas resultam em um cordão largo, convexidade excessiva e eventualmente de baixa penetração. A manipulação correta do eletrodo é fundamental em todas as etapas da execução da solda, isto é, na abertura do arco, na deposição do cordão e na extinção do arco. Para a abertura do arco, o eletrodo é rapidamente encostado e afastado da peça em uma região que será refundida durante a soldagem e fique próxima ao ponto inicial do cordão (figura abaixo). A abertura fora de uma região a ser refundida pode deixar na peça pequenas áreas parcialmente fundidas, com tendência a serem temperadas e de alta dureza. Este tipo de defeito é conhecido como “marca de abertura do arco”. Além de seu aspecto pouco estético, estas áreas podem originar trincas em aços mais temperáveis. O agarramento do eletrodo na superfície da peça é comum em tentativas de abertura do arco por soldadores menos experientes. Neste caso, o eletrodo pode ser removido com um rápido movimento de torção da ponta do eletrodo. Caso este

h1 = h máx. h2=(0,5-0,6)h1 h3=(0,8-0,9)h1 ( a ) ( b ) ( c )

Fig. Acima – Influência da polaridade e do tipo de corrente na penetração ( a ) polaridade inversa ( CC + ), ( b ) polaridade direta (CC-) e ( c ) corrente alternada (CA).

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 25 –

movimento não seja suficiente, o fonte deve ser desligada ou o eletrodo separado do porta-eletrodo (menos recomendável) e, então, removido com auxílio de uma talhadeira.

Durante a deposição do cordão, o soldador deve executar três movimentos principais: 1. Movimento de mergulho do eletrodo em direção à poça de fusão de modo a manter o comprimento de arco constante. Para isto, a velocidade de mergulho deve ser igualada à velocidade de fusão do eletrodo, a qual depende da corrente de soldagem. 2. Translação do eletrodo ao longo do eixo do cordão com a velocidade de soldagem. Na ausência do terceiro movimento (tecimento), a largura do cordão deve ser cerca de 2 a 3mm maior que o diâmetro do eletrodo quando uma velocidade de soldagem adequada é usada. 3. Deslocamento lateral do eletrodo em relação ao eixo do cordão (tecimento). Este movimento é utilizado para se depositar um cordão mais largo, fazer flutuar a escória, garantir a fusão das paredes laterais da junta e para tornar mais suave a variação de temperatura durante a soldagem. O tecimento deve ser, em geral, restrito a uma amplitude inferior a cerca de 3 vezes o diâmetro do eletrodo. O número de padrões de tecimento é muito grande, alguns exemplos são ilustrados na figura abaixo.

Técnica para a abertura do arco

Exemplo de padrões de tecimento

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 26 –

Grande parte da qualidade de uma solda dependerá do perfeito domínio, pelo soldador, da execução destes movimentos. Além disso, é importante um posicionamento correto do eletrodo em relação à peça. Este posicionamento varia com o tipo e espessura do revestimento, com as características da junta e a posição de soldagem e tem como objetivos: . Evitar que a escória flua à frente da poça de fusão, o que facilitaria o seu aprisionamento na solda; . Controlar a repartição de calor nas peças que compõem a junta ( importante na soldagem de juntas formadas por peças de espessuras diferentes ). . Facilitar a observação da poça de fusão; . Minimizar os efeitos do sopro magnético (quando presente). O posicionamento do eletrodo e sua movimentação em uma aplicação dependerão das características desta e da experiência do próprio soldador. As figuras I a V mostram alguns exemplos.

Fig.II – Posicionamento para a soldagem de juntas em T de (a) chapas de mesma espessura e (b) chapas de espessuras diferentes

Fig. III – Seqüência de deposição de passes na soldagem de juntas em T.

Fig I – Posicionamento do eletrodo para a soldagem na posição plana

Page 27: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 27 –

Para se interromper a soldagem, o eletrodo é simplesmente afastado da peça, apagando--se o arco. Entretanto, para se evitar a formação de uma cratera muito pronunciada, o eletrodo deve ser mantido parado sobre a poça de fusão por algum tempo permitindo o seu enchimento antes da interrupção do arco. Para se evitar desperdício, procura-se, sempre que possível consumir o máximo do eletrodo, não se aproveitando apenas cerca de 25mm de comprimento de sua parte final. Após uma interrupção, a escória deve ser removida e limpa pelo menos na região em que a soldagem será continuada. Ao final da soldagem, o restante da escória é removido e a solda inspecionada visualmente para a detecção de eventuais descontinuidades.

Fig. IV – Posicionamento recomendado para a execução de uma solda de filete.

Fig. V – Posicionamento do eletrodo para a soldagem nas posições vertical. ( a ) ascendente e ( b ) descendente.

Page 28: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 28 –

ELETRODO REVESTIDO Os eletrodos para soldagem elétrica ao arco podem ser nus ou revestidos. O eletrodo nu é simplesmente uma vareta metálica de composição definida, que já foi muito utilizada no passado, tendo cedido lugar aos modernos eletrodos revestidos. Tais eletrodos são constituídos por alma metálica, revestidos por um composto de materiais orgânicos e minerais, de dosagem bem definida. O material da alma depende do material a ser soldado. Os compostos do revestimento vêm sob a forma de pó, unidos por aglomerante, normalmente silicato de potássio ou de sódio.

• Tipos de revestimentos Os revestimentos ,mais comuns são os rutíIicos, básicos, ácidos, oxidantes e celulósicos.

- Rutílico Contém geralmente rutilo com pequenas porcentagens de celulose e ferros-liga . É usado com vantagem em soldagens de chapas finas que requerem um bom acabamento. É utilizado também em estruturas metálicas; sua escória é solidificada e autodestacável quando utilizada adequadamente. - Básico Contém em seu revestimento fluorita carbonato de cálcio e ferroliga. É um eletrodo muito empregado nas soldagens pelas seguintes razões: . possui boas propriedades mecânicas; . dificilmente apresenta trincas a quente ou a frio; . seu manuseio é relativamente fácil; . apresenta facilidade de remoção da escória, se bem utilizado; . é usado para soldar aços comuns de baixa liga e ferro fundido. Devido à composição do revestimento, esse tipo de eletrodo absorve facilmente a umidade do ar. É importante guardá-lo em estufa apropriada, após a abertura da lata. - Celulósico Contém no seu revestimento materiais orgânicos combustíveis (celulose, pó de madeira, etc). É muito usado em soldagens nas quais a penetração é muito importante e as inclusões de escória são indesejáveis. - Ácido Seu revestimento é composto de óxido de ferro, óxido de manganês e outros desoxidantes. É utilizado mais adequadamente em soldagem na posição plana.

- Oxidante Contém no seu revestimento óxido de ferro, podendo ter ou não óxido de manganês. Sua penetração é pequena e suas propriedades mecânicas são muito ruins. É utilizado onde o aspecto do cordão é mais importante que a resistência. Em função da oxidação de partículas metálicas, obtém-se um maior rendimento de trabalho e propriedades definidas (ferros-liga).

• Funções do revestimento Dentre as muitas funções do revestimento, encontra-se a seguir, uma série das mais importantes: . protege a solda contra o oxigênio e o nitrogênio do ar; . reduz a velocidade de solidificação; . protege contra a ação da atmosfera e permite a desgaseificação do metal de solda através da escória; . facilita a abertura do arco além de estabilizá-lo; . introduz elementos de liga no depósito e desoxida o metal de solda; . facilita a soldagem em diversas posições de trabalho;

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 29 –

. serve de guia das gotas em fusão na direção do banho;

. serve como isolante na soldagem de chanfros estreitos, de difícil acesso. O revestimento permite também a utilização de tensões em vazio mais baixas em corrente alternada (40 a 80V) e, conseqüentemente, redução do consumo primário, aumentando a segurança pessoal. O mesmo é válido também para corrente contínua.

• Classificações dos eletrodos

- Classificação ABNT Os eletrodos são identificados por quatro algarismos, seguidos de uma letra. Os quatro algarismos básicos, identificadores do eletrodo, têm o seguinte significado:

Observação: Quando à direita dessas letras aparecer a letra F, é porque existe adição de pó de ferro no revestimento.

Limite de resistência à tração da solda em quilograma força por milímetro quadrado (kgf/mm2) O terceiro algarismo varia de 1 a 4 e indica a posição em que o eletrodo pode soldar, sendo que: 1 - todas as posições; 2 - todas as posições, com exceção da vertical descendente; 3 - posição plana e horizontal; 4 - posição plana. O quarto algarismo varia de 0 a 5 e indica, ao mesmo tempo, a natureza da corrente e o grau de penetração da solda, sendo que: 0 - corrente contínua e grande penetração; 1 - corrente contínua ou alternada e grande penetração; 2 - corrente contínua e média penetração; 3 - corrente contínua ou alternada e média penetração; 4 - corrente contínua e pequena penetração; 5 - corrente contínua ou alternada e pequena penetração; As letras A, B, C, O, R, T e V são utilizadas para indicar o tipo de revestimento, sendo que: A – Ácido / B – Básico / C – Celulósico / O – Oxidante / R – Rutílico / V – Qualquer outro não mencionado anteriormente

48 1 2 - B

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 30 –

Exemplos: 1. Eletrodo 4410 - C 2. Eletrodo 4835 - BF

- Classificação AWS Na classificação AWS, os eletrodos para aço doce ou de baixa liga são identificados através de uma letra e quatro ou cinco algarismos. Para os de alta liga, complementa-se com letras e números ao final do símbolo. Encontram-se, no exemplo a seguir, o significado da letra e dos algarismos:

48 3 5 - BF revestimento com adição de pó CC - grande penetração soldagem em todas as posições 44 kgf/mm2

44 1 0 - C revestimento celulósico CC - grande penetração soldagem em todas as posições 44 kgf/mm2

E 37 1 2 – C1

Elementos de liga (tabela 3)

Tipo de revestimento (tabela 2)

Posição de soldagem (tabela 1)

Resistência mecânica do material multiplicada por mil (103 lb/pol2 ou PSI)

Processo

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 31 –

Tabela 1 - Posição de soldagem

Tabela 2 - Revestimento do eletrodo e condições de soldagem

Tabela 3 - Elementos de liga em eletrodo

Letra final Elementos

A1 Molibdênio B1, B2, B3, B4, B5 Cromo, Molibdênio C1, C2 Níquel C3 Níquel, Cromo, Molibdênio D1, D2 Molibdênio, pouco Manganês G Níquel, Cromo, Molibdênio, Vanádio e Manganês

A seguir, encontra-se a tabela-resumo (tabela 4) com exemplos que esclarecem o significado dos dois últimos algarismos, segundo as normas AWS.

Tabela 4

Dois últimos

algarismo Tipo de corrente Polaridade Revestimento

10 CC Inversa (+) Celulósico 11 CC ou CA Inversa (+) Celulósico 12 CC ou CA Direta (-) Rútilico 13 CC ou CA Inversa / Direta (+ -) Rútilico 14 CC ou CA Inversa / Direta (+ -) Rútilico 15 CC Inversa (+) Básico 16 CC ou CA Inversa (+) Básico 18 CC ou CA Inversa (+) Básico 20 CC ou CA Direta (-) Ácido 24 CC ou CA Inversa / Direta (+ -) Rútilico 27 CC ou CA Direta (-) Ácido 28 CC ou CA Inversa (+) Básico

Número Posição 1 Todas 2 Plana e Horizontal 3 Plana 4 Vertical, Plana, Horizontal e sobrecabeça

Identificação Revestimento Corrente Polaridade Posição 1 - 0 Celulósico, sódio CC + Posição 2 - 0 Ácido, ferro óxido CC – CA + / -

1 Celulósico, potássio CC – CA + 2 Rútilico, sódio CC – CA - 3 Rútilico, potássio CC – CA - 4 Rútilico, pó de ferro CC – CA - 5 Básico, sódio CC – CA + 6 Básico, potássio CC – CA + 7 Ácido, pó de ferro CC – CA + / - 8 Básico, pó de ferro CC – CA +

Page 32: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 32 –

Observação: No caso de o número ser composto de cinco algarismos, os três primeiros

indicam o limite de resistência à tração. Exemplos: 1. Eletrodo E-7018 Resistência à tração = 70.000 lb/pol2 Posição de soldagem = todas as posições Tipo de corrente = CA ou CC - Polaridade CC = Inversa (+) Revestimento básico 2. Eletrodo E-6020 Resistência à tração = 60.000 lb/pol2 Posição de soldagem = plana e horizontal (filetes) Tipo de corrente = CC ou CA Polaridade CC = direta (-) Revestimento ácido

• Manuseio, armazenamento e secagem dos eletrodos No que tange ao manuseio e armazenamento dos eletrodos, à sua secagem e respectiva manutenção, devem ser observados os seguintes aspectos: • As embalagens devem ser consideradas como não estanques, para efeito de aplicação dos requisitos de secagem; • Os eletrodos e varetas devem ser armazenados em estufas; • Não devem ser utilizados materiais recém-chegados, para evitar se a armazenagem prolongada dos lotes anteriores; • Os eletrodos devem ficar em prateleiras. Na estufa de secagem, em camadas não superiores a 50mm, e na manutenção, em camadas não superiores a 150mm; • Devem ser seguidas as instruções do fabricante sobre temperaturas e tempos de secagem. Por exemplo para os eletrodos de baixo hidrogênio, segundo a AWS, é recomendada uma secagem a 350°, ± 30°C por uma hora, devendo ser mantidos em estufa de secagem em temperatura não inferior a 150°C; • Devem ser elaborados formulários para controle de secagem dos eletrodos.

SOLDAGEM OXI-ACETILÊNICA

• Fase de combustão O oxigênio e o acetileno são retirados das garrafas. A mistura obtida queima-se em duas fases. A chama para soldar é ajustada ou regulada através do maçarico. Para que se obtenha uma combustão completa, para uma parte de acetileno, necessita-se de 2,5 partes de oxigênio. Para a regulagem da chama de solda, misturam-se oxigênio e acetileno na proporção de 1:1. A combustão nesta primeira fase é incompleta. Os gases resultantes dessa combustão, monóxido de carbono e hidrogênio, ainda são combustíveis; ao retirarem o oxigênio do ar, completam a combustão, formando o período e caracterizando uma segunda fase da combustão. Essa eliminação de oxigênio do ar oferece uma peça de fusão limpa (efeito redutor).

Page 33: Apostila de  soldagem faetec-REVISÃO

Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 33 –

• Chama oxiacetilênica A quantidade de calor produzida pela chama depende da quantidade de gás que é queimado. A temperatura alcançada pela chama depende do combustível utilizado e da regulagem dos gases.

• Ingnição e extinção da chama Deve-se observar a seguinte seqüência para acender o maçarico. Primeiro, abre-se a válvula do gás oxigênio e, em segundo lugar a válvula do gás acetileno. Para se extinguir a chama, fecha-se primeiro a válvula do gás acetileno e, em seguida, a válvula do gás oxigênio.

• Regulagem de chama Entende-se por regulagem da chama a variação da proporção entre os gases. Para cada proporção entre os gases, obtém-se também uma variação do tipo de chama e com isso uma respectiva variação da sua temperatura.

• Tipos de chamas As características da chama oxiacetilênica variam com relação à mistura de oxigênio e acetileno. Segundo essa relação, as chamas podem ser carburante, neutra e oxidante.

- Chama carburante Tem a tendência de provocar a carbonetação do metal em fusão, devido ao excesso de acetileno.

Possui pouca utilização; geralmente é usada em alumínio e ferro fundido maleável. Possui acetileno em excesso, em relação ao oxigênio.

Chama carburante

Cone interno Excesso de acetileno

Invólucro externo

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- Chama neutra É obtida através da relação 1:1 entre oxigênio e acetileno. Possui um cone interno bem definido, de um branco intenso. É empregada amplamente para soldar e aquecer. Em função de sua neutralidade, ocorre uma atmosfera de proteção da solda. Possui uma grande aplicação nos materiais ferrosos em geral

- Chama oxidante É obtida através de um excesso de oxigênio em relação ao acetileno. Tem a temperatura mais elevada das chamas. Na soldagem dos aços, provoca a descarbonetação ou a oxidação do metal fundido. É utilizada no processo de oxicorte e também da soldagem de latões de cobre.

• Métodos de soldagem A qualidade de uma solda depende do modo como são conduzidos o maçarico e a vareta. Para conduzi-los, é necessário que se observem as seguintes diretrizes: o maçarico deve se manter firme e inclinado com o ângulo o mais correto possível; a região da chama de maior temperatura deve ser dirigida à peça, para que se obtenha uma fusão uniforme das partes ou região da solda. O movimento do maçarico deve ocorrer quando a região da solda for maior que a zona de calor. Tais procedimentos se empregam tanto para solda à esquerda, como solda à direita.

Invólucro externo

Cone interno (branco intenso)

Chama neutra

Chama Oxidante

Invólucro externo (curto)

Cone interno (curto e azulado)

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 35 –

- Soldagem à esquerda Deve ser empregada para se soldarem chapas finas de até 3mm de espessura, sendo muito aplicada na soldagem de metais não ferrosos (Al.Cu) e tubos de até 2,5mm de espessura. O percurso da solda segue da direita para a esquerda, na direção da chama de solda.

Em função disso, o material se encontra preaquecido. É um processo lento que consome muito gás, porém produz soldas de bom aspecto e é de fácil execução. A chama de solda deve se movimentar através de um movimento pendular imposto ao maçarico.

- Soldagem à direita Emprega-se para se soldarem chapas com mais de 3mm de espessura. O maçarico deve ser mantido sem movimento e conduzido contra o fluxo do material fundido, ao mesmo tempo em que se emprega um movimento circular na vareta. Possui as vantagens de se poder observar a peça de fusão, evitando-se, assim, a existência de regiões frias. Mediante a manutenção da inclinação, emprega-se menor quantidade de material. É um processo rápido e econômico. Obtém-se uma maior velocidade de soldagem, diminuindo-se as tensões de contração. Com uma adequada pressão da chama, inclinação do maçarico e movimento da vareta, obtém-se um bom cordão de solda.

Movimento da vareta

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 36 –

Dados operacionais

OXICORTE Invariavelmente, as operações de soldagem são precedidas pelas operações de corte. Por questões de economia de escala e características do processo de fabricação dos materiais metálicos, estes são produzidos em dimensões padronizadas, não sendo adequadas ao uso para todos os fins a que se destinam. Em função deste aspecto, tornam-se necessárias operações de corte das matérias primas. O corte pode ser efetuado de diversas formas:

Mecanicamente: Corte por cizalhamento através de guilhotinas, tesouras, etc.; por arrancamento através de serras, usinagem mecânica, etc., Por fusão: Utilizando-se como fonte de calor um arco elétrico ex. arc air (goivagem), plasma. Reação química: Onde o corte se processa através de reações exotérmicas de oxidação do

metal, ex. corte oxicombustível. Elevada concentração de energia: Neste grupo enquadram-se os processos que utilizam o

princípio da concentração de energia como característica principal de funcionamento, não importando se a fonte de energia é química, mecânica ou elétrica. Enquadram-se neste, o corte por jato d'água de elevada pressão, LASER e algumas variantes do processo plasma.

• Definição O oxicorte é o processo de seccionamento de metais pela combustão localizada e contínua devido a ação de um jato de Oxigênio, de elevada pureza, agindo sobre um ponto previamente aquecido por uma chama oxicombustível. Uma estação de trabalho deve ter no mínimo os seguintes equipamentos para execução do processo:

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 37 –

Um cilindro ou instalação centralizada para o Oxigênio (O2); Um cilindro ou instalação centralizada para gás combustível (Acetileno, Propano, GLP); Duas mangueiras de alta pressão para condução dos gases, eventualmente três se utilizar o oxigênio de corte e de aquecimento em mangueiras separadas; Um maçarico de corte; Um regulador de pressão para Oxigênio; Um regulador de pressão para acetileno; Dispositivos de segurança (válvulas anti-retrocesso).

• Maçarico De Corte

- Definição O maçarico de Oxicorte mistura o gás combustível com o Oxigênio de aquecimento, na proporção correta para a chama, além de produzir um jato de Oxigênio de alta velocidade para o corte. Este equipamento se consiste de uma série de tubos de gás e válvulas de controle de fluxo dos gases Oxigênio e combustível. - Tipos de Maçaricos de Corte Os maçaricos de corte podem ser manuais, combinado e específicos, ou tipo caneta para acoplamento em máquinas de corte automáticas.

> Maçarico Manual Combinado É utilizado em locais ou setores onde existe uma alternância entre operações de corte e soldagem tais como oficinas de manutenção. Neste caso acopla-se a um maçarico de soldagem um dispositivo de corte, ilustrado na figura acima, composto por uma câmara de mistura, sistema de separação e válvula para controle do O2 de corte.

> Maçarico Manual para Corte Possuem um circuito especial de O2

separado dos gases para chama de aquecimento. Este conduto é específico para o Oxigênio que efetuará o corte, passando a se denominar O2 de corte. A mistura dos gases para chama de aquecimento pode se dar por dois princípios distintos que são apresentados à seguir: . Injetor O gás combustível é succionado através da alta velocidade do Oxigênio por meio de um venturi .

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 38 –

Figura - Maçarico injetor

. Misturador Os gases comburente e combustível chegam à câmara de mistura com pressões iguais através da regulagem das válvulas.

• Bicos de corte / Dados operacionais A tabela a seguir, que se refere à série 1502-W Martins, apresenta um exemplo da utilização de bicos de corte, com os parâmetros de operação. Convém lembrar que cada equipamento traz dados operacionais do fabricante, os quais fornecem as condições de trabalho.

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Elaborado pelo instrutor Adilson Costa - 39 –

Espessura

de corte

Bico Nº

Pressão dos gases (Kg/cm3)

Velocidade linear de

corte (cm/min)

Consumo dos gases (m3/h)

Oxigênio Acetileno Oxigênio Acetileno 3,2 2 1,50 – 1,40 0,35 92 0,95 0,25

6,4 3 1,75 – 2,18 0,42 76 1,25 0,28

9,5 3 1,50 – 2,10 0,35 64 1,70 0,30

12,7 3 2,18 – 2,60 0,35 51 2,00 0,33

15,9 4 2,80 – 3,21 0,42 46 2,32 0,36

19,1 4 1,60 – 2,15 0,35 41 2,74 0,39

25,4 6 2,20 – 2,62 0,42 35,7 3,41 0,45

38,1 6 3,30 – 4,15 0,49 33,2 4,71 0,51

50,8 8 2,40 – 2,80 0,35 28,1 5,50 0,56

76,2 8 3,00 – 3,50 0,35 25,4 6,50 0,64

100 8 4,55 – 5,30 0,42 23,0 8,80 0,70

125 8 4,20 – 4,55 0,49 20,0 11,40 0,86

150 10 4,90 – 5,30 0,56 17,8 13,00 1,00

200 10 4,95 – 5,40 0,63 12,7 17,90 1,14

250 10 5,90 – 6,60 0,84 10,0 20,40 1,28

300 12 5,80 – 6,30 0,77 8,0 24,00 1,40

• Execução Do Oxicorte No processo de corte, a chama oxiacetilênica tem a função de aquecimento do metal, sua combustão processa-se em dois estágios, num primeiro estágio o Oxigênio utilizado provem do cilindro, onde 2C2H2 + 2O2 Þ 4CO + 2H2, no segundo estágio é aproveitado o Oxigênio do ar ambiente, sendo 4CO + 2H2 + 3O2 Þ 4CO2 + 2H2O. A regulagem da chama é neutra, regula-se o maçarico com o jato de Oxigênio de corte aberto, fechando-o logo em seguida. Inicia-se o aquecimento da região a ser cortada por uma borda, quando esta estiver a uma temperatura conveniente abre-se o Oxigênio de corte deslocando-se a chama, iniciando-se assim o processo.

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• Verificações Antes do Corte

Na execução do Oxicorte manual as verificações principais encontram-se no estado do maçarico, bicos e mangueiras, uma vez que este tipo de corte não permite grande precisão na velocidade de corte, distância bico/peça e outros. Para o corte automatizado, algumas verificações devem ser feitas antes da operação afim de, assegurar a qualidade e repetitividade do corte. A figura abaixo mostra estas verificações.

Verificações A chapa: Deve estar nivelada sobre a mesa, esta verificação é feita com o auxílio de um nível; O maçarico: Deverá estar perpendicular a chapa, excetuando-se cortes especiais inclinados; O bico: A distância correta do bico/peça tem grande influência na qualidade de corte, as tabelas dos fabricantes mostram quais as distâncias corretas para cada tipo de bico e espessura da chapa;

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CORTE POR PLASMA

A matéria pode se apresentar nos estados sólido, líquido e gasoso. Entretanto, há um estado chamado plasma, conhecido também como o quarto estado da matéria. A diferença básica entre esses três estados é o quanto de energia existe em cada um deles. Quando adiciona-se energia à matéria no estado gasoso algumas de suas propriedades são alteradas, como a temperatura e características elétricas. Esse processo é chamado ionização, e quando isso acontece os gases tornam-se plasma. O plasma é um condutor elétrico, e quanto menor for o local em que ele se encontrar, tanto maior será sua temperatura. Em 1950, o processo TIG (gás inerte de tungstênio) de soldagem estava implantado como um método de alta qualidade para soldar metais nobres. Durante o desenvolvimento desse processo, os cientistas envolvidos no trabalho descobriram que se reduzissem o diâmetro do bocal por onde saia a tocha de gás para soldagem, as propriedades do arco elétrico do equipamento de soldagem ficavam bastante alteradas. A redução do diâmetro de saída comprimia o arco elétrico, aumentando a velocidade e a temperatura do gás. O gás, ionizado, ao sair pelo bocal, em vez de soldar, cortava metais. Nessa figura, os dois arcos estão operando com uma corrente elétrica de 200 ampères. O bocal de jato plasma está apertado e por isso opera com o dobro da tensão. Produz um plasma muito mais quente que o bocal do arco TIG. Se a mesma corrente (200 ampères) é forçada a passar pelo bocal do plasma, a tensão e a temperatura aumentam e uma energia cinética do gás sai pelo bocal, provocando o corte do metal.

• Características do arco plasma As características do arco plasma variam de acordo com: · o tipo de gás de corte; · a quantidade de vazão; · o diâmetro do bocal (bico de corte); · a tensão do arco elétrico. Esses elementos precisam ser controlados e usados segundo princípios técnicos para se obter bom rendimento do trabalho. Desse modo, se é usada uma baixa vazão de gás, o jato de plasma apresenta alta temperatura e concentra grande quantidade de calor na superfície. Esta é a situação ideal para soldagem. Ao contrário, se a vazão de gás é aumentada, a velocidade do jato de plasma é tão grande que empurra o metal fundido através da peça de trabalho, provocando o corte do material.

• Corte plasma convencional O corte plasma, utilizado no mesmo estado em que foi descoberto, é atualmente chamado de corte plasma convencional. Pode ser aplicado a cortes de vários metais com espessuras diferentes. É muito usado, por exemplo, para cortar aço inoxidável, aço-carbono e alumínio. Para se obter um bom rendimento do trabalho, é preciso utilizar o gás adequado para corte de cada material, controlar a vazão do gás e a tensão do arco elétrico, levar em conta a capacidade de condução de corrente da tocha de plasma e as propriedades do metal a ser cortado.

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Exemplo: Uma tocha mecanizada com capacidade para 1.000 ampères pode cortar até 250 mm de aço inoxidável ou alumínio. Entretanto, habitualmente, na indústria, a espessura de corte não ultrapassa 50 mm. Essa técnica de corte foi introduzida na indústria em 1957 e, inicialmente, era usada para cortar qualquer metal a altas velocidades de corte. As chapas a serem cortadas variavam de 0,5 mm até 250 mm.

• Corte plasma com ar comprimido Esse tipo de corte incorpora em seu processo o ar comprimido como um elemento que substitui gases industriais de alto custo, como hidrogênio e hélio e proporciona um corte mais econômico. O oxigênio presente no ar fornece uma energia adicional que aumenta a velocidade de corte em 25%. Esse processo pode ser usado para corte de aço inoxidável e alumínio. Entretanto, a superfície desses materiais tende a ficar fortemente oxidada, o que não é adequado para certas aplicações. A principal desvantagem desse processo de corte é a rápida erosão do eletrodo. Um eletrodo de tungstênio, por exemplo, desgasta-se em poucos segundos se o gás de corte contiver oxigênio. Por isso, é necessária a utilização de eletrodos especiais feitos de zircônio, háfnio ou ligas de háfnio. Mesmo com o emprego de eletrodos especiais, a vida útil deles é bem menor que a dos eletrodos do processo de plasma convencional.

• Segurança no processo Durante a realização do corte plasma produz-se uma elevada concentração de calor, que é própria do processo. Além disso, as altas correntes utilizadas geram intenso nível de ruído e as operações produzem fumaça e gases tóxicos. Por isso, é preciso que haja nessas áreas de trabalho boa ventilação e sejam utilizados protetores de ouvido. Roupas apropriadas e uso de óculos escuros são também necessários, por causa da radiação ultravioleta. Na tentativa de diminuir esses problemas de segurança, foi desenvolvida uma camada protetora com água ao redor da tocha de plasma conhecida como mufla d´água gua. Seu uso faz com que: · o nível de ruído do processo de corte seja reduzido; · a fumaça e os gases tóxicos fiquem confinados na barreira d´água; · a intensidade de luz do arco plasma seja reduzida a níveis que não prejudiquem os olhos; · a radiação ultravioleta seja reduzida.

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SEGURANÇA

- Definição de Acidente de Trabalho O Acidente é toda e qualquer ocorrência instantânea ou não, imprevista e indesejável que provoca lesão pessoal ou de que decorre risco próximo ou remoto dessa lesão. Se tal ocorrência estiver relacionada com o exercício do trabalho, estará, então, caracterizado o Acidente de Trabalho. “Trocando o conceito em miúdos”: ”A ocorrência é imprevista por não ter um momento predeterminado (dia ou hora) para acontecer.”

- Segurança no processo soldagem Como a maioria das atividades desenvolvidas pelo homem na indústria, se faz necessário uma série de procedimentos que diminuam ou extingam completamente os riscos de acidentes, com o desenvolvimento de novas tecnologias e aperfeiçoamento de métodos antigos, o fator segurança passou a ser mais eficiente.

- Segurança no processo oxiacetilênico. Nos processos de corte e solda, devemos ter os cuidados com os equipamentos e gases adequados. A maioria dos acidentes envolvendo esse processo, é ocasionada pelas condições ineficientes dos equipamentos e uso inadequado.

- Cuidados com equipamentos. > Máquina de solda

• Verifique se cabos, alicate de aterramento e porta-eletrodo estão em boas condições. • Aguarde um período de tempo após a soldagem para desligar o equipamento. • Informe imediatamente algum problema para as pessoas responsáveis.

> Unidade oxiacetilênica

• Verifique se mangueiras, reguladores e maçarico estão em boas condições. • Nunca transporte cilindros sem a proteção, mesmo quando em carrinhos. • Armazene os cilindros em locais adequados, solicite orientação de pessoas qualificadas

para tal. • Desligue sempre o cilindro de acetileno primeiro. • Verifique a existência ou instale válvulas corta chamas nas unidades.

- Agentes nocivos

> Fumos e gases

Dependendo da quantidade de material envolvido,a inalação de fumos e gases causa irritação nos olhos,na pele e no sistema respiratório, além de risco de complicações mais severas. Esses efeitos podem ocorrer imediatamente após a soldagem ou após certo tempo. Em espaços confinados, a pressão dos gases desloca o ar respirável e causa asfixia. Tome os seguintes cuidados para evitar sua exposição excessiva:

• Conserve sua cabeça longe dos fumos e gases. • Usar ventilação ou exaustão, onde a ventilação natural for questionável de preferência a

exaustão forçada. • Nunca trabalhe sozinho em ambientes confinados.

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> Radiação A radiação e energia eletromagnética fornecida pelo arco ou chama que pode ferir os olhos e queimar a pele. Os dois tipos de radiação associados com a operação de soldagem são: Radiação ionizante e não-ionizante. Tome os seguintes cuidados para evitar sua exposição excessiva:

• Evite inalar o pó de esmerilhamento da ponta de eletrodos de tungstênio. • Use anteparos ou cortinas para proteção de pessoas externas ao processo de

soldagem. • Use óculos de segurança com proteção UV e proteção lateral, além de máscaras

com filtros adequados. > Ruídos

Operações de soldagem e corte podem produzir ruídos que podem ter origem no processo, na fonte de energia ou outro equipamento. Ruído excessivo é um conhecido perigo à saúde.

Tome os seguintes cuidados para evitar sua exposição excessiva:

• Se possível elimine ou reduza a fonte de ruído. • Se não for possível use um revestimento anti-ruído. • Usar métodos de controle com câmaras acústicas para reduzir ruídos. • Use protetores auriculares ou abafadores adequados para cada situação de

trabalho.

EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

Os riscos devem ser neutralizados ou eliminados por meio da utilização dos equipamentos de proteção, que oferecem: Proteção Coletiva: beneficiam a todos os empregados indistintamente. Proteção Individual: protegem apenas a pessoa que utiliza o equipamento. - Equipamento de Proteção Coletiva – EPC São os que, quando adotados, neutralizam o risco na própria fonte. As proteções em máquinas; os sistemas de isolamento de operações ruidosas; os exaustores de gases e vapores; as barreiras de proteção; aterramentos elétricos, são exemplos de proteção coletivas. - Equipamento de Proteção Individual – EPI O equipamento de proteção individual (EPI) é todo dispositivo de uso individual, de fabricação nacional ou estrangeira, destinado a proteger a saúde e a integridade física do trabalhador. De acordo com o local de aplicação tem-se:

• Proteção dos Olhos

- Óculos de segurança: Protegem os olhos de impacto de materiais projetados e de impacto contra objetos imóveis; - Óculos ampla visão para a proteção contra, estes envolvem totalmente a região ocular. Onde se somam os riscos de impacto e intensa presença de aerodispersóides (poeira), a efetiva proteção dos olhos se obtém com o uso dos dois EPI - óculos de segurança (óculos basculável) e óculos ampla visão, ao mesmo tempo.

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• Proteção Facial

- Protetor facial: Protege todo o rosto de impacto de materiais projetados e de calor radiante, podendo ser acoplado ao capacete. É articulado e tem perfil côncavo e tamanho e altura que permitem cobrir todo o rosto, sem tocá-lo, sendo construído em acrílico, alumínio ou tela de aço inox. - Capuz: Protege as laterais e a parte posterior da cabeça (nuca) de projeção de fagulhas, poeiras e similares. Para uso em ambientes de alta temperatura, o capuz é equipado com filtros de luz, permitindo proteção também contra queimaduras.

• Proteção Respiratória

Máscaras: Protegem as vias respiratórias contra gases tóxicos, asfixiantes e contra aerodispersóides (poeira). Elas protegem não somente de envenenamento e asfixias, mas, também, da inalação de substâncias que provocam doenças ocupacionais (silicone, siderose, etc.). Há vários tipos de máscaras para aplicações específicas, com ou sem alimentação de ar respirável.

• Proteção de Membros Superiores

- Protetores de punho, mangas e mangotes: Protegem o braço, inclusive o punho, contra impactos cortantes e perfurantes, queimaduras, choque elétrico, abrasão e radiações ionizantes e não ionizantes. - Luvas: Protegem os dedos e as mãos de ferimentos cortantes e perfurantes, de calor, choques elétricos, abrasão e radiações ionizantes.

• Proteção Auditiva

Protetor auricular: Diminui a intensidade da pressão sonora exercida pelo ruído contra o aparelho auditivo. Existem em dois tipos básicos: - Tipo Plug (de borracha macia, espuma, de poliuretano ou PVC), que é introduzido no canal auditivo. - Tipo Concha, que cobre todo o aparelho auditivo e protege também o sistema auxiliar de audição (ósseo). O protetor auricular não anula o som, mas reduz o ruído (que é o som indesejável) a níveis compatíveis com a saúde auditiva. Isso significa que, mesmo usando o protetor auricular, ouve-se o som mais o ruído, sem que este afete o usuário.

• Proteção do Tronco

- Paletó: Protege tronco e braços de queimaduras, perfurações, projeções de materiais particulados e de abrasão, calor radiante e de frio. - Avental: Protege o tronco frontalmente e parte dos membros inferiores - alguns modelos (tipo barbeiro) protegem também os membros superiores - contra queimaduras, calor, radiante, perfurações, projeção de materiais particulados, ambos permitindo uma boa mobilidade ao usuário.

• Proteção dos Membros Inferiores

- Calçado de segurança: Protege os pés contra impactos de objetos que caem ou são projetados, impactos contra objetos imóveis e contra perfurações. Por norma, somente é de segurança o calçado que possui biqueira de aço para proteção dos dedos. - Perneiras: Protegem a perna contra projeções de aparas, fagulhas, limalhas, etc., principalmente de materiais quentes.