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<p>Tecnologia da Soldagem</p><p>Tecnologia da soldagem</p><p>SENAI.SP. Escola SENAI “Mário Henrique Simonsen”</p><p>Este material só poderá ser reproduzido com a autorização desta Unidade SENAI.</p><p>Trabalho elaborado pela Escola SENAI “Mário Henrique Simonsen”</p><p>Ficha catalográfica</p><p>SENAI.SP. Escola SENAI “Mário Henrique Simonsen”. Tecnologia da soldagem.</p><p>Piracicaba, 2005.</p><p>419 p.; il.</p><p>Esta apostila foi elaborada para uso no curso de Tecnologia da soldagem.</p><p>1. Metalurgia 2. Solda</p><p>CDD 69</p><p>SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial</p><p>Escola SENAI “Mário Henrique Simonsen”</p><p>Av. Mal. Castelo Branco, 1000</p><p>Jardim Primavera</p><p>CEP 13412-010 – Piracicaba – SP</p><p>Fone/Fax – (19) 3421-7572</p><p>e-mail : senaimhsimonsen@sp.senai.br</p><p>Sumário</p><p>Segurança e higiene no trabalho 1</p><p>Normas de segurança 13</p><p>Eletricidade dinâmica Tensão – Corrente – Resistência 23</p><p>Noções de eletricidade II 33</p><p>Máquinas para soldagem ao arco elétrico 38</p><p>Normalização e classificação dos aços 49</p><p>Tipos e normas de eletrodo 70</p><p>Tipos e normas de arame para soldagem MIG – MAG 87</p><p>Tipos e normas de varetas para solda 95</p><p>Simbologia de soldagem 99</p><p>Metalurgia de soldagem e soldabilidade dos materiais 123</p><p>Dilatação e contração 151</p><p>Conceito de soldagem 169</p><p>Soldagem oxiacetilência 173</p><p>Soldagem eletrodo revestido 189</p><p>Soldagem MIG – MAG 209</p><p>Soldagem TIG 229</p><p>Soldagem arco submerso 241</p><p>Processos especiais de soldagem 253</p><p>Corte por ação térmica e goivagem 275</p><p>Procedimentos e elementos de soldagem 303</p><p>Tratamento térmico 327</p><p>Tratamento térmico preparação do aço 333</p><p>Tratamento térmico endurecimento do aço 339</p><p>Ensaios dos materiais 347</p><p>Ensaios em cordões de solda 353</p><p>Documentação técnica 369</p><p>Terminologia da soldagem 380</p><p>Referências Bibliográficas 417</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>Apresentação</p><p>O material didático Tecnologia da Soldagem foi elaborado especialmente</p><p>para a Formação Continuada e compreende conteúdos da área de soldagem e</p><p>metalurgia.</p><p>O presente volume Tecnologia da Soldagem, apresenta conhecimentos</p><p>básicos da área de soldagem e metalurgia, conhecimentos estes que associados</p><p>aos módulos práticos de soldagem fornecerão subsídios para a formação do</p><p>soldador.</p><p>O objetivo deste volume é servir de apoio ao trabalho docente e fornecer</p><p>material de referência aos alunos. Nele procurou-se apresentar o conteúdo</p><p>mínimo necessário sobre os assuntos abordados, para a formação dos</p><p>soldadores.</p><p>Aos decentes, desejamos que este volume forneça um suporte adequado a</p><p>suas atividades em sala de aula.</p><p>Aos alunos, desejamos que ele seja não só a porta de entrada para o</p><p>maravilhoso mundo da soldagem, mas também que indique os inúmeros caminhos</p><p>que este mundo pode fornecer quando se tem curiosidade, criatividade e vontade</p><p>de aprender!</p><p>SENAI - INTRANET</p><p>1</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>Segurança e higiene no trabalho</p><p>As medidas de segurança em soldagem visam prevenir danos pessoais ao</p><p>soldador e às pessoas próximas ao local de soldagem.</p><p>O calor, a chama e os respingos produzidos durante a soldagem</p><p>representam constante perigo de radiação, queimadura, incêndio e explosão.</p><p>O assunto mereceu atenção de várias entidades, principalmente ligadas</p><p>com seguros, existindo assim uma farta literatura à disposição.</p><p>Recomenda-se, principalmente, a norma ANSI Z 49.1 “Segurança em</p><p>Soldagem e Corte”.</p><p>Obs.: Todos os encarregados e soldadores devem ser instruídos a esse</p><p>respeito.</p><p>As medidas gerais contra incêndio e ou explosão são;</p><p>Ter ao alcance fácil, material para extinção de incêndio;</p><p>Verificar se foram removidos dos locais da soldagem, materiais inflamáveis</p><p>tais como: tinta, gasolina, óleo, serragem, estopa, papel, etc.</p><p>A distância mínima recomendável é de 10 metros. Caso não houver</p><p>possibilidade de manter esta distância, convém colocar separadores (biombos) de</p><p>compensado naval ou chapa metálica;</p><p>Em caso de trabalho no assoalho de madeira ou perto de paredes de</p><p>madeira, estes devem ser protegidos com compensado naval ou chapas metálica;</p><p>Os reservatórios que contiverem combustíveis ou lubrificantes e precisarem</p><p>ser soldados ou cortados à chama devem ser muito bem lavados e enchidos de</p><p>com água;</p><p>Os reservatórios (tanque) de combustível dos veículos ou máquinas a</p><p>serem soldados devem removidos e lavados com água quente, após essa</p><p>lavagem, soldar com o tanque se possível cheio de água, para formar o menor</p><p>espaço possível para alojamento de gases;</p><p>A roupa pessoal deve ser livre de graxa. Não devem ser usadas camisas,</p><p>meias, etc., de material sintético;</p><p>Após terminar a soldagem ou corte, examinar a área de serviço antes de</p><p>afastar-se, pois Ter deixado algum vestígio de fogo.</p><p>Choque elétrico</p><p>Para prevenir dos choques elétricos, o soldador não deve formar um</p><p>condutor entre os pólos de eletricidade, como exemplo: pisar sobre uma ponte</p><p>rolante ao soldar um viga do telhado ou pisar na terra ao soldar uma plataforma de</p><p>laminação.</p><p>2</p><p>Aqui existe sempre uma possibilidade de uma passagem de grandes</p><p>descargas elétricas.</p><p>Pelas mesmas razões, o soldador nunca deve trabalhar numa poça d`água</p><p>ou num chão excessivamente úmido, trocar o eletrodo com a mão sem luvas,</p><p>deslocar uma máquina de soldagem ligada, etc.. O cabo obra da instalação deve</p><p>ser ligado na carcaça da máquina.</p><p>Queimaduras</p><p>As queimaduras são prevenidas com o uso de uma roupa adequada</p><p>recomendando-se luvas com manga ¾ de raspa de couro com espessura de 1,5</p><p>mm, sem reforços nos dedos, um avental sem costura, de raspa de couro de 2</p><p>mm e perneira (polaina) ou protetores para as pernas.</p><p>As calças não devem Ter dobras (bainhas) e nunca enfiadas em botas. O</p><p>macacão deve ser abotoado até o pescoço. Não deve haver bolsos. Para a</p><p>soldagem com pré-aquecimento (dar calor antes da soldagem) é usado roupa</p><p>especial protetora.</p><p>Radiações</p><p>O arco elétrico resultante de uma soldagem é uma fonte de elevadas</p><p>temperaturas, com produção de luz viva.</p><p>Dois são os tipos de raios nocivos emitidos pelo arco elétrico:</p><p>Raios Ultravioletas e Raios Infravermelhos ou Caloríficos</p><p>Ambos produzem grandes danos à vista e a pele, se esta não for</p><p>devidamente protegida.</p><p>Raios Ultravioletas</p><p>São quimicamente ativos e podem ocasionar acidentes oculares, podem</p><p>produzir cegueira momentânea, e principalmente conjuntivite.</p><p>Raios Infravermelhos</p><p>Secam completamente certas células líquidas do globo ocular, causando</p><p>complicações no cristalino, levando a longo prazo a uma catarata profissional.</p><p>Na pele, o efeito causado é idêntico ao ocasionado pelos raios solares.</p><p>Geralmente, uma exposição, mesmo sendo rápida a estes raios, pode</p><p>provocar uma conjuntivite, que se manifestará algumas horas após a exposição.</p><p>Na soldagem pelo processo MIG/MAG</p><p>Nesta soldagem, a quantidade de radiação ultravioleta liberada é bastante</p><p>grande. A tabela “Filtros para Soldagem MIG/MAG” lista os filtros recomendados</p><p>para diferentes faixas de corrente.</p><p>Partes da pele diretamente expostas a tais radiações queimam-se</p><p>rapidamente, o que exige maiores preocupações.</p><p>3</p><p>Estas radiações têm a capacidade de decompor solventes, liberando gases</p><p>tóxicos, portanto, em ambientes confinados, deve-se ter cuidado para que não</p><p>haja solvente nas imediações.</p><p>Danos nos olhos</p><p>Lentes protetoras, cinza ou verde, de várias tonalidades, são usadas para</p><p>prevenir danos aos olhos (ver tabela).</p><p>Equipamentos de proteção individual (EPI)</p><p>Os equipamentos de proteção individual são projetados com a finalidade de</p><p>proteger os soldadores de danos e lesões que possam ocorrer devido às</p><p>condições inerentes de operação de corte</p><p>entre 250 e</p><p>300N/mm2. Quando beneficiados este limite pode chegar a 400-600N/mm2, limite este</p><p>substancialmente maior do que nos aços austeníticos. Isto também é válido com</p><p>relação a sua dureza em altas temperaturas (até 550ºC).</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>64</p><p>Aços inoxidáveis austeníticos</p><p>Características</p><p>Os aços inoxidáveis austeníticos diferenciam-se dos aços ao cromo ferríticos pela sua</p><p>estrutura de rede cúbica de faces centradas.</p><p>Aços com um teor mínimo de 18%Cr e 8%Ni possuem estruturas ausnteíticas, são</p><p>estáveis à temperatura ambiente e conservam essas características mesmo a</p><p>temperaturas abaixo de 0ºC. A austenita pode, ao contrário da ferrita, manter em</p><p>solução um grande número de elementos de liga, principalmente o carbono, nitrogênio,</p><p>molibdênio, cobre e outros.</p><p>Comparados com os aços ferríticos, os aços austeníticos apresentam uma maior</p><p>resistência à corrosão, contra um grande número de meios corrosivos.</p><p>Esses aços são muito mais fáceis de trabalhar (usinar, transformar, conformar) e</p><p>possuem uma boa soldabilidade. Por essas características, esses aços, além de serem</p><p>utilizados de um modo geral, encontram grande aplicação como inoxidáveis para as</p><p>indústrias químicas.</p><p>Para empregos em meios altamente corrosivos, é necessária a utilização de aços</p><p>totalmente austeníticos e ao mesmo tempo com alto teor de molibdênio.</p><p>Propriedades mecânicas</p><p>A propriedade principal dos aços inoxidáveis austeníticos é a ausência de um</p><p>acentuado limite de alongamento nos ensaios à tração. Este valor é estimado em 0,2º</p><p>do limite de elasticidade.</p><p>Outras propriedades desses aços é a grande distância entre o limite de elasticidade e</p><p>a resistência à tração.</p><p>Quando conformados a frio, a resistência desses aços aumenta consideravelmente.</p><p>Resistências a altas temperaturas e alta resistência ao calor</p><p>Aços resistentes a altas temperaturas</p><p>Esses aços apresentam a manutenção das excelentes propriedades mecânicas</p><p>mesmo quando submetidos por longo intervalo de tempo a trabalhos a elevadas</p><p>temperaturas (acima de 550ºC).</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>65</p><p>Aços de alta resistência ao calor</p><p>Diferenciam-se dos aços resistentes a altas temperaturas pelo fato de que, quando</p><p>submetidos a altas temperaturas (acima de 600ºC), são resistentes à formação de</p><p>carepas em sua superfície através de determinados gases.</p><p>Aços austeníticos-ferríticos</p><p>Materiais básicos (componentes)</p><p>Através da adequação dos elementos de liga principalmente dos conteúdos de cromo</p><p>e níquel, podemos fabricar aços com uma estrutura mista ferrítica-austenítica, o qual</p><p>associa uma boa resistência à corrosão com a obtenção de elevados valores de</p><p>resistência mecânica.</p><p>Juntamente com os aços normalizados pela SEW 400 por exemplo: X 8 Cr Ni Mo 275</p><p>e X 4 Cr Ni Mo Nb 257 são oferecidos muito mais tipos os quais porém não são</p><p>normalizados.</p><p>Esses tipos de aços inoxidáveis são restabelecidos com nióbio ou titânio, utilizados na</p><p>soldagem sem necessidade de tratamento térmico de alta resistência à destruição</p><p>granular e corrosão intercristalina.</p><p>Composição química em % dos aços austeníticos-ferríticos</p><p>Nº Material Material</p><p>Nº</p><p>C Si Mn Cr Mo Ni Outros</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>X 8 CrNiMo 27 5</p><p>X 4 CrNiMoNb 25 7</p><p>X 5 CrNiTi 26 7</p><p>X 3 CrNiMo 25 5</p><p>X 2 CrNiMoSi 19 5</p><p>X 5 CrNiMoCu 26 8</p><p>X 2 CrNiMoN 22 3</p><p>1.4460</p><p>1.4582</p><p>-</p><p>-</p><p>1.4417</p><p>-</p><p>-</p><p>Máximo 0,10</p><p>0,04</p><p>0,05</p><p>0,03</p><p>0,02</p><p>máximo 0,08</p><p>máximo 0,03</p><p>0,4</p><p>0,4</p><p>0,4</p><p>0,5</p><p>0,7</p><p>máximo 1,0</p><p>máximo 1,0</p><p>máximo 2,0</p><p>0,8</p><p>0,5</p><p>1,0</p><p>1,5</p><p>máximo 2,0</p><p>máximo 2,0</p><p>26,0...28,0</p><p>26,5</p><p>26,0</p><p>25,0</p><p>18,5</p><p>25,0...27,0</p><p>21,0...23,0</p><p>1,3...2,0</p><p>1,5</p><p>-</p><p>1,5</p><p>2,7</p><p>2,0...3,0</p><p>2,5...3,5</p><p>4,5...5,0</p><p>4,5</p><p>6,5</p><p>5,0</p><p>4,7</p><p>7,0...9,0</p><p>4,5...6,5</p><p>0,1 N</p><p>0,5 Nb</p><p>0,25 Ti</p><p>-</p><p>-</p><p>1,0...2,0 Cu</p><p>0,08...0,20 N</p><p>Materiais austeníticos de alta liga</p><p>Os aços inoxidáveis austeníticos com elevado teor de níquel formam uma matriz</p><p>composta a base de ligas de níquel com cromo, ferro, molibdênio e outros elementos</p><p>de liga.</p><p>Todos esses materiais com elevado teor de liga possuem uma estrutura cúbica de</p><p>faces centradas.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>66</p><p>Fabricação dos aços inoxidáveis</p><p>A fabricação dos aços inoxidáveis em geral se processa de forma idêntica a dos aços</p><p>finos, sendo fundidos em fornos de arco elétrico.</p><p>Transformação a quente</p><p>As transformações a quente dos aços inoxidáveis em geral é realizada pelo fornecedor.</p><p>Apenas em casos especiais ou exceções ocorrem trabalhos de conformação a quente</p><p>como rebordear, dobrar ou trabalhos semelhantes de conformação.</p><p>Considerando-se as propriedades físicas dos aços inoxidáveis, eles não oferecem</p><p>dificuldades para forjar ou conformar a quente, se considerarmos a baixa</p><p>condutibilidade térmica e antes de tudo a elevada resistência ao calor que possuem os</p><p>aços austeníticos em comparação com os aços ao carbono não ligados.</p><p>O aquecimento das peças a serem transformadas a quente deve ser lento e ocorrer de</p><p>forma progressiva e uniforme da superfície ou núcleo (necessita do dobro do calor em</p><p>comparação aos aços não ligados), com o propósito de evitar trincas por</p><p>superaquecimento.</p><p>O tempo de permanência na faixa de temperatura de forjamento deve ser observada</p><p>para que se evite a formação de deformações superficiais, tensões localizadas e</p><p>trincas de resfriamento.</p><p>A faixa de trabalho está situada sem grandes desvios entre 1050 a 750ºC para os aços</p><p>austeníticos.</p><p>Nos casos de transformação a quente sem posterior tratamento térmico, os aços</p><p>austeníticos podem-se resfriar, o mais rápido possível, a uma temperatura abaixo de</p><p>600ºC com o intuito de evitar a formação de carbonetos por precipitação.</p><p>Transformação a frio dos aços inoxidável</p><p>Para transformação a frio, são empregados preferencialmente os aços austeníticos,</p><p>porque possuem uma melhor conformabilidade a frio e possuem um grau de</p><p>transformação dos mais elevados, porém eles devem estar no estado recozido.</p><p>Os aços ferríticos comportam-se na transformação a frio de forma semelhante a um</p><p>aço não ligado ou de baixa liga porém de igual resistência.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>67</p><p>Curvas de resistência típica para diferentes aços cromo-níquel de diferentes teores de</p><p>níquel</p><p>Os aços austeníticos aumentam sua resistência mecânica quando submetidos a</p><p>pequenas transformações a frio. Pois através disto ocorre um aumento de resistência</p><p>da matriz austenítica e a austenita transforma-se parcialmente em martensita.</p><p>A extensão da formação de martensita durante a transformação a frio depende em</p><p>intensidade da composição química. Os elementos distintos de liga têm diferentes</p><p>influências na transformação da austenita; elevados teores de níquel, nitrogênio,</p><p>carbono e manganês elevam a austenitabilidade. Elementos como o silício, nióbio e</p><p>titânio reduzem-na.</p><p>Para processos de transformação mais complicados, com elevado grau de</p><p>transformação deve ser considerada a escolha de aços com altos teores de níquel.</p><p>Desta forma, nos parafusos (por exemplo) de aços inoxidáveis transformados a frio,</p><p>emprega-se freqüentemente o material X 5 Cr Ni 1911 em vez do material de baixa liga</p><p>X 5 Cr Ni 18.9.</p><p>Para a eliminação da resistência a frio nos aços austeníticos, aplica-se um recozimento</p><p>posterior a temperatura de 1000ºC, com um resfriamento brusco adequado.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>68</p><p>Corte mecânico dos aços inoxidáveis</p><p>Os aços inoxidáveis, em especial os do tipo austenítico, possuem uma resistência ao</p><p>cisalhamento maior do que os aços não ligados para construções mecânicas.</p><p>Por isso é necessário salientar que se necessita uma maior força para cisalhar (corte</p><p>com tesoura) uma chapa de aço inoxidável do que uma de aço não ligado de mesma</p><p>espessura.</p><p>A folga de corte deve ser aproximadamente 5% de espessura da chapa, portanto</p><p>devem-se evitar grandes folgas de corte.</p><p>Questionário - resumo</p><p>1 Como é definido e como se divide o aço?</p><p>2 Qual a classe, porcentagem de elementos de liga e porcentagem de carbono do</p><p>aço ABNT 1045?</p><p>3 Quais os efeitos conseguidos com os aços-liga ou especiais?</p><p>4 Qual a identificação numérica dos aços ao</p><p>molibdênio?</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>69</p><p>5 Qual a classe, porcentagem de elementos de liga e porcentagem de carbono do</p><p>aço AISI – 2515?</p><p>6 Quais os elementos de liga e suas respectivas porcentagens do aço ABNT 8615?</p><p>7 Qual o tipo de aço segundo as normas SAE521XX e AISI E521XX?</p><p>8 O que especifica a norma DIN 17006?</p><p>9 Qual o teor dos elementos de liga dos aços 17CrNiMo6, X5CrNiMo1813 e</p><p>S12-1-4-5?</p><p>10 Na designação GTS70, qual o material e de quanto é sua resistência a ruptura?</p><p>11 Quais os cuidados que se devem ter na transformação a frio dos aços inoxidáveis?</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>70</p><p>Tipos e normas de eletrodo</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Diversos tipos de eletrodos;</p><p>• Normalização de eletrodos;</p><p>• Noções de manuseio e armazenamento de eletrodos.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Composições dos diversos tipos de revestimentos;</p><p>• Função dos revestimentos dos eletrodos;</p><p>• Aplicação dos eletrodos ácidos, básicos, rutílicos, etc.;</p><p>• Classificação segundo as normas ABNT, DIN, AWS;</p><p>• Manuseio e condições de secagem dos eletrodos;</p><p>• Importância dos diversos equipamentos de armazenagem de eletrodos.</p><p>Eletrodos para soldagem a arco elétrico</p><p>Os elementos para soldagem elétrica ao arco podem ser nus ou revestidos.</p><p>O eletrodo nu é simplesmente uma vareta metálica de composição definida, que já foi</p><p>muito utilizada no passado, tendo cedido lugar aos modernos eletrodos revestidos.</p><p>Tais eletrodos são constituídos por alma metálica, revestidos por um composto de</p><p>materiais orgânicos e minerais, de dosagem bem definida.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>71</p><p>O material da alma depende do material a ser soldado.</p><p>Os compostos do revestimento vêm sob a forma de pó, unidos por aglomerante,</p><p>normalmente silicato de potássio ou de sódio.</p><p>Tipos de revestimentos</p><p>Os revestimentos mais comuns são os rutílicos, básicos, ácidos, oxidantes e</p><p>celulósicos.</p><p>Rutílico</p><p>Contém geralmente rutilo com pequenas porcentagens de celulose e ferros-liga. É</p><p>usado com vantagem em soldagens de chapas finas que requerem um bom</p><p>acabamento. É utilizado também em estruturas metálicas; sua escória é solidificada e</p><p>autodestacável quando utilizada adequadamente.</p><p>Básico em seu revestimento fluoritacarbonato de cálcio e ferro-liga. É um eletrodo</p><p>muito empregado nas soldagens pela seguintes razões:</p><p>• Possui boas propriedades mecânicas;</p><p>• Dificilmente apresenta trincas a quente ou a frio;</p><p>• Seu manuseio é relativamente fácil;</p><p>• Apresenta facilidade de remoção da escória, se bem utilizado;</p><p>• É usado para soldar aços comuns de baixa liga e ferro fundido.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>72</p><p>Devido à composição do revestimento, esse tipo de eletrodo absorve facilmente a</p><p>umidade do ar. É importante guardá-lo em estufa apropriada, após a abertura da lata.</p><p>Celulose</p><p>Contém no seu revestimento materiais orgânicos combustíveis (celulose, pó de</p><p>madeira, etc.).</p><p>É muito usado em soldagens nas quais a penetração é muito importante e as inclusões</p><p>de escória são indesejáveis.</p><p>Ácido</p><p>Seu revestimento é composto de óxido de ferro, óxido de manganês e outros</p><p>desoxidantes. É utilizado com maior adequação em soldagem na posição plana.</p><p>Oxidante</p><p>Contém no seu revestimento óxido de ferro, podendo ter ou não óxido de manganês.</p><p>Sua penetração é pequena e suas propriedades mecânicas são muitos ruins. É</p><p>utilizado onde o aspecto do cordão é mais importante que a resistência.</p><p>Em função da oxidação de partículas metálicas, obtêm-se um maior rendimento de</p><p>trabalho e propriedades definidas (ferro-liga).</p><p>Funções do revestimento</p><p>Dentre as muitas funções do revestimento, encontra-se a seguir, uma série das mais</p><p>importantes:</p><p>• Protege a solda contra o oxigênio e o nitrogênio do ar;</p><p>• Reduz a velocidade de solidificação; protege contra a ação da atmosfera e permite</p><p>a desgaseificação do metal de solda através da escória;</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>73</p><p>• Facilita a abertura do arco além de estabilizá-lo;</p><p>• Introduz elementos de liga no depósito e desoxida o metal de solda;</p><p>• Facilita a soldagem em diversas posições de trabalho;</p><p>• Serve de guia das gotas em fusão na direção do banho; serve como isolante na</p><p>soldagem de chanfros estreitos, de difícil acesso.</p><p>O revestimento permite também a utilização de tensões em vazio mais baixas em</p><p>corrente alternada (40 a 80V) e, conseqüentemente, redução do consumo primário,</p><p>aumentando a segurança pessoal. O mesmo é válido também para corrente contínua.</p><p>A tabela abaixo apresenta mais detalhes sobre os tipos de eletrodos.</p><p>Tabela: Dados técnicos sobre eletrodos</p><p>Tipo de eletrodo</p><p>Dados técnicos</p><p>Rutílico</p><p>Básico baixo</p><p>hidrogênio</p><p>Celulósico Ácido Oxidante</p><p>Tipo e</p><p>componentes</p><p>do revestimento</p><p>Médio e espesso,</p><p>contendo rutilo ou</p><p>compostos</p><p>derivados de óxidos</p><p>de titânio</p><p>Espesso, contendo</p><p>carbonato de cálcio,</p><p>outros carbonatos</p><p>básicos de flúor. Deve</p><p>estar seco para evitar</p><p>porosidade na solda.</p><p>Fino, contendo</p><p>materiais orgânicos</p><p>combustíveis que, ao</p><p>se queimarem,</p><p>produzem uma</p><p>camada espessa de</p><p>gás protetor.</p><p>Médio ou espesso,</p><p>contendo óxido de</p><p>erro e manganês e</p><p>outros</p><p>desoxidantes.</p><p>Espesso, contendo</p><p>óxido de ferro com</p><p>ou sem óxido de</p><p>manganês.</p><p>Posição de</p><p>soldagem Todas Todas Todas</p><p>Plana e horizontal</p><p>(filete)</p><p>Plana e horizontal</p><p>(filete)</p><p>Tipo de corrente</p><p>Propriedades</p><p>mecânicas do</p><p>depósito</p><p>CA ou CC – ou +</p><p>Razoáveis</p><p>CA ou CC +</p><p>Muito boas; utilizado</p><p>para soldas que</p><p>requeiram grande</p><p>responsabilidade</p><p>CA ou CC+</p><p>Boas</p><p>CA ou CC –</p><p>Boas</p><p>CC –</p><p>Poucas; utilizado</p><p>apenas para</p><p>acabamento</p><p>Velocidade de</p><p>fusão Regular Regular Elevada Elevada Elevada</p><p>Penetração Pequena Média Grande Média Pequena</p><p>Escória Densa e viscosa,</p><p>geralmente</p><p>autodescartável</p><p>Compacta e espessa</p><p>facilmente destacável</p><p>Pouca, de fácil</p><p>remoção</p><p>Ácida, facilmente</p><p>destacável; porosa</p><p>e friável</p><p>Pesada, compacta</p><p>e autodestacável</p><p>Tendência a trinca Regular Baixa Regular Regular elevada</p><p>Classificação dos eletrodos</p><p>Introdução</p><p>Existem várias entidades que classificam os eletrodos para soldagem a arco.</p><p>No Brasil, as classificações mais adotadas são as da ABNT e da AWS.</p><p>ABNT = Associação Brasileira de Normas Técnicas.</p><p>AWS = American Welding Sociaty (Associação Americana de Soldagem).</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>74</p><p>Nesta unidade, faz-se referência também à classificação segundo a norma DIN, bem</p><p>como às especificações sobre as normas ASTM e JIS. Convém salientar que existem</p><p>especificações próprias dos vários fabricantes de eletrodos, porém sempre tomando-se</p><p>como referência as especificações equivalentes das normas.</p><p>Classificação ABNT</p><p>Os eletrodos são identificados por quatro algarismos, seguidos de uma são</p><p>identificados por quatro algarismos, seguidos de uma letra.</p><p>Os quatro algarismos básicos, identificadores do eletrodo, têm o seguintes</p><p>significados:</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>75</p><p>Observação:</p><p>Quando à direita dessas letras aparecer a letra F, é porque existe adição de pó de</p><p>ferro no revestimento.</p><p>Exemplos:</p><p>1 Eletrodo 4410 – C</p><p>2 Eletrodo 4835 – BF</p><p>Classificação AWS</p><p>Na classificação AWS, os eletrodos para aço doce ou de baixa liga são identificados</p><p>através de uma letra e quatro ou cinco algarismos. Para os de alta liga, complementa-</p><p>se com letras e números ao final do símbolo. Encontram-se, no exemplo a seguir, o</p><p>significado da letra e dos algarismos:</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>76</p><p>Normas AWS</p><p>Tabela – Posições de soldagem</p><p>Número Posições</p><p>1</p><p>1</p><p>3</p><p>4</p><p>Todas</p><p>Plana e horizontal</p><p>Plana</p><p>Vertical, plana, horizontal e sobrecabeça</p><p>Tabela – Revestimento do eletrodo e condições de soldagem</p><p>Identificação Revestimento Corrente Polaridade</p><p>Posição 1</p><p>Posição 2</p><p>0</p><p>0</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>celulósico, sódio</p><p>ácido, ferro óxido</p><p>celulósico, potássio</p><p>rutílico, sódio</p><p>rutílico, potássio</p><p>rutílico, pó de ferro</p><p>básico, sódio</p><p>básico, potássio</p><p>ácido, pó de ferro</p><p>básico, pó de ferro</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CC</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CA</p><p>+</p><p>+ -</p><p>+</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>+</p><p>+</p><p>+ -</p><p>+</p><p>Tabela – Elementos de liga em eletrodos</p><p>Letra final Elementos</p><p>-A1</p><p>-B1, B2, -B3, -B4, -B5</p><p>-C1, -C2</p><p>-C3</p><p>-D1, -D2</p><p>-G</p><p>molibdênio</p><p>cromo, molibdênio</p><p>níquel</p><p>níquel, cromo, molibdênio</p><p>molibdênio, pouco manganês</p><p>níquel, cromo, molibdênio, vanádio ou manganês</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>77</p><p>Exemplo de aplicação da norma AWS</p><p>A seguir, encontra-se a tabela-resumo com exemplos que esclarecem o significado dos</p><p>dois últimos algarismos, segundo as normas AWS.</p><p>Dois últimos</p><p>algarismos</p><p>Tipo de</p><p>corrente</p><p>Polaridade Revestimento</p><p>10</p><p>11</p><p>12</p><p>13</p><p>14</p><p>15</p><p>16</p><p>18</p><p>20</p><p>24</p><p>27</p><p>28</p><p>CC</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>CC ou CA</p><p>Inversa (+)</p><p>Inversa (+)</p><p>Direta (-)</p><p>Inversa/direta (+ -)</p><p>Inversa/direta (+ -)</p><p>Inversa (+)</p><p>Inversa (+)</p><p>Inversa (-)</p><p>Direta (+)</p><p>Inversa/direta (+ -)</p><p>Direta (-)</p><p>Inversa (+)</p><p>Celulósico</p><p>Celulósico</p><p>Rutílico</p><p>Rutílico</p><p>Rutílico</p><p>Básico</p><p>Básico</p><p>Básico</p><p>Ácido</p><p>Rutílico</p><p>Ácido</p><p>Básico</p><p>Observação:</p><p>No caso de o número ser composto de cinco algarismos, os três primeiros indicam o</p><p>limite de resistência à tração.</p><p>Exemplos de classificação segundo a AWS</p><p>1. Eletrodo E-7018</p><p>Resistência à tração = 70.000 l b/pol 2</p><p>Posição de soldagem = todas as posições</p><p>Tipo de corrente = CA ou CC – Polaridade CC = Inversa (+)</p><p>Revestimento básico</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>78</p><p>2. Eletrodo E-6020</p><p>Resistência à tração = 60.000 l b/pol 2</p><p>Posição de soldagem = plana e horizontal (filetes)</p><p>Tipo de corrente = CC ou CA</p><p>Polaridade CC = direta (-)</p><p>Revestimento ácido</p><p>Classificação DIN</p><p>Eletrodos revestidos para soldagem de aço de baixo teor de carbono e de baixa liga</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>79</p><p>Tabela – Normas DIN</p><p>Identificação Tipo de revestimento Espessura de</p><p>revestimento Posição de soldagem</p><p>A1</p><p>A2</p><p>R2</p><p>R3</p><p>R(C)3</p><p>C4</p><p>A5</p><p>RR6</p><p>RR(C)6</p><p>AR7</p><p>RR(B)7</p><p>RR8</p><p>RR(B)8</p><p>B9</p><p>B(B)9</p><p>B10</p><p>B(R)10</p><p>RR11</p><p>AR11</p><p>B12</p><p>B(R) 12</p><p>Ácido</p><p>Ácido</p><p>Rutílico</p><p>Rutílico</p><p>Rutílico celulósico</p><p>Celulósico</p><p>Ácido</p><p>Rutílico</p><p>Rutílico celulósico</p><p>Ácido rutílico</p><p>Rutílico básico</p><p>Rutílico</p><p>Rutílico básico</p><p>Básico</p><p>Básico com parte não</p><p>alcalina</p><p>Básico</p><p>Básico com parte não</p><p>alcalina</p><p>Rutílico</p><p>Ácido rutílico</p><p>Básico</p><p>Básico com parte não</p><p>alcalina</p><p>Fino</p><p>Fino</p><p>Fino</p><p>Médio</p><p>Médio</p><p>Médio</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>grosso</p><p>Todas</p><p>Todas</p><p>Todas</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas</p><p>Todas</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas</p><p>Todas</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Todas, menos a</p><p>descendente</p><p>Plana</p><p>plana</p><p>plana</p><p>plana</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>80</p><p>Tabela – especificações de eletrodos revestidos de aço doce, segundo a norma (AWS)</p><p>Propriedades Mecânicas do Metal Depositado</p><p>ClassificaçãoJIS</p><p>(AWS)</p><p>Tipo de</p><p>revestimento</p><p>Posição</p><p>de</p><p>soldagem</p><p>Tipo de</p><p>corrente Limite de</p><p>ruptura</p><p>(Kgf/mm2)</p><p>Limite de</p><p>escoamento</p><p>(Kgf/mm2)</p><p>Elongação</p><p>(%)</p><p>Valor de energia</p><p>absorvida no</p><p>ensaio Charpy –</p><p>V a 0ºC (Kg.m)</p><p>D4301 (-) Ilmenítico P,V,H,SC CA ou CC (±) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 22 ≥ 4,8</p><p>D4303 (-) Cal-titânio P,V,H,SC CA ou CC (±) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 22 ≥ 2,8</p><p>D4311</p><p>(E6011)</p><p>Celulósico-</p><p>potássio</p><p>P,V,H,SC CA ou CC (+) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 22 ≥ 2,8</p><p>D4313</p><p>(E3013)</p><p>Rutílico-</p><p>potássio</p><p>P,V,H,SC CA ou CC (-) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 17 -</p><p>D4316</p><p>(7016)</p><p>Básico-</p><p>potássio</p><p>P,V,H,SC CA ou CC (+) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 25 ≥ 4,8</p><p>D4324</p><p>(E7024)</p><p>Rtílico-com pó</p><p>de ferro</p><p>F, FH CA ou CC (±) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 17 -</p><p>D4326 (-)</p><p>Básico-</p><p>potássio com</p><p>pó de ferro</p><p>F, FH CA ou CC (+) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 25 ≥ 4,8</p><p>D4327</p><p>(E6027)</p><p>Ácido, com pó</p><p>de ferro</p><p>F, FH</p><p>CA ou CC (±)</p><p>P/F</p><p>CA ou CC (-)</p><p>P/FH</p><p>≥ 43 ≥ 35 ≥ 25 ≥ 2,8</p><p>D4340 (-) Especial</p><p>P,V,H,SC</p><p>F, FH</p><p>CA ou CC (±) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 22 ≥ 2,8</p><p>Tabela – especificações de eletrodos revestidos de aço doce, segundo a norma AWS</p><p>(ABNT)</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>81</p><p>Tabela – Especificações de eletrodos revestidos para depósitos duros, segundo a</p><p>norma JIS/AWS</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>82</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>83</p><p>Manuseio, armazenamento e secagem dos eletrodos</p><p>No que tange ao manuseio e armazenamento dos eletrodos, à sua secagem e</p><p>respectiva manutenção, devem ser observados os seguintes aspectos:</p><p>• As embalagens devem ser consideradas como não estanques, para efeito de</p><p>aplicação do requisito de secagem.</p><p>• Os eletrodos e varetas devem ser armazenados em estufas.</p><p>• Não devem ser utilizados materiais recém-chegados, para evitar-se a</p><p>armazenagem prolongada dos lotes anteriores.</p><p>• Os eletrodos devem ficar em prateleiras. Na estufa de secagem, em camadas não</p><p>superiores a 50mm, e na manutenção, em camadas não superiores a 150mm.</p><p>• Devem ser seguidas as instruções do fabricante sobre temperaturas e tempos de</p><p>secagem. Por exemplo, para os eletrodos de baixo hidrogênio, segundo a AWS, é</p><p>recomendada uma secagem a 350º, ± 30ºC por uma hora, devendo ser mantidos</p><p>em estufa de secagem em temperatura não inferior a 150ºC.</p><p>• Devem ser elaborados formulários para controle de secagem dos eletrodos.</p><p>Equipamentos para armazenamento, secagem e manutenção da secagem</p><p>Estufa para armazenamento</p><p>Pode ser um compartimetro fechado de um almoxarifado, que deve conter</p><p>aquecedores elétricos e ventiladores para circulação do ar quente entre as</p><p>embalagens.</p><p>A estufa deve manter uma temperatura de pelo menos 5ºC acima da temperatura</p><p>ambiente, porém nunca inferior a 20ºC, e deve também estar dotada de estrados ou</p><p>prateleiras para estocar as embalagens.</p><p>Estufa para secagem</p><p>É utilizada mais para a secagem de eletrodos revestidos de baixo hidrogênio. Deve</p><p>dispor de aquecimento controlado, por meio de resistência elétrica, e de renovação do</p><p>ar, por meio de conversão controlada.</p><p>Deve possuir pelo menos dois instrumentos controladores (termômetro e termostato),</p><p>assim como prateleiras furadas ou em forma de grade.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>84</p><p>Para eletrodos revestidos de baixo hidrogênio, a temperatura até 400ºC.</p><p>Estufa para secagem</p><p>Estufa para manutenção da secagem</p><p>A estufa para manutenção da secagem é normalmente de menor porte que a anterior;</p><p>deve atender aos mesmos requisitos de funcionamento que a estufa para secagem,</p><p>exceto quanto à temperatura, que deve atingir até 200ºC.</p><p>As estufas de construção cilíndrica com circulação de ar permitem uniformizar a</p><p>distribuição de calor, evitando-se que a umidade se concentre em cantos mal</p><p>ventilados, como nas estufas de formato retangular ou quadrado.</p><p>Estufa para secagem</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>85</p><p>Estufa portátil para manutenção de secagem</p><p>Como as demais, deve dispor de aquecimento elétrico por meio de resistências e ter</p><p>condições de acompanhar cada soldador individualmente.</p><p>Estufa portátil</p><p>Para eletrodos revestidos de baixo hidrogênio, a estufa portátil deve manter a</p><p>temperatura entre 6 a 100ºC. O estado de conservação das estufas portáteis deve ser,</p><p>periodicamente verificado, assim como o estado da conexão elétrica das estufas com a</p><p>rede de energia.</p><p>Questionário-resumo</p><p>1 Qual a função do revestimento dos eletrodos ?</p><p>2 Cite três tipos de eletrodos em função do revestimento.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>86</p><p>3 Explique as características de um eletrodo 4835-BF, normalizado segundo a ABNT.</p><p>4 O eletrodo E-6020 é normalizado segundo a AWS. Qual o tipo de seu</p><p>revestimento?</p><p>5 Quais os tipos de estufas utilizadas para secagem de eletrodos ?</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>Tipos e normas de arame para soldagem</p><p>MIG/MAG</p><p>Objetivos Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>-Diversos tipos de arames</p><p>-Normalização dos arames</p><p>-Noções de manuseio e armazenagem de arames</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimento claro sobre:</p><p>-Tipos de arames usados no processo MIG/MAG</p><p>-Bitolas convencionais dos arames usados nos processos</p><p>-Forma construtiva dos arames tubulares</p><p>Tipos de arame eletrodo usado no processo MIG/MAG</p><p>O arame para a soldagem utilizado no processo MIG/MAG, tem duas funções. De um</p><p>lado, age como pólo positivo de circuito e de outro, como material de adição quando recebe a</p><p>corrente e então se funde.</p><p>Existem arames de 0,8 até 3,2</p><p>mm, sendo que as bitolas de 0,8 a 1,6 mm são para os</p><p>arames sólido e as bitolas de 2,4 a 3,2 mm são para os arames tubulares.</p><p>A escolha do diâmetro do arame a ser empregado, dependerá basicamente de dois</p><p>fatores que são a espessura do material e o tipo da junta a ser soldada.</p><p>Antes do início de qualquer soldagem, deve-se efetuar uma inspeção visual para</p><p>verificar-se o estado da superfície do arame, a qual deverá estar livre de oxidação, umidade e</p><p>óleo e graxa.</p><p>Lembre-se de guardar sempre o carretel (bobina) de arame em sua embalagem original,</p><p>até o momento de utilizá-la.</p><p>Arame sólido para aço carbono</p><p>Estes arames têm uma fina camada de revestimento de cobre na parte externa, são</p><p>acondicionados em bobinas de 5 a 18 Kg, protegidos contra umidade, e seu bobinamento</p><p>garante um desenrolamento adequado durante a sua utilização.</p><p>Diâmetros de arames sólidos usados: 0,8, 0,9, 1,0, 1,2 e 1,6 mm.</p><p>88</p><p>Exemplos de arames sólidos para aço carbono.</p><p>Classificação AWS Gás protetor Aplicação</p><p>ER 70 S-3 CO2</p><p>Misturas</p><p>(Argônio + CO2)</p><p>(Argônio + O2)</p><p>Para soldas em aço efervescentes e soldas</p><p>de alta qualidade em aço semi-acalmados.</p><p>Obs.: Para aço acalmados os melhores</p><p>resultados são obtidos com as misturas de</p><p>gases.</p><p>ER 70 S-6 CO2</p><p>Misturas</p><p>(Argônio + CO2)</p><p>(Argônio + O2)</p><p>Para soldas de alta qualidade executando-</p><p>se soldagem em grandes velocidades e</p><p>alta corrente, na maioria dos aços</p><p>carbono.</p><p>Tabela de regulagem das variáveis do processo de soldagem para aço carbono</p><p>Soldagem MAG para aço de baixo teor de carbono (transferência Globular)</p><p>Tipo de junta Espessura</p><p>do material</p><p>(mm)</p><p>Diâmetro</p><p>do arame</p><p>(mm)</p><p>Velocidade</p><p>de</p><p>alimentação</p><p>(m/min)</p><p>Velocidade</p><p>de</p><p>soldagem</p><p>(cm/min)</p><p>Amperagem</p><p>(A)</p><p>Voltagem</p><p>(V)</p><p>1 0,8 3,7 83 60 14</p><p>2 0,8 6,8 83 110 16</p><p>3 1,0 6,0 63 150 20/22</p><p>Topo</p><p>6 1,2 8,5 50 205 22/26</p><p>6 1,0 7,0 a 8,0 45/68 150/190 20/24</p><p>10 1,2 6,0 a 24,0 38/60 150/340 20/34</p><p>15 1,2 6,0 a 24,0 38/60 150/340 20/34</p><p>Topo</p><p>chanfrada</p><p>20 1,2 6,0 a 12,0 44/50 200/430 20/38</p><p>2 0,8 10,0 a 17,0 61/113 110 16</p><p>4 1,0 7,0 a 13,0 54/99 180/280 22/34</p><p>6 1,2 5,0 a 14,0 24/67 200/350 24/35</p><p>12 1,2 5,0 a 14,0 7/17 200/350 24/35</p><p>Em ângulo</p><p>20 1,2 5,0 a 14,0 2,5/6,5 200/350 24/35</p><p>Soldagem do alumínio pelo processo MIG</p><p>Exemplos de arame sólido para alumínio.</p><p>AWS ER 1100, AWS ER 4043 E AWS ER 5356.</p><p>Diâmetros de arame 1,0 , 1,2 e 1,6 mm.</p><p>Classificação AWS Características e aplicações</p><p>ER 1100 Arame de alumínio puro (99,5% Al), para solda MIG em alumínio</p><p>sem liga.</p><p>ER 4043 Arame com liga de silício que contém 5% de Si para soldagem MIG</p><p>em ligas de Al-Si e ligas de Al-Mg-Si que contenham até 7% de</p><p>silício.</p><p>89</p><p>ER 5356 Arame com liga de magnésio que contém 5% de Mg para soldagem</p><p>MIG em ligas de Al-Mg resistentes a corrosão.</p><p>Obs.: Deve ser usado como proteção do arco, o gás argônio.</p><p>Tabela de regulagem das variáveis do processo de soldagem para alumínio.</p><p>Soldagem MIG para alumínio (transferência Globular)</p><p>Tipo de junta Espessura</p><p>do material</p><p>(mm)</p><p>Diâmetro</p><p>do arame</p><p>(mm)</p><p>Velocidade</p><p>de</p><p>alimentação</p><p>(m/min)</p><p>Velocidade</p><p>de</p><p>soldagem</p><p>(cm/min)</p><p>Amperagem</p><p>(A)</p><p>Voltagem</p><p>(V)</p><p>1 0,8 3,7 600/900 80/110 18/22</p><p>2 1,2 8,7 600/900 10/120 18/22</p><p>3 1,2 8,8 600/800 10/130 20/22</p><p>Topo</p><p>4 1,2 8,8 600/750 10/150 20/22</p><p>6 1,6 9,4 550/850 200/225 26/28</p><p>8 1,6 9,3/10,5 550/950 230/300 26/28</p><p>10 1,6 9,3/10,5 550/950 240/320 26/28</p><p>Topo</p><p>chanfrada</p><p>12 1,6 9,3/11 550/850 260/340 26/28</p><p>2 1,2 8,7 500/900 110/140 16</p><p>4 1,2 8,2 450/750 110/160 22/34</p><p>6 1,6 6,4 450/650 200/240 24/35</p><p>8 1,6 7,0 400/650 230/320 24/35</p><p>Em ângulo</p><p>10 1,6 7,6 350/600 240/320 24/35</p><p>Soldagem do aço inoxidável</p><p>Exemplos de arames sólidos para o aço inoxidável</p><p>AWS ER 308, AWS ER 308L, AWS ER 309, AWS ER 310, AWS ER 312, AWS</p><p>ER 316 E AWS ER 316L.</p><p>Diâmetros de arame sólido: 0,8, 1,0 e 1,2 mm.</p><p>Classificação AWS Características e aplicações</p><p>ER 308 Para unir materiais básicos de composição semelhante, tipos 301, 302,</p><p>304. Para uma boa resistência a corrosão.</p><p>ER 308L O baixo teor de carbono impede a precipitação intergranular de</p><p>carboneto de cromo para os tipos 304 e 304L. Para soldagem de</p><p>transição em aço revestido</p><p>ER 309 Para ligas termo-resistentes de composição semelhante: juntas de</p><p>metais dissimilares, por exemplo: aço carbono com aço inoxidável</p><p>tipo 304, revestimento de aço carbono com uma única camada.</p><p>ER 310 Para metais básicos de composição semelhante e revestimento de aço</p><p>carbono.</p><p>ER 312 Para ligas de composição semelhante, metais dissimilares, aço</p><p>90</p><p>inoxidável com aço baixo carbono e juntas de aço de alta resistência.</p><p>Alto teor de ferrita para resistência ao gretamento e alta resistência</p><p>mecânica.</p><p>ER 316 Para composição semelhante. A adição do molibdênio melhora a</p><p>resistência à deformação e à corrosão por piting de cloreto</p><p>ER 316L O baixo teor de carbono impede a precipitação intergranular de</p><p>carboneto de cromo. Usado para aços inoxidáveis austeníticos com</p><p>baixo teor de carbono e ligas com molibdênio.</p><p>Tabela de regulagem das variáveis do processo de soldagem para aço inoxidável.</p><p>Soldagem MIG para aço inoxidável</p><p>Tipo de junta Espessura</p><p>do material</p><p>(mm)</p><p>Diâmetro</p><p>do arame</p><p>(mm)</p><p>Velocidade</p><p>de</p><p>alimentação</p><p>(m/min)</p><p>Velocidade</p><p>de</p><p>soldagem</p><p>(cm/min)</p><p>Amperagem</p><p>(A)</p><p>Voltagem</p><p>(V)</p><p>1 0,8 3,7 80/100 90/115 14/18</p><p>3 1,0 8,7 80/100 100/130 16/18</p><p>4 1,2 8,8 90/130 120/150 20/24</p><p>Topo</p><p>5 1,2 8,8 90/140 120/200 22/24</p><p>5 1,2 9,4 60/90 120/190 20/24</p><p>6 1,2 9,3/10,5 60/80 120/190 20/24</p><p>8 1,2 9,3/10,5 50/90 150/230 20/26</p><p>Topo</p><p>chanfrada</p><p>10 0,8 9,3/11 60/90 150/230 20/26</p><p>2 1,0 8/10 70/100 90/120 16/18</p><p>3 1,0 6/9 60/90 100/160 16/20</p><p>4 1,2 8/10 50/90 110/190 20/26</p><p>5 1,2 6/10 30/70 130/240 20/26</p><p>Em ângulo</p><p>6 1,2 6/10 30/70 130/280 20/26</p><p>Arame eletrodo tubular (para aço carbono) FCAW (Flux Cored Arc Welding)</p><p>Este arame eletrodo não é sólido, ele e composto de uma capa metálica, que contém um</p><p>fluxo apropriado em seu interior, o qual tem a finalidade de proteger o arco e cordão de</p><p>solda.</p><p>Em algumas situações, a soldagem com arame tubular também pode utilizar gás de</p><p>proteção.</p><p>Fluxo</p><p>Capa</p><p>metálica</p><p>91</p><p>A capa externa é de aço e o seu interior possui fundentes com elementos formadores</p><p>de escória, estabilizadores do arco e desoxidantes.</p><p>Tais elementos proporcionam um arco estável, com poucos respingos, e um bom</p><p>acabamento superficial da solda.</p><p>No inicio de sua utilização os arames usados eram de grandes diâmetros, com isso</p><p>sua aplicação limitava-se as posições plana e horizontal, mas com o desenvolvimento</p><p>tecnológico dos meios de fabricação destes consumíveis, já é possível encontrar diversos</p><p>diâmetros de eletrodos, os quais podem ser empregados em várias posições de soldagem.</p><p>A soldagem com arame tubular apresenta uma camada de escória que deve ser</p><p>removida antes que um novo passe seja executado. O tipo de arame utilizado condiciona a</p><p>consistência e aderência da escória, assim existem escórias que se partem ao esfriar e se</p><p>destacam facilmente do cordão, enquanto que outras aderem de tal modo ao cordão que</p><p>precisam ser quebradas por meio de picadeiras.</p><p>Os arames tubulares apresentam conformações internas que variam de acordo com o</p><p>diâmetro.</p><p>Segundo o IIW – Instituto Internacional de Soldagem – os formatos internos podem</p><p>ser descritos como; dobra de topo, dobra sobreposta, dobra simples, dobra múltipla e dobra</p><p>dupla.</p><p>Tipo nº Seção Descrição</p><p>1</p><p>Sem costura</p><p>2</p><p>De topo</p><p>3</p><p>Sobreposta</p><p>4</p><p>Dobra simples</p><p>5</p><p>Dobra múltipla</p><p>92</p><p>6</p><p>Dobra dupla</p><p>Especificação da composição química de arame e varetas para soldagem de aços</p><p>carbono, pelos processos TIG e MIG/MAG</p><p>Segundo a norma AWS A5.18-1 (AWS = Associação Americana de Soldagem), a</p><p>composição química dos arames e varetas deve estar compreendida dentro das seguintes</p><p>faixas:</p><p>Classificação</p><p>AWS</p><p>C Mn Si P S Outros</p><p>ER 70 S-2 0,07 0,90 a 1,40 0,40 a 0,70 Máximo</p><p>0,0025</p><p>Máximo</p><p>0,0025</p><p>Ti 0,05 a 0,15</p><p>Zr 0,02 a 0,12</p><p>Al 0,05 a 0,15</p><p>ER 70 S-3 0,07 a 0,15 0,90 a 1,40 0,45 a 0,70 Máximo</p><p>0,0025</p><p>Máximo</p><p>0,0025</p><p>ER 70 S-4 0,07 a 0,15 1,00 a 0,50 0,65 a 0,85 Máximo</p><p>0,0025</p><p>Máximo</p><p>0,0025</p><p>ER 70 S-5 0,07 a 0,19 0,90 a 1,40 0,30 a 0,60 Máximo</p><p>0,0025</p><p>Máximo</p><p>0,0025</p><p>ER 70 S-6 0,07 a 0,15 1,40 a 1,85 0,80 a 1,15 Máximo</p><p>0,0025</p><p>Máximo</p><p>0,0025</p><p>ER 70 S-7 0,07 a 0,15 1,5 a 2,00 0,50 a 0,80</p><p>Obs.: C = Carbono, Mn = Manganês, Si = Silício, P = Fósforo, S = Enxofre e Zr = Zircônio</p><p>Interpretação da norma “AWS”.</p><p>Exemplo: ER 70 S-3</p><p>AWS ER 70 S 3 3 = Indica a composição química</p><p>S = Significa arame sólido</p><p>70 = É a mínima resistência a tração em lb/pol² x 1000</p><p>ER = Significa arame eletrodo ou vareta para solda a arco</p><p>AWS = American Welding Society</p><p>“S” = significa que o a arame é sólido.</p><p>“T” = significa que o arame é tubular.</p><p>Transportadores de arame eletrodo</p><p>93</p><p>Existem diversos tipos de transportadores. A figura a seguir apresenta</p><p>esquematicamente como se processa a operação, detalhando inclusive os componentes</p><p>principais que efetuam o avanço do arame.</p><p>Tal mecanismo baseia-se na variação de curso proporcionado pelo cone, que o</p><p>intercala a cada rotação.</p><p>Em todos os sistemas de transporte, é fundamental a existência de um bom motor,</p><p>através do qual se possa efetuar a variação do número de rotações, com a qual se regula a</p><p>velocidade de avanço do arame, que é medida em metros por minuto.</p><p>Questões sobre o assunto abordado</p><p>01 – Quais os dois tipos de arame eletrodo usados no processo MIG/MAG?</p><p>( ) Vareta, eletrodo nu;</p><p>( ) Arame tubular e lâmina;</p><p>( ) Eletrodo revestido, arame sólido;</p><p>( ) Arame sólido e tubular.</p><p>02 – Cite duas finalidades do banho de cobre no arame eletrodo para soldagem de aço</p><p>carbono:</p><p>( ) Ajudar no deslizamento do arame e auxiliar na fusão mo M.A;</p><p>( ) Facilitar a passagem de corrente elétrica e facilitar a oxidação do arame;</p><p>( ) Facilitar a passagem de corrente elétrica e evitar a oxidação do arame;</p><p>( ) Oxidar o metal de solda e ajudar no deslizamento do arame.</p><p>03 – Do que depende a escolha do diâmetro do arame a utilizar?</p><p>( ) Do tamanho da peça que vai ser soldada;</p><p>( ) Do tipo do material a ser soldado;</p><p>( ) Do tipo de gás de proteção e da urgência da peça;</p><p>Bobina de</p><p>arame</p><p>Endireitador de</p><p>arame</p><p>Dispositivo</p><p>de entrada do</p><p>arame</p><p>Roldana de</p><p>transporte</p><p>Roldana de</p><p>pressão</p><p>Saída do</p><p>arame</p><p>94</p><p>( ) Da espessura do material e do tipo de junta a soldar.</p><p>04 – O que deverá ser inspecionado no estado de superfície do arame eletrodo antes do seu</p><p>uso?</p><p>( ) Se o arame está sem deformação na trefilagem;</p><p>( ) Ele não deverá estar oxidado (enferrujado), úmido, nem coberto de óleo ou graxa;</p><p>( ) Se o seu embobinamento garanta um desenrolamento adequado durante o uso:</p><p>( ) Verifique a espessura do banho de cobre e o seu polimento superficial.</p><p>05 – Como se identifica o arame tubular na norma AWS?</p><p>( ) ER 7018;</p><p>( ) AWS 70 S-3;</p><p>( ) AWS 70 S-6;</p><p>( ) AWS 70 T-3.</p><p>06 – Dê as características de um arame tubular:</p><p>( ) É um arame sólido;</p><p>( ) É um arame com formato retangular;</p><p>( ) É um arame não sólido, contendo fluxo no seu interior;</p><p>( ) É um fio maciço revestido.</p><p>07 – No processo MIG/MAG o uso de arame tubular é utilizado em quais posições de</p><p>soldagem?</p><p>( ) Plana e vertical;</p><p>( ) Vertical e sobre cabeça;</p><p>( ) Plana e horizontal;</p><p>( ) Todas as posições.</p><p>08 – Qual o significado da sigla AWS?</p><p>( ) American Welding Society;</p><p>( ) Society American Welding;</p><p>( ) Wire American Welding;</p><p>( ) White American Society.</p><p>09 – Interprete de acordo com a norma AWS, o significado do arame para soldagem ER 70</p><p>S-6:</p><p>ER = .........................................................................................................................................</p><p>70 = .........................................................................................................................................</p><p>S = ........................................................................................................................................</p><p>06 = ........................................................................................................................................</p><p>10 – A regulagem da velocidade do arame é feita em;</p><p>( ) Km por – Km/h;</p><p>( ) Metro por hora – m/h;</p><p>( ) metro por minuto – m/min;</p><p>( ) centímetro por minuto – cm/min.</p><p>95</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>Tipos e normas de varetas para solda</p><p>As varetas de solda ou arames de soldar são materiais de adição utilizados</p><p>na soldagem oxiacetilênica. Ao lado dos eletrodos (usados nos processos</p><p>elétricos), anéis, gases e fluxos, as varetas fazem parte dos materiais</p><p>denominados consumíveis.</p><p>Toda vareta de solda deve estar em íntima relação com os materiais a</p><p>serem soldados. Essa relação, para ser a melhor possível, depende dos seguintes</p><p>fatores:</p><p>- composição e boa qualidade do metal-base;</p><p>- natureza dos gases utilizados;</p><p>- regulagem da chama do maçarico;</p><p>- condição do maçarico e da vareta;</p><p>- tratamento posterior da solda, quando necessário.</p><p>Considerando os fatores acima, uma boa solda, obtida com vareta, deve</p><p>apresentar as seguintes qualidades;</p><p>- Ser resistente à tração dentro dos limites preestabelecidos;</p><p>- possuir uma certa elasticidade;</p><p>- não apresentar porosidade prejudicial;</p><p>- ser resistente à corrosão.</p><p>Evidentemente, varetas de qualidade inferior nunca poderão produzir boas</p><p>soldas, por mais hábil que seja o operador e por melhor que seja o equipamento</p><p>utilizado.</p><p>No comércio, as varetas de solda são encontradas nos seguintes</p><p>diâmetros:</p><p>96</p><p>1,5 mm; 2 mm; 2,5 mm; 3 mm; 4 mm; 5 mm e 6 mm. O comprimento das</p><p>varetas, via de regra, é de 90 cm.</p><p>O diâmetro da vareta de soldar deve ser compatível com a espessura do</p><p>material a soldar. No caso de chapas metálicas, a proporção é de 1:1. Por</p><p>exemplo, se a espessura da chapa for de 3mm, deve-se escolher uma vareta de 3</p><p>mm de diâmetro.</p><p>Entre os vários tipos de varetas de solda oferecidas pelos fabricantes,</p><p>destacaremos três: as de aço cobreado, as de latão e as de prata. Sempre que</p><p>necessário, deve-se recorrer aos catálogos de fabricantes.</p><p>Segundo a especificação AWS A5.2-69 (AWS = American Welding Society), as</p><p>varetas para a soldagem são classificadas tendo como base a resistência à tração</p><p>do metal de solda. Segundo a especificação acima, uma vareta genérica tem a</p><p>seguinte especificação:</p><p>AWS A5.2 RXX</p><p>Onde: R designa uma vareta;</p><p>XX indicam números que se referem ao limite de resistência à tração.</p><p>Segundo a especificação acima, temos três tipos de varetas de aço</p><p>cobreado; R45; R60 e R65.</p><p>A vareta R45 é de baixa resistência e apropriada para a soldagem de peças</p><p>que não sofrerão esforços.</p><p>A vareta r60, em virtude de sua maior resistência, é utilizada na soldagem</p><p>de tubos e outras estruturas que exigem maiores requisitos de qualidade.</p><p>A vareta R65 tem uso muito restrito.</p><p>De qualquer forma, as varetas de aço cobreado são utilizadas para todos os</p><p>serviços de soldagem de aços com baixos teores de carbono, chapas finas e</p><p>grossas, cantoneiras, vigas e perfis diversos.</p><p>As varetas são recozidas durante a fabricação e recobertas com uma fina</p><p>camada de cobre que possui a função de evitar a absorção de hidrogênio. O</p><p>hidrogênio fragiliza o aço.</p><p>Além disso, a fina camada de cobre protege as varetas contra a oxidação,</p><p>causada pelo ambiente de armazenagem. Finalmente, a mesma camada de cobre</p><p>evita que as tarefas sofram deformações prematuras</p><p>quando são introduzidas na</p><p>chama oxiacetilênica.</p><p>Quimicamente, a composição das varetas de aço cobreado é a seguinte:</p><p>- carbono: 0,10%</p><p>97</p><p>- manganês: 0,20 a 0,50%</p><p>- fósforo: 0,030%</p><p>- enxofre: 0,035%</p><p>- silício: 0,030%</p><p>Estas varetas podem ser fornecidas com ou sem revestimento. Se não</p><p>estiverem revestidas, deve-se usar um fluxo apropriado para aplicá-las.</p><p>As varetas de latão enquadram-se na especificação AWS A5.19, a qual</p><p>afirma que as varetas a base de latão proporcionam um ;ótimo depósito com</p><p>excelente resistência mecânica, dureza e resistência à corrosão. São empregadas</p><p>para soldagem de produção em série, na construção de tubulações, etc.</p><p>As varetas de latão fundem-se entre 840 e 890º C e apresentam,</p><p>aproximadamente, a seguinte composição:</p><p>- cobre: 60%</p><p>- zinco: 38,9%</p><p>- enxofre: 1,1%</p><p>As varetas de prata são ligas constituídas de prata, cobre e zinco. Em</p><p>alguns tipos, ocorre a presença de cádmio que possui a propriedade de diminuir o</p><p>ponto de fusão da liga.</p><p>As juntas preparadas com soldas de prata, se bem executadas, apresentam</p><p>remitência à tração. Além de serem dúcteis e suportarem variações de</p><p>temperatura. As soldas de prata absorvem facilmente os choques e apresentam</p><p>uma ótima condutibilidade térmica e elétrica. Apesar de exibirem um custo mais</p><p>elevado que outros tipos de solda, a solda prata é imune à corrosão e isenta de</p><p>porosidades.</p><p>As varetas de prata são ideais para a soldagem de equipamentos de ar</p><p>condicionado, aparelhos elétricos e eletrodomésticos, tubulações, manômetros,</p><p>aparelhos hospitalares, joalherias, etc.</p><p>Segundo a composição da vareta, o ponto de fusão varia de 618 a 870º C.</p><p>Abaixo damos alguns exemplos de varetas de prata com a respectiva</p><p>composição e com a respectiva temperatura de trabalho.</p><p>98</p><p>Tabela de composição das varetas de prata</p><p>Tipo Prata Cobre Cádmio Zinco Temperatura</p><p>de trabalho</p><p>L – Ag30Cd 30% 28% 21% 21% 680ºC</p><p>L – Ag40Cd 40% 19% 20% 21% 610ºC</p><p>L – Ag5 5% 55% - 40% 860ºC</p><p>L – Ag12 12% 48% - 40% 830ºC</p><p>A temperatura de trabalho é ligeiramente superior ao ponto de fusão da liga</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>99</p><p>Simbologia de soldagem</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Aplicação da simbologia de soldagem em vários tipos de juntas;</p><p>• Transmissão de informações técnicas através da simbologia de solda.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Composição dos símbolos de soldagem;</p><p>• Significado dos elementos que compõem os símbolos;</p><p>• Diversas aplicações da simbologia.</p><p>Ser capaz</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Interpretar os símbolos de solda;</p><p>• Estabelecer a simbologia de soldagem para uma determinada operação.</p><p>Símbolos de soldagem</p><p>Os símbolos de soldagem são meios técnicos importantes para transmitirem</p><p>informações.</p><p>Os símbolos fornecem informações tais como: geometria e dimensões do chanfro,</p><p>comprimento da solda, se a solda deve ser executada no campo, etc. As informações</p><p>sobre simbologia baseiam-se nas normas AWS A2, AWS A2.4 e ABNT TB2 que tratam</p><p>especificamente desse assunto.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>100</p><p>A figura a seguir mostra os locais padronizados para os vários elementos de um</p><p>símbolo de soldagem.</p><p>Localização dos elementos nos símbolos de soldagem</p><p>A -Ângulo do chanfro, incluindo o ângulo de escariação para solda de tampão.</p><p>(E) -Garganta efetiva.</p><p>F -Símbolo de acabamento</p><p>L -Comprimento da solda</p><p>(N) -Número de soldas por pontos ou de solda por projeção</p><p>P -Espaçamento entre centros de soldas descontínuas</p><p>R -Abertura da raiz; altura do enchimento para soldas de tampão e de fenda</p><p>S -Profundidade de preparação; dimensão ou resistência para certas soldas</p><p>T -Especificação, processo ou outra referência</p><p>1 -Cauda do símbolo. Pode ser omitida quando não se usar nenhuma referência</p><p>2 -Símbolo básico de solda ou referência de detalhe de solda a ser consultado</p><p>3 -Linha de referência</p><p>4 -Seta ligando a linha de referência ao lado indicado da junta</p><p>5 -Os elementos constantes desta área, permanecem inalterados mesmo nos casos em que</p><p>a cauda e a seta do símbolo são invertidos.</p><p>As indicações lado da seta e lado oposto referem-se à posição da seta em relação à</p><p>junta a ser soldada.</p><p>O símbolo de soldagem para uma solda a ser executada no lado da seta é desenhado</p><p>no lado inferior da linha de referência (linha horizontal) do símbolo de soldagem.</p><p>Assim, um símbolo de soldagem desenhado na parte superior da linha de referência</p><p>significa que a solda deve ser executada no outro lado da junta soldada, envolvendo</p><p>operações em ambos os lados dela; existem símbolos nos dois lados da linha de</p><p>referência.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>101</p><p>A cauda do símbolo pode ser utilizada para referências ao processo de soldagem,</p><p>número de procedimentos, direções, etc. Se tais referências não forem usadas, a</p><p>cauda pode ser dispensada.</p><p>Os quadros abaixo apresentam símbolos básicos de soldagem. Convém notar que os</p><p>símbolos de solda em ângulo, soldas com chanfro em meio V e em chanfro Ι são</p><p>sempre indicados com uma perna perpendicular, à esquerda do símbolo.</p><p>Exemplos e aplicação da simbologia</p><p>Em um símbolo de soldagem, quando se observar uma seta quebrada ou em zig-zag,</p><p>significa que ela aponta para um membro específico da junta, o qual deve ser</p><p>chanfrado. Veja as figuras abaixo.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado da junta</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>102</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado oposto da junta</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Junta em T com cobre – juntas</p><p>• Ângulo do chanfro: 45º</p><p>• Abertura da raiz: 6,4 mm</p><p>Se a seta não é quebrada, significa que qualquer um dos membros da junta pode ser</p><p>chanfrado.</p><p>A seta pode partir de uma forma ou de outra extremidade da linha de referência, sem</p><p>que ocorra inversão nos símbolos de solda.</p><p>A seguir, são fornecidos alguns exemplos práticos da aplicação da simbologia de</p><p>soldagem. A simbologia completa pode ser encontrada nas normas internacionais</p><p>AWS, JIS, ISO, BS e DIN.</p><p>A ABNT especifica essa simbologia através da norma P – TB2/1962.</p><p>Juntas em V</p><p>Exemplos da simbologia de uma soldagem com chanfro em V são apresentados nas</p><p>figuras a seguir.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado da seta</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>103</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado oposto à seta</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Espessura: 19mm</p><p>Profundidade do chanfro:16mm</p><p>Ângulo do chanfro:60º</p><p>Abertura da raiz:2mm</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Com utilização de cobre-juntas</p><p>• Espessura:12mm</p><p>• Ângulo do chanfro:45º</p><p>• Abertura da raiz:4,8mm</p><p>• Método de acabamento: corte</p><p>Juntas em X</p><p>Exemplos da simbologia de uma soldagem com chanfro em X em ambos os lados são</p><p>apresentados nas figuras abaixo.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Em ambos os lados</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>104</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Profundidade do chanfro:</p><p>• Do lado da seta: 16mm</p><p>• Do lado oposto à seta: 9mm</p><p>Ângulo do chanfro:</p><p>• Do lado da seta :60º</p><p>• Do lado oposto à seta :90º</p><p>Abertura da raiz: 3m</p><p>Juntas em K</p><p>Exemplos da simbologia de soldagem com chanfro em K apresentados nas figuras</p><p>abaixo.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Em ambos os lados</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado da seta:</p><p>• Profund. do chanfro:16mm</p><p>• Ângulo do chanfro:45º</p><p>No lado oposto da seta</p><p>• Profund. Do chanfro:9mm</p><p>• Ângulo do chanfro:45º</p><p>Abertura da raiz:2mm</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>105</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No caso de juntas em T:</p><p>• Profundidade do chanfro:10mm</p><p>• Ângulo do chanfro:45º</p><p>• Abertura da raiz:2mm</p><p>Juntas em J</p><p>Exemplos da simbologia de soldagem com chanfro em J são apresentados nas figuras</p><p>abaixo.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado da seta</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado oposto à seta</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Profundidade do chanfro:28mm</p><p>Ângulo do chanfro:35º</p><p>Raio da raiz:13mm</p><p>Abertura da raiz:2mm</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>106</p><p>Junta dupla J</p><p>Exemplos da simbologia de soldagem com chanfro duplo J são apresentados nas</p><p>figuras abaixo.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Em ambos os lados</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Profundidade</p><p>do chanfro:24mm</p><p>Ângulo do chanfro:35º</p><p>Raio da raiz:13mm</p><p>Abertura da raiz:3mm</p><p>Juntas com filete contínuo</p><p>As figuras a seguir apresentam exemplos da simbologia de soldagem de juntas com</p><p>filete contínuo.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Comprimento das pernas de ambos os lados:6mm</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Os comprimentos das pernas de ambos os lados são diferentes</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>107</p><p>As figuras abaixo apresentam alguns tipos de simbologia para filetes contínuos.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado da seta</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>No lado oposto à seta</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Em ambos os lados</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Comprimento da perna:6mm</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Comprimento do filete:500mm</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>108</p><p>Símbolos em soldas descontínuas</p><p>Abaixo encontram-se símbolos de soldas descontínuas que são utilizados com certa</p><p>freqüência em juntas de ângulo em T. Como se nota nas figura B e C, é obrigatório</p><p>constar as dimensões de solda em ambos os lados da linha de referência, mesmo que</p><p>as dimensões sejam iguais.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>109</p><p>Símbolos combinados</p><p>Na simbologia de soldagem, podem surgir a combinação de símbolos em função da</p><p>solda desejada na junta.</p><p>As figuras abaixo apresentam alguns desses casos.</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Combinação de chanfro, em ½ V e depósito do cordão</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>110</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Combinação de chanfro em K e solda em filete</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Contornos convexos das juntas de topo e de filete</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Contorno côncavo de uma junta de filete</p><p>Esquema da junta Símbolo</p><p>Combinação de chanfro em J e solda em filete</p><p>Exemplos de símbolos de dimensões de solda</p><p>As dimensões da solda são colocadas ao lado esquerdo do seu símbolo.</p><p>Se o comprimento da solda não for contínuo, ele é indicado à direita do símbolo. O</p><p>espaçamento de uma solda descontínua é também indicado à direita do símbolo, em</p><p>seguida ao comprimento.</p><p>6mm é a perna da solda</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>111</p><p>L = Comprimento da solda</p><p>P = Espaçamento entre centros de soldas descontínuos</p><p>12mm é a profundidade de preparação do chanfro</p><p>A figura abaixo apresenta exemplos de indicações das dimensões da abertura da raiz</p><p>e do ângulo do chanfro ou do bisel.</p><p>Especificamente, nos símbolos A, encontra-se a abertura da raiz, e em B, o ângulo de</p><p>chanfro ou do bisel.</p><p>Exemplo de simbologia com relação à profundidade</p><p>As dimensões da profundidade da preparação do chanfro e da garganta efetiva são</p><p>indicadas à esquerda do símbolo de solda, conforme apresentam as figuras a seguir.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>112</p><p>Para as juntas com chanfro em V ou em X, quando não houver indicações referentes</p><p>às dimensões, significa que a solda deve ser executada com a penetração total.</p><p>Exemplos de indicações de garganta efetiva e da profundidade de preparação do</p><p>chanfro</p><p>A garganta efetiva é indicada na simbologia de solda entre parênteses, conforme</p><p>apresentam as figuras abaixo.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>113</p><p>A dimensão em questão situa-se entre as dimensões da profundidade do chanfro e o</p><p>símbolo de solda, como apresentam as referidas figura.</p><p>Símbolo suplementares</p><p>Existem ainda símbolos suplementares que são usados na simbologia de soldagem. O</p><p>quadro abaixo apresenta alguns exemplos desses símbolos.</p><p>Quadro</p><p>PerfilSolda em</p><p>todo</p><p>contorno</p><p>Solda no</p><p>campo</p><p>Solda de um</p><p>lado com</p><p>projeção no</p><p>lado oposto</p><p>Cobre junta</p><p>espaçador</p><p>Nivelado Convexo Côncavo</p><p>Há ainda uma grande variedade de símbolos e notações relativos a processos de</p><p>soldagem que, embora aqui omitidos, podem ser encontrados na Norma AWS.A 3 . 0,</p><p>se necessário.</p><p>A seguir, são apresentados alguns exemplos de aplicação dessa simbologia(figuras a</p><p>seguir), para melhor compreensão do tema.</p><p>Dimensão do reforço da raiz</p><p>Tecnologia de soldagem4</p><p>114</p><p>Solda em todo o contorno do membro 1.</p><p>Solda em vários planos, executada em toda a periferia de contato dos membros 1 e 2.</p><p>Solda em todo o contorno do membro 1, cuja extremidade foi usinada em forma de</p><p>cone.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>115</p><p>Nota-se a indicação D/2 e os símbolos combinados; o primeiro relativo à solda em</p><p>chanfro, complementado com uma solda em ângulo.</p><p>Solda executada pelos dois lados.</p><p>Solda executada pelos dois lados, cujos símbolos combinados possuem disposição</p><p>idêntica da solda.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>116</p><p>Junta de ângulo em L, solda em chanfro K, combinada com simbologia de solda em</p><p>ângulo. Solda a ser executada no campo.</p><p>Junta em T, solda em ângulo</p><p>As pernas das soldas estão indicadas ao lado do símbolo.</p><p>A abertura da raiz não é indicada, pois trata-se de uma solda em ângulo, onde se</p><p>pressup.e não existir abertura da raiz. A penetração da raiz da solda em ângulo está</p><p>indicada entre parênteses.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>117</p><p>Junta em topo, chanfro em V e em U</p><p>Nesses casos, o símbolo pode possuir mais outra linha de referência, sendo que a</p><p>mais próxima da seta indica a primeira operação a se executar.</p><p>Após conclusão das operações do lado da seta, iniciam – se as operações da outro</p><p>lado, com a goivagem.</p><p>As figuras a seguir apresentam exemplos de símbolos de acabamento em trabalhos de</p><p>solda.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>118</p><p>Observação</p><p>Em função do elevado grau de complexidade na interpretação de alguns símbolos,</p><p>recomenda-se utilizar a norma AWS.4, a qual apresenta um conjunto vasto de</p><p>exemplos de situações relacionadas aos símbolos correspondentes.</p><p>A seguir, encontram-se um exercício sobre simbologia de soldagem e um resumo</p><p>dessa simbologia.</p><p>Exercício</p><p>Complete o desenho da chapa de nó da treliça, aplicando a simbologia de solda nas</p><p>juntas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>119</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>120</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>121</p><p>Tecngia de soldagem</p><p>SENAI358</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 123</p><p>Metalurgia de soldagem e</p><p>soldabilidade dos materiais</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Aspectos da metalurgia referentes a soldagem;</p><p>• Diferentes estruturas e transformações metalográficas do material soldado;</p><p>• Soldabilidade dos materiais ferrosos e não-ferrosos.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Estruturas metalográficas desejáveis ao cordão de solda no estado sólido;</p><p>• Influência do tipo de estrutura nas propriedades do cordão de solda;</p><p>• Diferentes testes de soldabilidade e suas aplicações;</p><p>• Mecanismo de formação de trincas nos materiais soldados;</p><p>• Aspectos negativos do superaquecimento das junções soldadas.</p><p>Ser capaz de</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Avaliar a soldabilidade de um material;</p><p>• Orientar corretamente a execução de uma solda em função do superaquecimento;</p><p>• Evitar fragilidade das junções soldadas em função da formação de uma estrutura</p><p>indesejável.</p><p>Metalurgia da soldagem</p><p>Uma liga metálica ocorre se a fusão dos elementos metálicos produz um segundo</p><p>elemento. A fusão dilui o segundo elemento, como a água dilui o açúcar. O elemento</p><p>adicionado pode também ser não metálico.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 124</p><p>Exemplos de ligas</p><p>Cobre + zinco = latão</p><p>Cobre + estanho = bronze</p><p>Alumínio + magnésio = ligas Al – Mg</p><p>Ferro + carbono = aço ou ferro fundido</p><p>Tipos de ligações</p><p>Os elementos de um liga podem estar unidos por três diferentes formas, após a</p><p>solidificação:</p><p>• Como mistura</p><p>As partículas cristalinas misturadas e ligadas uma com as outras só são</p><p>reconhecidas com o uso de microscópio.</p><p>As propriedades do elemento principal A são mantidas.</p><p>• Como ligação química</p><p>Os elementos A e B são ligados quimicamente entre si formando um novo material</p><p>C, com propriedades completamente diferentes da própria ligação química.</p><p>Com o uso do microscópio, pode-se reconhecer um tipo de cristal.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 125</p><p>• Como solução em estado sólido</p><p>Os</p><p>elementos de liga encontram-se</p><p>solubilizados no elemento principal,</p><p>tanto no estado líquido como no estado</p><p>sólido. O elemento principal só é</p><p>reconhecido através de microscópio.</p><p>As propriedades características do elemento principal A são mantidas. O aço e o</p><p>ferro fundido são constituídos basicamente de ferro e carbono. O elevado teor de</p><p>carbono provoca uma substancial influência em todas as propriedades importantes.</p><p>Fusão dos aços</p><p>Ao se medir a temperatura de fusão, obtêm-se dados importantes para a compreensão</p><p>de seu comportamento.</p><p>Através disso, para todo o material ferro-carbono, são encontradas duas distintas e</p><p>marcantes temperaturas. A temperatura inferior, na qual o material começa a fusão, e a</p><p>temperatura superior, na qual toda a massa sólida encontra-se em estado líquido. Entre</p><p>as duas temperaturas, encontra-se o intervalo de fusão.</p><p>As temperaturas de fusão são registradas no gráfico, em função do teor de carbono.</p><p>Teor de carbono – diagrama de fusão</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 126</p><p>Por exemplo: para um aço com 1,0% de carbono, como mostra o gráfico, encontra-se</p><p>uma temperatura inferior de fusão igual a 1350ºC e uma superior igual a 1465ºC, que</p><p>são pontos de cruzamento da reta perpendicular de 1,0%C com as curvas de fusão</p><p>respectivas, transportadas na horizontal para a linha das temperaturas.</p><p>Entre as curvas inferior e superior de fusão, forma-se uma zona intermediária onde o</p><p>material se encontra no estado pastoso.</p><p>Ao se fazer o processo inverso, partindo-se da temperatura superior para a inferior, por</p><p>resfriamento, encontra-se praticamente a mesma curva.</p><p>Para qualquer tipo de liga, podem ser determinadas as temperaturas de fusão e</p><p>solidificação através de diagramas chamados diagramas de estados da liga.</p><p>Por exemplo, um material ferro-carbono, com 0,8% de carbono, na temperatura entre</p><p>720 e 1350ºC, forma um único tipo de cristal. A quantidade de carbono contida não é</p><p>reconhecida, pois se encontra diluída no cristal de ferro no estado sólido. Essa</p><p>estrutura é chamada austenítica.</p><p>Estrutura austenítica</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 127</p><p>À temperatura ambiente, os materiais ferro-carbono com 0,8%C são constituídos de</p><p>dois diferentes tipos de cristais chamados de ferrita e perlita.</p><p>Estrutura do aço com 0,8%C</p><p>A ferrita é uma estrutura metalográfica clara, constituída de cristais de ferro e será</p><p>tanto mais predominante, quanto menor for o teor de carbono.</p><p>Nos aços com 0,8%C são formados cristais mais escuros chamados perlita.</p><p>A perlita é uma ligação química de ferro puro com carboneto de ferro.</p><p>O carboneto de ferro (Fe 3 C) é uma ligação química entre o ferro e o carbono , e é</p><p>muito duro e frágil.</p><p>A figura abaixo apresenta uma estrutura ampliada, onde se vê a constituição da perlita,</p><p>contendo o carboneto de ferro em forma de lamelas, numa matriz de ferro puro.</p><p>Cristal de perlita</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 128</p><p>Nos aços com teores acima de 0,8 até 21%C, a estrutura encontrada é composta</p><p>apenas de carboneto de ferro, denominada cementita.</p><p>À temperatura ambiente, os materiais ferro-carbono têm uma estrutura completamente</p><p>diferente do que têm à alta temperatura.</p><p>No resfriamento da alta temperatura, a estrutura transforma-se completamente.</p><p>Semelhante à fusão, no resfriamento encontram-se duas temperaturas para cada teor</p><p>de carbono: a temperatura superior, na qual a transformação se inicia, e a inferior,</p><p>onde as transformações terminam. Entre as duas temperaturas, situa-se a zona de</p><p>transformação da estrutura.</p><p>O gráfico da figura a seguir apresenta as temperaturas de fusão e de transformação de</p><p>estruturas em função do teor de carbono.</p><p>A figura ao lado apresenta o gráfico</p><p>completo, com as zonas de fusão e de</p><p>transformação da estrutura e suas</p><p>respectivas temperaturas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 129</p><p>É representado também o ponto-limite entre a ação e o ferro fundido (2,06%C).</p><p>Temperabilidade do aço</p><p>Os aços que sofrem um aquecimento de temperatura na zona de transformação (750</p><p>até 850ºC) podem adquirir uma dureza elevada se sofrerem um resfriamento em água,</p><p>em óleo ou até mesmo em ar.</p><p>Os aços não ligados adquirem dureza se resfriados em água; porém os aços de alta</p><p>liga podem adquirir dureza até com resfriamento a ar, por exemplo aço com Cr Ni 18.8.</p><p>É importante tal conhecimento, pois nas operações de soldagem trabalha-se nessa</p><p>faixa de temperatura, podendo ocorrer o endurecimento da junta, o que é altamente</p><p>prejudicial e perigoso.</p><p>Nos aços em geral, quanto maior for o teor de carbono, maior será a temperabilidade e</p><p>dureza após o resfriamento brusco e menor será a tenacidade do material ou da junta.</p><p>O diagrama da figura ao lado</p><p>apresenta a reação entre o teor de</p><p>carbono e a dureza que se pode obter.</p><p>A figura ao lado apresenta um cordão</p><p>de solda com suas regiões de</p><p>influência térmica e respectivas</p><p>temperaturas. Apresenta também</p><p>como se processa a distribuição</p><p>térmica na junta.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 130</p><p>As figuras a seguir apresentam vários tipos de juntas, numa seqüência crescente do</p><p>aumento da velocidade de resfriamento, que depende do tipo de junta, pois as</p><p>distribuições térmicas no resfriamento são diferentes; depende também do tipo de</p><p>chanfro e da qualidade de material depositado no cordão em relação à espessura das</p><p>peças soldadas.</p><p>Encontra-se na figura a seguir um cordão de solda com elevada velocidade de</p><p>resfriamento e muito suscetível à queima, temperabilidade e conseqüente fragilidade.</p><p>V</p><p>el</p><p>oc</p><p>id</p><p>ad</p><p>e</p><p>de</p><p>r</p><p>es</p><p>fr</p><p>ia</p><p>m</p><p>en</p><p>to</p><p>c</p><p>re</p><p>sc</p><p>en</p><p>te</p><p>↓</p><p>Surgimento de trincas</p><p>As regiões das juntas soldadas onde ocorre endurecimento estão sujeitas,</p><p>especialmente, a trincas ocasionadas pela contração ocorrida no resfriamento.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 131</p><p>As figuras a seguir apresentam alguns exemplos de trincas que podem surgir. Para</p><p>durezas até 300HV, não existe perigo para a junção, porém acima de 400HV já causa</p><p>preocupações e, em certos casos, convém executar-se um recozimento pleno ou de</p><p>alívio de tensões.</p><p>Trincas de soldagem</p><p>Os aços com até 0,25%C (St 33, St 34, St 37, St 42, HI HII, StE 26, StE 29, StE 32),</p><p>bem como os de baixa liga, com até 0,20%C e com espessura até 30mm, por exemplo,</p><p>St 52-3, 15Mo3, 17Mn4, StE 36 são adequados à soldagem, sem a necessidade de</p><p>procedimentos especiais, por não existir perigo de endurecimento. Os demais aços, os</p><p>aços cromo-níquel, bem como o St 52-3 e o StE 36, de espessuras superiores a</p><p>30mm, devem ser preaquecidos para a soldagem, evitando-se assim o perigo de</p><p>trincas.</p><p>Freqüentemente, também é necessário um tratamento posterior para alívio de tensões.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 132</p><p>Superaquecimento nos aços</p><p>Quando um aço com 0,2%C é aquecido a uma temperatura de 1400ºC, ocorre um</p><p>crescimento dos cristais de austenita, formando-se uma estrutura de granulação</p><p>grosseira.</p><p>Após o resfriamento, os grãos grossos de austenita cristalizam-se, formando uma</p><p>estrutura granular grosseira, constituída de ferrita + perlita. Essa estrutura será tão</p><p>grosseira quanto maior for o tempo de aquecimento.</p><p>Esse fenômeno é denominado superaquecimento.</p><p>A temperatura de fusão do aço é aproximadamente 1500ºC.</p><p>O cordão de solda no momento de sua execução encontra-se no estado fundido</p><p>líquido.</p><p>A temperatura do cordão de solda cai dos 1500ºC para o estado pastoso até a</p><p>temperatura da peça. Junto ao cordão, o material possui consistência, uma vez que</p><p>não está em estado líquido, mas</p><p>extremamente superaquecido, portanto com</p><p>granulação grosseira.</p><p>Quanto mais grosseira for a granulação, menor será a tenacidade do material. Por isso</p><p>o soldador deve observar que a junção soldada não deve ser aquecida por muito</p><p>tempo.</p><p>Nos aços de boa soldabilidade e utilizando-se processos mais convenientes,</p><p>consegue-se manter as propriedades do cordão de solda, bem como uma zona de</p><p>superaquecimento completamente satisfatória.</p><p>Na soldagem de aços que têm grande tendência à têmpera, ocorrerá uma fragilidade</p><p>nessa zona, provocada pelo superaquecimento, pois grãos grosseiros são favoráveis à</p><p>fragilização.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 133</p><p>A figura a seguir apresenta um diagrama referente a zona do cordão de solda e suas</p><p>transformações pelo efeito térmico de soldagem.</p><p>Soldabilidade das construções metálicas</p><p>Existem alguns fatores fundamentais que devem ser observados na execução de uma</p><p>construção soldada.</p><p>Primeiro fator</p><p>A construção deve ser satisfatoriamente elaborada, observando-se as normas de</p><p>execução, tais como processo, posição e a execução dos cordões de solda</p><p>propriamente ditos.</p><p>Segundo fator</p><p>As junções, sempre que possível devem oferecer possibilidade de acesso para</p><p>execução dos cordões, com processo de soldagem satisfatório às exigências da</p><p>construção.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 134</p><p>Terceiro fator</p><p>O material deve ser apropriado para a soldagem, ou seja, possuir boa soldabilidade.</p><p>Convém salientar que nem todos os aços, bem como outros materiais, são iguais</p><p>quanto à soldabilidade pois o teor de carbono e a estabilidade das ligas metálicas</p><p>influem consideravelmente.</p><p>Soldabilidade dos materiais</p><p>Conceito</p><p>O conceito de soldabilidade abrange muitos detalhes. São consideradas,</p><p>principalmente, as dificuldades encontradas durante a soldagem, bem como o</p><p>comportamento do material soldado. Materiais que possuem boa soldabilidade</p><p>asseguram características mecânicas iguais ou até melhores que as do material base,</p><p>sem a necessidade de providência especiais.</p><p>No decorrer da unidade, o tema será abordado de forma mais detalhada.</p><p>Soldabilidade dos aços de baixa e alta ligas</p><p>Tabela: Classificação dos aços quanto ao teor de carbono</p><p>Classificação</p><p>%C Dureza</p><p>Brinell</p><p>Aplicação</p><p>Aços de baixo carbono de 0,08 de 95</p><p>a 0,20 a 130</p><p>Folhas, barras, arames,</p><p>estruturas em geral</p><p>Aços de médio carbono de 0,20 de 112</p><p>a 0,40 a 170</p><p>Componentes de</p><p>máquinas-ferramenta</p><p>Aços de alto carbono de 0,40 de 160</p><p>a 0,95 a 250</p><p>Trilhos, molas, matrizes,</p><p>cordas de pino, etc.</p><p>• Os aços com teores de carbono de até 1,5%, com outros elementos de liga tais</p><p>como cromo, níquel, cobalto, vanádio, etc., com teores abaixo de 5%, são</p><p>considerados aços de baixa liga.</p><p>• Os aços com teores de carbono de até 2,2% e que, ao mesmo tempo, apresentem</p><p>em sua composição outros elementos de liga (um ou mais), com teores superiores</p><p>a 5%, são chamados superiores a 5%, são chamados aços de alta liga.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 135</p><p>Soldabilidade dos aços ao carbono</p><p>Nos aços ao carbono com teores entre 0,08 e 0,3%, a soldabilidade é muito boa.</p><p>Esses aços podem ser soldados por qualquer método usado atualmente.</p><p>Uma solda de boa qualidade pode ser sempre obtida através da escolha adequada do</p><p>processo de soldagem e de sua correta preparação. Os aços de baixos teores de</p><p>carbono são os mais facilmente soldáveis dentre todos os outros.</p><p>Os aços de médio e alto teores contêm grandes quantidades de carbono e de</p><p>elementos endurecedores. Sendo assim, esses aços apresentam maiores tendências</p><p>de endurecimento na zona termicamente afetada, ou seja, na região da solda, podendo</p><p>ocorrer também formação de trincas.</p><p>Para se evitarem as fraturas durante a soldagem, normalmente será necessário um</p><p>preaquecimento que se estabelece em função do teor de carbono ou do carbono</p><p>equivalente.</p><p>As temperaturas recomendadas para o preaquecimento são apresentadas na tabela</p><p>abaixo.</p><p>% Carbono Temperatura (ºC)</p><p>de 0,20</p><p>0,20 a 0,30</p><p>0,30 a 0,45</p><p>0,45 a 0,90</p><p>90 (máx)</p><p>90 a 150ºC</p><p>150 a 260ºC</p><p>260 a 420ºC</p><p>Soldabilidade dos aços de baixa liga</p><p>Os aços de baixa liga possuem não só um conteúdo de carbono equivalente ao dos</p><p>aços doces, mas também outros elementos de liga, igualmente em baixas</p><p>porcentagens.</p><p>Durante a soldagem desses aços, a zona termicamente afetada pode vir a sofrer um</p><p>endurecimento devido a mudanças em sua microestrutura, causadas pelas variações</p><p>térmicas que lhe são impostas. O nível final de dureza depende da velocidade de</p><p>resfriamento e também da composição química do aço.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 136</p><p>Carbono equivalente (CE)</p><p>Deve ser observado, a respeito dos aços de baixa liga, que a soldabilidade depende do</p><p>carbono equivalente (CE).</p><p>Trata-se de um número obtido por fórmulas desenvolvidas por vários metalurgistas,</p><p>onde cada elemento de liga recebe um valor determinado, correspondente a uma</p><p>porcentagem de carbono. Esse número caracteriza-se principalmente a resistência à</p><p>formação de trincas, que dependem da formação da martensita. A martensita em si já</p><p>é dura e frágil. Juntando-se a isso a insolubilidade do hidrogênio na estrutura</p><p>martensítica, haverá provavelmente fissuras e início de trincas na soldagem.</p><p>Carbono equivalente (CE)</p><p>Segundo a Norma BS – 968</p><p>CE = %C + %</p><p>15</p><p>Cu</p><p>4</p><p>V</p><p>4</p><p>Mo</p><p>13</p><p>Ni</p><p>5</p><p>Cr</p><p>24</p><p>Si +++++</p><p>Soldabilidade dos aços fundidos</p><p>O aço fundido é o produto da fundição do aço e sua composição química é quase a</p><p>mesma do aço laminado.</p><p>Sua resistência, dureza e soldabilidade são maiores do as do ferro fundido. Existem</p><p>vários tipos de aço fundido, em função dos elementos de liga que lhe são adicionados.</p><p>Na soldagem dos aços fundidos, consideram-se os seguintes casos possíveis:</p><p>• Soldagem de aço fundido com aço fundido;</p><p>• Soldagem de aço fundido com aço laminado;</p><p>• Soldagem para reparo do aço fundido.</p><p>A soldagem pode ser efetuada através do mesmo processo utilizado em aços ao</p><p>carbono ou em aços de baixa liga, de mesma composição química.</p><p>Na soldagem de aços fundidos, o pré - aquecimento, pós - aquecimento ou a</p><p>manutenção da temperatura entre passes (quando a solda for de múltiplos passes) são</p><p>de grande importância para se prevenir o endurecimento da zona afetada e a formação</p><p>de trincas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 137</p><p>Tabela:Classificação dos aços ao carbono fundido</p><p>Tipos Elementos de liga</p><p>Resistência ao desgaste C ~ 0,40% (mín.)</p><p>Outros: Cr, Al, NiCr ou Cr, Mn ou V</p><p>Resistência à corrosão Cr, Ni ou Cu</p><p>Resistência ao calor</p><p>(máx. 540ºC) CrNiSi, Cr, W, Mo e Ti</p><p>Tabela: Temperatura de preaquecimento recomendadas para a soldagem de peças de</p><p>aço ao carbono fundido</p><p>C (%) ºC</p><p>0,28 a 0,38</p><p>0,35 a 0,45</p><p>0,45 a ,055</p><p>0,50 a 0,60</p><p>120 a 200</p><p>150 a 260</p><p>260 a 360</p><p>260 a 370</p><p>Soldabilidade do ferro fundido</p><p>A soldagem de ferros fundidos é um processo típico de manutenção, usado em</p><p>produção praticamente apenas para recuperar peças com falhas de fundição.</p><p>O ferro fundido cinzento pode ser soldado a quente com as propriedades</p><p>equivalentes ao do material-base, com eletrodos ou varetas de ferro fundido e</p><p>preaquecimento (lento) próximo a temperatura de fusão, podendo-se conseguir um</p><p>depósito homogênio e usinável.</p><p>A soldagem em média temperatura de aquecimento, com eletrodo de alma de aço o</p><p>mais dúctil possível, oferece uma junta resistente e sem trincas, mas dura e não</p><p>usinável.</p><p>A soldagem a frio, com eletrodo de níquel ou ferro-níquel, oferece uma junta usinável,</p><p>mas de cor brilhante.</p><p>A soldagem de ferro fundido branco não é segura. A tentativa de recuperação pode</p><p>ser feita com varetas de ferro fundido.</p><p>A soldagem de ferro fundido maleável</p><p>pode ser feita a quente, com eletrodo de ferro</p><p>fundido, desde que se faça um novo tratamento após a soldagem, para lhe devolver as</p><p>características de maleabilidade.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 138</p><p>A soldagem do ferro fundido modular é feita, de preferência, com eletrodos de ferro-</p><p>níquel, com preaquecimento de 288ºC. A soldagem oxiacetilênica já exige um</p><p>preaquecimento maior ( ≅ 510ºC).</p><p>Soldabilidade dos aços inoxidáveis</p><p>Classificação dos aços inoxidáveis</p><p>Os aços inoxidáveis são um aço de alta liga, com excelente resistência à corrosão,</p><p>sendo também empregados em altas temperaturas ou em serviços criogênicos.</p><p>Possuem, além disso, boas propriedades de resistência à propagação de trincas e boa</p><p>usinabilidade, sendo classificados como martensíticos, ferríticos e austeníticos.</p><p>Martensítico</p><p>• É autotemperável;</p><p>• Possui razoável resistência à corrosão;</p><p>• Possui baixa soldabilidade.</p><p>Ferrítico</p><p>• É temperável;</p><p>• Possui boa resistência à corrosão;</p><p>• Possui sofrível soldabilidade.</p><p>Austenítico</p><p>• Não é temperável;</p><p>• Possui excelente resistência à corrosão;</p><p>• Possui excelente soldabilidade.</p><p>Soldagem dos aços inoxidáveis</p><p>Os aços inoxidáveis contem altas porcentagens de diferentes elementos de liga. Sua</p><p>soldagem torna-se muitas vezes crítica porque os referidos elementos podem influir</p><p>diretamente na formação de fases frágeis ou alterar as propriedades originais do</p><p>metal-base.</p><p>Os principais processos utilizados na soldagem incluem a solda manual com eletrodos</p><p>revestidos, a MIG e TIG e arco submerso. Além desses, é aplicada em menor escala a</p><p>soldagem por feixe de eletrodos.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 139</p><p>Soldabilidade dos aços inoxidáveis</p><p>Tipo martensítico</p><p>Este tipo de aço gera uma estrutura martensítica dura e frágil, devido ao rápido ciclo de</p><p>aquecimento e resfriamento provocado pelos processos usuais de soldagem.</p><p>A soldabilidade desse aço exige cuidados especiais uma vez que a martensita está</p><p>intimamente ligada a fenômenos de geração de trincas.</p><p>Precauções na soldagem</p><p>• Preaquecer entre 200 a 400ºC e manter a temperatura entre os passes.</p><p>• Manter a temperatura entre 700 a 800ºC logo após a soldagem.</p><p>Tipo ferrítico</p><p>Na soldagem, praticamente inexiste o perigo de endurecimento da zona termicamente</p><p>afetada. Porém, sua resistência e ductilidade podem ser alteradas em função do</p><p>crescimento exagerado de grãos.</p><p>Precauções na soldagem</p><p>• Preaquecer a peça a uma temperatura entre 70 e 100ºC para prevenir a ocorrência</p><p>de trincas a frio.</p><p>• A junta deve ser resfriada rapidamente de 600 a 400ºC para se evitar a fragilização</p><p>a 475ºC.</p><p>• Deve ser evitado um preaquecimento excessivo.</p><p>Tipo austenítico</p><p>É o tipo que apresenta melhor soldabilidade em comparação aos já mencionados.</p><p>Entretanto, se resfriado lentamente, entre 680 e 480ºC após a soldagem, poderá</p><p>ocorrer uma precipitação de carbonetos de cromo nos espaços intergranulares da</p><p>matriz cristalina.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 140</p><p>A corrosão intergranular provoca um decréscimo da resistência à corrosão e das</p><p>propriedades mecânicas.</p><p>Precipitação intergranular de um aço inoxidável 18.8</p><p>As propriedades mecânicas e a resistência do metal depositado na soldagem dos aços</p><p>inoxidáveis são bastante influenciadas pela composição química e pela estrutura</p><p>cristalina.</p><p>Os diferentes tipos de estruturas que podem ser encontradas nos aços inoxidáveis em</p><p>função da composição química podem ser traduzidos em termos percentuais de níquel</p><p>e cromo.</p><p>Precauções na soldagem</p><p>• Reduzir o insumo de calor, sem preaquecer a junta, de modo a evitar precipitação</p><p>de carbonetos.</p><p>• Utilizar aços que contenham nióbio e titânio ou com teores ultrabaixos de carbono</p><p>(C ≤ 0,03%).</p><p>• Selecionar o eletrodo de tal maneira que a estrutura do metal depositado e diluído</p><p>corresponda a uma estrutura resistente a trincas e fragilização.</p><p>As figuras a seguir apresentam alguns tipos de defeitos mais comuns nas soldagens</p><p>de aço austenítico (18.8) AISI 347.</p><p>Trincas de cratera Trincas de raiz</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 141</p><p>Microfissuras</p><p>Trincas na zona termicamente afetada</p><p>Trincas longitudinais e transversais</p><p>Observação</p><p>Informações técnicas mais profundas sobre o tema poderão ser obtidas através do</p><p>estudo do diagrama de Schaefler, sobre a influência no níquel e do cromo equivalente</p><p>nas estruturas de peças soldadas.</p><p>Soldabilidade dos aços ao cromo martensítico e ferrítico</p><p>Os aços com um teor de cromo entre 12 e 15%, com ou sem molibdênio, são</p><p>temperáveis com resfriamento ao ar, e sua dureza e tanto maior quanto maior for o teor</p><p>de carbono existente neles.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 142</p><p>A figura a seguir mostra a influência do teor de carbono-aquecido a uma temperatura</p><p>de 980ºC, com uma permanência de 30min e resfriado ao óleo na temperabilidade dos</p><p>aços ao cromo com teores de 12 a 13% de Cr.</p><p>A presença do carbono provoca uma dilatação na estrutura do aço quando esta se</p><p>encontra na fase gama, e, ao ser resfriado, mesmo que seja ao ar, adquire uma</p><p>formação martensítica, produzindo uma camada endurecida no contorno dos grãos, a</p><p>qual, após o aquecimento provocado pela soldagem, adquire têmpera.</p><p>Já nos aços ao cromo ferríticos, o aquecimento provoca um crescimento de grãos em</p><p>sua estrutura, que permanece mesmo após o tratamento térmico. Esse aumento dos</p><p>grãos provocado pelo aquecimento na região soldada reduz a ductibilidade do material</p><p>e sua resistência contra a corrosão intercristalina.</p><p>Uma vez que o óxido de cromo se forma a uma temperatura elevada (temperatura de</p><p>fusão 1970ºC), os aços ao cromo devem ser protegidos durante a soldagem.</p><p>O cálcio e o fluoreto de sódio reagem ativamente com o óxido de cromo durante a</p><p>soldagem e, por isso, são elementos essenciais nos revestimentos dos eletrodos, bem</p><p>como no pó utilizado no processo de solda por arco submerso.</p><p>Como os aços ao cromo (13%Cr) sofrem uma transformação em sua estrutura em</p><p>função do aquecimento (de austenítica para ferrítica ou martensítica) antes de se</p><p>efetuar a sua soldagem, é necessário um preaquecimento entre 150 e 200ºC, com o</p><p>objetivo de se reduzirem essa transformação e as tensões internas provenientes do</p><p>calor da soldagem. Após a soldagem, deve-se mais uma vez fazer um aquecimento à</p><p>temperatura de 700ºC.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 143</p><p>Também para os aços ao cromo com um teor de 17% (uma vez que parte da estrutura</p><p>também se transforma), recomenda-se um preaquecimento, no caso de soldagem de</p><p>chapas grossas, em torno 150ºC, e um pós – aquecimento de 750 a 800ºC. No caso</p><p>de chapas finas, não é necessário aquecimento prévio nem posterior.</p><p>Soldabilidade e soldagem de aços cromo-níquel resistentes a corrosão e a altas</p><p>temperaturas</p><p>A estrutura austenítica do metal-base é determinada pelo teor de níquel e ferro à</p><p>temperatura ambiente, assim como a determinadas temperaturas.</p><p>Enquanto que na laminação e forjaria, os aços resistentes à corrosão apresentam uma</p><p>composição austenítica homogênia, quando soldados ou fundidos, parte da austenita</p><p>se transforma em ferrita.</p><p>Zona de solda de um aço. Estrutura básica austenítica (escura) com ferrita (clara)</p><p>O principal objetivo da formação da ferrita na soldagem é impedir a formação de</p><p>trincas na solda. Quanto maior for o teor de ferrita, maior será a resistência à corrosão</p><p>nas possíveis fissuras, formadas pelas tensões na soldagem.</p><p>A ferrita contida nos materiais austeníticos soldados aumenta a resistência, porém</p><p>diminui a ductibilidade.</p><p>Nos aços resistentes a altas temperaturas e com alta resistência ao calor, a</p><p>e soldagem.</p><p>Máscara de soldador</p><p>As máscaras são utilizadas para cobrir toda a face, e podem ser do tipo</p><p>capacete, fixadas à cabeça (deixa as duas mãos do soldador livre) e do tipo</p><p>escudo, provido de cabo, para serem seguradas com a mão. Elas servem para</p><p>proteger o rostos e parte do pescoço das queimaduras devido á radiação ou</p><p>respingos de metal líquido proveniente da soldagem.</p><p>Área protegida pela máscara</p><p>As máscaras com filtro de luz, protegem a face, testa, pescoço e olhos</p><p>contra as radiações de energia emitidas diretamente pelo arco e contra respingos</p><p>provenientes da soldagem.</p><p>Tipos de máscaras:</p><p>4</p><p>A grande vantagem da máscara tipo capacete é a de deixar o soldador com</p><p>as mãos livres.</p><p>Janela para o filtro de luz e lente protetora dos respingos:</p><p>Na altura dos olhos do soldador, as máscaras têm uma abertura ou janela,</p><p>através da qual o soldador observa o arco. Essas janelas são adequadas para a</p><p>fixação dos filtro de luz e lentes protetoras dos respingos, lançadas durante a</p><p>soldagem, são projetados de modo a ser fácil a remoção e substituição desses</p><p>elementos.</p><p>Montagem dos vidros na máscara:</p><p>Material utilizado na fabricação das máscaras:</p><p>As máscaras são fabricadas com materiais resistentes, leves, isolantes</p><p>térmicos e elétricos, não combustível e opacos.</p><p>Exemplo: Fibra de vidro, fibra prensada, celerom, etc..</p><p>Óculos de proteção:</p><p>Os óculos de proteção são indispensáveis ao equipamento do soldador</p><p>(salvo quando ele faz parte integrante da máscara, tipo visor articulado).</p><p>Durante a soldagem, são poucos os acidentes que ocorrem por causa dos</p><p>respingos, mas após a soldagem, durante a limpeza das zonas soldadas,</p><p>fragmentos de escória podem atingir os olhos, ferindo-os.</p><p>Todos aqueles que trabalham próximos aos locais em que estejam</p><p>realizando os serviços, com aprendizes, montadores, mecânicos, mestres,</p><p>5</p><p>inspetores, devem se proteger a fim de proporcionar segurança contra os danos</p><p>causados pelas radiações e por objetos projetados por operações de corte ou</p><p>soldagem.</p><p>Ventilação (nas máscaras e óculos):</p><p>A parte de trás das máscaras é aberta, isso provoca uma ventilação</p><p>suficiente. Já os óculos devem ter condições de assegurar uma ventilação</p><p>perfeita, a fim de se evitar o embaçamento dos filtros de luz, mas de modo</p><p>também a não permitir a passagem lateral de raios de luz ou projeções contra os</p><p>olhos.</p><p>Filtros de luz:</p><p>Os vidros filtros têm a função de absorver os raios infravermelhos e</p><p>ultravioletas, protegendo os olhos de lesões que poderiam ser ocasionadas por</p><p>estes raios. A redução da ação nociva das radiações, também diminui a</p><p>intensidade da luz, o que faz com que o soldador não canse demasiadamente os</p><p>seus olhos durante o trabalho.</p><p>Os vidros filtros são marcados pelo fabricante, por meio de números,</p><p>observando o grau de absorção dos raios.</p><p>Para soldagem e corte pelo processo oxiacetilênico as numerações são: 3,</p><p>4, 5 e 6, sendo que os números 3 e 4 para soldagem leve, 5 e 6 para soldagem</p><p>média e 7 e 8 para soldagem pesada.</p><p>Para soldagem a arco elétrico as numerações são: 8, 10, 11, 12, 13 e 14, a</p><p>sua seleção se faz de acordo com o processo de soldagem e a intensidade da</p><p>corrente em uso (ver tabela).</p><p>Tabela de filtros para soldagem pelo processo a arco elétrico MIG/MAG.</p><p>Filtro número Corrente de soldagem (ampéres)</p><p>8 até 30</p><p>10 até 75</p><p>11 até 150</p><p>12 até 300</p><p>6</p><p>13 até 400</p><p>14 acima de 400</p><p>Higiene e preservação das máscaras e óculos</p><p>Devem Ter uma boa manutenção e não devem ser transferidos de um</p><p>soldador para outro, sem que antes seja efetuada a devida desinfecção destes</p><p>equipamentos.</p><p>Proteção para a pele</p><p>Se a soldagem for efetuada com protetores imperfeitos ou vestimenta</p><p>inadequada, os respingos e as radiações do arco poderão causar queimaduras.</p><p>Luvas protetoras</p><p>Todos os soldadores devem usar luvas em bom estado nas duas mãos. As</p><p>luvas protegem as mãos contra queimaduras, principalmente aquelas resultantes</p><p>de radiações emitidas pelo arco elétrico, e também evitam choques elétricos na</p><p>troca de eletrodo ou quando em contatos eventuais com uma peça quente.</p><p>As luvas são feitas de couro ou raspa de couro, com 1,5 mm de espessura</p><p>com manga ¾.</p><p>Tipos de luvas de proteção:</p><p>Tipo Material Utilização</p><p>Palma e costa da mão Couro 1º</p><p>Punho Raspa de couro</p><p>Para soldagem a</p><p>arco em geral: ER,</p><p>MIG/MAG</p><p>Palma e costa da mão Raspa de couro 2º</p><p>Punho Raspa de couro</p><p>Para soldagem e</p><p>corte a gás</p><p>Palma e costa da mão Pelica Especial</p><p>Punho Couro ou raspa de couro</p><p>Para soldagem</p><p>pelo processo TIG</p><p>Observação:</p><p>Existem aventais conjugados com o mangote (tipo barbeiro), que além de</p><p>ser mais confortável, protege também o ombro e parte da costa do soldador.</p><p>Proteção para a cabeça (gorro ou boné):</p><p>7</p><p>Durante as operações de soldagem ou corte, os respingos e radiações</p><p>podem atingir a cabeça do soldador, esta deve ser protegida por gorro ou boné,</p><p>feitos de material de difícil combustão.</p><p>A utilização destes equipamentos se faz necessário quando ocorrem</p><p>operações de soldagem e corte em áreas confinadas, ou quando são usados</p><p>processo e ou materiais com alto teor tóxico. Exemplo; chumbo, cobre, cádmio,</p><p>etc., portanto sempre nos caso em que o oxigênio for deficiente ou houver</p><p>acumulação de gases tóxicos, usar um equipamento de respiração.</p><p>Um equipamento de respiração individual deve Ter uma boa manutenção e</p><p>quando for transferido de um soldador para outro, deve ser devidamente</p><p>desinfectado.</p><p>Cuidados na operação de Soldagem</p><p>Devem ser tomadas medidas de segurança nas operações e também na</p><p>preparação de locais de soldagem e corte, a fim de proporcionar segurança em</p><p>todo o processo, tanto para soldadores, como para as pessoas que trabalhem ao</p><p>seu redor, evitando-se acidentes pessoais e não comprometendo os trabalhos.</p><p>Existem maneiras adequadas de preparação para cada tipo de local de</p><p>trabalho.</p><p>É evidente que em áreas confinadas, como vasos e tanques, ou em áreas</p><p>maiores como fábricas e estaleiros, os cuidados a serem tomados na preparação</p><p>são maiores do que em locais ao ar livre, como por exemplo oleodutos e</p><p>gasodutos.</p><p>Devem ser sempre levados em consideração os tipos de materiais a serem</p><p>soldados e os processos de soldagem utilizados.</p><p>Sistema de exaustão</p><p>8</p><p>Sempre que necessário, devem ser utilizados exaustores locais, junto à</p><p>zona de soldagem para remover as fumaças e gases nocivos.</p><p>Existem diversos equipamentos fabricados com esta finalidade, porém</p><p>geralmente é utilizado um equipamento com coifa móvel, que o soldador posiciona</p><p>tão próximo quanto possível do local onde será executada a soldagem.</p><p>Na tabela abaixo, se encontram os valores mínimos exigidos para a</p><p>exaustão adequada dos gases, utilizando-se um equipamento do tipo coifa móvel.</p><p>Observação.: A descarga dos gases retirados pelo exaustor deve ser feita</p><p>ao ar livre.</p><p>Valores para uma exaustão adequada</p><p>Zona de soldagem</p><p>do arco ou tocha</p><p>Fluxo mínimo de ar</p><p>(m³/min)</p><p>Diâmetro do duto</p><p>(pol.)</p><p>Diâmetro do duto</p><p>(mm)</p><p>100 até 150 4,25 3 75</p><p>150 até 200 7,80 3 ½ 90</p><p>200 até 250 12,10 4 ½ 115</p><p>250 até 300 16,60 5 ½ 140</p><p>Sapatos de segurança</p><p>9</p><p>Estes devem ser usados em todas as situações, não apenas para prevenir</p><p>queimaduras, mas também evitar o perigo de quedas de ferramentas e acidentes</p><p>causados por choques elétricos.</p><p>Solventes no processo MIG/MAG</p><p>Partes da pele diretamente expostas as radiações geradas pelo processo</p><p>MIG/MAG, queimam-se rapidamente, o que exige maiores precauções. Estas</p><p>radiações têm a capacidade de decompor solventes, liberando gases bastante</p><p>tóxicos, portanto, em ambientes confinados, deve-se ter cuidado para que não</p><p>haja solventes nas imediações.</p><p>Posicionamento dos equipamentos</p><p>Todas as máquinas de soldagem, cabos e outros equipamentos, devem ser</p><p>posicionados de tal forma que os</p><p>presença</p><p>da ferrita é indispensável, principalmente quando esses aços são submetidos a uma</p><p>faixa de temperatura entre 500 e 925ºC.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 144</p><p>Os aços cromo-níquel austeníticos com teor de carbono acima de 0,03% separam-se</p><p>e, quando aquecidos a uma faixa de temperatura entre 425 - 870ºC, formam carboneto</p><p>de cromo, pela existência de carbono no contorno do grão.</p><p>Esse fenômeno provoca um sensível empobrecimento do cromo no contorno do grão e</p><p>com isso pode ocorrer uma corrosão intercristalina sob determinadas condições.</p><p>Quanto menor for o teor de carbono, tanto melhor será a formação de carbonetos.</p><p>Abaixo de 0,02%, o carbono permanece dissolvido na austenita.</p><p>Aumentando-se esse teor até 0,07%C, começa a surgir uma precipitação de</p><p>solicitações e sua resistência à corrosão será reduzida.</p><p>Acima de 0,07%C, formação de carbonetos é rápida e em grande quantidade.</p><p>Titânio e nióbio têm uma afinidade com o carbono bem maior do que com o cromo.</p><p>Através desses elementos de liga em quantidade satisfatória (titânio 5 vezes o teor de</p><p>carbono e nióbio 8 vezes o teor de carbono, no mínimo), para os aços inoxidáveis</p><p>austeníticos, consegue-se a formação de carbonetos de nióbio ou de titânio, na maioria</p><p>dos casos antes que o carboneto de cromo possa se formar. Esse fenômeno é definido</p><p>como estabilização. Por outro lado, o nióbio favorece a tendência a trincas a quente.</p><p>Dessa forma, o conteúdo de nióbio em materiais de adição na soldagem deve ser</p><p>limitado a um teor máximo de 1%.</p><p>Soldabilidade e soldagem dos aços austeníticos-ferríticos</p><p>Os aços austeníticos-ferríticos devem ser soldados de forma adequada, utilizando-se</p><p>tipos de materiais de adição com características semelhantes. Podem ser soldados a</p><p>arco elétrico, com eletrodos revestidos, ou também pelos processos de soldagem MIG</p><p>e TIG.</p><p>Apresentam uma boa resistência contra a corrosão provocada e localizada nas trincas,</p><p>resultante dos efeitos das tensões, e uma elevada resistência alternativa à corrosão.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 145</p><p>Os aços resistentes à corrosão e ao desgaste são aplicados, por exemplo, na indústria</p><p>de alimentos, fabricação de fibras plásticas, suportes de barcos e para trem de</p><p>aterrissagem de hidroaviões.</p><p>O fenômeno da corrosão em função da soldagem</p><p>Nos aços ao cromo ferríticos ou austeníticos, pode ocorrer, sob determinadas</p><p>condições, corrosão intercristalina quando na presença de um grande número de</p><p>meios agressivos; porém, esse tema não será aqui mencionado.</p><p>São mencionados porém alguns fenômenos de corrosão que ocorrem sempre nos</p><p>cordões de solda após o processo de soldagem.</p><p>Precipitação de carbonetos e corrosão intercristalina</p><p>Nos aços cromo ferríticos e nos aços cromo-níquel austeníticos, pode correr, sob</p><p>determinadas condições, a destruição dos grãos. Se os aços austeníticos forem</p><p>aquecidos a uma temperatura entre 425 e 870ºC e vierem a ser resfriados, o carbono</p><p>será separado no contorno do grão, formando carbonetos de cromo (corrosão</p><p>intercristalina).</p><p>Com a retirada do cromo ao redor da estrutura, a resistência à corrosão nessa zona é</p><p>reduzida, pois o cromo não se difunde em baixas temperaturas.</p><p>A corrosão intercristalina, em função da faixa de temperaturas em que ela ocorre,</p><p>acontece com mais freqüência quando se executam cordões de solda. Os aços ao</p><p>cromo ferrítico são mais resistentes ao fenômeno da corrosão intercristalina, porém</p><p>apenas com baixos teores de carbono (0,006%) e de nitrogênio (0,002%) em sua</p><p>composição.</p><p>Corrosão em trincas provenientes de tensões</p><p>A corrosão em trincas pode ocorrer nos aços austeníticos normalmente se o material,</p><p>ao mesmo tempo, é solicitado por tensões de tração e também atacado por meios</p><p>clorídricos ou halogênios agressivos.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 146</p><p>Corte a quente de aços inoxidáveis</p><p>Os aços inoxidáveis com elevados teores de cromo resistem ao corte por chama,</p><p>porque o ponto de queima está localizado acima do ponto de fusão.</p><p>A chama oxiacetilênica deve conduzir, através da mangueira, pó de ferro adicional para</p><p>obter um maior efeito de corte, pois ele, ao se oxidar, eleva a temperatura na região de</p><p>corte.</p><p>O corte de aço inoxidável por esse processo deixa a desejar, pois provoca estrias e</p><p>rebarbas, necessitando de um trabalho mecânico posterior, como, por exemplo,</p><p>esmerilhamento.</p><p>Um aperfeiçoamento do corte é oferecido através do processo MIG, utilizando-se gás</p><p>inerte e arco elétrico de parâmetro 20 a 40 e até 2000 A.</p><p>Nos casos de chapas de até 12mm de espessura, pode-se utilizar o processo TIG para</p><p>se executar o corte.</p><p>Os processos de corte MIG e TIG, para aços inoxidáveis, têm sido na atualidade</p><p>substituídos pelo corte a plasma.</p><p>O plasma argônio é obtido com a ajuda de um arco elétrico gerado entre o eletrodo e a</p><p>peça.</p><p>Para se obter o arco elétrico, de forma semelhante à solda plasma, sobrepõe-se uma</p><p>tensão de alta freqüência, a qual dissocia o gás, ionizando-o e tornando-o condutor.</p><p>Um pulverizador, ou injetor, existente no bico do maçarico, através do qual se injeta o</p><p>gás de forma concentrada e a grande velocidade, produz na ranhura de corte uma</p><p>superfície de excelente qualidade.</p><p>O processo de corte a plasma tende a substituir os outros processos em função da</p><p>excelente superfície de corte produzida, como também pelo fato de que a zona de</p><p>influência do calor é muito pequena (0,7 a 0,012mm quando se corta uma chapa de</p><p>aço inoxidável de 25mm de espessura).</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 147</p><p>Velocidade de corte atingível para aços cromo-níquel no processo a plasma</p><p>Gás l /min.</p><p>No Velocidade Bico mm Corrente A</p><p>Ar H2</p><p>1 máxima</p><p>2 ótima</p><p>2,5 250 15 12</p><p>3 ótima 2,0 200 15 12</p><p>4 ótima 1,4 125 15 8</p><p>Em função do rápido aquecimento e resfriamento, quase não ocorre a formação de</p><p>carbonetos por capacitação e a corrosão intercristalina torna-se quase impossível de</p><p>ocorrer.</p><p>A tabela abaixo apresenta alguns dados característicos para o corte a plasma.</p><p>Indicadores para corte a plasma de aços inoxidáveis</p><p>Espessura</p><p>Velocidade de</p><p>corte em m/min</p><p>Diâmetro do</p><p>bico mm</p><p>Amperagem A</p><p>Quantidade de</p><p>gás m3/h</p><p>6</p><p>12</p><p>25</p><p>50</p><p>75</p><p>100</p><p>5,0</p><p>2,5</p><p>1,25</p><p>0,5</p><p>0,4</p><p>0,2</p><p>3</p><p>3</p><p>4</p><p>4</p><p>5</p><p>5</p><p>300</p><p>300</p><p>400</p><p>500</p><p>500</p><p>500</p><p>6,0N2</p><p>6,0N2</p><p>6,0N2</p><p>5,2Ar + 2,8N2</p><p>5,2Ar + 2,8N2</p><p>5,2Ar + 2,8N2</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 148</p><p>Juntamente com o corte a plasma, o corte com raio “laser” ganhou grande significado</p><p>pelo fato de, na faixa do infravermelho, poder ser focalizado de forma que seu ponto de</p><p>fusão se constituiu em aproximadamente 50µm .</p><p>Velocidade de corte atingível para aços em função da potência do laser</p><p>Como gás de corte e de proteção, é empregado o CO 2 nas operações de corte com</p><p>os aços inoxidáveis.</p><p>Com esse processo, obtêm-se um corte fino e sem rebarbas, pois, em função da</p><p>elevada temperatura e intensidade de energia do raio, o material praticamente se</p><p>vaporiza.</p><p>Eventualmente, pode vir a ocorrer um trabalho mecânico posterior.</p><p>Em função da estreita zona de influência do calor no corte a “laser”, a deformação na</p><p>peça torna-se a mínima. Com as atuais instalações, é possível executar-se o corte de</p><p>chapas com espessuras que variam de alguns milímetros até 40 milímetros.</p><p>A estabilidade e ausência de vibrações no processo permitem o comando através de</p><p>células fotoelétricas.</p><p>Os parâmetros, assim como espessura de corte e velocidade, dependem do</p><p>equipamento disponível e seus valores.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 149</p><p>Questionário-resumo</p><p>1 Quais as três diferentes formas de união dos elementos de uma liga após</p><p>a</p><p>solidificação ?</p><p>2 O que se denomina intervalo de fusão ?</p><p>3 O que chamamos zona de transformação ?</p><p>4 Quais os constituíntes estruturais de um aço 1,5%C em estado normal ?</p><p>5 O que chamamos de temperabilidade do aço ?</p><p>6 Qual a influência do tipo de chanfro na velocidade de resfriamento ?</p><p>7 Explique o fenômeno da formação de trincas nas juntas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 150</p><p>8 Qual o fator indesejável de uma junta superaquecida ? Explique.</p><p>9 Quais os principais fatores para uma boa soldabilidade nas construções ?</p><p>10 Com referência á soldabilidade, quais os principais problemas na soldagem dos</p><p>aços inoxidáveis ?</p><p>11 Cite três precauções que devem ser tomadas na soldagem de aços inoxidáveis</p><p>para se evitarem trincas na solda ?</p><p>12 Qual a influência do hidrogênio na soldagem do alumínio, cobre e suas ligas ?</p><p>13 Explique dos tipos de testes de soldabilidade.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 151</p><p>Dilatação e contração</p><p>Quando ocorrem alterações nas dimensões de um sólido devido ao aqueci-</p><p>mento, ou esfriamento, está havendo uma dilatação ou contração térmica.</p><p>Dilatação</p><p>Quando aquecemos um sólido qualquer, suas dimensões geralmente aumen-</p><p>tam. A esse aumento das dimensões de um sólido, devido ao aquecimento, chama-</p><p>mos dilatação térmica.</p><p>De fato, com o aquecimento, o comprimento, a superfície e o volume do corpo</p><p>aumentam.</p><p>A esses aumentos chamamos, respectivamente, de:</p><p>− dilatação linear;</p><p>− dilatação superficial;</p><p>− dilatação volumétrica.</p><p>Consideremos um cubo de aço:</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 152</p><p>Aquecendo-se o cubo, teremos os três tipos de dilatação:</p><p>− dilatação linear → aumento do comprimento das arestas;</p><p>− aumento da diagonal das faces e aumento da diagonal do cubo.</p><p>− dilatação superficial → aumento da área das faces do cubo.</p><p>− dilatação volumétrica → aumento do volume do cubo.</p><p>Contudo, de acordo com a forma do corpo, é comum um tipo de dilatação des-</p><p>tacar-se sobre os demais.</p><p>No caso do cubo, percebe-se facilmente que a dilatação volumétrica destaca-se</p><p>sobre a linear e sobre a superficial.</p><p>No caso de uma barra metálica, o destaque é para a dilatação linear, pois, de-</p><p>vido ao aquecimento, seu comprimento destaca-se sobre o aumento de superfície e</p><p>de volume.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 153</p><p>Da mesma forma, se aquecermos uma lâmina metálica, o destaque será para a</p><p>dilatação, superficial.</p><p>Em suma, quando um sólido se dilata, ele sofre dilatação linear, superficial e</p><p>volumétrica simultaneamente; contudo, dependendo de sua forma, haverá destaque</p><p>para um dos tipos de dilatação.</p><p>Contração</p><p>Agora, vamos imaginar um cubo com uma temperatura de 20ºC, igual à tempe-</p><p>ratura do ambiente onde ele se encontra.</p><p>O que ocorrerá com o volume do cubo se o mergulharmos em um recipiente</p><p>contendo gelo moído, sabendo-se que a temperatura do gelo é 0ºC?</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 154</p><p>Simplesmente, o volume do cubo diminuirá evidenciando a ocorrência de uma</p><p>contração.</p><p>Se retirarmos o cubo de dentro do gelo moído e o deixarmos sobre uma mesa,</p><p>por exemplo, após um certo tempo ele sofrerá dilatação e voltará ao seu volume pri-</p><p>mitivo, pois sua temperatura voltará a igualar-se à temperatura do ambiente, isto é,</p><p>20ºC.</p><p>Portanto, podemos concluir que, se não houver impedimentos, a dilatação e a</p><p>contração são fenômenos reversíveis.</p><p>A variação de temperatura e a natureza do material que constitui os corpos são</p><p>fatores importantes para o estudo da dilatação.</p><p>Por exemplo, vamos considerar duas chapas de cobre e que cada uma tenha</p><p>uma área inicial de 16cm2, a uma mesma temperatura de 20ºC.</p><p>Se aquecermos uma das chapas a 50ºC e a outra a 70ºC, essa última sofrerá</p><p>uma dilatação maior do que aquela aquecida a 50ºC.</p><p>De fato, temos as seguintes variações de temperatura:</p><p>1ª chapa: 50ºC - 20ºC = 30ºC</p><p>2ª chapa: 70ºC - 20ºC = 50ºC</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 155</p><p>Por outro lado, se tivermos duas chapas, sendo uma de cobre e outra de alu-</p><p>mínio, cada uma com 16cm2 de área e ambas inicialmente a 20ºC, e as aquecermos</p><p>a 50ºC, a variação de temperatura será a mesma para ambas; porém, a de alumínio</p><p>sofrerá uma dilatação maior.</p><p>Nesse caso, a natureza de cada material é que estará definindo quem irá se</p><p>dilatar mais ou menos.</p><p>Cada material possui um determinado coeficiente de dilatação linear, superficial</p><p>e volumétrico.</p><p>Por exemplo, quando dizemos que o coeficiente de dilatação linear do alumínio</p><p>é 0,000024</p><p>1</p><p>oC</p><p>isto significa que para cada 1m de comprimento inicial deste material,</p><p>ele sofre uma dilatação de 0,000024m para cada 1ºC de variação na temperatura.</p><p>Abaixo damos o coeficiente de dilatação linear de alguns metais e ligas metálicas.</p><p>Metais e ligas</p><p>Coeficiente de dilatação</p><p>linear em ºC -1 ou</p><p>1</p><p>oC</p><p>aço</p><p>alumínio</p><p>chumbo</p><p>cobre</p><p>estanho</p><p>latão</p><p>tungstênio</p><p>0,000013</p><p>0,000024</p><p>0,000027</p><p>0,000017</p><p>0,000023</p><p>0,000019</p><p>0,000004</p><p>Os coeficientes citados representam valores médios, pois foram obtidos da prá-</p><p>tica experimental.</p><p>Se desejarmos obter o coeficiente de dilatação superficial e volumétrico dos</p><p>metais e ligas acima citados, bastará multiplicarmos os coeficientes lineares por 2 ou</p><p>por 3 respectivamente.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 156</p><p>As dilatações e contrações que os materiais metálicos estão sujeitos como</p><p>aquecimento e resfriamento, desempenham um papel importante nos processos de</p><p>soldagem oxiacetilênica e elétrica.</p><p>Nesses processos, a fusão e posterior solidificação dos materiais no ponto de</p><p>solda, com ou sem adição de material, promovem tensões que produzem deforma-</p><p>ções no conjunto soldado.</p><p>Assim, é importante o operador saber qual material se dilatará mais ou qual se</p><p>dilatará menos nas operações de soldagem.</p><p>Quando os materiais podem dilatar-se livremente, a contração, após o resfria-</p><p>mento, faz-se em sentido oposto ao da dilatação e as dimensões não se alteram.</p><p>É o caso, por exemplo, de uma barra metálica sendo aquecida homogenea-</p><p>mente em toda sua extensão, conforme ilustração a seguir.</p><p>Aquecimento Resfriamento</p><p>Porém, nos casos de soldagem oxiacetilênica ou elétrica que envolvem fusão,</p><p>as dilatações não são tão livres, especialmente nos casos de aquecimento localizado,</p><p>muito comum na prática.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 157</p><p>Por exemplo, vejamos o que ocorre quando uma barra metálica sofre um aque-</p><p>cimento localizado. As extremidades da barra estão presas.</p><p>Aquecendo-se a barra num ponto localizado, a temperatura nesse ponto será</p><p>muito maior do que a temperatura existente nas extremidades da barra, correto?</p><p>Pois bem, recebendo calor, a barra tende a dilatar-se em todas as direções; po-</p><p>rém, no sentido longitudinal ela encontra resistência. Encontrando resistência a dila-</p><p>tação no sentido longitudinal não é favorecida. O que ocorrerá com a barra?</p><p>A resposta é muito simples: a barra sofrerá uma deformação no sentido trans-</p><p>versal.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 158</p><p>Se esfriarmos a barra, ela sofrerá contração e essa contração será de tal forma</p><p>que o comprimento final (L2) ficará menor que o comprimento original (L), pois a de-</p><p>formação da barra, nessas condições, é irreversível.</p><p>Vejamos, a seguir, alguns exemplos de deformações produzidas pela contra-</p><p>ção, no sentido longitudinal e transversal, de materiais</p><p>que foram soldados.</p><p>Contração no sentido longitudinal</p><p>1º caso: Duas chapas planas de pequena espessura foram soldadas - Ao esfri-</p><p>ar-se, o cordão de solda se contrai e, contraindo-se, ele tensiona as chapas e suas</p><p>bordas A e B se empenam.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 159</p><p>2º caso: Soldagem de um cilindro metálico construído com chapa fina - Se a</p><p>relação comprimento (L) e diâmetro (D) for grande o cilindro sofrerá deformação</p><p>conforme mostra a figura a seguir.</p><p>3º caso: Soldagem exterior em ângulo, no fundo de um recipiente metálico</p><p>prismático - Aqui, após resfriamento, as linhas de solda se encurtam, as superfícies</p><p>planas aumentam e se deformam.</p><p>4º caso: Soldagem de topo em dois tubos construídos com chapa fina - Após o</p><p>resfriamento do cordão de solda, o perímetro se contrai e, em conseqüência, o diâ-</p><p>metro diminui.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 160</p><p>Contração no sentido transversal</p><p>1º caso: Soldagem de chapas planas e espessas - Após o resfriamento do cor-</p><p>dão de solda, as chapas se deformam, pois o cordão de solda, ao se contrair, promo-</p><p>ve tensões nas chapas. Quanto mais espessas forem as chapas, maiores serão as</p><p>deformações, após o resfriamento do cordão de solda.</p><p>2º caso: Soldagem de barras em ângulo reto - Nesse caso, o ângulo entre as</p><p>barras ficará mais aberto ou mais fechado, dependendo do sentido dado à soldagem.</p><p>3º caso: Soldagem de anel espesso com chanfro - Após a soldagem e posterior</p><p>resfriamento do cordão de solda, a zona externa do cordão sofre uma maior contra-</p><p>ção, pois apresenta um maior volume nessa zona. Com a contração essa zona sofre</p><p>um achatamento. Se o anel tiver uma espessura inferior a 2mm e a relação entre</p><p>diâmetro e espessura for grande, seus extremos soldados se deformam conforme</p><p>mostra a figura a seguir.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 161</p><p>4º caso: Soldagem em canto arredondado - Após o resfriamento da solda, o</p><p>raio de curvatura diminui.</p><p>5º caso: Soldagem interior de dois tubos em ângulo reto - Nesse caso, após o</p><p>resfriamento da solda, o ângulo  diminui.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 162</p><p>6º caso: Soldagem de um flange em um tubo - Aqui, após o resfriamento da</p><p>solda, o flange se deforma conforme figura a seguir.</p><p>Se duas chapas não forem preparadas para a soldagem, a dilatação fará com</p><p>que suas bordas se separem; porém, à medida que o cordão de solda for esfriando, a</p><p>contração transversal fará com que elas se juntem.</p><p>Por outro lado, se a contração não for controlada por meio de dispositivos apro-</p><p>priados ou por meio de ponteamento (pontos de solda eqüidistantes aplicados ao</p><p>longo da linha de soldagem), uma chapa tenderá a se sobrepor à outra.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 163</p><p>A soldagem de materiais pouco elásticos, como ferros fundidos, exige maiores</p><p>cuidados.</p><p>Por exemplo, se duas chapas de ferro fundido começarem a ser soldadas pelos</p><p>extremos, o cordão de solda tenderá a se romper longitudinalmente. A ruptura, no</p><p>caso, deve-se à contração transversal que se opõe à dilatação.</p><p>A ruptura longitudinal do cordão de solda, contudo, pode ser evitada, desde que</p><p>o operador tome o cuidado de efetuar um pequeno cordão de solda inicial de 50 a</p><p>100mm. Esse pequeno cordão de solda deve ser executado a partir de 50 a 100mm</p><p>de distância das extremidades e ser direcionado para elas.</p><p>Conforme for esfriando, o pequeno cordão de solda começará a se contrair. A</p><p>contração se dará do início para as extremidades das chapas.</p><p>Finalmente, o restante da soldagem é efetuado pelo operador a partir de um</p><p>ponto situado logo atrás do início do pequeno cordão de solda obtido anteriormente.</p><p>A ordem de execução dos procedimentos é demonstrada pelas setas indicadas</p><p>na ilustração abaixo.</p><p>Agora, como atenuar as deformações dos conjuntos soldados após as contrações?</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 164</p><p>Há várias maneiras. Vejamos, a seguir, o que pode ser feito:</p><p>− Evitar aplicar a solda em ângulos difíceis que impeçam alguma posterior</p><p>martelagem. Recomenda-se, nessas situações, a soldagem de topo, conforme</p><p>exemplos abaixo ilustrados.</p><p>− Antes de soldar, recomenda-se provocar deformações em sentido contrário</p><p>àquelas causadas pela soldagem. Isto compensará as deformações produzidas pela</p><p>contração. Veja os exemplos:</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 165</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 166</p><p>− Preaquecer total ou parcialmente todo o conjunto antes de aplicar a solda.</p><p>Se o conjunto for aquecido ao vermelho, desde que construído em aço, as di-</p><p>latações e contrações serão livres, pois ao vermelho o material encontra-se bastante</p><p>plástico.</p><p>Durante o esfriamento, a contração, após a solda, será praticamente igual em</p><p>todos os sentidos, pois o conjunto esfria-se uniformemente.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Di latação e contração 167</p><p>− Controlar os efeitos das contrações aplicando a solda em lados opostos,</p><p>conforme exemplifica a ilustração a seguir.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Concei to de soldagem 169</p><p>Conceito de soldagem</p><p>A soldagem é um processo manual ou mecânico por meio do qual podem-se</p><p>unir, refazer ou revestir materiais, alterando ou não suas propriedades e</p><p>características originais.</p><p>O calor e a pressão são duas variáveis que normalmente aparecem nos</p><p>processos de soldagem. Essas duas variáveis, via de regra, contribuem de forma</p><p>isolada ou combinada para a formação da solda.</p><p>Porém, há casos particulares de soldagem que não utilizam nem calor e nem</p><p>pressão para formar a solda.</p><p>Veja os exemplos a seguir para compreender claramente o conceito de</p><p>soldagem.</p><p>Conforme a ilustração a seguir, dois tubos de PVC estão sendo unidos com um</p><p>adesivo apropriado. É um caso de soldagem por adesivo</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Concei to de soldagem 170</p><p>Nesse processo, não há fornecimento de calor externo e nem geração de calor</p><p>nas regiões dos tubos a serem unidas.</p><p>Não há nem pressão entre as paredes dos tubos, pois o de menor diâmetro</p><p>encontra-se apoiado na reentrância do de maior diâmetro. 0 adesivo está sendo</p><p>colocado e formará uma solda após o endurecimento. Durante o endurecimento, o</p><p>adesivo combina-se quimicamente com as moléculas de PVC que estiverem em</p><p>contato com ele.</p><p>Conforme a ilustração a seguir, vemos duas chapas metálicas sendo unidas.</p><p>Não há pressão. Há apenas calor externo sendo fornecido por uma chama. A solda é</p><p>obtida pela fusão de um material que é adicionado na região das partes a serem</p><p>unidas.</p><p>Durante o processo, a região das chapas que recebem aquecimento, via de</p><p>regra, sofre alterações estruturais.</p><p>Após a fusão, o material fundido se solidifica e a união promovida.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Concei to de soldagem 171</p><p>Conforme a ilustração a seguir temos uma soldagem a ponto. Não há calor</p><p>externo sendo fornecido às chapas a serem unidas. Há pressão, isto é, aplicação de</p><p>força distribuída por área.</p><p>O ponto de solda surge devido ao calor interno que é obtido pela transformação</p><p>de energia elétrica em calorífica.</p><p>De fato, a energia elétrica faz os átomos da região do ponto de solda vibrarem</p><p>cada vez mais. O aumento</p><p>das vibrações acarreta um aumento da temperatura. Após</p><p>um certo tempo, chega-se a uma temperatura tal que ocorre a fusão na região do</p><p>ponto. Esfriada, a região se solidifica e a união ou soldagem das chapas é obtida.</p><p>A soldagem é realizada pelo homem desde tempos pré-históricos e vem</p><p>evoluindo desde então. Hoje, quando se fala em soldagem, recai-se nos chamados</p><p>processos de soldagem.</p><p>Veja a seguir alguns processos de soldagem utilizados no mundo moderno.</p><p>Prát ica prof iss ional : Meta lurg ia</p><p>Tecnologia apl icada: Concei to de soldagem 172</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>SOLDAGEM OXIACETILÊNICA</p><p>A soldagem como processo de fabricação só passou a ser usada efetivamente após o</p><p>início da Primeira Guerra Mundial. A partir dessa época, a tecnologia da soldagem sofreu</p><p>um grande impulso com o aperfeiçoamento dos processos já existentes, como a</p><p>soldagem a arco elétrico, a soldagem oxi-gás, por resistência, por aluminotermia, e o</p><p>desenvolvimento de novos processos que hoje estão em torno de 50.</p><p>A soldagem é atualmente o método mais usado e mais importante de união permanente</p><p>de peças metálicas. Usada em conjunto com outros processos de fabricação, ela permite</p><p>a montagem de conjuntos com rapidez, segurança e economia de material.</p><p>Como já vimos na aula anterior, a soldagem pode acontecer geralmente por fusão e por</p><p>pressão. Nesta aula, vamos começar a detalhar os processos de soldagem por fusão. E</p><p>vamos iniciar com a soldagem a gás.</p><p>Soldagem a gás</p><p>A soldagem a gás é um processo através do qual os metais são soldados por meio de</p><p>aquecimento com uma chama de um gás combustível e oxigênio. Isso produz uma chama</p><p>concentrada de alta temperatura que funde</p><p>o metal-base e o metal de adição, se ele for usado.</p><p>174</p><p>Embora esse processo gere temperaturas elevadas, estas ainda</p><p>são baixas se comparadas com as geradas pelo arco elétrico.</p><p>Por causa disso, a velocidade de soldagem é baixa e, apesar da</p><p>simplicidade e baixo custo, o uso em processos industriais da</p><p>soldagem a gás é muito restrito. Assim, ela é usada apenas</p><p>quando se exige um ótimo controle do calor fornecido e da tem-</p><p>peratura das peças, como na soldagem de chapas finas e tubos</p><p>de pequeno diâmetro e, também, na deposição de revestimentos</p><p>com propriedades especiais na superfície das peças. Seu maior</p><p>uso se dá na soldagem de manutenção.</p><p>Para realizar a soldagem a gás, o equipa-</p><p>mento básico necessário é composto por dois</p><p>cilindros, um contendo oxigênio e outro con-</p><p>tendo o gás combustível, dotados de regulado-</p><p>res de pressão, mangueiras para conduzir os</p><p>gases até o maçarico.</p><p>Fique por dentro</p><p>O equipamento usado para a soldagem a gás é de baixo custo e,</p><p>com acessórios adequados, pode também ser usado em outras</p><p>operações como: dobramento, desempeno, pré e pós-</p><p>aquecimento, brasagem, solda-brasagem e corte a gás.</p><p>O principal item desse equipamento básico é o maçarico, no qual</p><p>os gases são misturados e do qual eles saem para produzir a</p><p>chama. Ele é composto basicamente de:</p><p>• corpo, no qual estão as entradas de gases e os reguladores</p><p>da passagem dos gases;</p><p>• misturador, no qual os gases são misturados;</p><p>175</p><p>• lança, na qual a mistura de gases caminha em direção ao</p><p>bico;</p><p>• bico, que é o orifício calibrado por onde sai a mistura dos ga-</p><p>ses.</p><p>Eles recebem o oxigênio e o gás combustível e fazem a mistura</p><p>na proporção adequada à produção da chama desejada. A vazão</p><p>de saída dos gases determina se a chama será forte, intermediá-</p><p>ria ou suave. Finalmente, a proporção dos gases determina se a</p><p>chama será oxidante, neutra ou redutora, cuja importância você</p><p>verá mais adiante.</p><p>Basicamente, existem dois tipos de maçaricos:</p><p>a) O maçarico de baixa pressão, do tipo injetor, que fornece</p><p>uma mistura de gás e oxigênio sem variação de proporção;</p><p>1. Entrada de oxigênio</p><p>2. Entrada de gás</p><p>3. Injetor</p><p>4. Mistura entre os gases</p><p>5. Câmara de mistura</p><p>6. Bico</p><p>b) O maçarico misturador é usado com cilindros de gás de mé-</p><p>dia pressão. Nele, os gases passam por válvulas que permi-</p><p>tem controlar a proporção da mistura, e continuam através de</p><p>tubos independentes até o ponto de encontro dos gases sem</p><p>sofrer alterações significativas de volume e pressão.</p><p>1. Entrada de oxigênio</p><p>2. Entrada de gás</p><p>3. Ponto de encontro dos gases</p><p>4. Misturador de gases</p><p>5. Câmara de mistura</p><p>6. Bico</p><p>O regulador de pressão tem a função de controlar a pressão</p><p>dos gases que saem dos cilindros de modo que ela diminua até</p><p>atingir a pressão de trabalho. Ele pode ser de dois tipos: de um</p><p>ou dois estágios. O desenho ao lado ilustra as partes compo-</p><p>nentes de um regulador de um estágio.</p><p>176</p><p>As mangueiras têm a função de conduzir os gases. Elas devem</p><p>ser flexíveis e capazes de resistir à alta pressão e a uma tempe-</p><p>ratura moderada. Para facilitar a identificação, a mangueira para</p><p>os gases combustíveis deve ser vermelha e ter rosca esquerda.</p><p>A mangueira de oxigênio deve ser verde e ter rosca direita. Cada</p><p>mangueira deve ser protegida por válvulas de segurança pre-</p><p>sentes no regulador de pressão e no maçarico.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>1. Responda às seguintes perguntas:</p><p>a) O que é soldagem a gás?</p><p>b) Por que o uso da soldagem a gás é restrito na indústria?</p><p>c) Quais são os casos em que a soldagem a gás é usada</p><p>nos processos industriais de fabricação?</p><p>d) Assinale a alternativa que lista o equipamento necessário</p><p>para a soldagem a gás.</p><p>1. ( ) Um cilindro com regulador de pressão, duas</p><p>mangueiras e um maçarico.</p><p>2. ( ) Dois cilindros com regulador de tensão, duas</p><p>mangueiras, eletrodos e maçarico.</p><p>3. ( ) Dois cilindros com reguladores de pressão, duas</p><p>mangueiras e um maçarico.</p><p>177</p><p>4. ( ) Dois cilindros com gás combustível, máscara,</p><p>duas mangueiras e um maçarico.</p><p>5. ( ) Um cilindro com regulador de tensão, uma man-</p><p>gueira, máscara e maçarico.</p><p>e) Qual é a função das mangueiras?</p><p>f) Para que serve o maçarico?</p><p>g) Para facilitar a identificação, as mangueiras devem ser</p><p>1. ( ) vermelha, rosca direita para combustível e verde,</p><p>rosca esquerda para oxigênio.</p><p>2. ( ) vermelha, rosca esquerda para combustível e</p><p>verde, rosca direita para oxigênio.</p><p>3. ( ) verde, rosca direita para combustível e vermelha,</p><p>rosca esquerda para oxigênio.</p><p>4. ( ) verde, rosca esquerda para combustível e verde,</p><p>rosca direita para oxigênio.</p><p>5. ( ) vermelha, rosca direita para combustível e ver-</p><p>melha, rosca esquerda para oxigênio.</p><p>A hora e a vez do gás</p><p>Pois é. Já falamos tanta coisa sobre a soldagem a gás, mas não</p><p>falamos do mais importante: o gás. E você que está sempre liga-</p><p>do, deve estar se perguntando: “Que raio de gás é esse?”.</p><p>Para início de conversa, vamos lembrar que esse processo pre-</p><p>cisa de dois gases: o oxigênio e um gás combustível.</p><p>O oxigênio, que representa 21% da atmosfera que envolve a Ter-</p><p>ra, é usado puro no processo; tem a função de acelerar as rea-</p><p>ções e aumentar a temperatura da chama.</p><p>O gás combustível, por sua vez, precisa apresentar algumas ca-</p><p>racterísticas. Por exemplo: ele deve ter alta temperatura de cha-</p><p>ma, alta taxa de propagação de chama, alto potencial energético</p><p>e mínima reação química com os metais de base e de adição.</p><p>Gases como o hidrogênio, o propano, o metano, o gás natural e,</p><p>principalmente, o acetileno apresentam essas características.</p><p>178</p><p>E de todos eles, o acetileno é o mais usado por causa da alta</p><p>potência de sua chama e pela alta velocidade de inflamação. Em</p><p>presença do oxigênio puro, sua temperatura pode atingir aproxi-</p><p>madamente 3200ºC, a maior dentre os gases que citamos aci-</p><p>ma. É um hidrocarboneto cuja fórmula é C</p><p>2</p><p>H</p><p>2</p><p>.</p><p>Fique por dentro</p><p>O acetileno é tão</p><p>usado na soldagem a gás que muitas vezes o</p><p>processo recebe o nome de soldagem oxiacetilênica.</p><p>Em função da quantidade de gás combustível e de oxigênio, o</p><p>maçarico pode fornecer diferentes tipos de chama, aplicáveis à</p><p>soldagem de diferentes tipos de metais. É a regulagem da cha-</p><p>ma que vai permitir o aparecimento de seus três tipos básicos:</p><p>1. Chama redutora ou carburante: é obtida</p><p>pela mistura de oxigênio e maior quantida-</p><p>de de acetileno. Esse tipo de chama é ca-</p><p>racterizado pela cor amarela clara e lumi-</p><p>nosa e pela zona carburante presente no</p><p>dardo da chama. É usada para a soldagem</p><p>de ferro fundido, alumínio, chumbo e ligas</p><p>de zinco.</p><p>2. Chama neutra ou normal: formada a partir</p><p>da regulagem da chama redutora, é obtida</p><p>pela mistura de uma parte de gás, uma de</p><p>oxigênio do maçarico e 1,5 parte de oxigê-</p><p>nio do ar, e se caracteriza por apresentar</p><p>um dardo brilhante. Ela é usada para a</p><p>soldagem de cobre e todos os tipos de</p><p>aços.</p><p>3. Chama oxidante: é obtida a partir da cha-</p><p>ma neutra, diminuindo a quantidade de</p><p>acetileno e aumentando a quantidade de</p><p>oxigênio. É usada para a soldagem de</p><p>aços galvanizados, latão e bronze.</p><p>179</p><p>Nem só de gás vive a soldagem</p><p>Além dos gases, mais dois tipos de materiais são às vezes ne-</p><p>cessários para a realização da soldagem a gás: os fluxos e os</p><p>metais de adição. Juntamente com o gás, esses materiais são</p><p>chamados de consumíveis.</p><p>Para realizar soldagens de boa qualidade, é necessário que as</p><p>peças metálicas tenham sua superfície livre da presença de óxi-</p><p>dos. Como o oxigênio é parte integrante do processo de solda-</p><p>gem a gás e como a afinidade de certos metais com o oxigênio é</p><p>instantânea, é quase impossível impedir a formação desses óxi-</p><p>dos. Uma maneira de removê-los é por meio do uso dos fluxos.</p><p>Os fluxos são materiais em forma de pó ou pasta que se fundem</p><p>e têm a função de reagir quimicamente com os óxidos metálicos</p><p>que se formam no processo. Eles são usados na soldagem de</p><p>aços inoxidáveis e de metais não-ferrosos como o alumínio e o</p><p>cobre e suas ligas.</p><p>Os metais de adição são usados para preenchimento da junta e</p><p>para melhorar as propriedades dos metais de base, quando ne-</p><p>cessário. Encontram-se no comércio sob a forma de varetas</p><p>com comprimentos e diâmetros variados. São escolhidos em</p><p>função da quantidade de metal a depositar, da espessura das</p><p>peças a serem unidas e das propriedades mecânicas e/ou da</p><p>composição química do metal de base.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>2. Responda às seguintes perguntas.</p><p>a) Que tipos de gases são necessários para a realização da</p><p>soldagem a gás?</p><p>180</p><p>b) Cite ao menos três gases combustíveis usados no pro-</p><p>cesso de soldagem a gás.</p><p>c) Por que o acetileno é o gás combustível mais usado no</p><p>processo de soldagem a gás?</p><p>d) O que é uma chama redutora?</p><p>e) Para que se usa a chama neutra?</p><p>f) Para que serve o fluxo?</p><p>g) Quais são os critérios que orientam a escolha do metal de</p><p>adição?</p><p>Etapas e técnicas da soldagem a gás</p><p>O processo de soldagem a gás apresenta as seguintes etapas:</p><p>1. Abertura dos cilindros e regulagem das pressões de trabalho.</p><p>2. Acendimento e regulagem da chama.</p><p>3. Formação da poça de fusão.</p><p>4. Deslocamento da chama e realização do cordão de solda,</p><p>com ou sem metal de adição.</p><p>5. Interrupção da solda.</p><p>6. Extinção da chama.</p><p>Dentro desse processo, duas técnicas de soldagem podem ser</p><p>empregadas: a soldagem à esquerda e a soldagem à direita.</p><p>Poça de fusão, ou banho de fusão, é a região em que o mate-</p><p>rial a ser soldado está em estado líquido.</p><p>A soldagem à esquerda ocorre quando a va-</p><p>reta do metal de adição precede o maçarico ao</p><p>longo do cordão. Nesse caso, o metal de adi-</p><p>ção é depositado à frente da chama.</p><p>Na soldagem à esquerda, o ângulo entre o ma-</p><p>çarico e a peça deve ficar em torno de 60º . O</p><p>ângulo entre a vareta e a peça, por sua vez,</p><p>deve ficar entre 45 e 60º .</p><p>181</p><p>Essa técnica é usada para a soldagem de peças com até 6 mm</p><p>de espessura, e de metais não-ferrosos, porque o cordão de sol-</p><p>da obtido é raso. Ela necessita geralmente que o soldador faça</p><p>movimentos rotativos ou em ziguezague de um lado para outro</p><p>da chapa para obter uma fusão perfeita.</p><p>A soldagem à direita acontece quando a cha-</p><p>ma é dirigida para a poça de fusão e o metal</p><p>de adição é depositado atrás da chama. O ân-</p><p>gulo entre o maçarico e a chapa deve ficar en-</p><p>tre 45 e 60º e o ângulo entre a vareta e a cha-</p><p>pa é de aproximadamente 45º .</p><p>Nessa técnica, o maçarico se desloca em linha reta, enquanto a</p><p>vareta de solda avança em movimentos de rotação no banho de</p><p>fusão. Ela é empregada para a soldagem de materiais com es-</p><p>pessura acima de 6 mm.</p><p>A soldagem à direita apresenta uma série de vantagens:</p><p>• maior facilidade de manuseio do maçarico e da vareta de sol-</p><p>da;</p><p>• maior velocidade de soldagem;</p><p>• melhor visão do ponto de fusão e, conseqüentemente, melhor</p><p>controle durante a soldagem;</p><p>• menores esforços de dilatação e contração;</p><p>• possibilidade de soldagem de ampla faixa de espessuras de</p><p>materiais.</p><p>Uma soldagem realizada corretamente proporciona a fusão sa-</p><p>tisfatória em ambas as bordas da junta soldada e deve apresen-</p><p>tar o seguinte aspecto:</p><p>Por outro lado, a aplicação errada das técnicas de soldagem, a</p><p>escolha incorreta do metal de adição, o tamanho inadequado da</p><p>chama podem gerar defeitos na soldagem. Por isso, é importante</p><p>182</p><p>conhecer os tipos de defeitos, quais suas causas e como preve-</p><p>ni-los ou corrigi-los. Veja quadro a seguir.</p><p>183</p><p>DEFEITO CAUSA CORREÇÃO</p><p>Falta de penetra-</p><p>ção</p><p>1. Chama muito fraca.</p><p>2. Técnica inadequada</p><p>de soldagem.</p><p>3. Velocidade de solda-</p><p>gem muito alta.</p><p>4. Uso de vareta de di-</p><p>âmetro muito grande.</p><p>1. Regular a chama adequadamente, aumente a</p><p>vazão dos gases ou troque a extensão do ma-</p><p>çarico por uma maior, de acordo com a es-</p><p>pessura da chapa a soldar. (consultar tabela</p><p>do fabricante do maçarico).</p><p>2. Utilizar ângulo correto de trabalho.</p><p>3. Diminuir a velocidade de soldagem, manten-</p><p>do-a de maneira que a largura do cordão fique</p><p>com aproximadamente o dobro de diâmetro</p><p>da vareta.</p><p>4. Utilizar vareta de menor diâmetro</p><p>Falta de fusão 1. O Velocidade de sol-</p><p>dagem muito alta.</p><p>2. Distância incorreta</p><p>entre o dardo da cha-</p><p>ma (cone brilhante) c/</p><p>a peça.</p><p>1. Diminuir a velocidade de soldagem mantendo-</p><p>a de maneira que a largura do cordão fique</p><p>com aproximadamente o dobro do diâmetro</p><p>da vareta.</p><p>2. Manter o dardo da chama a uma distância de</p><p>aproximadamente 3mm da peça.</p><p>Mordedura da face 1. Chama muito fraca.</p><p>2. Ângulo de trabalho</p><p>errado.</p><p>1. Regular a chama adequadamente; aumentar a</p><p>vazão dos gases ou trocar a extensão do ma-</p><p>çarico por maior, de acordo com a espessura</p><p>da chapa (consultar tabela do fabricante do</p><p>maçarico).</p><p>2. Utilizar ângulo correto de trabalho.</p><p>Superfície irregular 1. Técnica inadequada</p><p>de deposição.</p><p>2. Bico sujo.</p><p>3. Diâmetro do bico ina-</p><p>dequado.</p><p>4. Regulagem inadequa-</p><p>da da chama.</p><p>1. O Aprimorar a técnica de deposição.</p><p>2. Limpar o bico.</p><p>3. Utilizar o diâmetro do bico adequado à espes-</p><p>sura da peça a soldar (consultar tabela do fa-</p><p>bricante do maçarico).</p><p>4. Regular a chama adequadamente de acordo</p><p>com o material a ser soldado.</p><p>184</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>3. Combine a coluna A (tipo de descontinuidade) com a coluna</p><p>B (causas):</p><p>Coluna A Coluna B</p><p>a) ( ) Falta de penetração</p><p>b) ( ) Falta de fusão</p><p>c) ( ) Mordedura na face</p><p>d) ( ) Superfície irregular</p><p>1. Ângulo de trabalho errado</p><p>2. Técnica inadequada de deposição</p><p>3. Chama muito fraca</p><p>4. Velocidade de soldagem muito</p><p>alta</p><p>Todo o cuidado é pouco!</p><p>A soldagem pelo processo oxi-gás exige que o soldador se</p><p>mantenha sempre atento para evitar acidentes. Estes podem</p><p>acontecer durante o transporte dos cilindros, na armazenagem,</p><p>no uso e manuseio dos cilindros e do próprio equipamento de</p><p>soldagem.</p><p>Os cilindros são vasos de pressão bastante resistentes e pesa-</p><p>dos. Por isso, devido ao seu peso, pela pressão que contêm e</p><p>pelo próprio gás que armazenam, eles devem ser manuseados</p><p>com bastante cuidado. Por exemplo:</p><p>• o transporte deve ser feito com carrinhos especiais, sempre na</p><p>posição vertical e com o capacete de proteção das válvulas;</p><p>• a armazenagem deve ser em local ventilado, seco e protegido</p><p>dos raios solares, com paredes resistentes ao fogo, no qual os</p><p>cilindros cheios devem estar separados dos vazios, bem como</p><p>os de oxigênio (cilindro preto) dos que contêm acetileno (cilin-</p><p>dro bordô);</p><p>• os orifícios das válvulas devem ser mantidos limpos, sem ves-</p><p>tígios de óleo ou graxa;</p><p>• usar uma válvula contra retrocesso (chamada de válvula seca</p><p>corta-chama) no regulador de pressão de acetileno, a fim de</p><p>impedir que o retorno da chama, o refluxo dos gases ou as</p><p>ondas de pressão atinjam o regulador ou o cilindro;</p><p>185</p><p>• manusear os cilindros de gás com cuidado para que eles não</p><p>sofram choques ou impactos mecânicos;</p><p>• nunca deixar a chama do maçarico próxima dos cilindros.</p><p>Além disso, outras providências podem ser tomadas durante o</p><p>uso do equipamento:</p><p>• verificar se não há vazamento de gases nas mangueiras e co-</p><p>nexões;</p><p>• nunca soldar ou cortar recipientes metálicos que tenham sido</p><p>usados para guardar líquidos combustíveis, sem cuidadosa</p><p>limpeza prévia;</p><p>• usar tenazes para movimentar materiais metálicos aquecidos e</p><p>de pequeno porte de um lado para outro.</p><p>Um dos grandes perigos na soldagem a gás é o retrocesso da</p><p>chama, que pode acontecer devido à regulagem incorreta das</p><p>pressões de saída dos gases. Quando isso acontece, deve-se</p><p>proceder da seguinte maneira:</p><p>⇒ Feche a válvula que regula a saída de acetileno do maçarico.</p><p>⇒ Feche a válvula que regula a saída de oxigênio.</p><p>⇒ Esfrie o maçarico, introduzindo-o em um recipiente com água.</p><p>⇒ Retire o maçarico do recipiente e abra a válvula de oxigênio</p><p>para retirar o água que tenha penetrado no maçarico.</p><p>Ufa! Nossa aula sobre soldagem a gás teve informação à beça.</p><p>Mesmo assim, ainda ficou muita coisa de fora. Se você quiser</p><p>saber mais, continue a pesquisa nos livros que citamos na nossa</p><p>bibliografia. Sua tarefa, por enquanto, é estudar esta aula, por-</p><p>que a próxima aula vai ser “eletrizante”. Você vai ficar por dentro</p><p>da soldagem a arco elétrico.</p><p>186</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>4. Responda às seguintes questões.</p><p>a) Por que se deve ter cuidados especiais com os cilindros</p><p>de gás para soldagem?</p><p>b) O que deve ser feito quando há retrocesso da chama?</p><p>Gabarito</p><p>1. a) É um processo através do qual os metais são soldados</p><p>por meio de aquecimento com uma chama de um gás</p><p>combustível e oxigênio.</p><p>b) Porque tem baixa velocidade de soldagem (baixa produti-</p><p>vidade).</p><p>c) Na união permanente de peças metálicas, com chapas fi-</p><p>nas e tubos de pequenos diâmetros.</p><p>d) -3</p><p>e) Para conduzir gases até o maçarico.</p><p>f) Para a mistura dos gases do qual eles saem para produ-</p><p>zir a chama.</p><p>g) -2</p><p>2. a) Oxigênio, gás combustível.</p><p>b) Propano, metano, acetileno.</p><p>c) pela alta potência de sua chama e pela alta velocidade de</p><p>inflamação.</p><p>d) É uma chama obtida pela mistura de oxigênio e maior</p><p>quantidade de acetileno, e é caracterizada pela cor ama-</p><p>rela clara e luminosa e pela zona carburante presente do</p><p>dardo da chama.</p><p>e) Para soldagem de todos os tipos de aços e cobre.</p><p>f) Serve para reagir quimicamente com os óxidos.</p><p>g) Espessura das peças a serem unidas e das propriedades</p><p>mecânicas e/ou da composição química do metal de</p><p>base.</p><p>3. a) (3) b) (5) c) (1) d) (2) e) (4)</p><p>187</p><p>4. a) Devido à pressão e ao tipo de gás existente.</p><p>b) Fechar a válvula de saída do acetileno e do oxigênio; es-</p><p>friar o maçarico na água; abrir o oxigênio para sair a água</p><p>que penetra no maçarico.</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>SOLDAGEM ELETRODO</p><p>REVESTIDO</p><p>Diferentemente da soldagem oxi-gas, a soldagem ao arco elétrico com todas as</p><p>suas variações é um processo muito empregado em praticamente todos os tipos</p><p>de indústria que usam a soldagem como processo de fabricação.</p><p>Veremos nesta aula o processo ao arco elétrico com eletrodo revestido, que tem</p><p>grande versatilidade e permite a soldagem de um grande número de materiais que</p><p>vão desde o aço-carbono, os aços-liga e os aços inoxidáveis, passando pelos</p><p>ferros fundidos, até os metais não-ferrosos, como o alumínio, o cobre, o níquel e</p><p>suas ligas.</p><p>Seu emprego na fabricação, montagem e manutenção de equipamentos e</p><p>estruturas é indicado tanto dentro da fábrica quanto em campo e em operações</p><p>que exigem soldagem nas mais diversas posições.</p><p>Isso compensa as desvantagens de ser um processo manual, com baixa</p><p>velocidade de produção, estreitamente dependente da habilidade do soldador.</p><p>Além disso, o processo exige cuidados especiais com os eletrodos e produz um</p><p>grande volume de gases e fumos de soldagem.</p><p>Apesar disso, a soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos é, ainda hoje,</p><p>o processo mais comum de soldagem ao arco em uso. E ele é o assunto desta</p><p>aula. Fique ligado.</p><p>190</p><p>Arco elétrico, ou arco voltaico, é formado pela passagem de</p><p>uma corrente elétrica através de um gás, transformando energia</p><p>elétrica em calor.</p><p>Soldagem ao arco elétrico</p><p>Soldagem ao arco elétrico é um processo de soldagem por fusão</p><p>em que a fonte de calor é gerada por um arco elétrico formado</p><p>entre um eletrodo e a peça a ser soldada.</p><p>Recordar é aprender</p><p>Toda a matéria é constituída de átomos que são formados de</p><p>partículas carregadas eletricamente: os prótons com carga posi-</p><p>tiva e os elétrons com carga negativa. Os elétrons estão sempre</p><p>se movimentando em torno do núcleo do átomo. Nos materiais</p><p>metálicos, os elétrons mais distantes do núcleo podem “escapar”</p><p>e se deslocar entre os átomos vizinhos. Quando em presença de</p><p>uma tensão elétrica, esses elétrons, chamados de elétrons livres,</p><p>assumem um movimento ordenado ao qual se dá o nome de</p><p>corrente elétrica.</p><p>Por isso, os metais são bons condutores de eletricidade.</p><p>Quando o movimento dessas cargas se dá sempre no mesmo</p><p>sentido, tem-se a corrente contínua como a fornecida pela bate-</p><p>ria de um automóvel. Quando o movimento dos elétrons aconte-</p><p>ce alternadamente em um sentido e outro, tem-se a corrente al-</p><p>ternada, que é aquela fornecida para nossas casas.</p><p>A corrente elétrica é medida por meio de amperímetros e sua</p><p>unidade de medida é o ampère.</p><p>A tensão elétrica, que indica a diferença de potencial entre dois</p><p>pontos de um circuito elétrico, é medida por meio do voltímetro e</p><p>sua unidade de medida é o volt.</p><p>O arco de soldagem é formado quando uma corrente elétrica</p><p>passa entre uma barra de metal, que é o eletrodo e que pode</p><p>191</p><p>corresponder ao pólo negativo (ou cátodo) e o metal de base,</p><p>que pode corresponder ao pólo positivo (ou ânodo).</p><p>Os elétrons livres que formam a corrente elétrica percorrem o</p><p>espaço de ar entre a peça e o eletrodo a uma velocidade tal que</p><p>acontece um choque violento entre os elétrons e os íons. Este</p><p>choque ioniza o ar, facilitando a passagem da corrente elétrica, e</p><p>produz o arco elétrico.</p><p>Íon é um átomo que perdeu ou ganhou elétrons.</p><p>Para dar origem ao arco, é necessário que exista uma diferença</p><p>de potencial entre o eletrodo e a peça: para corrente contínua de</p><p>40 a 50 volts, e para corrente alternada, de 50 a 60 volts. É ne-</p><p>cessário</p><p>também que o eletrodo toque a peça, para que a cor-</p><p>rente elétrica possa fluir. Depois que o arco é estabelecido, a</p><p>tensão cai, de modo que um arco estável pode ser mantido entre</p><p>um eletrodo metálico e a peça com uma tensão entre 15 e 30</p><p>volts.</p><p>O metal fundido do eletrodo é transferido para a peça formando</p><p>uma poça de fusão. Esta é protegida da atmosfera por gases</p><p>formados pela combustão do revestimento do eletrodo.</p><p>Atualmente o processo de soldagem ao arco elétrico por eletrodo</p><p>revestido é usado nas indústrias naval, ferroviária, automobilísti-</p><p>ca, metal-mecânica e de construção civil. É um processo predo-</p><p>minantemente manual adaptado a materiais de diversas espes-</p><p>suras em qualquer posição de soldagem.</p><p>192</p><p>Fontes de energia para soldagem.</p><p>O processo de soldagem ao arco necessita de fontes de energia</p><p>que forneçam os valores de tensão e corrente adequados a sua</p><p>formação.</p><p>Para isso, essas fontes devem apresentar algumas característi-</p><p>cas:</p><p>• transformar a energia da rede que é de alta tensão e baixa</p><p>intensidade de corrente em energia de soldagem caracteriza-</p><p>da por baixa tensão e alta intensidade de corrente;</p><p>• oferecer uma corrente de soldagem estável;</p><p>• possibilitar a regulagem da tensão e da corrente;</p><p>• permitir a fusão de todos os diâmetros de eletrodos compatí-</p><p>veis com o equipamento usado.</p><p>Três tipos de fontes se enquadram nessas características: os</p><p>transformadores que fornecem corrente alternada e os trans-</p><p>formadores-retificadores e os geradores que fornecem corrente</p><p>contínua.</p><p>Quando se usa corrente contínua na soldagem a arco, tem-se:</p><p>1. a polaridade direta na qual a peça é o pólo positivo e o ele-</p><p>trodo é o pólo negativo.</p><p>2. ou a polaridade inversa quando a peça é o pólo negativo e</p><p>o eletrodo é o pólo positivo.</p><p>A escolha da polaridade se dá em função do tipo do revesti-</p><p>mento do eletrodo.</p><p>193</p><p>A maioria das soldagens ao arco é feita com corrente contínua</p><p>porque ela é mais flexível, gera um arco estável e se ajusta a to-</p><p>das as situações de trabalho.</p><p>Pare! Estude! Responda</p><p>Exercício</p><p>1. Assinale a alternativa correta:</p><p>a) A soldagem ao arco elétrico é um processo de soldagem por:</p><p>1. ( ) Pressão</p><p>2. ( ) Resistência elétrica</p><p>3. ( ) Fusão</p><p>4. ( ) Pontos</p><p>b) O arco elétrico de soldagem é formado quando:</p><p>1. ( ) a corrente elétrica passa entre o eletrodo e o metal</p><p>base.</p><p>2. ( ) a tensão elétrica passa entre o eletrodo e o cátodo.</p><p>3. ( ) a corrente elétrica passa entre o metal base e a</p><p>peça.</p><p>4. ( ) a tensão elétrica passa entre o eletrodo (pólo positi-</p><p>vo) e o metal base (pólo negativo)</p><p>c) As fontes de energia adequadas à formação do arco para</p><p>soldagem devem, entre outras coisas:</p><p>1. ( ) transformar a energia da rede que é de baixa tensão</p><p>e baixa intensidade em corrente caracterizada por</p><p>alta tensão e alta intensidade.</p><p>2. ( ) transformar a energia da rede que é de baixa tensão</p><p>e alta intensidade em corrente caracterizada por bai-</p><p>xa tensão e baixa intensidade.</p><p>3. ( ) transformar a energia da rede que é de alta tensão e</p><p>alta intensidade em corrente caracterizada por baixa</p><p>tensão e alta intensidade.</p><p>4. ( ) transformar a energia da rede que é de alta tensão e</p><p>baixa intensidade de corrente em energia caracteri-</p><p>zada por baixa tensão e alta intensidade de corrente.</p><p>194</p><p>d) A maioria das soldagens ao arco elétrico é feita com corrente</p><p>contínua porque</p><p>1. ( ) tem penetração pouco profunda no metal de base e</p><p>gera um arco estável.</p><p>2. ( ) é mais flexível e tem grande capacidade térmica.</p><p>3. ( ) gera um arco mais estável.</p><p>4. ( ) tem penetração pouco profunda e grande capacidade</p><p>térmica.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos</p><p>Existem vários processos que usam arco elétrico para a realiza-</p><p>ção da soldagem. Os mais comuns são:</p><p>• soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido;</p><p>• processo TIG, do inglês “Tungsten Inert Gas”, que quer dizer</p><p>(eletrodo de) tungstênio e gás (de proteção) inerte;</p><p>• processos MIG/MAG, respectivamente do inglês “Metal Inert</p><p>Gas” e “ Metal Activ Gas”, ou seja, metal e (proteção de) gás</p><p>inerte, e metal e (proteção de) gás ativo;</p><p>• arco submerso;</p><p>• arco plasma.</p><p>Como já vimos na outra parte desta aula, todos os processos de</p><p>soldagem por arco elétrico usam um eletrodo para auxiliar na cri-</p><p>ação do arco. Isso acontece com todos os processos que aca-</p><p>bamos de listar.</p><p>O que você ainda não sabe é que esse eletrodo</p><p>ao se fundir, precisa de algum tipo de proteção</p><p>para evitar a contaminação da poça de fusão pela</p><p>atmosfera. Essa contaminação, que pode ser, por</p><p>exemplo, pelo oxigênio e pelo nitrogênio que</p><p>existem no ar, faz com que a junta soldada apre-</p><p>sente propriedades físicas e químicas prejudica-</p><p>das.</p><p>195</p><p>E como essa proteção atua em cada um dos processos que lis-</p><p>tamos na página anterior? Bem, vamos começar pela soldagem</p><p>a arco com eletrodo revestido, e ver como isso funciona.</p><p>O eletrodo</p><p>O eletrodo revestido é constituído de um núcleo metálico chama-</p><p>do alma, que pode ser ou não da mesma natureza do metal-base</p><p>porque o revestimento pode, entre outras coisas, complementar</p><p>sua composição química. Desse modo, se o material a soldar é</p><p>um aço de baixo carbono e baixa liga, a alma será de aço com</p><p>carbono (aço efervescente). Se o material for aço inoxidável, a</p><p>alma será de aço de baixo carbono (efervescente) ou aço inoxi-</p><p>dável. Se for necessário soldar ferro fundido, a alma será de ní-</p><p>quel puro ou liga de ferro-níquel, de ferro fundido, de aço.</p><p>O revestimento é composto de elementos de liga e desoxidantes</p><p>(tais como ferro-silício, ferro-manganês), estabilizadores de arco,</p><p>formadores de escória, materiais fundentes (tais como óxido de</p><p>ferro e óxido de manganês) e de materiais que formam a at-</p><p>mosfera protetora (tais como dextrina, carbonatos, celulose).</p><p>Além de proteção contra a contaminação atmosférica, o revesti-</p><p>mento tem as seguintes funções:</p><p>1. Reduzir a velocidade de solidificação, por meio da escória.</p><p>2. Proteger contra a ação da atmosfera e permitir a desgaseifi-</p><p>cação do metal de solda por meio de escória.</p><p>3. Facilitar a abertura do arco, além de estabilizá-lo.</p><p>4. Introduzir elementos de liga no depósito e desoxidar o metal.</p><p>5. Facilitar a soldagem em diversas posições de trabalho.</p><p>6. Guiar as gotas em fusão na direção da poça de fusão.</p><p>196</p><p>7. Isolar eletricamente na soldagem de chanfros estreitos de difí-</p><p>cil acesso, a fim de evitar a abertura do arco em pontos inde-</p><p>sejáveis.</p><p>O quadro a seguir resume as principais informações sobre os di-</p><p>versos tipos de eletrodos revestidos.</p><p>Tipo de eletrodo èè</p><p>Dados técnicos êê</p><p>Rutílico Básico</p><p>Baixo hidrogênio</p><p>Celulósico</p><p>Componentes do re-</p><p>vestimento</p><p>Rutilo ou compostos</p><p>derivados de óxidos de</p><p>titânio.</p><p>Carbonato de cálcio,</p><p>outros carbonatos</p><p>básicos e flúor.</p><p>Materiais orgânicos</p><p>Posição de soldagem Todas Todas Todas</p><p>Tipo de corrente CA ou CC (polaridade</p><p>direta ou inversa).</p><p>CA ou CC (polaridade</p><p>direta)</p><p>CA ou CC (polaridade</p><p>direta)</p><p>Propriedades mecâni-</p><p>cas de depósito</p><p>Razoáveis Muito boas Boas</p><p>Penetração Pequena Média Grande</p><p>Escória Densa e viscosa, ge-</p><p>ralmente autodestacá-</p><p>vel</p><p>Compacta e espessa,</p><p>facilmente destacável</p><p>Pouca, de fácil remo-</p><p>ção.</p><p>Tendência à trinca Regular Baixa Regular</p><p>Além dessas informações sobre os principais tipos de eletrodos,</p><p>é importante também saber como eles são classificados de acor-</p><p>do com as normas técnicas.</p><p>A classificação mais simples, aceita em quase todo o mundo, foi</p><p>criada pela AWS – American Welding Society (Sociedade Ameri-</p><p>cana de Soldagem). Veja quadro a seguir.</p><p>Especificação AWS para eletrodos Revestidos</p><p>Ref. AWS Eletrodos para:</p><p>A 5.1 aços carbono</p><p>A 5.3 alumínio</p><p>e suas ligas</p><p>A 5.4 aços inoxidáveis</p><p>A 5.5 aços de baixa liga</p><p>A 5.6 cobre e suas ligas</p><p>A 5.11 níquel e suas ligas</p><p>A 5.13 revestimentos (alma sólida)</p><p>A 5.15 ferros fundidos</p><p>A 5.21 revestimento (alma tubular com carboneto de tungstênio)</p><p>197</p><p>Os eletrodos são classificados por meio de um conjunto de letras</p><p>e algarismos, da seguinte maneira:</p><p>1. A letra E significa eletrodo para soldagem a arco elétrico.</p><p>2. Os dois primeiros dígitos, que também podem ser três, indi-</p><p>cam o limite mínimo de resistência à tração que o metal de</p><p>solda admite. Eles devem ser multiplicados por 1 000 para</p><p>expressar e resistência em psi.</p><p>3. O dígito seguinte indica as posições de soldagem nas quais o</p><p>eletrodo pode ser empregado com bons resultados:</p><p>1. ⇒ todas as posições</p><p>2. ⇒ posição horizontal (para toda solda em ângulo) e</p><p>plana;</p><p>3. ⇒ posição vertical descendente, horizontal, plana e</p><p>sobrecabeça.</p><p>4. O dígito que vem em seguida vai de zero a oito e fornece in-</p><p>formações sobre:</p><p>• a corrente empregada: CC com polaridade negativa ou</p><p>positiva, e CA;</p><p>• a penetração do arco;</p><p>• a natureza do revestimento do eletrodo.</p><p>psi, do inglês “pound per square inch”, que quer dizer libra por</p><p>polegada quadrada, é uma unidade de medida de pressão equi-</p><p>valente a uma libra-força por polegada quadrada ou a 6,895 Pa.</p><p>Esses dados estão resumidos na tabela a seguir.</p><p>4º dígito 0 1 2 3 4 5 6 7 8</p><p>Tipo de</p><p>corrente</p><p>CC+ CC+</p><p>CA</p><p>CC-</p><p>CA</p><p>CA</p><p>CC+</p><p>CC-</p><p>CA</p><p>CC+</p><p>CC-</p><p>CC+ CA</p><p>CC+</p><p>CA</p><p>CC-</p><p>CA</p><p>CC+</p><p>Tipo do</p><p>arco</p><p>Intenso com</p><p>salpico</p><p>Intenso Médio</p><p>sem</p><p>salpico</p><p>Leve Leve Médio Médio Leve Leve</p><p>Grande Grande Média Fraca Média Média Média Grande Média</p><p>198</p><p>Revesti-</p><p>mento</p><p>XX10 celu-</p><p>lósico</p><p>silicato de</p><p>sódio</p><p>XX20-óxido</p><p>de ferro</p><p>XX30 óxido</p><p>de ferro</p><p>Celulósico</p><p>com</p><p>silicato de</p><p>potássio</p><p>Dióxido de</p><p>titânio e</p><p>silicato de</p><p>sódio</p><p>Dióxido de</p><p>titânio e</p><p>silicato de</p><p>potássio</p><p>Dióxido de</p><p>titânio,</p><p>silicatos,</p><p>pó de</p><p>ferro</p><p>(20%).</p><p>Calcário,</p><p>silicato de</p><p>sódio.</p><p>Dióxido de</p><p>titânio,</p><p>calcário,</p><p>silicato de</p><p>potássio</p><p>Óxido de</p><p>ferro</p><p>silicato de</p><p>sódio, pó</p><p>de ferro</p><p>Calcário,</p><p>dióxido de</p><p>titânio,</p><p>silicatos,</p><p>pó de</p><p>ferro (25 a</p><p>40%)</p><p>Vamos dizer, então, que você tenha um eletrodo E 6013. Esse</p><p>número indica que se trata de um eletrodo com 60 000 psi, para</p><p>soldar em todas as posições em CC+, CC- ou CA</p><p>5. Grupo de letras e números (nem sempre utilizados) que po-</p><p>dem indicar a composição química do metal de solda.</p><p>Cuidados com os eletrodos revestidos</p><p>Cuidados especiais devem ser tomados com o manuseio e ar-</p><p>mazenamento dos eletrodos, pois estes podem ser facilmente</p><p>danificados. Em caso de choque, queda ou se o eletrodo for do-</p><p>brado, parte de seu revestimento pode ser quebrada, deixando</p><p>exposta sua alma. Nesse caso, ele não deve ser usado em tra-</p><p>balhos de responsabilidade.</p><p>A absorção de umidade também pode comprometer o desempe-</p><p>nho de alguns tipos de eletrodos. Por isso, eles são fornecidos</p><p>em embalagens fechadas adequadamente. Uma vez aberta a</p><p>embalagem, estes eletrodos devem ser guardados em estufas</p><p>especiais para esse fim.</p><p>Os eletrodos revestidos devem ser manuseados e guardados de</p><p>acordo com as instruções dos fabricantes.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>2. Responda às seguintes perguntas.</p><p>a) Cite ao menos três processos que usam o arco elétrico para</p><p>a realização da soldagem.</p><p>b) Qual a principal função do revestimento do eletrodo?</p><p>199</p><p>c) De que é composto o revestimento do eletrodo?</p><p>d) O que indica o código normalizado E 60 11?</p><p>e) Por que os eletrodos devem ser manuseados e armazenados</p><p>com cuidado?</p><p>Equipamentos</p><p>A soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos é um pro-</p><p>cesso manual presente em praticamente todos os tipos de in-</p><p>dústrias que usam a soldagem como processo de fabricação. É</p><p>também largamente empregada em soldagem de manutenção.</p><p>Embora amplamente usado, esse processo depende muito da</p><p>habilidade do soldador. Portanto, a qualidade do trabalho de</p><p>soldagem depende do profissional que deve ser muito bem trei-</p><p>nado e experiente. Como a experiência só se adquire com a</p><p>execução de muitas soldas, a preparação da mão-de-obra é de-</p><p>morada e, por isso, custa caro.</p><p>Para executar seu trabalho, além dos eletrodos o soldador preci-</p><p>sa de:</p><p>• Uma fonte de energia que, como já vi-</p><p>mos, pode ser um gerador de corrente</p><p>contínua, um transformador, ou um retifi-</p><p>cador que transforma corrente alternada</p><p>em corrente contínua.</p><p>• Acessórios:</p><p>orta-eletrodo – serve para prender</p><p>firmemente o eletrodo e energizá-lo.</p><p>Grampo de retorno, também chamado de</p><p>terra, que é preso à peça ou à tampa con-</p><p>dutora da mesa sobre a qual está a peça.</p><p>Quando se usa uma fonte de energia de</p><p>200</p><p>corrente contínua, ele faz a função do pólo</p><p>positivo ou do pólo negativo, de acordo</p><p>com a polaridade escolhida.</p><p>Cabo, ou condutor, que leva a corrente</p><p>elétrica da máquina ao porta-eletrodo e do</p><p>grampo de retorno para a máquina.</p><p>Picadeira – uma espécie de martelo em</p><p>que um dos lados termina em ponta e o</p><p>outro em forma de talhadeira. Serve para</p><p>retirar a escória e os respingos.</p><p>Escova de fios de aço – serve para a lim-</p><p>peza do cordão de solda.</p><p>• Equipamentos de proteção individual: luvas, avental, máscaras</p><p>protetoras, botas de segurança, perneira e gorro.</p><p>201</p><p>Os capacetes e as máscaras ou escudos são fabricados com</p><p>materiais resistentes, leves, isolantes térmicos e elétricos e con-</p><p>têm lentes protetoras de cor escura, que filtram os raios ultravio-</p><p>leta, os infravermelhos (invisíveis) e os raios luminosos visíveis</p><p>que prejudicam a visão.</p><p>Uso correto das máquinas</p><p>Usar corretamente o equipamento é responsabilidade do solda-</p><p>dor que deve conservá-lo em perfeito estado e operá-lo de modo</p><p>que consiga o maior rendimento possível.</p><p>Assim, antes de ligar a máquina, o operador deve se certificar de</p><p>que os cabos, as conexões e os porta-eletrodos estão em bom</p><p>estado.</p><p>Se a fonte de energia usada for um retificador, este deve conti-</p><p>nuar ligado por mais 5 minutos após o término da soldagem para</p><p>que o ventilador possa esfriar as placas de silício da máquina.</p><p>Se a fonte for um gerador, o soldador deve lembrar que a chave</p><p>para ligar a máquina possui dois estágios. Por isso, é preciso li-</p><p>gar o primeiro estágio, esperar o motor completar a rotação e, só</p><p>então, ligar o segundo estágio.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>3. Responda às seguintes perguntas.</p><p>a) Qual o material necessário para executar solda ao arco</p><p>elétrico com eletrodos revestidos?</p><p>b) Qual a função do porta-eletrodo?</p><p>c) Por que é necessário usar máscaras com lentes especiais</p><p>para realizar a soldagem ao arco elétrico? (se você não</p><p>se lembra, releia a parte sobre segurança na Aula 12)</p><p>202</p><p>Etapas do processo</p><p>O processo de soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>apresenta as seguintes etapas:</p><p>1. Preparação do material que deve ser isento de graxa, óleo,</p><p>óxidos, tintas etc.</p><p>2. Preparação da junta;</p><p>3. Preparação do equipamento.</p><p>4. Abertura do arco elétrico.</p><p>5. Execução do cordão de solda.</p><p>6. Extinção do arco elétrico.</p><p>7. Remoção da escória.</p><p>Conforme o tipo de junta a ser soldada, as etapas 4, 5, 6 e 7 de-</p><p>vem ser repetidas quantas vezes for necessário para a realiza-</p><p>ção do trabalho. Esse conjunto de etapas que produz um cordão</p><p>de solda é chamado de passe. As figuras a seguir mostram os</p><p>vários passes dados em uma junta.</p><p>Defeitos de soldagem</p><p>Mesmo o trabalho de um bom soldador está sujeito a apresentar</p><p>defeitos. Às vezes, eles são visíveis durante o trabalho. Outras,</p><p>eles só podem ser detectados por meio dos ensaios destrutivos</p><p>e não destrutivos,</p><p>ou seja, aquelas análises feitas com o auxílio</p><p>de aparelhos especiais e substâncias adequadas, após a solda-</p><p>gem.</p><p>203</p><p>Para facilitar seu estudo, colocamos esses dados na tabela a</p><p>seguir, que apresenta uma lista de alguns problemas mais co-</p><p>muns na soldagem ao arco elétrico, suas possíveis causas e</p><p>modos de preveni-las.</p><p>Tipo de des-</p><p>continuida-</p><p>de</p><p>Causas Prevenção</p><p>Superfície</p><p>irregular</p><p>1. Escolha do tipo de corrente</p><p>/ polaridade errada.</p><p>2. Amperagem inadequada.</p><p>3. Utilização do eletrodo úmido /</p><p>de má qualidade.</p><p>4. Manuseio incorreto.</p><p>1. Verificar as especificações do eletrodo.</p><p>2. Ajustar a amperagem.</p><p>3. Ressecar os eletrodos segundo recomendações</p><p>do fabricante / trocar p/outros de melhor qualida-</p><p>de.</p><p>4. Aprimorar o manuseio do eletrodo.</p><p>Mordedura ou</p><p>falta de fusão</p><p>na face</p><p>1. Amperagem muito alta.</p><p>2. Arco muito longo.</p><p>3. Manuseio incorreto do ele-</p><p>trodo.</p><p>4. Velocidade de soldagem</p><p>muito alta.</p><p>5. O arco apresenta sopro lateral</p><p>(sopro magnético)</p><p>6. Ângulo incorreto do eletrodo.</p><p>7. Eletrodo com revestimento</p><p>excêntrico.</p><p>1. Diminuir a amperagem fornecida pela máquina</p><p>de solda.</p><p>2. Encurtar o arco, aproximando o eletrodo da peça</p><p>em soldagem.</p><p>3. Melhorar o manuseio do eletrodo depositando</p><p>mais nas laterais.</p><p>4. Diminuir a velocidade de soldagem, avançando</p><p>mais devagar.</p><p>5. Inclinar o eletrodo na direção do sopro magnéti-</p><p>co, principalmente próximo aos extremos da jun-</p><p>ta.</p><p>5. Modificar a posição da garra do cabo de retorno.</p><p>5. Evitar ou modificar a posição dos objetos facil-</p><p>mente magnetizáveis.</p><p>5. Mudar a fonte de energia p/ corrente alternada</p><p>(use um transformador).</p><p>6. Inclinar o eletrodo no ângulo correto.</p><p>7. Trocar o eletrodo.</p><p>Poros visíveis 1. Utilização de eletrodos úmi-</p><p>dos.</p><p>2. Ponta de eletrodo danificado</p><p>(sem revestimento).</p><p>3. Em C.C., polaridade invertida.</p><p>4. Velocidade de soldagem</p><p>muito alta.</p><p>5. Arco muito longo.</p><p>6. Amperagem inadequada.</p><p>7. Metal de base sujo de óleo,</p><p>1. Usa somente eletrodo secos,</p><p>2. Utilizar somente eletrodos perfeitos.</p><p>3. Inverter a polaridade na máquina de solda.</p><p>4. Diminuir a velocidade de soldagem</p><p>5. Diminuir o comprimento do arco elétrico, aproxi-</p><p>mando o eletrodo da peça.</p><p>6. Ajustar a amperagem da máquina para o inter-</p><p>valo recomendado pelo fabricante para o tipo e</p><p>bitola do eletrodo em questão.</p><p>7. Limpar o metal de base por meios apropriados,</p><p>204</p><p>tintas, oxidação ou molhado.</p><p>8. Manuseio inadequado do</p><p>eletrodo na posição vertical</p><p>ascendente.</p><p>9. Irregularidade no fornecimento</p><p>de energia elétrica.</p><p>10. Preparação inadequada da</p><p>junta.</p><p>11. Metal de base impuro ou</p><p>defeituoso.</p><p>antes da soldagem.</p><p>8. Executar a movimentação adequada com teci-</p><p>mento lento e compassados, mantendo o arco</p><p>elétrico constantemente curto.</p><p>9. Dimensionar a rede adequadamente.</p><p>10. Obter uma fresta constante e dentro dos limites</p><p>da posição de trabalho.</p><p>11. Rejeitar o metal de base.</p><p>Continuação:</p><p>Inclusão de</p><p>escória visível</p><p>1. Não remoção da escória</p><p>do passe anterior.</p><p>2. Chanfro irregular.</p><p>3. Chanfro muito estreito.</p><p>4. Manuseio incorreto do</p><p>eletrodo.</p><p>5. Sobreposição errada dos</p><p>passes.</p><p>6. Amperagem baixa.</p><p>7. Velocidade de soldagem</p><p>muito alta.</p><p>1. Remover a escória do passe anterior antes de reinici-</p><p>ar a soldagem.</p><p>2. A preparação das bordas deve sempre ser realizada</p><p>de maneira a obter paredes lisas sem falhas.</p><p>3. Aumentar o ângulo do chanfro.</p><p>4. Movimentar o eletrodo de forma a impedir que a escó-</p><p>ria passe à frente da poça de fusão (aumentar a velo-</p><p>cidade de soldagem e diminuir o ângulo de ataque).</p><p>4. Evitar mordeduras laterais onde a escória é de difícil</p><p>remoção, realizar passe de raiz o mais largo possível</p><p>com transição suave com o metal de base.</p><p>5. A seqüência dos passes deve ser tal que evite a for-</p><p>mação de bolsas de escória.</p><p>5. Não soldar sobre passes de grande convexidade.</p><p>6. Aumentar a amperagem.</p><p>7. Diminuir a velocidade de soldagem.</p><p>Respingos 1. Amperagem muito eleva-</p><p>da.</p><p>2. Arco muito longo.</p><p>3. Em C.C. polaridade in-</p><p>vertida.</p><p>4. Arco com sopro magnéti-</p><p>co.</p><p>5. Metal de base sujo de</p><p>óleo, tintas, oxidação ou</p><p>molhado.</p><p>6. Utilização de eletrodo</p><p>úmido de má qualidade.</p><p>1. Diminuir a amperagem da máquina.</p><p>2. Encurtar o arco, aproximando o eletrodo da peça em</p><p>soldagem.</p><p>3. Inverter a polaridade na fonte de energia.</p><p>4. Inclinar o eletrodo na direção do sopro magnético,</p><p>principalmente próximo aos extremos da junta.</p><p>4. Modificar posição da garra do cabo de retorno.</p><p>4. Evitar e modificar a posição dos objetos facilmente</p><p>magnetizáveis.</p><p>4. Mudar a fonte de energia para corrente alternada</p><p>(usar um transformador).</p><p>4. Aquecer a peça quando existe um membro da junta</p><p>mais espesso que o outro.</p><p>5. Limpar o metal de base, eliminando poeiras, óleos,</p><p>graxas, tintas, oxidação etc.</p><p>6. Secar os eletrodos, segundo as recomendações do</p><p>fabricante.</p><p>6. Trocar os eletrodos por outros de melhor qualidade.</p><p>205</p><p>Continuação:</p><p>Falta de pene-</p><p>tração ou falta</p><p>de fusão na</p><p>raiz</p><p>1. Uso de eletrodo de diâ-</p><p>metro muito grande im-</p><p>pedindo suas descida até</p><p>a raiz.</p><p>2. Fresta muito pequena ou</p><p>mesmo inexistente; fresta</p><p>irregular.</p><p>3. Presença de nariz ou</p><p>nariz muito grande.</p><p>4. Falha no manejo do ele-</p><p>trodo.</p><p>5. Ângulo de ataque incor-</p><p>reto, principalmente com</p><p>eletrodos básicos.</p><p>6. Falta de calor na junta.</p><p>7. Penetração da escória,</p><p>entre os dois membros da</p><p>junta na região da raiz</p><p>impede uma fusão com-</p><p>pleta dos materiais.</p><p>8. Alta velocidade de solda-</p><p>gem.</p><p>1. Utilizar eletrodo de maior diâmetro ou eletrodo de</p><p>revestimento mais fino.</p><p>2. Ser caprichoso na preparação da junta a soldar; reali-</p><p>zar a montagem respeitando sempre a fresta mínima</p><p>em função do chanfro e da posição de soldagem.</p><p>2. Procurar tomar a fresta a mais constante possível,</p><p>através de um ponteamento adequado</p><p>3. Verificar se é realmente necessária a existência de</p><p>nariz.</p><p>3. Procurar tornar o nariz o mais constante possível, e</p><p>sempre menor do que o máximo permitido para o tipo</p><p>de chanfro e posição de soldagem definidos</p><p>4. Dirigir sempre o arco elétrico de modo a aquecer</p><p>apropriadamente ambas as bordas do chanfro.</p><p>4. Realizar as retornadas / reacendimentos de forma</p><p>correta.</p><p>4. Realizar a retomada/reacendimentos de forma correta</p><p>5. Utilizar o ângulo adequado.</p><p>6. Aumentar a amperagem se ela estiver baixa.</p><p>6. Usar eletrodo de maior diâmetro, se o material for</p><p>espesso.</p><p>6. Diminuir a velocidade de soldagem.</p><p>6. Preaquecer a peça de trabalho, se ela estiver fria.</p><p>6. Soldar em posição vertical ascendente.</p><p>7. Movimentar o eletrodo de forma a impedir que a escó-</p><p>ria passe da poça de fusão.</p><p>8. Diminuir a velocidade de soldagem.</p><p>Mordedura na</p><p>raiz</p><p>1. Amperagem muito alta.</p><p>2. Arco muito longo.</p><p>3. Manuseio incorreto do</p><p>eletrodo.</p><p>4. Velocidade de soldagem</p><p>muito alta.</p><p>5. Sopro magnético.</p><p>1. Diminuir a amperagem fornecida pela máquina de</p><p>solda.</p><p>2. Encurtar o arco.</p><p>3. Melhorar o manuseio do eletrodo.</p><p>4. Diminuir a velocidade de soldagem, avançando mais</p><p>devagar.</p><p>5. Inclinar o eletrodo na direção do sopro magnético.</p><p>5. Modificar a posição da garra do cabo de retorno.</p><p>5. Evitar ou modificar a posição dos objetos</p><p>5. Mudar a fonte de energia para corrente alternada</p><p>(usar um transformador).</p><p>206</p><p>Continuação:</p><p>Trincas 1. Soldagem defeituosa, con-</p><p>tendo inclusões de escória,</p><p>falta de penetração, morde-</p><p>duras, etc.</p><p>2. Cratera final com mau aca-</p><p>bamento.</p><p>3. Calor excessivo na junta</p><p>causando excesso de con-</p><p>tração e distorção.</p><p>4. Metal de base sujo de óleo,</p><p>tintas ou molhado.</p><p>5. Trincas devido ao pontea-</p><p>mento franco</p><p>6. Cordão de solda muito pe-</p><p>queno (particularmente pas-</p><p>se de raiz ou de filete).</p><p>7. Teor de enxofre alto no</p><p>metal de base.</p><p>8. Têmpera da zona termica-</p><p>mente afetada.</p><p>9. Fragilização pelo hidrogênio.</p><p>10. Projeto de junta adequado.</p><p>11. Montagem muito rígida.</p><p>12. Tensões residuais muito</p><p>elevadas.</p><p>1. Soldar corretamente evitando a descontinuidade.</p><p>2. Interromper a soldagem de forma adequada, fa-</p><p>zendo com que a extinção da arco ocorra sobre o</p><p>passe recém executado.</p><p>3. Reduzir a corrente ou a tensão ou ambas, aumen-</p><p>tar também a velocidade de soldagem.</p><p>4. Limpar ou secar o metal de base.</p><p>5. Efetuar o ponteamento com metal de adição ade-</p><p>quado, corretamente dimensionado em tamanho e</p><p>freqüência.</p><p>5. Remover as soldas de fixação à medida que o tra-</p><p>balho for progredindo.</p><p>5. Nos casos possíveis executar o ponteamento do</p><p>lado que não será executada a soldagem.</p><p>5. Substituir o ponteamento por outro sistema de</p><p>fixação (“cachorros”, “batoques”, “pontes”, etc.).</p><p>6. Reduzir a velocidade de soldagem, o cordão deve</p><p>ter uma secção transversal suficientemente robusta</p><p>para suportar os esforços a que estará submetido.</p><p>7. Utilizar eletrodos com manganês alto.</p><p>7. Usar arco mais curto para minimizar a queima do</p><p>manganês.</p><p>7. Ajustar o chanfro de modo a permitir adequada</p><p>diluição e utilização do eletrodo.</p><p>7. Alterar a seqüência de passes de forma a reduzir a</p><p>restrição da solda no resfriamento.</p><p>7. Mudar o material a fim de obter adequada relação</p><p>% Mn / %S.</p><p>8. Fazer pré-aquecimento para retardar o resfria-</p><p>mento.</p><p>8. Usar eletrodos ressecados conforme recomenda-</p><p>ções do fabricante.</p><p>9. Remover contaminação (óleos, umidades, etc.).</p><p>9. Manter a solda a temperatura elevada por um perí-</p><p>odo longo para permitir a saída do hidrogênio atra-</p><p>vés da difusão (pós aquecimento).</p><p>10. Preparar os chanfros com dimensões adequadas.</p><p>11. Escolher uma seqüência de soldagem que acarrete</p><p>as menores tensões possíveis na junta.</p><p>11. Controlar a distribuição de calor na peça de traba-</p><p>lho, aquecendo-a ou resfriando-a em todo ou em</p><p>partes.</p><p>12. Usar tratamento térmico de alívio de tensões.</p><p>Esta aula procurou dar a você uma breve noção do que é solda-</p><p>gem ao arco elétrico com eletrodo revestido. Ainda há muito o</p><p>207</p><p>que aprender. Por enquanto, faça os exercícios que preparamos</p><p>para você.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>4. Numere a coluna A (tipo de descontinuidade) de acordo com</p><p>a coluna B (prevenção).</p><p>Coluna A Coluna B</p><p>a) ( ) superfícies irregulares</p><p>b) ( ) mordedura ou falta de</p><p>fusão na face</p><p>c) ( ) poros visíveis</p><p>d) ( ) inclusão da escória</p><p>e) ( ) respingos</p><p>1. utilização de eletrodos úmidos</p><p>2. chanfro muito restrito</p><p>3. polaridade invertida</p><p>4. velocidade de soldagem alta</p><p>5. manuseio incorreto</p><p>6. presença de nariz, ou nariz muito grande</p><p>Gabarito</p><p>1. a) (fusão) b) (1) c) (4) d) (3)</p><p>2. a) Eletrodo revestido, TIG; MIG/MRG; arco submerso; plas-</p><p>ma.</p><p>b) Evitar a contaminação da poça de fusão pela atmosfera.</p><p>c) Elementos de liga, desoxidantes, estabilizadores de arco,</p><p>formadores de escória, materiais fundentes e materiais</p><p>que formam atmosfera protetora.</p><p>d) E = eletrodo para soldagem a arco elétrico.</p><p>60 = limite mínimo de resistência à tração do metal de</p><p>solda.</p><p>11 = soldar em todas as posições em CC+CA.</p><p>e) Porque em caso de choque ou dobra seu revestimento</p><p>pode ser quebrado, sua alma exposta, comprometendo</p><p>seu desempenho.</p><p>208</p><p>3. a) Fonte de energia, porta eletrodo, grampo de retorno, cabo</p><p>ou condutor, picadeira, escova de fios de aço, equipa-</p><p>mentos de proteção individual (EPI).</p><p>b) Prender o eletrodo e energizá-lo.</p><p>c) Para proteção contra radiação, raios ultravioleta e infra-</p><p>vermelhos e intensidade luminosa.</p><p>4. a) (3) b) (4) c) (1) d) (6) e) (5)</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>SOLDAGEM MIG MAG</p><p>Um dos grandes desafios da indústria deste fim de século é alcançar níveis elevados de</p><p>produtividade, mantendo a qualidade. A maneira de se conseguir isso é com o auxílio da</p><p>automatização que, além de fornecer meios de controlar o processo e garantir uma</p><p>uniformidade de resultados, independe da habilidade quase artística do operário para a</p><p>execução de um trabalho de qualidade.</p><p>Assim, à medida que avançamos no estudo dos processos de soldagem, vamos</p><p>percebendo que uma das grandes desvantagens dos processos estudados até agora, é a</p><p>preponderância da operação manual do equipamento. Por causa disso, por mais versáteis</p><p>que sejam, eles são sempre lentos, com baixo índice de produtividade e,</p><p>conseqüentemente, caros.</p><p>Quando comparados com a soldagem ao arco com eletrodos revestidos, os processos</p><p>que estudaremos nesta aula são uma alternativa mais produtiva, por serem processos</p><p>semi-automáticos com possibilidade de mecanização total.</p><p>Que processos são esses? Quais as características que os diferenciam dos que já</p><p>estudamos? Os equipamentos são diferentes? O que se pode soldar com eles? A</p><p>resposta a essas e outras perguntas que você possa formular, estão nesta aula. Confira.</p><p>Mais siglas: MIG/MAG</p><p>Não se assuste, caro aluno, essas siglas não são nomes de sanduíches dessas cadeias</p><p>de “fast food” que existem por aí. Basicamente, as siglas MIG e MAG indicam processos</p><p>de solda</p><p>210</p><p>gem por fusão que utilizam o calor de um arco elétrico formado</p><p>entre um eletrodo metálico consumível e a poça. Neles, o arco e</p><p>a poça de fusão são protegidos contra a contaminação pela at-</p><p>mosfera por um gás ou uma mistura de gases.</p><p>Antes que você pare de ler a lição porque acha que isso já foi</p><p>estudado, vamos garantir que esse processo tem no mínimo du-</p><p>as diferenças com relação ao processo por eletrodo revestido</p><p>que também usa o princípio do arco elétrico para a realização da</p><p>soldagem. Vamos a elas.</p><p>A primeira diferença é que o processo MIG/MAG usam eletrodos</p><p>não-revestidos, isto é, nuzinhos da silva, para a realização da</p><p>soldagem.</p><p>A segunda é que a alimentação do eletrodo é feita mecanica-</p><p>mente. Essa semi-automatização faz com que o soldador seja</p><p>responsável pelo início, pela interrupção da soldagem e por mo-</p><p>ver a tocha ao longo da junta. A manutenção do arco é assegu-</p><p>rada pela alimentação mecanizada e contínua do eletrodo. Isso</p><p>garante ao processo sua principal vantagem em relação a outros</p><p>processo de soldagem manual: a alta produtividade.</p><p>As siglas MIG e MAG, usadas no Brasil, vêm do inglês “metal</p><p>inert gas” e “metal active gas”. Essas siglas se referem respecti-</p><p>vamente aos gases de proteção usados no processo: gases</p><p>inertes ou mistura de gases inertes, e gás ativo ou mistura de</p><p>gás ativo com inerte. Ajudam também a identificar a diferença</p><p>fundamental entre um e outro: a soldagem MAG é usada princi-</p><p>palmente na soldagem de materiais ferrosos, enquanto a solda-</p><p>211</p><p>gem MIG é usada na soldagem de materiais não-ferrosos, como</p><p>o alumínio, o cobre, o níquel, o magnésio e suas respectivas li-</p><p>gas.</p><p>A soldagem MIG/MAG é usada na fabricação de componentes e</p><p>estruturas, na fabricação de equipamentos de médio e grande</p><p>porte como pontes rolantes, vigas, escavadeiras, tratores; na in-</p><p>dústria automobilística, na manutenção de equipamentos e pe-</p><p>ças metálicas, na recuperação de peças desgastadas e no re-</p><p>vestimento de superfícies metálicas com materiais especiais.</p><p>As amplas aplicações desses processos são devidas à:</p><p>• alta taxa de deposição, o que leva a alta produtividade no tra-</p><p>balho do soldador;</p><p>• versatilidade em relação ao tipo de materiais, espessuras e</p><p>posições de soldagem em que podem ser aplicados;</p><p>• ausência de operações de remoção de escória por causa da</p><p>não utilização de fluxos de soldagem;</p><p>• exigência de menor habilidade do soldador.</p><p>Apesar da maior sensibilidade à variação dos parâmetros elétri-</p><p>cos de operação do arco de soldagem, que influenciam direta-</p><p>mente na qualidade do cordão de solda, a soldagem MIG/MAG,</p><p>por sua alta produtividade, é a que apresentou</p><p>caminhos, corredores e escadas fiquem livres e</p><p>desimpedidas, a fim de permitir o livre acesso em caso de emergência.</p><p>Anteparos (biombos)</p><p>Com o intuito de proteger os demais trabalhadores que executam serviço</p><p>numa mesma área, em locais próximos aos das operações de soldagem ou corte,</p><p>devem-se isolar esses locais com a disposição de anteparos de madeira ou lonas,</p><p>em forma de biombos (cabinas).</p><p>As paredes dos anteparos devem ser pintadas com tinta fosca, a fim de não</p><p>refletirem os raios provenientes da soldagem.</p><p>10</p><p>Quedas acidentais</p><p>Quando a soldagem é executada em lugares elevados, uma queda</p><p>acidental pode resultar em morte ou em graves danos físicos, de forma que estas</p><p>precauções devem ser estritamente observadas pelo trabalhador;</p><p>- Usar sempre o cinto de segurança,</p><p>- Usar capacete de produção, quando não estiver usando a máscara de</p><p>soldagem, para proteger-se contra a queda de objetos,</p><p>- Confirmar a segurança de escadas e andaimes,</p><p>- Amarrar objetos e ferramentas ou coloca-las em local que dificulte a</p><p>queda,</p><p>- Não exceder a capacidade de carga dos andaimes.</p><p>Primeiros socorros</p><p>Os primeiros socorros devem ser prestados por pessoal treinado. O</p><p>acidentado deve ser encaminhado a um médico, o mais depressa possível, depois</p><p>dos socorros de emergência, como indicado a seguir;</p><p>Socorros de emergência;</p><p>- Em caso de queimaduras, não se deve tocar no lugar lesionado, nem</p><p>furar possíveis bolhas, e para evitar contaminação, proteger os</p><p>ferimentos com materiais esterilizados,</p><p>- Em caso de intoxicação, deve-se assegurar uma boa ventilação e,</p><p>eventualmente respiração artificial,</p><p>- Em caso de conjuntivite, sensação de areia ou dor nos olhos pode ser</p><p>aplicado um colírio, por exemplo, a base de água de rosas,</p><p>- Em caso de penetração de um corpo estranho no olho, cobri-lo com</p><p>gaze sem pressão e encaminhar o acidentado ao oftalmologista,</p><p>- Em caso de choque, pode ser aplicada a respiração artificial.</p><p>Observação.: Pelos assuntos abordados neste capítulo, percebe-se como</p><p>são importantes as medidas de segurança e higiene durante a soldagem.</p><p>As estritas obediências aos preceitos aqui enumerados constituem os</p><p>requisitos mínimos que deverão ser seguidos na condução dos trabalhos de</p><p>soldagem de modo seguro e eficiente, uma vez que a segurança é um dos</p><p>itens básicos da alta eficiência.</p><p>Questões sobre segurança na soldagem</p><p>01 – O que visam as medidas de segurança na soldagem?</p><p>( ) A obrigatoriedade de usar uniforme contra fogo.</p><p>( ) Prevenir danos pessoais ao soldador e às pessoas na vizinhança</p><p>( ) Ter ao alcance água para apagar o fogo</p><p>( ) Nenhuma das anteriores</p><p>11</p><p>02 – Qual é o procedimento que se deve adotar na soldagem de reservatórios que</p><p>contiveram combustível ou lubrificante?</p><p>( ) Não é possível executar a solda</p><p>( ) Só soldar com a presença do bombeiro</p><p>( ) Eles devem ser lados e se possível enchê-los d’água</p><p>( ) Só soldar com a permissão do chefe</p><p>03 – O que o soldador deve fazer após o término de uma soldagem, antes de</p><p>afastar-se do local de trabalho?</p><p>( ) Despedir-se dos amigos</p><p>( ) Controlar o horário de saída</p><p>( ) Guardar todos os equipamentos usados para fazer tal soldagem</p><p>( ) Examinar a área de serviço, descartando qualquer vestígio de fogo</p><p>04 – Quais são os raios nocivos emitidos pelo arco elétrico?</p><p>( ) Raio X e raio gama</p><p>( ) Ultravioleta e raio X</p><p>( ) Infravermelho e raio gama</p><p>( ) Ultravermelho e infravermelho.</p><p>05 – Qual o elemento que não pode estar presente na soldagem pelo processo</p><p>MIG/MAG por gerar gases tóxicos?</p><p>( ) O chefe</p><p>( ) Solventes</p><p>( ) Água</p><p>( ) Óleo</p><p>06 – Quais as cores mais recomendadas para os vidros filtros de luz?</p><p>( ) Cinza e verde</p><p>( ) Azul e preto</p><p>( ) Marrom e azul</p><p>( ) Violeta e verde</p><p>07 – Qual o número do vidro filtro recomendado para soldar pelo processo</p><p>MIG/MAG com 150 Ampères?</p><p>( ) 8</p><p>( ) 10</p><p>( ) 11</p><p>( ) 13</p><p>08 – Qual a atitude a ser tomada quando se empresta máscara ou óculos de uma</p><p>outra pessoa em relação à higiene?</p><p>( ) Devolver o mais rápido possível</p><p>( ) Desinfetar antes de usar</p><p>( ) Não se deve pedir emprestado equipamento de segurança</p><p>( ) Usar e depois lavar</p><p>12</p><p>09 – De que material são feitas as luvas de proteção do soldador?</p><p>( ) Algodão com náilon</p><p>( ) Tecido na parte interna e externa de borracha</p><p>( ) Couro ou raspa de couro</p><p>( ) Borracha sintética</p><p>10 – Qual o tipo de colírio recomendado para o caso de uma conjuntivite</p><p>provocada pelo arco elétrico?</p><p>....................................................................................................................................</p><p>....................................................................................................................................</p><p>....................................................................................................................................</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênico</p><p>13</p><p>Normas de segurança</p><p>A soldagem pelo processo oxiacetilênico exige que o operador permaneça sempre</p><p>atento para evitar acidentes. Tais acidentes podem ocorrer no transporte dos cilindros,</p><p>na sua armazenagem, uso, manuseio ou no próprio equipamento de soldagem</p><p>oxiacetilênica.</p><p>Vejamos a seguir as principais normas de segurança a serem sempre observadas pelo</p><p>profissional consciente.</p><p>Transporte</p><p>Os cilindros são vasos de pressão bastante resistentes, por isso eles possuem um</p><p>peso considerável e encerram uma pressão também considerável.</p><p>Quando um cilindro cai, pode atingir pessoas, causando-lhes sérios ferimentos. Se um</p><p>cilindro cair de tal forma que a válvula quebre, a parte solta pode ser expelida como</p><p>um projétil, semelhante a uma bala de canhão, e pode atingir alguém em sua</p><p>trajetória. O jato de gás, sob alta pressão, atingindo pessoas, pode feri-las</p><p>gravemente, ainda mais se atingir orifícios do corpo como boca, ouvidos, nariz, etc.</p><p>O transporte dos cilindros na superfície deve ser feita com carrinhos apropriados.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênico</p><p>14</p><p>Ao transportar ou movimentar cilindros, deve-se ter em mente as seguintes</p><p>precauções de segurança:</p><p>• Estar com as mãos limpas, livres de óleo ou graxa.</p><p>• Proteger os cilindros contra choques não os deixando cair ou sofrer impactos.</p><p>• Transportar os cilindros sempre com o capacete de proteção da válvula.</p><p>• Nunca elevar ou transportar cilindros por cabos de aço ou eletroímã.</p><p>• Não utilizar os cilindros como rolete ou suporte de apoio, mesmo que estejam</p><p>vazios.</p><p>• Nos cilindros equipados com capacete solto (atarraxado no colarinho), tal capacete</p><p>só deve ser retirado na ocasião em que se vai utilizar o gás e nunca antes.</p><p>• Os cilindros equipados com capacete fixo devem permanecer nesse estado, ou</p><p>seja, os capacetes não devem ser removidos para a utilização do gás.</p><p>Tais capacetes fixos permitem que os cilindros venham a ser içados, se necessário.</p><p>• Manter os cilindros na posição vertical.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênic</p><p>15</p><p>Armazenagem</p><p>Ao armazenar cilindros, deve-se ter em mente as seguintes precauções de segurança:</p><p>• Manter os cilindros em local ventilado, protegido de chuvas e raios solares. O local</p><p>deve ser seco e o piso e as paredes devem resistir ao fogo.</p><p>• Oxigênio e acetileno ou, de um modo geral, gases comburentes e combustíveis,</p><p>não podem ser armazenados no mesmo local. Deve haver uma parede divisória e</p><p>resistente entre eles.</p><p>• O piso deverá ser plano a fim de manter a estabilidade dos cilindros na vertical.</p><p>• Deve haver áreas separadas para cilindros cheios e vazios.</p><p>Armazene cilindros cheios separados dos vazios para evitar confusões e acidentes.</p><p>• As áreas de armazenagem devem estar sinalizadas com avisos de proibição de</p><p>fumar, produção de faíscas ou chama aberta.</p><p>• Nas áreas de armazenagem não deve haver fios de alta tensão ou instalações</p><p>elétricas precárias.</p><p>• Certificar-se de que as válvulas dos cilindros estejam bem fechadas.</p><p>maior cresci-</p><p>mento de utilização nos últimos anos no mundo.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercícios</p><p>1. Assinale com um X a alternativa que completa corretamente</p><p>as questões abaixo.</p><p>a) Alcançar níveis elevados de produtividade sem perder a</p><p>qualidade é uma das metas da indústria; isso será possí-</p><p>vel com auxílio da:</p><p>1. ( ) habilidade do profissional na empresa.</p><p>2. ( ) preponderância da operação manual do equipa-</p><p>mento.</p><p>3. ( ) automatização que controla o processo.</p><p>212</p><p>4. ( ) controle automatizado da mão-de-obra e da ma-</p><p>téria-prima.</p><p>b) A operação manual do equipamento torna os processos</p><p>de soldagem estudados:</p><p>1. ( ) lentos, com baixos índices de produtividade e,</p><p>conseqüentemente, difíceis de operar.</p><p>2. ( ) obsoletos, caros, com baixo índice de produtivi-</p><p>dade.</p><p>3. ( ) lentos, com baixo índice de produtividade e, con-</p><p>seqüentemente, caros.</p><p>4. ( ) ultrapassados, caros e difíceis de operar.</p><p>c) As siglas MIG e MAG indicam processos de soldagem por</p><p>fusão que utilizam o calor de um arco elétrico formado</p><p>entre:</p><p>1. ( ) um eletrodo metálico consumível e a peça.</p><p>2. ( ) um eletrodo revestido e o elemento de liga.</p><p>3. ( ) um eletrodo revestido e o metal de base.</p><p>4. ( ) o metal fundido e o metal solidificado.</p><p>2. Responda às seguintes questões.</p><p>a) Descreva com suas palavras as diferenças entre as sol-</p><p>dagens MIG/MAG com relação ao processo com eletrodo</p><p>revestido que também usa o princípio do arco elétrico</p><p>para soldagem.</p><p>b) A que se referem respectivamente as siglas MIG e MAG</p><p>usadas no Brasil?</p><p>3. Complete as sentenças abaixo:</p><p>a) O processo MAG é usado principalmente na soldagem</p><p>de materiais ......................, enquanto o processo MIG é</p><p>usado principalmente na soldagem de materiais</p><p>......................</p><p>213</p><p>b) A soldagem MIG/MAG é usada na fabricação de compo-</p><p>nentes e estruturas, ......................, ...................... e</p><p>......................</p><p>4. Assinale (F) ou (V) conforme sejam falsas ou verdadeiras as</p><p>afirmativas abaixo:</p><p>a) As diversas aplicações do processo MIG/MAG se devem a:</p><p>1. ( ) exigência de menor habilidade do soldador.</p><p>2. ( ) versatilidade em relação ao tipo de materiais, es-</p><p>pessuras e posições de soldagem em que podem</p><p>ser aplicados.</p><p>3. ( ) alto consumo de material de adição e baixa taxa</p><p>de deposição.</p><p>4. ( ) ausência de operação de remoção de escória</p><p>pela não utilização de fluxo de soldagem.</p><p>5. ( ) alta qualidade do cordão de solda e alta produti-</p><p>vidade.</p><p>Equipamentos para soldagem MIG/MAG</p><p>O equipamento usado no processo de soldagem com proteção a</p><p>gás pode ser:</p><p>• semi-automático, no qual a alimentação do eletrodo é feita</p><p>automaticamente pela máquina e as demais operações são</p><p>realizadas pelo soldador</p><p>• ou automático, no qual após a regulagem feita pelo soldador,</p><p>este não interfere mais no processo.</p><p>Para empregar o processo MIG/MAG, é necessário ter os se-</p><p>guintes equipamentos:</p><p>214</p><p>1. Uma fonte de energia;</p><p>2. Um sistema de alimentação do ele-</p><p>trodo;</p><p>3. Uma tocha/pistola de soldagem;</p><p>4. Um suprimento de gás de proteção com</p><p>regulador de pressão e fluxômetro;</p><p>5. Um sistema de refrigeração de água,</p><p>quando necessário.</p><p>As fontes de energia para a soldagem MIG/MAG são do tipo</p><p>transformador-retificador de corrente contínua.</p><p>Para que o processo de soldagem com eletrodo consumível seja</p><p>estável, é preciso que o comprimento do arco permaneça cons-</p><p>tante. Para isso, a velocidade de consumo do eletrodo deve ser,</p><p>teoricamente e em média, igual a sua velocidade de alimentação.</p><p>Esse trabalho é feito pelas fontes de energia de duas formas:</p><p>a) pelo controle da velocidade de alimentação do eletrodo de</p><p>modo que a iguale à velocidade de fusão, ou</p><p>b) pela manutenção da velocidade de alimentação constante,</p><p>permitindo variações nos parâmetros de soldagem.</p><p>Normalmente, o sistema alimentador do eletrodo combina as</p><p>funções de acionar o eletrodo e controlar elementos como vazão</p><p>de gás e água, e a energia elétrica fornecida ao eletrodo. Ele é</p><p>acionado por um motor de corrente contínua independente da</p><p>fonte. A velocidade de alimentação do arame (eletrodo), que vem</p><p>enrolado em bobinas, está diretamente relacionada à intensidade</p><p>da corrente de soldagem fornecida pela máquina de solda, con-</p><p>forme as características da fonte e do processo.</p><p>Para ser movimentado, o eletrodo é passado por um conjunto de</p><p>roletes de alimentação, que pode estar próximo ou afastado da</p><p>tocha de soldagem.</p><p>215</p><p>A tocha de soldagem conduz simultaneamente o eletrodo, a</p><p>energia elétrica e o gás de proteção a fim de produzir o arco de</p><p>soldagem. Suas funções são:</p><p>• guiar o eletrodo de modo que o arco fique alinhado com a</p><p>junta a ser soldada;</p><p>• fornecer a corrente de soldagem ao eletrodo;</p><p>• envolver o arco e a poça de fusão com o gás de proteção.</p><p>Ela consiste basicamente de:</p><p>a) um bico de contato que faz a energização do arame-eletrodo;</p><p>b) um bocal que orienta o fluxo do gás;</p><p>c) um gatilho de acionamento do sistema.</p><p>As tochas de soldagem podem ser refrigeradas por água ou pelo</p><p>próprio gás de proteção que conduzem. Isso depende dos valo-</p><p>res de corrente usados e do ciclo de trabalho do equipamento.</p><p>Assim, por exemplo, correntes de trabalho mais elevadas (acima</p><p>de 220 A) e ciclos de trabalho superiores a 60% recomendam a</p><p>refrigeração com água.</p><p>A fonte de gás consiste de um cilindro do gás ou mistura de ga-</p><p>ses de proteção dotado de regulador de pressão (manômetro)</p><p>e/ou vazão (fluxômetro).</p><p>216</p><p>Todo esse conjunto tem um custo inicial maior do que o equipa-</p><p>mento necessário para a execução da soldagem por eletrodos</p><p>revestidos. Além disso, ele também exige mais cuidados de ma-</p><p>nutenção no decorrer de sua vida útil. Isso porém é compensado</p><p>pelo alto nível de produtividade proporcionado pela utilização da</p><p>soldagem MIG/MAG.</p><p>Consumíveis e suas especificações</p><p>Como em quase todo processo de soldagem ao arco elétrico,</p><p>além do equipamento, é necessário o emprego dos consumíveis.</p><p>Na soldagem MIG/MAG, os consumíveis são o eletrodo (também</p><p>chamado de arame) ou metal de adição; o gás de proteção e, em</p><p>alguns casos, um líquido para a proteção da tocha e das regiões</p><p>adjacentes à solda contra a adesão de respingos.</p><p>Os eletrodos para soldagem MIG/MAG são fabricados com me-</p><p>tais ou ligas metálicas como aço inoxidável, aço com alto teor de</p><p>cromo, aço carbono, aços de baixa liga, alumínio, cobre, níquel ,</p><p>titânio e magnésio. Eles apresentam composição química, dure-</p><p>za, superfície e dimensões controladas e normalizadas. A norma</p><p>é a da AWS (American Welding Society) e a classificação para</p><p>aço-carbono é feita por meio de um conjunto de letras e algaris-</p><p>mos: ER XXXY-ZZ.</p><p>Nesse conjunto, temos:</p><p>• As letras ER são usadas sempre juntas e se referem ao con-</p><p>sumível aplicável em processos de soldagem TIG, MIG, MAG e</p><p>arco submerso.</p><p>• Os próximos dois ou três dígitos referem-se à resistência à tra-</p><p>ção mínima do metal depositado em 103 PSI.</p><p>• O dígito Y pode ser um S para arame sólido, T para arame tu-</p><p>bular e C para arames indicados para revestimentos duros.</p><p>• O Z indica a classe de composição química do arame e outras</p><p>características.</p><p>217</p><p>Deve-se reforçar ainda a importância dos cuidados necessários</p><p>ao armazenamento e manuseio dos eletrodos. Eles devem ser</p><p>armazenados em um local limpo e seco para evitar a umidade.</p><p>Para evitar a contaminação pelas partículas presentes no ambi-</p><p>ente, a bobina deve retornar à embalagem original quando não</p><p>estiver em uso.</p><p>O tipo de gás influencia nas características do arco e na transfe-</p><p>rência do metal, na penetração,</p><p>na largura e no formato do cor-</p><p>dão de solda, na velocidade máxima da soldagem.</p><p>Os gases inertes puros são usados principalmente na soldagem</p><p>de metais não-ferrosos como o alumínio e o magnésio. Os gases</p><p>ativos puros ou as misturas de gases ativos com inertes são</p><p>usados principalmente na soldagem dos metais ferrosos. As</p><p>misturas de gases ativos com gases inertes em diferentes pro-</p><p>porções permitem a soldagem com melhor estabilidade de arco</p><p>nos metais ferrosos.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>5. Responda às seguintes perguntas.</p><p>a) Além da fonte de energia e do sistema de alimentação do</p><p>eletrodo, que outros itens são necessários para a realiza-</p><p>ção da soldagem MIG/MAG?</p><p>b) Quais são as principais funções da tocha de soldagem?</p><p>Descreva-as nas sentenças abaixo:</p><p>1. guiar o eletrodo de modo que o arco fique</p><p>....................... com a ....................... a ser soldada.</p><p>2. fornecer a corrente de ....................... ao</p><p>.......................</p><p>3. envolver o ....................... e a ....................... de fusão</p><p>com o gás de proteção.</p><p>218</p><p>c) Quais são os tipos de consumíveis utilizados na solda-</p><p>gem MIG/MAG?</p><p>d) Os eletrodos para soldagem MIG/MAG são fabricados</p><p>com metais ou ligas metálicas. Cite ao menos quatro tipos</p><p>desses metais.</p><p>e) O que indicam as letras abaixo que normalizam e classifi-</p><p>cam os tipos de eletrodos?</p><p>As letras ER, juntas, se referem a</p><p>f) Qual a importância dos gases na soldagem MIG/MAG?</p><p>Transferência de metal</p><p>Na soldagem MIG/MAG, o metal fundido na ponta do eletrodo</p><p>tem que se transferir para a poça de fusão. O modo como essa</p><p>transferência acontece é muito importante. Ele é influenciado</p><p>principalmente pelo valor da corrente de soldagem, pela tensão,</p><p>pelo diâmetro do eletrodo, e pelo tipo de gás de proteção usado.</p><p>Por outro lado, o modo como essa transferência ocorre influi, na</p><p>estabilidade do arco, na aplicabilidade em determinadas posi-</p><p>ções de soldagem e no nível de geração de respingos.</p><p>Para simplificar, pode-se dizer que a transferência ocorre basi-</p><p>camente de três formas básicas, a saber:</p><p>1. Transferência por curto-circuito.</p><p>2. Transferência globular.</p><p>3. Transferência por “spray”, ou pulverização axial.</p><p>A transferência por curto-circuito ocorre com baixos valores de</p><p>tensão e corrente. O curto-circuito acontece quando a gota de</p><p>metal que se forma na ponta do eletrodo vai aumentando de di-</p><p>âmetro até tocar a poça de fusão. Este modo de transferência</p><p>pode ser empregado na soldagem fora de posição, ou seja, em</p><p>posições diferentes da posição plana. É usado também na sol-</p><p>dagem de chapas finas, quando os valores baixos de tensão e</p><p>corrente são indicados.</p><p>219</p><p>A transferência globular acontece quando o metal do ele-</p><p>trodo se transfere para a peça em gotas com diâmetro</p><p>maior do que o diâmetro do eletrodo. Essas gotas se</p><p>transferem sem direção, causando o aparecimento de uma</p><p>quantidade elevada de respingos. Essa transferência, é</p><p>indicada para a soldagem na posição plana.</p><p>A transferência por spray ocorre com correntes de solda-</p><p>gem altas, o que faz diminuir o diâmetro médio das gotas</p><p>de metal líquido. Esse tipo de transferência produz uma</p><p>alta taxa de deposição, mas é limitado à posição plana.</p><p>Etapas, técnicas e parâmetros do processo</p><p>Para soldar peças pelo processo de soldagem MIG/MAG, o sol-</p><p>dador segue as seguintes etapas:</p><p>1. Preparação das superfícies.</p><p>2. Abertura do arco.</p><p>3. Início da soldagem pela aproximação da tocha da peça e aci-</p><p>onamento do gatilho para início do fluxo do gás, alimentação</p><p>do eletrodo e energização do circuito de soldagem.</p><p>4. Formação da poça de fusão.</p><p>5. Produção do cordão de solda, pelo deslocamento da tocha</p><p>ao longo da junta, com velocidade uniforme.</p><p>6. Liberação do gatilho para interrupção da corrente, da ali-</p><p>mentação do eletrodo, do fluxo do gás e extinção do arco.</p><p>O número de passes é função da espessura do metal e do tipo</p><p>da junta.</p><p>220</p><p>O estabelecimento do procedimento de soldagem deve conside-</p><p>rar variáveis como: tensão, corrente, velocidade, ângulo e deslo-</p><p>camento da tocha, tipo de vazão do gás, diâmetro e compri-</p><p>mento da extensão livre do eletrodo (“stick out”). Essas variáveis</p><p>afetam a penetração e a geometria do cordão de solda.</p><p>Assim, por exemplo, se todas as demais variáveis do processo</p><p>forem mantidas constantes, um aumento na corrente de solda-</p><p>gem, com conseqüente aumento da velocidade de alimentação</p><p>do eletrodo, causa aumento na penetração e aumento na taxa</p><p>de deposição.</p><p>Sob as mesmas condições, ou seja, variáveis mantidas cons-</p><p>tantes, um aumento da tensão produzirá um cordão de solda</p><p>mais largo e mais chato.</p><p>A baixa velocidade de soldagem resulta em um cordão de solda</p><p>muito largo com muito depósito de material. Velocidades mais</p><p>altas produzem cordões estreitos e com pouca penetração.</p><p>A vazão do gás deve ser tal que proporcione boas condições de</p><p>proteção. Em geral, quanto maior for a corrente de soldagem,</p><p>maior será a poça de fusão e, portanto, maior a área a proteger,</p><p>e maior a vazão necessária.</p><p>O comprimento da extensão livre do eletrodo é a distância entre</p><p>o último ponto de contato elétrico e a ponta do eletrodo ainda</p><p>não fundida. Ela é importante porque, quanto maior for essa</p><p>distância, maior será o aquecimento do eletrodo (por causa da</p><p>resistência elétrica do material) e menor a corrente necessária</p><p>para fundir o arame.</p><p>O quadro a seguir mostra problemas comuns de soldagem, suas</p><p>causas e medidas corretivas.</p><p>Tipos de des-</p><p>continuidade</p><p>Causas Prevenções</p><p>Poros Visíveis 1. Velocidade de soldagem</p><p>muito alta.</p><p>2. Distância excessiva entre</p><p>bocal e peça.</p><p>3. Tensão (voltagem) alta.</p><p>4. Metal de base sujo de óleo,</p><p>tintas, oxidação ou molhado.</p><p>1. Diminuir a velocidade de soldagem.</p><p>2. Manter a distância correta entre o bocal e a</p><p>peça.</p><p>3. Reduzir a tensão (voltagem) caso ela esteja</p><p>alta.</p><p>4. Limpar o metal de base por meios apropria-</p><p>dos, antes da soldagem.</p><p>221</p><p>5. Corrente de ar.</p><p>6. Fluxo de gás incorreto.</p><p>7. Arames e guias sujos.</p><p>8. Respingos de solda no bocal.</p><p>9. Vazamento nas mangueiras e</p><p>na tocha.</p><p>10. Preparação inadequada de</p><p>junta.</p><p>11. Preparação inadequada de</p><p>junta.</p><p>12. Metal de base impuro ou</p><p>defeituoso.</p><p>13. Tocha muito inclinada.</p><p>5. Proteger as peças de corrente de ar, para não</p><p>prejudicar a proteção gasosa.</p><p>6. Regular a vazão de gás: se a vazão de gás</p><p>estiver baixa, aumente para proteger a poça</p><p>de fusão; se a vazão estiver alta, é melhor re-</p><p>duzir para evitar turbulência. (8 a 101/min -</p><p>arco curto e 12 a 201/m - arco longo).</p><p>7. Limpar a guia com ar comprimido; usar sem-</p><p>pre arames isentos de graxa, resíduos ou</p><p>umidade.</p><p>8. Limpar os respingos de solda do bocal, que</p><p>podem alterar o fluxo de gás, provocando tur-</p><p>bilhonamento e aspiração de ar.</p><p>9. Verificar sempre as mangueiras, conexões,</p><p>juntas e pistola para evitar aspiração de ar</p><p>pelo furo.</p><p>10. Dimensionar a rede adequadamente.</p><p>11. Obter uma abertura constante e dentro dos</p><p>limites da posição de trabalho.</p><p>12. Rejeitar o metal de base.</p><p>13. Posicionar a tocha corretamente.</p><p>222</p><p>Continuação:</p><p>Falta de Penetra-</p><p>ção ou de Fusão</p><p>na Raiz.</p><p>1. Abertura muito pequena ou</p><p>mesmo inexistente, ou abertu-</p><p>ra irregular.</p><p>2. Ângulo do chanfro muito</p><p>pequeno.</p><p>3. Presença de “nariz” ou “nariz”</p><p>muito grande.</p><p>4. Falha no manuseio da tocha.</p><p>5. Falta de calor na junta.</p><p>6. Passe de raiz com convexi-</p><p>dade excessiva.</p><p>1. Ser caprichoso na preparação da junta a</p><p>soldar e realizar a montagem, respeitando</p><p>sempre a fresta mínima em função do chanfro</p><p>e da posição de soldagem.</p><p>1. Procurar tornar a fresta a mais constante</p><p>possível, através de um potenciamento ade-</p><p>quado.</p><p>2. Utilizar</p><p>ângulo entre 40 e 60o.</p><p>3. Verificar se é realmente necessária a existên-</p><p>cia de “nariz”.</p><p>3. Procurar tornar o “nariz” o mais constante</p><p>possível e sempre menor do que o máximo</p><p>permitido para o tipo de chanfro e posição de</p><p>soldagem definidos.</p><p>4. Quando for necessário, parar a soldagem</p><p>antes do término do cordão de raiz e realizar</p><p>as retomadas / reacendimentos de forma cor-</p><p>reta.</p><p>5. Aumentar o par tensão X velocidade do arame</p><p>(amperagem).</p><p>5. Reduzir a velocidade de soldagem pois ela</p><p>pode estar muito alta, porém é preferível</p><p>manter o arco na frente da poça de fusão.</p><p>5. Preaquecer a peça de trabalho.</p><p>5. Soldar em posição vertical ascendente.</p><p>6. Esmerilhar o passe de raiz, obtendo certa</p><p>concavidade em sua superfície antes de exe-</p><p>cutar o novo cordão.</p><p>Superfície Irregu-</p><p>lar</p><p>1. Velocidade inadequada do</p><p>arame (amperagem).</p><p>2. Manuseio incorreto da tocha.</p><p>1. Ajustar a velocidade do arame.</p><p>2. Aprimorar o manuseio da tocha para que o</p><p>tecimento seja cadenciado e constante.</p><p>Desalinhamento 1. Pré-montagem mal executa-</p><p>da.</p><p>2. Ponteamento deficiente.</p><p>1. Ser caprichoso na preparação da junta a</p><p>soldar.</p><p>2. Realizar um ponteamento, com soldas de</p><p>fixação resistentes e dimensionadas de acor-</p><p>do com as partes a unir.</p><p>Respingos 1. Tensão muito elevada.</p><p>2. Vazão de gás excessiva</p><p>3. Sujeira no metal de base.</p><p>4. Avanço do arame alto ou</p><p>baixo em relação à tensão do</p><p>arco.</p><p>5. Distância excessiva entre o</p><p>bocal e a peça.</p><p>6. Altura excessiva do arco.</p><p>7. Controle inadequado da in-</p><p>dutância.</p><p>8. Posição inadequada da tocha.</p><p>9. Mau contato entre cabos e</p><p>peças.</p><p>10. Bico de contato danificado.</p><p>11. Bocal com respingos.</p><p>1. Reduzir a tensão.</p><p>2. Regular a vazão do gás.</p><p>3. Limpar o metal de base, eliminando tintas,</p><p>óxidos, graxas e outras impurezas que provo-</p><p>cam isolamento entre o arame e o metal de</p><p>base.</p><p>4. Regular o avanço do arame.</p><p>4. Controlar a condição ideal pelo tama-</p><p>nho/volume da gota na ponta do arame, que</p><p>deve ter aproximadamente o mesmo diâmetro</p><p>do arame.</p><p>5. Manter a distância correta entre o bocal e a</p><p>peça.</p><p>6. Reduzir a altura do arco.</p><p>7. Controlar a indutância adequadamente.</p><p>8. Usar a técnica de arco quente (arame sobre a</p><p>poça de fusão) para melhorar a estabilidade</p><p>do arco e reduzir os respingos. Não inclinar</p><p>muito a tocha e procurar manter, onde for</p><p>possível, o arco perpendicular à linha da sol-</p><p>da.</p><p>9. Limpar as superfícies de contato a fim de</p><p>evitar instabilidade no arco.</p><p>10. Trocar o bico de contato.</p><p>11. Limpar ou trocar o bocal com respingo.</p><p>223</p><p>Como você pôde perceber a soldagem MIG/MAG é um processo</p><p>bastante versátil em termos de aplicabilidade às mais variadas li-</p><p>gas metálicas e espessuras de material, podendo ser usada em</p><p>todas as posições. Além disso, por ser semi-automática, ele</p><p>apresenta uma produtividade muito elevada. Isso a torna uma</p><p>alternativa bastante viável quando comparada à soldagem com</p><p>outros processos.</p><p>Por todos esses motivos, preparamos esta aula para você. Não</p><p>se esqueça de que ainda há muito o que aprender. Se o assunto</p><p>pareceu interessante, procure ler mais sobre ele. Você só tem a</p><p>ganhar, porque o profissional que sabe mais tem o futuro nas</p><p>mãos.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercícios</p><p>Assinale com um X a alternativa correta nas questões abaixo:</p><p>6. Considerando que o modo de transferência do metal fundido</p><p>para a poça de fusão na soldagem MIG/MAG, responda:</p><p>a) A transferência por curto circuito ocorre:</p><p>1. ( ) com altos valores de tensão e corrente.</p><p>2. ( ) com baixos valores da tensão e corrente.</p><p>3. ( ) com correntes elevadas ou estáveis.</p><p>4. ( ) com tensões e correntes estáveis.</p><p>b) A transferência globular acontece quando:</p><p>1. ( ) o metal do eletrodo se transfere para a peça em</p><p>gotas maior que o diâmetro do eletrodo.</p><p>2. ( ) o metal do eletrodo se transfere para a peça em</p><p>gotas menor que o diâmetro do eletrodo.</p><p>3. ( ) o metal do eletrodo se transfere direcionando, com</p><p>pequena qualidade de respingos.</p><p>4. ( ) o metal do eletrodo se transfere sem direção, cau-</p><p>sando o aparecimento de bolhas.</p><p>224</p><p>225</p><p>c) A transferência por spray ocorre com:</p><p>1. ( ) corrente e tensões altas produzindo baixa taxa de</p><p>deposição.</p><p>2. ( ) correntes de soldagem baixas produzindo altas ta-</p><p>xas de deposição.</p><p>3. ( ) correntes de soldagem altas, produzindo alta taxa</p><p>de deposição.</p><p>4. ( ) correntes de soldagem altas, produzindo baixas</p><p>taxas de deposição.</p><p>7. Ordene seqüencialmente as etapas para o desenvolvimento</p><p>da soldagem pelo processo MIG/MAG.</p><p>a) ( ) Formação da poça de fusão.</p><p>b) ( ) Abertura do arco.</p><p>c) ( ) Liberação do gatilho para interrupção da corrente da</p><p>alimentação do eletrodo, do fluxo do gás e extinção</p><p>do arco.</p><p>d) ( ) Produção do cordão de solda, pelo deslocamento</p><p>da tocha ao longo da junta, com velocidade unifor-</p><p>me.</p><p>e) ( ) Início da soldagem pela aproximação da tocha da</p><p>peça e acionamento do gatilho para início do fluxo</p><p>do gás.</p><p>f) ( ) Preparação das superfícies.</p><p>8. Responda às seguintes perguntas:</p><p>a) Qual a influência da baixa velocidade de soldagem no</p><p>formato do cordão?</p><p>b) O que determina a quantidade de passes em uma junta?</p><p>c) Cite algumas variáveis estabelecidas durante o procedi-</p><p>mento de soldagem que afetam a penetração e a geo-</p><p>metria do cordão de solda.</p><p>d) Por que é importante considerar o comprimento da exten-</p><p>são livre do eletrodo que é a distância entre o último</p><p>ponto de contato elétrico e a ponta do eletrodo ainda não</p><p>fundida?</p><p>226</p><p>Gabarito</p><p>1. a) (3) b) (3) c) (1)</p><p>2. a) A soldagem MIG/MAG usa eletrodos não-revestidos; e a</p><p>alimentação do eletrodo é feita mecanicamente.</p><p>b) MIG: gases inertes, ou mistura de gases inertes; MAG:</p><p>gases ativos ou mistura de gases ativos com inertes.</p><p>3. a) Ferrosos, não-ferrosos</p><p>b) Na manutenção, recuperação de peças e revestimento de</p><p>superfícies.</p><p>4. a) 1) (V) 2) (V) 3) (F) 4) (V) 5) (V)</p><p>5. a) Tocha/pistola de soldagem, suprimento de gás de prote-</p><p>ção com regulador de pressão e fluxômetro e um sistema</p><p>de refrigeração de água.</p><p>b) 1. alinhado, junta</p><p>2. soldagem, eletrodo</p><p>3. arco, poça</p><p>c) Eletrodo ou metal de adição; gás de proteção.</p><p>d) - aço inoxidável.</p><p>- aço-carbono.</p><p>- aços de baixa liga.</p><p>- alumínio, cobre, níquel etc.</p><p>e) Eletrodos enrolados em bobinas, aplicados em processos</p><p>de soldagem TIG/MIG MAG e arco submerso.</p><p>f) Permitir a proteção da poça de fusão da contaminação</p><p>atmosférica e melhorar a estabilidade de arco.</p><p>6. a) (2) b) (1) c) (3)</p><p>7. a) (6) b) (5) c) (2)</p><p>d) (1) e) (4) f) (3)</p><p>227</p><p>8. a) Resulta em cordão muito largo, com muito depósito de</p><p>material.</p><p>b) Espessura e tipo de junta.</p><p>c) Tensão, correntes, ângulo de deslocamento da tocha.</p><p>d) Quanto maior a distância, maior será o aquecimento do</p><p>eletrodo e menor a corrente necessária para fundir o</p><p>arame.</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>SOLDAGEM TIG</p><p>Até agora, falamos de processos de soldagem bastante simples, baratos e versáteis,</p><p>tanto do ponto de vista da variedade de tipos de metais a serem soldados, quanto do</p><p>ponto de vista da espessura das chapas.</p><p>Mas que fazer se os metais a serem unidos forem de difícil soldagem por outros</p><p>processos, se for preciso soldar peças de pequena espessura ou juntas complexas, ou se</p><p>for necessário um controle muito rigoroso do calor cedido à peça? Como no caso da</p><p>costura e união de topo de tubos de aço inoxidável, da soldagem de alumínio, magnésio e</p><p>titânio, particularmente de peças leves ou de precisão como as usadas na indústria</p><p>aerospacial, por exemplo?...</p><p>Existe um processo de soldagem manual, que também pode ser automatizado, e que</p><p>resolve esses problemas. Ele é chamado de soldagem TIG, um processo dos mais</p><p>versáteis em termos de ligas soldáveis</p><p>e espessuras, produzindo soldas de ótima quali-</p><p>dade.</p><p>O processo de soldagem TIG é o assunto desta aula.</p><p>Que sigla é essa?</p><p>Como você já deve ter percebido, TIG é uma sigla. Ela deriva do inglês Tungsten Inert</p><p>Gas e se refere a um processo de soldagem ao arco elétrico, com ou sem metal de</p><p>adição, que usa um</p><p>230</p><p>eletrodo não-consumível de tungstênio envolto por uma cortina</p><p>de gás protetor.</p><p>Nesse processo, a união das peças metálicas é produzida por</p><p>aquecimento e fusão através de um arco elétrico estabelecido</p><p>entre um eletrodo de tungstênio não-consumível e as peças a se-</p><p>rem unidas. A principal função do gás inerte é proteger a poça de</p><p>fusão e o arco contra a contaminação da atmosfera.</p><p>Esse processo é aplicável à maioria dos metais e suas ligas</p><p>numa ampla faixa de espessuras. Porém, devido à baixa taxa de</p><p>deposição, sua aplicação é limitada à soldagem de peças peque-</p><p>nas e no passe de raiz, principalmente de metais não-ferrosos e</p><p>de aço inoxidável.</p><p>O arco elétrico na soldagem TIG produz soldas com boa aparên-</p><p>cia e acabamento. Isso exige pouca ou nenhuma limpeza após a</p><p>operação de soldagem. Esse arco pode ser obtido por meio de</p><p>corrente alternada (CA), corrente contínua e eletrodo negativo</p><p>(CC-), e corrente contínua e eletrodo positivo (CC+), que é pouco</p><p>usada pelos riscos de fusão do eletrodo e contaminação da sol-</p><p>da.</p><p>Um arco de soldagem TIG ideal é aquele que fornece a máxima</p><p>quantidade de calor ao metal-base e a mínima ao eletrodo. Além</p><p>disso, no caso de alumínio e magnésio e suas ligas, ele deve</p><p>promover a remoção da camada de óxido que se forma na frente</p><p>da poça de fusão. Dependendo da situação e de acordo com as</p><p>necessidades do trabalho, cada um dos modos de se produzir o</p><p>arco (CA, CC+ ou CC-) apresenta um ou mais desses requisitos.</p><p>Veja tabela a seguir.</p><p>231</p><p>Tipo de corrente C/C- C/C+ CA (Balanceada)</p><p>Polaridade do</p><p>eletrodo</p><p>Negativa ou direta Positiva ou inversa</p><p>Ação de limpeza Não Sim Sim, em cada semi-</p><p>ciclo</p><p>Balanço de calor no</p><p>arco (aprox.)</p><p>70% na peça</p><p>30% no eletrodo</p><p>30% na peça</p><p>70% no eletrodo</p><p>50% na peça</p><p>50% no eletrodo</p><p>Penetração Estreita e profunda Rasa e superficial Média</p><p>Aplicação Aço, cobre, prata,</p><p>aços austeníticos ao</p><p>cromo-níquel e ligas</p><p>resistentes ao calor.</p><p>Pouco usada. Requer</p><p>eletrodos de menor</p><p>diâmetro ou correntes</p><p>mais baixa.</p><p>Alumínio,</p><p>Magnésio</p><p>e suas ligas.</p><p>(Fonte: Tecnologia da soldagem por Paulo Villani Marques e outros. Belo Horizonte: ESAB, 1991, p.187)</p><p>O uso do eletrodo não-consumível permite a soldagem sem utili-</p><p>zação de metal de adição. O gás inerte, por sua vez, não reage</p><p>quimicamente com a poça de fusão. Com isso, há pouca gera-</p><p>ção de gases e fumos de soldagem, o que proporciona ótima vi-</p><p>sibilidade para o soldador.</p><p>A soldagem TIG é normalmente manual em qualquer posição</p><p>mas, com o uso de dispositivos adequados, o processo pode ser</p><p>facilmente mecanizado.</p><p>Equipamento básico</p><p>O equipamento usado na soldagem TIG é composto basica-</p><p>mente por:</p><p>232</p><p>• uma fonte de energia elétrica;</p><p>• uma tocha de soldagem;</p><p>• uma fonte de gás protetor;</p><p>• um eletrodo para a abertura do arco;</p><p>• unidade para circulação de água para</p><p>refrigeração da tocha.</p><p>A fonte de energia elétrica é do tipo ajustável e pode ser:</p><p>⇒ um transformador que fornece corrente alternada;</p><p>⇒ um transformador/retificador de corrente contínua com con-</p><p>trole eletromagnético ou eletrônico;</p><p>⇒ fonte de corrente pulsada;</p><p>⇒ fontes que podem fornecer corrente contínua ou alternada.</p><p>A tocha de soldagem tem como função suportar o eletrodo de</p><p>tungstênio e conduzir o gás de proteção de forma apropriada.</p><p>Ela é dotada de uma pinça interna que serve para segurar o ele-</p><p>trodo e fazer o contato elétrico. Possui também um bocal que</p><p>pode ser de cerâmica ou de metal e cuja função é direcionar o</p><p>fluxo do gás.</p><p>Todas as tochas precisam ser refrigeradas. Isso pode ser feito</p><p>pelo próprio gás de proteção, em tochas de capacidade até 150</p><p>A ou, para tochas entre 150 e 500 A, com água corrente forneci-</p><p>da por um circuito de refrigeração composto por um motor elétri-</p><p>co, um radiador e uma bomba d’água.</p><p>Eletrodos</p><p>233</p><p>O eletrodo usado no processo de soldagem TIG é uma vareta</p><p>sinterizada de tungstênio puro ou com adição de elementos de</p><p>liga (tório, zircônio, lantânio e cério). Sua função é conduzir a</p><p>corrente elétrica até o arco. Essa capacidade de condução varia</p><p>de acordo com sua composição química, com seu diâmetro e</p><p>com o tipo de corrente de soldagem.</p><p>A seleção do tipo e do diâmetro do eletrodo é feita em função do</p><p>material que vai ser soldado, da espessura da peça, do tipo da</p><p>junta, do número de passes necessários à realização da solda-</p><p>gem, e dos parâmetros de soldagem que vão ser usados no tra-</p><p>balho.</p><p>Consumíveis</p><p>Para a realização da soldagem TIG, além dos eletrodos, são ne-</p><p>cessários também os itens chamados de consumíveis, ou seja, o</p><p>metal de adição e o gás de proteção.</p><p>Embora o processo TIG permita a soldagem sem metal de adi-</p><p>ção, esse tipo de trabalho é de uso limitado, principalmente a</p><p>materiais de espessura muito fina e ligas não propensas a trin-</p><p>camento quando aquecidas. A função do metal de adição é jus-</p><p>tamente ajudar a diminuir as fissuras e participar na produção do</p><p>cordão de solda.</p><p>Para soldagem manual, o metal de adição é fornecido na forma</p><p>de varetas. Para a soldagem mecanizada, o metal é fornecido na</p><p>forma de um fio enrolado em bobinas. Os diâmetros dos fios e</p><p>das varetas são padronizados e variam entre 0,5 e 5 mm. O diâ-</p><p>metro é escolhido em função da espessura das peças ou da</p><p>quantidade de material a ser depositado e dos parâmetros de</p><p>soldagem.</p><p>A escolha do metal de adição para uma determinada aplicação é</p><p>feita em função da composição química e das propriedades me-</p><p>cânicas desejadas para a solda. Em geral, o metal de adição tem</p><p>composição semelhante à do metal de base.</p><p>234</p><p>É importante lembrar que os catálogos dos fabricantes são fon-</p><p>tes ideais de informações necessárias para ajudar na escolha</p><p>dos gases de proteção, dos eletrodos e do metal de adição.</p><p>O gás inerte, além de proteger a região do arco compreendida</p><p>pela poça de fusão, também transfere a corrente elétrica quando</p><p>ionizado. Para esse sistema, os gases usados são o hélio, o ar-</p><p>gônio ou uma mistura dos dois.</p><p>A seleção do gás de proteção é feita em função do tipo de metal</p><p>que se quer soldar, da posição de soldagem e da espessura das</p><p>peças a unir.</p><p>O grau de pureza do gás de proteção é essencial para a quali-</p><p>dade da solda e ele deve ficar em torno de 99,99%. É importante</p><p>lembrar que essa pureza deve ser mantida até que o gás chegue</p><p>efetivamente ao arco, a fim de evitar que vestígios de sujeira e</p><p>umidade resultem em contaminação da solda.</p><p>Além dos equipamentos e materiais que acabamos de descrever,</p><p>vários equipamentos ou sistemas auxiliares podem ser usados</p><p>para facilitar ou mecanizar a operação de soldagem, tais como:</p><p>• posicionadores, para permitir a soldagem na posição plana;</p><p>• dispositivos de deslocamento, para movimentar a tocha ou a</p><p>peça;</p><p>• controladores automáticos de comprimento de arco, para</p><p>manter constante a distância da ponta do eletrodo até a peça;</p><p>• alimentadores de metal de adição, para mecanizar a adição do</p><p>metal e permitir uniformidade na adição;</p><p>• osciladores do arco de soldagem, para mecanizar o tecimento</p><p>do cordão;</p><p>• temporizadores, para controlar o início e o fim da operação</p><p>dos diversos dispositivos auxiliares da soldagem, controlar o</p><p>fluxo de gás e sincronizar toda a operação do sistema.</p><p>235</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>1. Assinale a alternativa que completa corretamente as seguin-</p><p>tes afirmações:</p><p>a) O processo de soldagem TIG</p><p>1. ( ) sempre usa um metal de adição.</p><p>2. ( ) usa metal de adição e pode, ou não, usar um</p><p>eletrodo consumível.</p><p>3. ( ) usa um eletrodo consumível e pode, ou não, usar</p><p>metal de adição.</p><p>4. ( ) usa um eletrodo não-consumível e pode, ou não,</p><p>usar metal de adição.</p><p>5. ( ) usa somente um eletrodo não-consumível.</p><p>b) O arco de soldagem TIG ideal deve:</p><p>1. ( ) permitir a soldagem sem metal de adição e reagir</p><p>quimicamente com o metal de base.</p><p>2. ( ) fornecer a máxima quantidade de calor ao metal</p><p>de base e a mínima ao eletrodo.</p><p>3. ( ) fornecer a mínima quantidade de calor ao metal</p><p>de base e a máxima ao eletrodo.</p><p>4. ( ) fornecer a máxima quantidade de calor ao metal</p><p>de base e ao eletrodo.</p><p>5. ( ) fornecer a mínima quantidade de calor ao metal e</p><p>ao eletrodo.</p><p>c) A fonte de energia para o processo de soldagem TIG</p><p>pode ser:</p><p>1. ( ) um transformador não-ajustável.</p><p>2. ( ) um transformador (ajustável).</p><p>3. ( ) um transformador/retificador de corrente contínua</p><p>(ajustável).</p><p>4. ( ) um transformador/retificador de corrente contínua</p><p>(não-ajustável).</p><p>5. ( ) alternativas 2 e 3.</p><p>236</p><p>d) O eletrodo usado no processo de soldagem TIG é</p><p>1. ( ) uma vareta sinterizada de tungstênio puro.</p><p>2. ( ) uma vareta de aço puro ou com adição de ele-</p><p>mentos de liga (toria e zircônia).</p><p>3. ( ) uma vareta de cobre puro sinterizado ou com</p><p>adição de elementos de liga (toria e zircônia).</p><p>4. ( ) uma vareta de tungstênio com elementos de liga</p><p>(toria e zircônia).</p><p>5. ( ) uma vareta sinterizada de tungstênio puro ou</p><p>com adição de elementos de liga (toria e zircô-</p><p>nia).</p><p>e) A função do metal de adição é:</p><p>1. ( ) ajudar a diminuir as fissuras e evitar vestígios de</p><p>sujeira.</p><p>2. ( ) compensar as variações nas montagens e au-</p><p>mentar a espessura da junta.</p><p>3. ( ) melhorar as propriedades químicas da solda.</p><p>4. ( ) ajudar a diminuir as fissuras e participar na pro-</p><p>dução do cordão de solda</p><p>5. ( ) aumentar a espessura da junta e melhorar as</p><p>propriedades químicas da solda.</p><p>f) A principal função do gás inerte é:</p><p>1. ( ) manter a pureza do metal de base.</p><p>2. ( ) proteger a região do arco contra a contaminação</p><p>da atmosfera.</p><p>3. ( ) ionizar a poça de fusão.</p><p>4. ( ) combinar-se quimicamente com o metal de base.</p><p>5. ( ) combinar-se quimicamente com o metal de adi-</p><p>ção.</p><p>Etapas do processo de soldagem TIG manual</p><p>Para realizar a soldagem TIG, o operador deve seguir as se-</p><p>guintes etapas:</p><p>237</p><p>1. Preparação da superfície, para remoção de óleo, graxa, sujei-</p><p>ra, tinta, óxidos, por meio de lixamento, escovamento, deca-</p><p>pagem.</p><p>2. Abertura do gás (pré-purga) para expulsar o ar da mangueira</p><p>de gás e da tocha.</p><p>3. Pré-vazão, ou formação de cortina protetora antes da abertu-</p><p>ra do arco.</p><p>4. Abertura do arco por meio de um ignitor de alta freqüência.</p><p>5. Formação da poça de fusão.</p><p>6. Adição do metal na poça de fusão, quando aplicável.</p><p>7. Ao final da junta, extinção do arco por interrupção da corrente</p><p>elétrica.</p><p>8. Passagem do gás inerte sobre a última parte soldada para</p><p>resfriamento do eletrodo e proteção da poça de fusão em so-</p><p>lidificação (pós-vazão).</p><p>9. Fechamento do fluxo do gás.</p><p>As etapas 3 e 8 são automáticas, ou seja, fazem parte das ca-</p><p>racterísticas técnicas do equipamento.</p><p>Esse procedimento exige técnicas adequadas para sua execu-</p><p>ção. Por exemplo:</p><p>• No início da soldagem, a tocha deve permanecer no ponto de</p><p>partida por um tempo entre 3 e 5 segundos, para que se forme</p><p>uma poça de fusão.</p><p>• Usualmente durante a soldagem, a tocha deve permanecer</p><p>perpendicular em relação à superfície da junta de modo que o</p><p>ângulo de trabalho seja de 90º . Ao mesmo tempo, ela deve</p><p>estar ligeiramente inclinada para trás (ângulo de soldagem de</p><p>5 a 15º ).</p><p>238</p><p>• O movimento da tocha deve ser firme e uniforme, à medida</p><p>que a vareta de adição é introduzida na borda frontal ou lateral</p><p>da poça. A vareta deve formar um ângulo de aproximada-</p><p>mente 15o em relação à superfície da peça.</p><p>Ao se soldar componentes de espessuras diferentes, o arco</p><p>deve ser direcionado para o lado da junta de maior espessura a</p><p>fim de se obter fusão e penetração iguais dos dois lados.</p><p>Além disso, deve-se também considerar o conjunto de parâme-</p><p>tros que asseguram a penetração e o perfil do cordão desejados.</p><p>Eles são, por exemplo:</p><p>• o comprimento do arco, que varia entre 3 e 10 mm, depen-</p><p>dendo do tipo e da localização da junta.</p><p>• a intensidade da corrente de soldagem, relacionada principal-</p><p>mente com a espessura do metal de base, diâmetro e tipo de</p><p>eletrodo.</p><p>• a bitola da vareta é escolhida de acordo com a quantidade de</p><p>metal a ser adicionado à poça de fusão.</p><p>• vazão do gás que influencia na qualidade do cordão de solda.</p><p>A determinação dos parâmetros de soldagem é feita em função</p><p>do material a ser soldado, da espessura das peças, da posição</p><p>de soldagem e dos equipamentos disponíveis. Isso é válido tam-</p><p>bém para a decisão de uso ou não de metal de adição.</p><p>Problemas operacionais e defeitos nas soldas</p><p>Por mais cuidado que se tome, os problemas e os defeitos sem-</p><p>pre acontecem. O quadro a seguir mostra quais são eles, suas</p><p>causas e como corrigi-los.</p><p>239</p><p>Problemas / Defeitos Causas Correções</p><p>Consumo excessivo de</p><p>eletrodo.</p><p>1. Gás de proteção insuficiente.</p><p>2. Soldagem em polaridade</p><p>inversa.</p><p>3. Diâmetro inadequado do ele-</p><p>trodo em relação à corrente</p><p>necessária ao trabalho.</p><p>4. Eletrodo contaminado.</p><p>5. Oxidação do eletrodo durante</p><p>o resfriamento.</p><p>1. Limpar boca da tocha.</p><p>1. Verificar se há vazamento nas</p><p>mangueiras.</p><p>1. Diminuir distância entre o bocal</p><p>e a peça.</p><p>1. Aumentar a vazão do gás.</p><p>2. Corrigir polaridade.</p><p>2. Usar eletrodo de diâmetro</p><p>maior.</p><p>3. Usar eletrodo de diâmetro maior</p><p>4. Eliminar a contaminação por</p><p>meio de esmerilhamento da</p><p>ponta do eletrodo.</p><p>5. Manter o gás fluindo após a</p><p>extinção do arco por pelo menos</p><p>10 segundo.</p><p>Arco errático. 1. Presença de óxidos ou</p><p>agentes contaminadores na</p><p>superfície do metal de base.</p><p>2. Ângulo do chanfro da junta</p><p>estreito demais.</p><p>3. Eletrodo contaminado.</p><p>4. Diâmetro do eletrodo grande</p><p>demais para a intensidade de</p><p>corrente usada.</p><p>5. Arco muito longo.</p><p>1. Limpar superfície do metal de</p><p>base.</p><p>2. Corrigir ângulo.</p><p>3. Limpar eletrodo.</p><p>4. Utilizar eletrodo de tamanho</p><p>adequado, ou seja, o menor</p><p>possível para a corrente neces-</p><p>sária.</p><p>5. Aproxime mais o eletrodo.</p><p>Porosidade 1. Impurezas na linha de gás.</p><p>2. Mangueiras de gás e água</p><p>trocadas.</p><p>3. Superfície do metal de base</p><p>e/ou do metal de adição</p><p>contaminada.</p><p>4. Vazão do gás inadequada.</p><p>5. Arco muito longo.</p><p>1. Purgar o ar de todas as linhas</p><p>antes de abrir o arco.</p><p>2. Usar somente mangueiras no-</p><p>vas.</p><p>2. Nunca trocar as mangueiras.</p><p>3. Fazer limpeza.</p><p>4. Corrigir vazão de gás.</p><p>5. Corrigir comprimento do arco.</p><p>Cordão de solda oxi-</p><p>dado</p><p>1. Proteção insuficiente do gás.</p><p>2. Metal de base ou de adição</p><p>sujo.</p><p>3. Contaminação com o tungs-</p><p>tênio do eletrodo.</p><p>1. Verificar taxa de vazão do gás.</p><p>1. Verificar tamanho do arco.</p><p>1. Corrigir posição da tocha.</p><p>1. Centralizar os eletrodos no</p><p>bocal de gás.</p><p>2. Limpar a superfície do material</p><p>de base e dos materiais de adi-</p><p>ção.</p><p>3. Abrir o arco sem tocar o metal</p><p>de base; usar corrente de alta</p><p>freqüência .</p><p>Cordão de solda muito</p><p>largo.</p><p>1. Arco muito longo</p><p>2. Velocidade de soldagem</p><p>muito baixa para corrente</p><p>1. Corrigir tamanho do arco.</p><p>1. Corrigir posição da tocha.</p><p>2. Verificar e alterar corrente e/ou</p><p>240</p><p>usada. velocidade de soldagem.</p><p>O processo de soldagem TIG, por sua importância e versatilidade</p><p>exige um conhecimento cujas noções básicas todo o profissional</p><p>da</p><p>área de metal-mecânica deve ter. Esse foi o objetivo desta</p><p>aula: dar-lhe esse conhecimento básico. O resto agora é com</p><p>você.</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercício</p><p>2. Relacione a coluna A (causas) com a coluna B (defeitos).</p><p>Coluna A Coluna B</p><p>a) ( ) Cordão de solda oxidado</p><p>b) ( ) Cordão de solda muito largo</p><p>c) ( ) Consumo excessivo do eletrodo</p><p>d) ( ) Arco instável</p><p>1. Diâmetro muito grande o eletrodo.</p><p>2. Velocidade de soldagem muito baixa.</p><p>3. Soldagem em polaridade inversa.</p><p>4. Impurezas na linha de gás.</p><p>5. Proteção insuficiente do gás.</p><p>Gabarito</p><p>1. a) (4) b) (2) c) (5)</p><p>d) (5) e) (4) f) (2)</p><p>2. a) (4) b) (2) c) (3) d) (1)</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>SOLDAGEM ARCO SUBMERSO</p><p>A globalização da economia colocou dois grandes desafios para a indústria: a</p><p>produtividade e a qualidade. Para vencer a concorrência é preciso produzir muito, barato</p><p>e com qualidade.</p><p>Os processos de soldagem que estudamos até agora, nem sempre contemplam esses</p><p>dois aspectos. Por serem predominantemente manuais, são lentos e dependem muito da</p><p>habilidade do soldador para que o resultado do trabalho tenha a qualidade esperada.</p><p>A possibilidade de automatização surge como uma solução para a produtividade e a</p><p>manutenção do nível da qualidade em patamares que se possa controlar.</p><p>Nesta aula, você vai conhecer um processo que é totalmente automatizado e que,</p><p>portanto, apresenta as muitas vantagens que esse fato pode trazer. Mas, será que ele</p><p>tem só vantagens? Bem, isso você só vai ficar sabendo se estudar esta aula. Portanto,</p><p>mãos à obra!</p><p>Protegendo a solda</p><p>Nos processos de soldagem por fusão, o fato de se usar calor torna inevitável a presença</p><p>de modificações tanto na estrutura quanto na superfície do material que está sendo</p><p>soldado. Isso traz como conseqüência a modificação das propriedades mecânicas da</p><p>junta soldada.</p><p>242</p><p>Portanto, um dos desafios tecnológicos da soldagem é justa-</p><p>mente diminuir o mais possível esses fenômenos, de modo que a</p><p>peça possa apresentar todas as características necessárias para</p><p>seu uso de maneira mais produtiva possível.</p><p>Nesta aula, vamos estudar um processo de soldagem por fusão</p><p>chamado soldagem ao arco submerso. Nele, a união entre os</p><p>metais acontece por aquecimento e fusão obtidos por meio de</p><p>um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico sem re-</p><p>vestimento e a peça que se quer soldar. A grande “sacada” des-</p><p>se método é que o arco se forma sob uma camada protetora de</p><p>material granular, ou seja, em forma de grãos, chamado de fluxo</p><p>e que é colocada sobre a região da solda. Essa proteção impede</p><p>a contaminação da solda pela atmosfera.</p><p>Uma vez aberto o arco, tanto o eletrodo quanto o fluxo são ali-</p><p>mentados continuamente para a região do arco enquanto a to-</p><p>cha é deslocada. O eletrodo, parte da camada de fluxo e o metal</p><p>de base fundem sob o calor do arco formando a poça de fusão.</p><p>O cordão de solda é formado pelo metal fundido solidificado. A</p><p>parte fundida do fluxo forma uma camada de escória que prote-</p><p>ge o cordão da solda e que é facilmente removível. A parte do</p><p>fluxo que não se funde pode ser reutilizada em novas operações.</p><p>A soldagem por arco submerso é um processo estável que gera</p><p>poucos fumos de soldagem e quase nenhum respingo. Como re-</p><p>sultado são obtidos cordões uniformes com bom acabamento. As</p><p>soldas resultantes apresentam boas propriedades mecânicas.</p><p>243</p><p>As principais vantagens desse processo são o rendimento, pois</p><p>não há praticamente perdas por respingos, e a alta taxa de de-</p><p>posição. É um processo rápido, pois exige apenas um terço do</p><p>tempo normalmente necessário para outros processos, e eco-</p><p>nômico, por causa de sua alta produtividade. Os cordões de sol-</p><p>da obtidos são de alta qualidade.</p><p>A principal limitação do processo é a posição de soldagem, ou</p><p>seja, ela pode ser realizada apenas nas posições plana e hori-</p><p>zontal, quando se trata de soldagem em juntas de ângulo.</p><p>A soldagem ao arco submerso é utilizada em estaleiros, caldeira-</p><p>rias de médio e grande porte, mineradoras, siderúrgicas e fábri-</p><p>cas de perfis e estruturas metálicas, principalmente em trabalhos</p><p>com aço-carbono, carbono-manganês, aços de baixa liga e aços</p><p>inoxidáveis. Pode também ser empregado no revestimento e re-</p><p>cuperação de peças desgastadas, com a deposição de metais</p><p>resistentes à oxidação e ao desgaste.</p><p>Exercícios</p><p>1. Resolva às seguintes questões.</p><p>a) Pelo fato de se usar calor nos processos de soldagem por</p><p>fusão, modificações na estrutura e na superfície do mate-</p><p>rial que está sendo soldado tornam-se inevitáveis. Des-</p><p>creva as conseqüências que isso traz para a peça que</p><p>está sendo soldada.</p><p>b) Como se chama o processo de soldagem por fusão em</p><p>que a união entre os metais ocorre por aquecimento e fu-</p><p>são obtidos por meio de um arco elétrico protegido por</p><p>fluxo e estabelecido entre um eletrodo metálico sem re-</p><p>vestimento e a peça que se quer soldar?</p><p>c) Que tipo de processo gera poucos fumos de soldagem e</p><p>quase nenhum respingo, no qual se obtém cordões com</p><p>acabamento uniforme e quase não se nota a diferença</p><p>entre a superfície da solda e do metal de base?</p><p>d) Cite algumas aplicações da soldagem ao arco submerso.</p><p>244</p><p>2. Assinale com um X a resposta correta nas alternativas abai-</p><p>xo:</p><p>a) As principais vantagens da soldagem por arco submerso</p><p>são:</p><p>1. ( ) gera poucos fumos de soldagem e muitos respin-</p><p>gos.</p><p>2. ( ) obtém-se cordões com acabamento uniforme, ge-</p><p>rando muitos fumos de soldagem.</p><p>3. ( ) baixa taxa de deposição, num processo lento.</p><p>4. ( ) alta taxa de deposição, sem perdas por respingos,</p><p>processo rápido e econômico.</p><p>Equipamentos necessários</p><p>Para realizar soldagem ao arco submerso, são necessários os</p><p>seguintes equipamentos:</p><p>• uma fonte de energia,</p><p>• uma tocha de soldagem,</p><p>• um sistema alimentador</p><p>• de eletrodo,</p><p>• um sistema de controle,</p><p>• dispositivos para alimentação</p><p>• e recuperação de fluxo.</p><p>A fonte de energia para a soldagem ao arco pode ser de três ti-</p><p>pos:</p><p>• transformador (CA),</p><p>• transformador-retificador (CC),</p><p>• motor-gerador (CC).</p><p>Os diferentes tipos de correntes fornecidos pelas fontes produ-</p><p>zem tipos diferentes de cordões de solda, a saber:</p><p>1. A corrente contínua (CC) possibilita a melhor abertura do</p><p>arco e permite melhor controle da forma do cordão, da pro-</p><p>fundidade de penetração e da velocidade de soldagem.</p><p>245</p><p>2. A corrente contínua com eletrodo positivo (CC+) permite mai-</p><p>or penetração e controle do cordão.</p><p>3. A corrente contínua com eletrodo negativo (CC-) é a que for-</p><p>nece a maior taxa de deposição, por isso é ideal para reves-</p><p>timentos e soldagem de chapas finas.</p><p>4. A corrente alternada (CA) tem uma penetração intermediária</p><p>entre os dois tipos de polaridade da corrente contínua. Além</p><p>disso, a corrente alternada minimiza o sopro magnético.</p><p>A tocha de soldagem tem um bico de contato deslizante, feito de</p><p>cobre e ligas, responsável pela energização do eletrodo. Ela tem,</p><p>também, um sistema para fixação do cabo de saída da fonte e</p><p>um suporte isolante.</p><p>O sistema de alimentação do eletrodo é formado por um suporte</p><p>para a bobina do eletrodo, um motor de corrente contínua com</p><p>controle de velocidade e um conjunto de roletes de alimentação.</p><p>Esse sistema é muito importante para a qualidade da soldagem</p><p>porque o deslocamento da tocha é independente e não há como</p><p>detectar falha na soldagem durante o processo, já que a solda</p><p>fica coberta pelo fluxo.</p><p>A alimentação do fluxo é feita por um conjunto formado por um</p><p>porta-fluxo, mangueiras condutoras e um bocal de saída. A recu-</p><p>peração do fluxo é feita por dispositivos que aspiram os grãos</p><p>não fundidos e os devolvem ao porta-fluxo.</p><p>O alimentador de eletrodo, o alimentador de fluxo e a tocha</p><p>de</p><p>soldagem são montados no cabeçote de soldagem, ou seja, um</p><p>carro acionado por um motor elétrico, com velocidade ajustável</p><p>que se desloca sobre um trilho colocado em um suporte.</p><p>Eletrodos e fluxos de soldagem</p><p>A combinação do metal de base com o procedimento de solda-</p><p>gem, o eletrodo e o fluxo de soldagem adequados determina as</p><p>propriedades mecânicas do cordão de solda.</p><p>246</p><p>Normalmente, os eletrodos para soldagem ao arco submerso são</p><p>arames sólidos, fornecidos em carretéis e bobinas, com diâme-</p><p>tros que variam entre 1,6 e 6,4 mm. Eles permitem soldagem</p><p>com elevadas densidades de corrente, dependendo do tipo e</p><p>quantidade de soldas a realizar. Eles são produzidos por trefila-</p><p>ção e podem ser revestidos superficialmente com cobre. Em</p><p>aplicações especiais, eles podem ter a forma de fita ou de tubo.</p><p>A especificação dos arames pode ser feita de acordo com a</p><p>composição química. Por essa classificação, os arames-</p><p>eletrodos são divididos em três grupos: baixo (L), médio (M) e</p><p>alto (H) teor de manganês.</p><p>Além disso, os eletrodos de cada grupo podem apresentar dife-</p><p>rentes teores de carbono e altos ou baixos teores de silício. Os</p><p>eletrodos com maiores teores de carbono, manganês e silício</p><p>produzem cordões com maior resistência e dureza. Os eletrodos</p><p>com maior teor de silício são adequados para os cordões obtidos</p><p>com elevadas velocidades de soldagem, porque o silício au-</p><p>menta a fluidez da poça de fusão.</p><p>A soldagem ao arco submerso não pode ser realizada sem o flu-</p><p>xo de soldagem que, como já vimos, recobre o arco, protegendo</p><p>a solda da contaminação atmosférica. Assim, no processo, ele</p><p>tem ainda outras funções, a saber:</p><p>1. estabilizar o arco;</p><p>2. fornecer elementos de liga ao metal de solda;</p><p>3. minimizar a ação das impurezas no metal de solda;</p><p>4. formar escória com propriedades físicas e químicas capazes</p><p>de influenciar nas características do cordão de solda.</p><p>O outro consumível indispensável para a realização da soldagem</p><p>ao arco submerso é o fluxo. O fluxo de soldagem é um composto</p><p>granulado formado por uma mistura de óxidos e outros minerais</p><p>e, eventualmente, ferro-ligas.</p><p>Dependendo da quantidade relativa de óxidos presentes no flu-</p><p>xo, ele pode ser classificado como ácido, neutro ou básico. De</p><p>um modo geral, os fluxos mais básicos tendem a reduzir os teo-</p><p>247</p><p>res de oxigênio, enxofre e fósforo no metal depositado, o que</p><p>melhora as propriedades mecânicas, como a resistência à fratura</p><p>frágil.</p><p>Os fluxos também podem ser classificados de acordo com sua</p><p>capacidade de alterar a composição química do metal da solda.</p><p>Nesse caso, eles são classificados em ativos ou neutros.</p><p>O tamanho da partícula que compõe o fluxo é um dado impor-</p><p>tante, porque ele afeta o nível de corrente usada. Em geral, uma</p><p>corrente mais alta é usada com um fluxo mais fino a fim de que</p><p>se obtenha um arco estável e soldas mais largas e planas. Ou-</p><p>tras variáveis que influenciam na escolha do tamanho da partí-</p><p>cula são o tipo do fluxo, a velocidade de soldagem e o tipo de</p><p>solda que se quer obter.</p><p>A escolha de um fluxo é sempre feita em combinação com a es-</p><p>colha do arame eletrodo. Essa combinação é que define as pro-</p><p>priedades finais do metal depositado. Ambos são especificados</p><p>de acordo com normas da AWS (American Welding Society): a</p><p>A 5.17-80 (para eletrodos de aço doce e fluxos compatíveis) e a</p><p>A 5.23-80 (para eletrodos de aço de baixa liga e fluxos corres-</p><p>pondentes).</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercícios</p><p>3. Faça corresponder os diferentes tipos de correntes forneci-</p><p>dos pelas fontes com os diferentes tipos de cordão de solda.</p><p>A - Tipos de corrente B - Tipos de solda</p><p>a) ( ) CC+ (corrente contínua</p><p>com eletrodo positivo).</p><p>b) ( ) CC- (corrente contínua</p><p>com eletrodo negativo).</p><p>1. Fornece a maior taxa de deposição,</p><p>ideal para revestimento e soldagem de</p><p>chapas finas.</p><p>2. Permite melhor penetração e controle</p><p>do cordão.</p><p>248</p><p>4. Assinale com um X as respostas corretas.</p><p>a) O que determina as propriedades mecânicas do cordão</p><p>de solda é:</p><p>1. ( ) a combinação do metal de base com o procedimento</p><p>de soldagem, a composição química e a corrente.</p><p>2. ( ) o eletrodo e o fluxo de soldagem com o tipo de ele-</p><p>trodo para arco submerso.</p><p>3. ( ) a combinação do metal de base, procedimento de</p><p>soldagem, o eletrodo e o fluxo de soldagem adequa-</p><p>dos.</p><p>4. ( ) a combinação química e a especificação dos ara-</p><p>mes.</p><p>5. Assinale F ou V conforme sejam falsas ou verdadeiras as al-</p><p>ternativas abaixo:</p><p>a) ( ) Os eletrodos para soldagem ao arco submerso são</p><p>produzidos por trefilação com diâmetros que variam</p><p>entre 2,6 e 6,4 mm.</p><p>b) ( ) Os eletrodos com maiores teores de carbono, man-</p><p>ganês e silício produzem cordões com menor resis-</p><p>tência, mas com maior dureza.</p><p>c) ( ) Os eletrodos com maior teor de silício são adequa-</p><p>dos para os cordões obtidos com elevadas velocida-</p><p>des de soldagem.</p><p>d) ( ) A soldagem ao arco submerso não pode ser realiza-</p><p>da sem o fluxo de soldagem que, como já vimos, re-</p><p>cobre o arco, protegendo a solda da contaminação.</p><p>e) ( ) O fluxo é outro consumível indispensável para reali-</p><p>zação da soldagem ao arco submerso.</p><p>f) ( ) A classificação como ácido, neutro ou básico depen-</p><p>de da quantidade relativa de óxidos presentes no</p><p>fluxo.</p><p>g) ( ) Os fluxos se classificam em ativos e neutros, de</p><p>acordo com sua capacidade de alterar a composição</p><p>química do metal de solda.</p><p>249</p><p>h) ( ) A escolha de um fluxo nem sempre é feita em com-</p><p>binação com a escolha do arame eletrodo, pois, am-</p><p>bos são especificados de acordo com normas de</p><p>AWS.</p><p>Parâmetros e etapas do processo</p><p>A soldagem ao arco elétrico sempre pressupõe a consideração</p><p>de uma série de parâmetros. Com a soldagem ao arco submer-</p><p>so, não poderia ser diferente.</p><p>Durante as várias fases do processo, é necessário compatibilizar</p><p>todas as variáveis envolvidas. Assim, por exemplo, na fase de</p><p>projeto, tomam-se em consideração o tipo e espessura do metal</p><p>de base e as propriedades requeridas para a junta soldada.</p><p>Na fase de produção, consideram-se o tipo de equipamento dis-</p><p>ponível, o projeto da junta, o posicionamento da peça e do ele-</p><p>trodo. São muito relevantes, também, os parâmetros primários</p><p>tais como: corrente, tensão, velocidade de soldagem, polaridade,</p><p>combinação eletrodo-fluxo, diâmetro do eletrodo, distância entre</p><p>o bico e a ponta do eletrodo ou extensão livre do eletrodo, distri-</p><p>buição e altura da camada de fluxo.</p><p>Uma vez estabelecidos esses parâmetros, passa-se à realização</p><p>da soldagem propriamente dita que envolve as seguintes etapas:</p><p>1. Preparação da junta que necessita de uma limpeza adequa-</p><p>da no material a soldar. Além disso, poderá haver necessida-</p><p>de de preparação do chanfro, de cobre-junta e de chapas</p><p>para a abertura e extinção do arco.</p><p>2. Alinhamento da direção de deslocamento do equipamento</p><p>com a direção da junta.</p><p>3. Posicionamento do cabeçote no local de início da operação.</p><p>4. Abertura do arco.</p><p>Dica tecnológica</p><p>250</p><p>Na abertura do arco, é importante evitar a sobrecarga na fonte</p><p>(quando se usa fonte do tipo corrente constante) ou o agarra-</p><p>mento do eletrodo na poça de fusão. Para isso, pode-se facilitar</p><p>a abertura do arco por meio da colocação de uma pequena</p><p>quantidade de lã de aço entre o eletrodo e a peça. O ideal é usar</p><p>equipamentos dotados de sistemas especiais para a abertura do</p><p>arco.</p><p>5. Supervisão da operação, por parte do operador. Isso inclui a</p><p>verificação e eventual correção dos parâmetros de soldagem</p><p>e do alinhamento do cabeçote.</p><p>6. Extinção do arco.</p><p>7. Limpeza da camada de escória e preparação para a deposi-</p><p>ção dos passes seguintes, se for o caso.</p><p>A fim</p><p>de aumentar a produtividade e facilitar operações específi-</p><p>cas existem variantes do processo de soldagem ao arco submer-</p><p>so. São elas:</p><p>“Twin arc” (que quer dizer arcos gêmeos)</p><p>trabalha com um ou mais eletrodos, usan-</p><p>do uma ou mais fontes de energia soldan-</p><p>do simultaneamente. Essa variante forne-</p><p>ce menor penetração, baixa diluição e alta</p><p>taxa de deposição. É empregado na exe-</p><p>cução de revestimentos e soldagem de</p><p>chanfros largos com mata-junta.</p><p>“Tandem arc” ( que quer dizer arcos em série) usa dois ou mais</p><p>eletrodos soldando em linha e simultaneamente e cada um tem</p><p>sua fonte de energia e controles separados. Devido aos proble-</p><p>mas criados por efeito de campos magnéticos, os eletrodos “re-</p><p>bocados” possuem fontes de CA. Assim, é comum que o ele-</p><p>trodo “guia” trabalhe com CC+, que garante melhor penetração,</p><p>e que os demais eletrodos trabalhem com CA, o que garante o</p><p>enchimento e o melhor acabamento do cordão.</p><p>251</p><p>Eletrodo em fita é a variante na qual o</p><p>eletrodo é substituído por uma fita metá-</p><p>lica de 0,5 mm de espessura e 30 a 120</p><p>mm de largura. Nela, a diluição é muito</p><p>baixa e o cordão de solda tem aproxi-</p><p>madamente a largura da fita. Esse fato</p><p>indica o processo para revestimento de</p><p>grandes áreas.</p><p>Adição de pó metálico é a variante na</p><p>qual uma camada de pó de ferro (mais</p><p>comum) é depositada antes do fluxo com a</p><p>função de aumentar a taxa de deposição.</p><p>Nessa variante, o arco elétrico funde o</p><p>arame-eletrodo, o metal de base e o pó,</p><p>formando uma junta única.</p><p>Outras variantes são a soldagem com elevado “stick out”, que</p><p>permite aumentar a taxa de deposição através do efeito Joule, e</p><p>a soldagem em chanfro estreito (“narrow gag”), que permite a</p><p>soldagem de componentes de grande espessura com pequena</p><p>abertura de raiz e ângulo de soldagem com inclinação entre 5 e</p><p>10o com o uso de cabeçotes especiais.</p><p>Com estas informações terminamos mais esta aula. Mas, você</p><p>ainda tem muito o que estudar. Releia esta parte da lição e faça</p><p>os exercícios a seguir.</p><p>252</p><p>Pare! Estude! Responda!</p><p>Exercícios</p><p>6. Ordene, numerando, as etapas do processo de soldagem ao</p><p>arco submerso.</p><p>a) ( ) abertura do arco.</p><p>b) ( ) preparação da junta que envolve a preparação, a</p><p>colocação da cobre-junta e de chapas para a extin-</p><p>ção do arco, limpeza etc.</p><p>c) ( ) posicionamento do cabeçote no local de início da</p><p>operação.</p><p>d) ( ) alinhamento da direção de deslocamento do equi-</p><p>pamento com a direção da junta.</p><p>e) ( ) extinção do arco.</p><p>f) ( ) limpeza da camada de escória e preparação para a</p><p>deposição das posses seguintes, se for o caso.</p><p>g) ( ) supervisão da operação, por parte do soldador, in-</p><p>cluindo a verificação e eventual correção dos parâ-</p><p>metros de soldagem e do alinhamento do cabeçote.</p><p>7. As variantes do processo de soldagem ao arco submerso que</p><p>existem a fim de aumentar a produtividade e facilitar opera-</p><p>ções específicas são:</p><p>a) “Twin arc” (arcos gêmeos)</p><p>b) “Tandem arc” (arcos em série)</p><p>c) Eletrodo em fita</p><p>d) Adição de pó metálico</p><p>Faça corresponder cada variante com suas operações espe-</p><p>cíficas, relacionadas abaixo:</p><p>1. ( ) essa variante tem a função de aumentar a taxa de</p><p>deposição.</p><p>2. ( ) nessa variante, o eletrodo “guia” trabalha com CC+,</p><p>que garante melhor penetração, e os demais eletro-</p><p>dos trabalham com CA garantindo o enchimento e o</p><p>melhor acabamento do cordão.</p><p>3. ( ) essa variante fornece melhor penetração, baixa dilui-</p><p>ção e alta taxa de deposição. É empregado na exe-</p><p>253</p><p>cução de revestimento e soldagem de chanfros lar-</p><p>gos com mata-junta.</p><p>4. ( ) nessa variante, a diluição é muito baixa onde o pro-</p><p>cesso é indicado para revestimento de grandes áreas.</p><p>Gabarito</p><p>1. a) Modificação das propriedades mecânicas da junta solda-</p><p>da.</p><p>b) Arco submerso.</p><p>c) Arco submerso.</p><p>d) Estaleiros, caldeirarias de médio e grande porte, minera-</p><p>doras, siderúrgicas, fábricas de perfis etc.</p><p>2. a) (4)</p><p>3. 1) (b) 2) (a)</p><p>4. a) (3)</p><p>5. a) (F) b) (F) c) (V) d) (V)</p><p>e) (V) f) (V) g) (V) h) (F)</p><p>6. a) 4; b) 1; c) 3; d) 2;</p><p>e) 6; f) 7; g) 5.</p><p>7. 1) (d) 2) (b) 3) (a) 4) ©</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 253</p><p>Processos especiais de</p><p>soldagem</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Princípio de funcionamento dos diversos processos especiais de soldagem;</p><p>• Importância dos parâmetros operacionais dos processos especiais.</p><p>• Aplicação dos processos no tocante aos tipos e características dos materiais.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Diversas fontes de energia empregadas nos processos especiais de soldagem;</p><p>• Características e particularidades de cada processo especial de soldagem;</p><p>• Faixas de espessuras soldadas por cada um dos processos especiais;</p><p>• Parâmetros operacionais de cada processo;</p><p>• Aplicações dos diferentes processos.</p><p>Introdução</p><p>Além dos processos convencionais de soldagem, existem vários processos que são</p><p>conotados como especiais, quer seja por sua aplicação específica, quer seja pelo seu</p><p>princípio de funcionamento. Muitos deles já são largamente aplicados nas indústrias.</p><p>Existem, porém, alguns processos, de emprego recente, que possuem características</p><p>distintas de aplicabilidade e são insubstituíveis em seu campo de aplicação.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 254</p><p>Soldagem por arco submerso</p><p>A soldagem por arco submerso difere de outros processos na formação de sua</p><p>atmosfera protetora. Nela, é usada uma cobertura de material granular fundível para</p><p>proteger o arco e a peça de fusão.</p><p>A proteção de fundente é vantajosa em relação à proteção gasosa, para trabalhos</p><p>compostos a correntes de ar. Porém, o fundente limita a utilização do processo às</p><p>posições plana e horizontal em soldas de filete.</p><p>O processo fornece ainda uma alta taxa de deposição e penetração. Isso é conseguido</p><p>pelas altas correntes que podem ser utilizadas, devido à pequena distância entre o fim</p><p>do eletrodo e o seu contato elétrico.</p><p>As altas correntes resultam em alta energia de soldagem, a qual afeta a microestrutura</p><p>do metal, o que é inconveniente.</p><p>Princípio do processo</p><p>O calor necessário à fusão do eletrodo e do metal - base é originado pela passagem</p><p>de alta amperagem em corrente contínua ou alternada do eletrodo para a peça. Devido</p><p>à presença do fluxo que age como fundente e também como isolante térmico, na forma</p><p>sólida, o intenso calor gerado fica concentrado, fundindo o eletrodo e o metal-base e</p><p>formando a poça de fusão. A parte do fluxo fundido flutua sobre a poça absorvendo</p><p>impurezas, refinando o metal pela formação de ligas, quando desejado, e isolando-o</p><p>da presença da atmosfera e outros gases.</p><p>A figura abaixo esquematiza o processo e princípio de funcionamento do arco</p><p>submerso.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 255</p><p>Equipamentos para soldagem</p><p>A soldagem por arco submerso pode ser executada em operações semi-automica ou</p><p>automática, sendo esta última a mais utilizada, por fornecer maiores vantagens.</p><p>Na soldagem semi-automática, o soldador guia manualmente uma pistola de</p><p>soldagem, que alimenta o fundente e o eletrodo, e controla o seu deslocamento</p><p>longitudinal pela junta.</p><p>Em soldagem automática, o equipamento alimenta o guia, o eletrodo e o fundente de</p><p>forma automática ao longo da junta e ainda controla a taxa de deposição do metal.</p><p>A velocidade de alimentação do arame é constante e selecionada em função da</p><p>corrente de soldagem. Com esse tipo de alimentação, consegue-se uma maior</p><p>estabilidade do arco e soldas mais uniformes.</p><p>A figura a seguir fornece uma idéia dos componentes do equipamento de soldagem</p><p>utilizada.</p><p>Aplicação do processo</p><p>A soldagem por arco submerso é grandemente</p><p>aplicada nos trabalhos industriais. Com</p><p>a seleção adequada de equipamento e parâmetros de soldagem, pode ser usada em</p><p>todos os tipos de juntas, em uma grande variedade de aços carbonos de baixa liga e</p><p>também nos aços inoxidáveis. O processo pode ser usado para soldar secções de</p><p>aproximadamente 1,5 até acima de 200mm.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 256</p><p>Esse processo é também aplicado nos revestimentos superficiais resistentes à</p><p>corrosão. Nesse caso, pode-se variar o processo, usando-se eletrodos múltiplos ou</p><p>ainda substituindo-os por fitas metálicas, com as quais se obtém uma maior taxa de</p><p>deposição do material.</p><p>Solda com múltiplos eletrodos</p><p>As figuras abaixo apresentam algumas aplicações do uso de fitas simples ou duplas</p><p>com eletrodos.</p><p>Nesse tipo de trabalho, é preferível a utilização da corrente contínua de polaridade</p><p>direta, uma vez que não se deseja uma grande penetração da solda no metal-base.</p><p>Soldas com fitas</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 257</p><p>Esquema de soldagem com fitas duplas</p><p>Solda por eletroescória</p><p>É um processo de soldagem no qual o coalescimento do metal-base e do metal de</p><p>enchimento é provocado com o calor gerado pelo efeito da resistência elétrica no</p><p>interior da escória em fusão.</p><p>A alimentação do eletrodo é contínua no interior da escória e o calor gerado deve ser</p><p>suficiente para fundir tanto o eletrodo como o metal-base.</p><p>O metal fundido deposita-se no fundo da junta delimitada pelas paredes do metal-base</p><p>e por duas sapatas de cobre fixas ou deslizantes, resfriadas por circulação d’água.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 258</p><p>O processo é empregado na soldagem de peças de secções pesadas, na posição</p><p>vertical, podendo-se executar juntas de até 1000mm de espessura em um só eletrodo.</p><p>Os eletrodos podem ser revestidos ou não. No caso da utilização dos eletrodos não</p><p>revestidos, o fundente é suprido através do tubo de guia.</p><p>Solda por pressão</p><p>Solda a ponto</p><p>Dois elementos de liga de cobre comprimem fortemente as duas peças sobrepostas; a</p><p>ação combinada do calor desprendido pela passagem da corrente e a força de aperto</p><p>unem as duas peças, somando um ponto de solda.</p><p>Solda por pressão</p><p>Esse processo é empregado para soldar chapas de aço com até 5mm de espessura, e</p><p>para metais não-ferrosos, com espessura até 2,5mm.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 259</p><p>Solda por costura</p><p>Em lugar de eletrodos retos, há dois roletes de liga de cobre. As peças sobrepostas</p><p>vão-se movendo entre os roletes e, sob a ação da corrente elétrica e pressão</p><p>combinadas, vão-se formando pontos entrelaçados, que se constituem numa costura</p><p>das duas peças.</p><p>Esse processo é recomendado particularmente para chapas finas de aço e utilizado</p><p>para espessuras combinadas até 5mm. Também pode ser usado para latão e alumínio.</p><p>Solda por costura</p><p>Solda por relevo</p><p>Esse processo é empregado para chapas com relevos.</p><p>Solda por relevo</p><p>Vários pontos de soldas podem ser feitos simultaneamente.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 260</p><p>Solda de topo com arco elétrico</p><p>Faz-se primeiro, passar a corrente elétrica entre as peças a serem soldadas para</p><p>esquecer-se a zona de contato: depois, as garras afastam as peças, abrindo um arco</p><p>entre elas. O calor do arco funde o material na zona a se soldar.</p><p>Pode-se unir peças de aço com secções até 50</p><p>000mm 2 , e cobre até 2 000mm 2 . Também outros</p><p>metais: latão, bronze, alumínio.</p><p>As peças são comprimidas, realizando-se a soldagem . Durante o arco, o material</p><p>fundido escorre, levando as impurezas do topo da peça; há uma perda de material que</p><p>precisa ser compensada quando se deseja um comprimento determinado das peças a</p><p>se unirem.</p><p>Esse processo é utilizado para se unirem peças cilíndricas tubulares, retangulares e</p><p>perfis laminados.</p><p>Soldagem por eletrogás</p><p>Neste processo, a escória formada pelo fundente é substituída pela blindagem de gás</p><p>de proteção, geralmente CO 2 , porém a operação de soldagem em si é bastante</p><p>similar.</p><p>Como no processo MAG, o CO 2 tem a função de proteger o arco elétrico gerado entre</p><p>o arame de enchimento e a poça de fusão. O gás é introduzido na região da solda, por</p><p>meio de orifícios apropriados, existentes na sapata deslizante de cobre.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 261</p><p>A soldagem eletrogás é bastante utilizada nas uniões verticais de chapas de aço de</p><p>até 30mm de espessura.</p><p>Como no caso do eletroescória, este processo também proporciona elevada eficiência</p><p>e possibilidade de soldagem de juntas pesadas em um só passe, além de dispensar</p><p>preparações das juntas de solda.</p><p>A figura a seguir esquematiza o processo de soldagem.</p><p>Soldagem por eletrogás</p><p>Soldagem Termit</p><p>É um processo de soldagem por fusão, no qual uma reação química exotérmica é a</p><p>fonte geradora de calor.</p><p>A reação química se dá em função da ignição de uma mistura metálica que consiste de</p><p>pó de alumínio, bem como óxido de ferro, na respectiva proporção de 1 para 3.</p><p>A mistura, bem como o processo, é feita em um cadinho refratário, localizado sobre o</p><p>molde também refratário, que contém a junta que deve ser soldada.</p><p>Ao se provocar a ignição, geralmente pela inflamação de pólvora, a reação se inicia e</p><p>se propaga rapidamente através da massa.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 262</p><p>O alumínio, por ter maior afinidade pelo oxigênio do óxido de ferro, provoca neste uma</p><p>redução e libera uma grande quantidade de calor.</p><p>A massa inteira se funde. O alumínio, por ser mais leve, flutua com a escória, enquanto</p><p>o ferro se precipita. O metal líquido é vertido no molde, fundindo os elementos da junta</p><p>e preenchendo a abertura entre eles.</p><p>Representação esquemática do processo de soldagem Termit</p><p>A temperatura obtida com a reação atinge aproximadamente 2450ºC.</p><p>O processo Termit é muito usado para juntas de topo de grandes secções retas e</p><p>necessita de pouco preaquecimento. Obtêm-se resultados satisfatórios na soldagem</p><p>de aços de baixa e alta liga, aço fundido, cobre e alumínio.</p><p>Soldagem por explosão</p><p>É um processo de soldagem que utiliza a energia liberada pela detonação de um</p><p>explosivo, para unir peças metálicas. A figura a seguir apresenta esquematicamente o</p><p>processo e seus componentes.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 263</p><p>Equação da reação química exotérmica</p><p>Fe 2 O 3 + 2 Al → Al 2 O 3 + 2Fe + calor</p><p>1000g → 476g + 524g + 3550kJ (848kcal)</p><p>Esquema de uma junta de chapas a ser executada por solda a explosão</p><p>Ao se iniciar a ignição, uma onda de detonação é desencadeada. Tal detonação</p><p>percorre a chapa superior, a qual inicia um movimento em grande velocidade e sob</p><p>elevada pressão, chocando-se com a chapa-base. Esse impacto é o suficiente para</p><p>causar a deformação plástica necessária à soldagem. Essa deformação plástica é</p><p>produzida em fração de segundos e as deformações inerentes ao processo dependem</p><p>do tipo da junta.</p><p>O impacto ocorre segundo um determinado ângulo e, dessa forma, a camada</p><p>superficial da zona de contato entre as peças em estado plástico flui na direção da</p><p>propagação da onda de detonação, realizando-se, assim, o processo de soldagem. A</p><p>propagação acarreta elevadas tensões e uma alta velocidade de escoamento, que</p><p>será até mesmo maior que a da onda de detonação, sendo semelhante um raio</p><p>metálico que se forma na camada superior de átomos de ambas as chapas.</p><p>Os materiais, nos pontos de ligação, não se fundem; são apenas caldeados, podendo,</p><p>dessa forma, ser realizadas soldas de combinações entre materiais metálicos, os</p><p>quais, nos demais processos, formam uma fase intermetálica, com grande tendência</p><p>à</p><p>fragilização, como, por exemplo, a solda de alumínio com aço.</p><p>Tal processo encontra maior aplicação na junção de cabos e tubos em assentamento,</p><p>bem como na soldagem de grandes áreas em chapas e também em locais onde o</p><p>acesso a outros processos ou à soldagem por fusão são difíceis.</p><p>A áreas de maior aplicação são as construções de equipamentos, tanques e</p><p>recipientes, e construção naval.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 264</p><p>Seqüência do processo de solda por explosão de tubos em uma junta paralela</p><p>Seqüência do processo de solda por explosão de tubos em uma junta cônica</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 265</p><p>Soldagem por hidrogênio atômico</p><p>Trata-se de um processo que se utiliza de uma tocha de soldagem, alimentada por</p><p>corrente alternada, cujo arco é gerado entre os dois eletrodos não consumíveis de</p><p>tungstênio, envolvidos por atmosfera gasosa.</p><p>O gás hidrogênio circula através de um arco elétrico. A alta temperatura absorvida pelo</p><p>gás é suficiente para provocar a dissociação do gás. Ocorre uma reação endotérmica</p><p>que absorve o calor do arco.</p><p>O fluxo de gás choca-se diretamente contra a superfície metálica e o hidrogênio</p><p>atômico se recombina, fornecendo energia adicional para o arco. A chama atinge a</p><p>temperatura de aproximadamente 4000 a 5000ºC, podendo, dessa forma, ser usada</p><p>para a soldagem.</p><p>O processo trabalha numa faixa de 100 a 150 A e se aplica aos aços ligados com</p><p>espessura de até 4mm. Pode ser aplicado também em aço-ferramenta, bem como em</p><p>revestimentos de prata.</p><p>Para peças delgadas, usam-se juntas bordeadas e, para as de maiores espessuras,</p><p>utiliza-se canal em V com ângulo de abertura variando de 70 a 90º.</p><p>Possui como desvantagem a posição dos eletrodos que limita a utilização em outros</p><p>tipos de junta e cordões.</p><p>Em função da elevada corrente em vazio fornecida pelo transformador, o equipamento</p><p>necessita de um dispositivo de proteção para o soldador.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 266</p><p>Soldagem por ultra-som</p><p>Este processo de soldagem produz a união das superfícies por intermédio de energia</p><p>ultra-sônica, sob a forma de vibrações mecânicas de alta freqüência.</p><p>Tais vibrações são aplicadas sob pressão nas peças sobrepostas. Em função disso,</p><p>rompe-se a camada de óxido, iniciando-se o processo de difusão entre as peças.</p><p>Representação esquemática da soldagem</p><p>O processo é uma combinação das soldagem por atrito e pressão.</p><p>Ele atinge uma temperatura muito baixa, podendo ser aplicado a fitas e folhas de</p><p>pequena espessura. Sua grande vantagem está na larga faixa de aplicação, tanto a</p><p>tipos de materiais, quanto a faixa de espessura.</p><p>O processo tem sua principal aplicação em microtécnica, onde é comum a</p><p>necessidade de juntas monometálicas e bimetálicas, bem como a fabricação de</p><p>semicondutores, microcircuitos e contatos elétricos industriais.</p><p>A figura ao lado apresenta uma</p><p>radiografia de uma junta de folhas de</p><p>alumínio com 0,5mm de espessura,</p><p>ampliada, onde se evidencia a zona</p><p>soldada, cuja penetração na difusão</p><p>é mínima.</p><p>Radiografia ampliada de uma junta de</p><p>folhas de alumínio com 0,5mm de</p><p>espessura</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 267</p><p>Soldagem a arco plasma</p><p>O plasma é definido como sendo o quarto estado da matéria. É o resultado da</p><p>dissociação e ionização de um gás por efeito da corrente elétrica e da temperatura.</p><p>O arco plasma é capaz de atingir temperaturas até 25000ºC e são resultantes da</p><p>intensa geração de calor que ocorre nas recombinações que se sucedem entre uma</p><p>parte dos íons e elétrons e a parte dos átomos. O arco plasma, dessa forma, constitui-</p><p>se num condutor elétrico.</p><p>Quanto à abertura do arco, a soldagem plasma pode ser de dois tipos: arco transferido</p><p>e arco não transferido.</p><p>Representação esquemática da soldagem a plasma</p><p>Soldagem plasma com arco transferido</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 268</p><p>Arco não transferido</p><p>O arco é estabelecido entre um eletrodo e a própria pistola. O plasma é expelido da</p><p>pistola em forma de chama.</p><p>Soldagem plasma com arco não transferido</p><p>Gases de proteção</p><p>O gás plasma não é satisfatório na soldagem para a proteção da peça de fusão e da</p><p>zona de influência das elevadas temperaturas.</p><p>Daí a necessidade de se empregar um gás adicional de proteção. Como o gás de</p><p>proteção é condutor de eletricidade e também pode ionizar-se, o arco plasma sofre</p><p>influências que poderão estreitá-lo ou alargá-lo.</p><p>O argônio tem o efeito de alargar o arco, enquanto que o hélio ou uma mistura de hélio</p><p>com hidrogênio tendem a estreitá-lo.</p><p>Em função do gás de proteção, o perfil do cordão e a velocidade de soldagem também</p><p>podem ser influenciados.</p><p>Nos aços, a adição de hidrogênio (5 até 7%) reduz a tensão superficial na poça de</p><p>fusão e a tendência a mordeduras e crateras na zona de transição do cordão.</p><p>A superfície do cordão de solda e o dosador de gás permanecem livres de óxidos</p><p>através do efeito redutor.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 269</p><p>A adição demasiada de hidrogênio tem o efeito favorável à formação de porosidade na</p><p>solda.</p><p>Na soldagem de aços, pode ser utilizado argônio ou mistura dele com CO 2 .</p><p>Para outros materiais, em função de porosidades e perigo de fragilização, o hidrogênio</p><p>pode ser adicionado em pequenas porcentagens, porém isso não é aconselhável.</p><p>A adição do hélio eleva o custo do gás de proteção e, na polaridade invertida, dificulta</p><p>a ignição.</p><p>A tabela a seguir apresenta a composição do gás de proteção em função dos</p><p>materiais.</p><p>Tabela: Gases de proteção empregados</p><p>Metal-base Gás de proteção</p><p>Aços e aços ligados</p><p>Aços de alta liga</p><p>(Cr, Ni)</p><p>cobre e suas ligas</p><p>Alumínio e suas ligas</p><p>Níquel e suas ligas</p><p>Titânio e suas ligas</p><p>Zircônio</p><p>argônio + 5 ...10% h 2</p><p>argônio + 10 ...40% co 2</p><p>argônio + 0 ...8% h 2</p><p>hélio</p><p>argônio</p><p>hélio + argônio</p><p>argônio</p><p>hélio + argônio</p><p>hélio</p><p>argônio + 3...10% h 2</p><p>argônio</p><p>hélio + argônio</p><p>argônio</p><p>hélio</p><p>hélio + argônio</p><p>hélio</p><p>Pistola de soldagem</p><p>A pistola de soldagem a plasma possui um conjunto para sustentação do eletrodo de</p><p>tungstênio, o qual conduz a corrente elétrica, bem como passagens para os gases</p><p>plasma e de proteção.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 270</p><p>Possui também canais de circulação de água de refrigeração e um corpo dosador de</p><p>cobre com função de constringir o arco plasma.</p><p>Na extremidade externa, possui ainda um</p><p>bocal de cerâmica que tem a função de</p><p>orientar o fluxo de gases de proteção na</p><p>zona de solda. A figura ao lado apresenta</p><p>a representação esquemática da pistola</p><p>de solda.</p><p>Pistola de solda a plasma</p><p>Fonte de corrente</p><p>A fonte de energia utilizada é um retificador ou um gerador.</p><p>A soldagem é feita quase que exclusivamente com corrente contínua e polaridade</p><p>direta, com fonte de corrente constante.</p><p>Os retificadores têm uma voltagem de circuito em aberto que varia entre 65 a 80V. As</p><p>fontes de energia utilizadas para soldagem TIG podem ser convertidas para soldagem</p><p>a arco plasma. Entretanto, devem sempre estar conjugadas com um sistema auxiliar</p><p>para abertura de arco, que é uma peça essencial do equipamento para a soldagem a</p><p>arco plasma.</p><p>Eletrodo de soldagem</p><p>O eletrodo na soldagem a plasma é utilizado somente para estabelecer o arco elétrico.</p><p>É um eletrodo não consumível de tungstênio comercialmente puro (99,5%), ou de</p><p>tungstênio com adição de tório ou zircônio.</p><p>Estes eletrodos são os mesmos utilizados no processo TIG e são classificados pela</p><p>AWS A5-12.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI</p><p>Elas são</p><p>importantes e devem sempre ser observadas.</p><p>• Ler sempre as instruções que estão nos adesivos colocados na calota dos</p><p>cilindros.</p><p>• Ter atenção para os símbolos de riscos que figuram no quadro central do adesivo.</p><p>Ele é um símbolo usado mundialmente e normalizado pela norma ABNT NBR-</p><p>7502.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilêni</p><p>16</p><p>Manuseio e uso</p><p>Ao manusear ou usar cilindros, deve-se ter em mente as seguintes precauções de</p><p>segurança:</p><p>• Nunca tentar transferir gases de um cilindro para outro. Esta prática envolve</p><p>grandes riscos, e inúmeros acidentes fatais têm ocorrido.</p><p>• Não provocar aumento de pressão do cilindro por meio de calor ou chama.</p><p>• Não deixar, sobre o cilindro, objetos que possam dificultar o rápido fechamento da</p><p>válvula.</p><p>• Certificar-se de que vai usar o gás correto, consultando o código de cores.</p><p>Lembre-se: acetileno = cilindro bordô; oxigênio industrial = cilindro preto.</p><p>• Certificar-se de que no orifício de saída da válvula não haja sujeira. Em caso de</p><p>dúvida, abrir a válvula vagarosamente, só para dar um jato de limpeza, porém</p><p>nunca deve-se dirigi-lo para si ou para outras pessoas. Se tratar-se de acetileno,</p><p>deve-se dirigir o jato para áreas abertas onde não haja chama ou faísca.</p><p>• Colocar o regulador correto, no caso de uso individual, ou a serpentina (flexível)</p><p>apropriada, no caso de centrais.</p><p>Central de acetileno</p><p>Central de oxigênio</p><p>• Iniciar o atarraxamento da porca de conexão com a mão e, somente usar a chave</p><p>para o aperto final que deve ser o necessário para vedar. Abrir a válvula devagar,</p><p>sem jamais deixar o rosto frente aos manômetros.</p><p>• Verificar se não há vazamentos, usando solução de gás e sabão.</p><p>• Quando o cilindro esgotar-se, deve-se fechar a válvula para que seu interior não</p><p>seja contaminado. A seguir, faz-se a desconexão e coloca-se o capacete, no caso</p><p>dos removíveis.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênic</p><p>17</p><p>• Não usar martelo, tenaz ou chave que não seja apropriada para abrir válvulas de</p><p>cilindros.</p><p>• Antes de manusear cilindros de oxigênio, certificar-se de que não há graxa ou óleo</p><p>nas mãos e luvas.</p><p>• Manter as válvulas e conexão do cilindro de oxigênio isentas de graxa, óleo e</p><p>gorduras. Essas substâncias poderão provocar explosões em contato com o</p><p>oxigênio puro.</p><p>• Nunca usar oxigênio como ar comprimido para: limpar peças, limpar partidas de</p><p>motores, limpar tubulações, testar ferramentas pneumáticas, testar equipamentos</p><p>de pressão, etc.</p><p>• Nunca utilizar oxigênio para limpar ou refrigerar o próprio corpo. Qualquer mancha</p><p>de óleo, graxa ou gordura que estiver no corpo sofrerá ignição e graves</p><p>queimaduras serão a conseqüência. Além disso, o oxigênio ou qualquer outro gás,</p><p>quando dirigido para o próprio corpo, mesmo sob pressão relativamente baixa,</p><p>poderá lançar partículas sólidas em velocidades elevadas. Tais partículas poderão</p><p>penetrar no corpo como projéteis.</p><p>• Não tentar reparar válvula de cilindros que apresentam vazamentos ou que</p><p>estejam emperradas. Qualquer irregularidade deverá ser sanada por um técnico</p><p>especializado.</p><p>• Os cilindros com vazamento devem ser afastados da presença de chamas e</p><p>faíscas e levados para um ambiente aberto e ventilado e identificados com</p><p>etiquetas. As empresas fornecedoras devem ser imediatamente notificadas para as</p><p>posteriores providências.</p><p>• De modo algum, os cilindros de acetileno e oxigênio devem ser armazenados em</p><p>locais onde a temperatura possa elevar-se acima de 80ºC.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênico</p><p>18</p><p>Fogo em cilindro de acetileno</p><p>Ao iniciar fogo em cilindro de acetileno, deve-se tomar as seguintes medidas de</p><p>segurança:</p><p>• Fechar a válvula do cilindro imediatamente. Se a temperatura estiver ao redor de</p><p>30 a 50ºC, resfriar o cilindro com bastante água.</p><p>• Quando o fogo não se extinguir pelo fechamento da válvula, resfriar o cilindro,</p><p>posicionando-se em local protegido, como atrás de uma parede.</p><p>• Avise imediatamente a empresa fornecedora.</p><p>• Se ainda houver vaporização no cilindro, continuar com o resfriamento.</p><p>• Quando não se observa mais nenhuma vaporização, continuar resfriando o cilindro</p><p>por mais 15 minutos. A seguir, verificar a temperatura do cilindro com as mãos,</p><p>pelo tato. Nenhum cilindro deverá estar mais quente que uma faixa de temperatura</p><p>entre 30º e 50ºC.</p><p>• Colocar o cilindro em um local seguro, preferencialmente imerso em água por pelo</p><p>menos 24 horas. Cilindros com temperaturas superiores a 36ºC não devem ser</p><p>removidos.</p><p>• Se o cilindro em chamas estiver próximo a outros cilindros de acetileno ou outros</p><p>gases comprimidos, estes também devem ser resfriados com água e, se possível,</p><p>removidos do local.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênico</p><p>19</p><p>• Não fumar e eliminar todas as fontes de ignição que possam estar presentes nas</p><p>proximidades.</p><p>• Usar luvas de abestos para fechar a válvula em chamas.</p><p>Resumo</p><p>• Manter o local de trabalho limpo, antes de operar com o maçarico oxiacetilênico.</p><p>• Retirar todo material inflamável do local de trabalho, antes de operar com o</p><p>maçarico oxiacetilênico.</p><p>• Manter uma boa ventilação no local de trabalho.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênico</p><p>20</p><p>• Usar sempre o equipamento individual de segurança.</p><p>• Usar a válvula contra retrocesso, tanto no regulador de pressão de oxigênio como</p><p>no de acetileno, para impedir que o retorno da chama, refluxo de gases ou ondas</p><p>de pressão atinjam o regulador ou o cilindro.</p><p>• Manusear os cilindros de gás com cuidado. Eles não devem sofrer choques ou</p><p>impactos mecânicos.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênic</p><p>21</p><p>• Nunca deixar a chama do maçarico aquecer o cilindro de oxigênio e acetileno.</p><p>• Fechar imediatamente as válvulas dos cilindros de gases em caso de acidentes.</p><p>• Verificar se não há vazamento de gases nas mangueiras e conexões. Vazamentos</p><p>de oxigênio podem pegar fogo passando-o para um material combustível como a</p><p>roupa, por exemplo. Lembre-se: oxigênio puro em presença de graxa, óleo ou</p><p>gorduras é sinônimo de explosão e incêndio.</p><p>Soldagem pelo processo oxiacetilênico</p><p>22</p><p>• Nunca soldar ou cortar recipientes metálicos que tenham sidos utilizados para</p><p>líquidos combustíveis antes de uma limpeza prévia do seu interior. Explosões</p><p>desses recipientes são mais comuns do que se imagina.</p><p>• Usar tenaz (espécie de alicate) para remover materiais metálicos aquecidos, de</p><p>pequeno porte, de um local para outro.</p><p>No caso de retrocesso de chama, proceda da seguinte maneira:</p><p>• Feche a válvula que regula a saída de oxigênio do maçarico.</p><p>• Feche a válvula que regula a saída de acetileno do maçarico.</p><p>• Esfrie o maçarico introduzindo-o em um recipiente com água.</p><p>• Retire o maçarico e abra a válvula de oxigênio para retirar a água que tenha</p><p>penetrado no maçarico.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>23</p><p>Eletricidade dinâmica</p><p>Tensão - Corrente -</p><p>Resistência</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• As unidades derivadas de tensão, corrente e resistência.</p><p>• A fórmula a ser aplicada para o cálculo da resistência {R =</p><p>A</p><p>. lρ</p><p>}.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Os instrumentos de medição e sua ligação nos circuitos elétricos.</p><p>• Os símbolos para grandeza e unidade de tensão, corrente e resistência.</p><p>• A classificação dos materiais em função da condutibilidade elétrica.</p><p>• Os símbolos para os instrumentos de medição, usados nos desenhos de circuitos</p><p>elétricos.</p><p>Ser capaz de</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Descrever a diferença de potencial (tensão), como causa da corrente elétrica.</p><p>• Descrever a corrente elétrica como movimento dos elétrons livres.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>24</p><p>Tensão (diferença de potencial)</p><p>Anteriormente, nós estudamos as cargas estáticas, ou seja, cargas em repouso.</p><p>A eletricidade dinâmica refere-se a cargas elétricas em movimento, de um átomo para</p><p>outro.</p><p>Esse movimento é idêntico a um trem em movimento, pois,</p><p>271</p><p>Correntes de soldagem</p><p>A soldagem a arco plasma pode ser executada com correntes externamente baixas, se</p><p>comparadas com o processo TIG. Muitas vezes, a corrente situa-se entre 0,1 a 1 A As</p><p>correntes consideradas baixas variam de 0,1 a 100 A, e as altas correntes as que</p><p>variam de 100 a 500 A.</p><p>A corrente contínua com polaridade direta é igualmente usada, exceto quando a</p><p>soldagem é feita em alumínio, ocasião em que se utiliza a polaridade inversa. A</p><p>polaridade direta oferece uma maior penetração, enquanto que a polaridade inversa é</p><p>adequada para a retirada das camadas do óxido.</p><p>Voltagem de soldagem</p><p>Os efeitos produzidos pela variação da voltagem são os mesmos daqueles</p><p>encontrados na soldagem TIG, embora os valores de voltagem de arco aplicados</p><p>sejam maiores que 50V.</p><p>Aplicação do processo</p><p>A soldagem a arco plasma é adaptável para unir aços-carbono, aços-liga, aços</p><p>inoxidáveis, metais refratários, ligas de cobre, ligas de níquel, ligas de alumínio e ligas</p><p>de titânio.</p><p>Quanto à espessura das peças a se soldarem, a faixa de aplicação varia de 0,1 a</p><p>10mm.</p><p>Soldagem por feixe de elétrons</p><p>É um processo de soldagem, no qual a energia é produzida pelo impacto de um feixe</p><p>de elétrons focalizado.</p><p>O equipamento permite a concentração de energia num ponto cujo diâmetro varia em</p><p>torno de 0,1 a 0,2mm.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 272</p><p>Os equipamentos para execução de tal processo são o emissor de elétrons, que</p><p>produz e acelera o fluxo de elétrons, o sistema de focalização e controle de feixe e a</p><p>câmara de trabalho a bomba de vácuo, que faz com que se opere à baixa pressão.</p><p>Representação esquemática da soldagem por feixe de elétrons</p><p>A baixa pressão na câmara de trabalho, em torno de 10 4− mbar, é necessária para</p><p>transmitir a geração e passagem dos elétrons, e também para se prevenirem danos ao</p><p>catodo aquecido ou ao filamento, por contaminação.</p><p>A operação no vácuo é ideal para a soldagem em metais sensíveis à contaminação</p><p>pela atmosfera.</p><p>Tal processo se aplica a todos os metais em operações, que abrangem desde a</p><p>microssolda até a soldagem em peças com 100mm de espessura.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 273</p><p>Soldagem por feixe de luz</p><p>É um processo de fusão no qual a fonte de energia é um raio de luz com potência</p><p>nominal de 5KW. A peça é aquecida pela transformação da energia de radiação em</p><p>calor.</p><p>Soldagem por feixe de luz, representação esquemática</p><p>A densidade de potência corresponde a 3000W / cm2, que é bem menor que na solda</p><p>a gás, cuja densidade de potência é 10.000W / cm2.</p><p>O processo é aplicado em geral para solda e revestimentos de chapas finas de até</p><p>1mm de espessura, assim como para a solda fraca e forte.</p><p>O equipamento deve ser blindado contra radiações; caso contrário, o operador</p><p>necessita de óculos de proteção contra radiações luminosas.</p><p>Questionário-resumo</p><p>1 Qual a diferença fundamental entre o processo de soldagem por arco submerso e o</p><p>processo a arco elétrico convencional ?</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 274</p><p>2 Qual a aplicação da soldagem por arco submerso quando se utiliza eletrodo de</p><p>fita?</p><p>3 Qual a importância do fundente no processo de soldagem por eletroescória ?</p><p>4 Quais os principais tipos de soldagem por pressão ?</p><p>5 Qual a fonte de energia que se utiliza o processo de soldagem ?</p><p>6 Qual o princípio utilizado na soldagem de peças por explosão ?</p><p>7 Em que se baseia o processo de soldagem por hidrogênio atômico ?</p><p>8 Descreva o processo de soldagem por ultra-som.</p><p>9 Explique o processo de soldagem a arco plasma .</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 275</p><p>Corte por ação térmica e</p><p>goivagem</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Diferentes processos de corte por ação térmica;</p><p>• Diversos tipos de goivagem;</p><p>• Diferentes possibilidades de aplicação de corte e goivagem.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Características do corte a chama oxiacetilênica;</p><p>• Princípio do corte a arco elétrico;</p><p>• Tipos de corte: manual e semi-automático;</p><p>• Fatores que influenciam a qualidade da superfície cortada;</p><p>• Tipos de cortes a sua execução;</p><p>• Características da soldagem a chama e a arco elétrico.</p><p>Ser capaz de</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Empregar o processo mais conveniente de corte por ação térmica ou goivagem;</p><p>• Avaliar a qualidade da superfície cortada;</p><p>• Corrigir problemas referentes à qualidade da superfície de corte em função dos</p><p>parâmetros aplicados.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 276</p><p>Corte oxiacetilênico</p><p>O corte oxiacetilênico é um procedimento térmico para cortar aços não ligados ou de</p><p>baixa liga.</p><p>O procedimento se baseia na propriedade inerente dos aços de se oxidarem</p><p>rapidamente em contato com o oxigênio puro, ao atingirem a temperatura que queima</p><p>– aproximadamente 1200ºC.</p><p>Através da chama de aquecimento prévio do maçarico de corte, o aço é aquecido à</p><p>temperatura de queima, a qual é inferior à temperatura de fusão. Após atingir essa</p><p>temperatura, abre-se a válvula de oxigênio puro.</p><p>O oxigênio puro sob pressão atua na região de corte provocando grande oxidação e</p><p>queima do aço.</p><p>Corte oxiacetilênico manual</p><p>A combustão se processa rapidamente, porém apenas na região em que incide o jato</p><p>de oxigênio. Com a queima, produz-se óxido, que possui grande fluidez e é eliminado</p><p>pelo jato de oxigênio. A força do jato de oxigênio produz superfícies lisas de corte na</p><p>peça.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 277</p><p>Bicos de corte</p><p>Os bicos de corte possuem na mesma peça saídas anelares da chama, com as quais</p><p>se processa o aquecimento, e uma saída central para o oxigênio, com a qual se</p><p>processa o corte. Para o aquecimento, deve ser usada a chama neutra.</p><p>As figuras a seguir apresentam alguns tipos de bicos de corte.</p><p>Esquema de bicos de corte</p><p>a) Orifício para chama de aquecimento</p><p>b) Jato de oxigênio de corte</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 278</p><p>A potência de corte dos maçaricos de bicos cambiáveis atinge até a espessura de</p><p>10mm. Os maçaricos manuais de corte podem ser utilizados para espessuras de até</p><p>300mm.</p><p>Existem ainda maçaricos especiais, cuja potência proporciona corte de espessuras de</p><p>até 2000mm de material. Portanto, os bicos de corte são selecionados em função da</p><p>espessura da chapa a ser cortada.</p><p>Dados operacionais</p><p>A tabela a seguir, que se refere à série 1502-W Martins, apresenta um exemplo da</p><p>utilização de bicos de corte, com os parâmetros de operação.</p><p>Convém lembrar que cada equipamento traz dados operacionais do fabricante, os</p><p>quais fornecem as condições de trabalho.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 279</p><p>Tabela</p><p>*pressão dos gases</p><p>(kg/cm 2 )</p><p>Consumo dos gases **</p><p>(m 3 /h)</p><p>Espessura</p><p>de corte</p><p>(mm)</p><p>Bico</p><p>(no)</p><p>Oxigênio Acetileno</p><p>Velocidade</p><p>linear de corte</p><p>(cm/min) C-205 Oxigênio Acetileno</p><p>3,2</p><p>6,4</p><p>9,5</p><p>12,7</p><p>15,9</p><p>19,1</p><p>25,4</p><p>38,1</p><p>50,8</p><p>76,2</p><p>100</p><p>125</p><p>150</p><p>200</p><p>250</p><p>300</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>6</p><p>8</p><p>10</p><p>12</p><p>1,5 -1,4</p><p>1,75-2,18</p><p>1,50-2,10</p><p>2,18-2,60</p><p>2,80-3,21</p><p>1,60-2,15</p><p>2,20-2,62</p><p>3,30-4,15</p><p>2,40-2,80</p><p>3,00-3,50</p><p>4,55-5,30</p><p>4,20-4,55</p><p>4,90-5,30</p><p>4,95-5,40</p><p>5,9 -6,60</p><p>5,60-6,30</p><p>0,35</p><p>0,42</p><p>0,35</p><p>0,42</p><p>0,35</p><p>0,42</p><p>0,49</p><p>0,35</p><p>0,42</p><p>0,49</p><p>0,56</p><p>0,63</p><p>0,84</p><p>0,77</p><p>92</p><p>76</p><p>64</p><p>51</p><p>46</p><p>41</p><p>35,7</p><p>33,2</p><p>28,1</p><p>25,4</p><p>23,0</p><p>20,0</p><p>17,8</p><p>12,7</p><p>10,0</p><p>8,0</p><p>0,95</p><p>1,25</p><p>1,70</p><p>2,00</p><p>2,32</p><p>2,74</p><p>3,41</p><p>4,71</p><p>5,50</p><p>6,50</p><p>8,80</p><p>11,40</p><p>13,00</p><p>17,90</p><p>20,40</p><p>24,00</p><p>0,25</p><p>0,28</p><p>0,30</p><p>0,33</p><p>0,36</p><p>0,39</p><p>0,45</p><p>0,51</p><p>0,56</p><p>0,64</p><p>0,70</p><p>0,86</p><p>1,00</p><p>1,14</p><p>1,28</p><p>1,40</p><p>Tipos de maçarico para corte manual</p><p>Existem vários tipos de maçaricos para corte manual, os quais se prestam a variados</p><p>tipos de trabalhos.</p><p>Tipos:</p><p>• Maçarico para corte reto, com roldana de deslocamento;</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 280</p><p>• Maçarico para corte reto, com ponte posicionadora de altura;</p><p>• Maçarico para corte de cabeça de rebites;</p><p>• Maçarico para corte de barras perfiladas, com ponta posicionadora de altura;</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 281</p><p>• Maçarico para corte circular, com roldana para deslocamento;</p><p>• Maçarico para cortes circulares de pequenos diâmetros, com ponta posicionadora;</p><p>• Maçarico para corte de tubos e cilindros, com dispositivo de regulagem e com</p><p>roldanas para deslocamento;</p><p>Qualidade do corte</p><p>A superfície de corte figura a seguir, deve apresentar um bom acabamento, o que</p><p>significa que deve obedecer às seguintes características:</p><p>• Pequena defasagem;</p><p>• Superfície regular de corte;</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 282</p><p>• Fácil despreendimento da escória;</p><p>• Aresta superior de corte levemente arredondada.</p><p>Qualidade do corte</p><p>Classificação dos cortes</p><p>Os cortes são definidos em função da chapa que se deseja cortar e podem ser leves,</p><p>médios ou pesados.</p><p>• Leves, para chapas até 1”:</p><p>• Médios, para chapas de 1” até 5”;</p><p>• Pesados, para chapas com mais de 5”.</p><p>Tipos de corte</p><p>Os cortes são classificados também quanto à superfície e podem ser:</p><p>• Corte reto;</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 283</p><p>• Corte em chanfro;</p><p>• Corte com chanfro e nariz;</p><p>• Corte com duplo chanfro;</p><p>• Corte com duplo chanfro e nariz.</p><p>Máquinas de corte</p><p>O corte oxiacetilênico por meio de maçarico guiado a máquina é um procedimento de</p><p>valor incalculável em trabalhos de elaboração de metais.</p><p>Quando o corte é mecanizado, a chama representa vantagens de acabamento</p><p>superior, grande aumento da produção e um custo final efetivamente mais baixo que o</p><p>de processo manual.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 284</p><p>Quanto ao tipo, podem ser portáteis, como apresenta a figura abaixo, ou estacionários.</p><p>Máquinas de corte portátil</p><p>1 Suporte do maçarico</p><p>2 Escala do corte</p><p>3 Chapa de proteção do calor</p><p>4 Regulagem lateral do maçarico</p><p>5 Regulagem fina da altura do maçarico</p><p>6 Bloco de ligações</p><p>7 Mangueiras de acetileno e oxigênio</p><p>8 Válvula de regulagem para oxigênio</p><p>9 Válvula de engrenagem para acetileno</p><p>10 Válvula de oxigênio de corte</p><p>11 Condutores de corrente da rede</p><p>12 Conexão da mangueira de acetileno</p><p>13 Conexão da mangueira de oxigênio</p><p>14 Botão de regulagem da velocidade</p><p>15 Partida do motor</p><p>16 Rolo de guia para corte retos</p><p>17 Rolos para cortes curvos</p><p>18 Regulador de altura do maçarico</p><p>19 Cabeça do bico do maçarico de corte</p><p>20 Placa de fixação dos maçaricos</p><p>As máquinas podem executar cortes retos ou copiar perfis, como ocorre com as</p><p>copiadoras pantográficas. As copiadoras podem trabalhar com gabaritos comandados</p><p>por fotocélula, trabalhando em escola 1:1 do desenho a ser copiado.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 285</p><p>Através de variadoras, pode-se ter velocidades de corte na faixa de 100 a</p><p>1000mm/minutos.</p><p>Tipos de cortes em chanfros por máquinas</p><p>Chanfro simples</p><p>Neste tipo de corte, usam-se dois maçaricos: o primeiro posicionado na vertical,</p><p>aparando a borda da chapa; o segundo com o ângulo de indicação que se deseja</p><p>executar o corte. O maçarico que executa o corte do ângulo deve ter uma chama de</p><p>preaquecimento mais intensa porque, em função da inclinação, ocorre perda de</p><p>rendimento que deve ser compensada.</p><p>Tipos de cortes</p><p>Chanfro duplo</p><p>Para a execução deste chanfro, utilizam-</p><p>se três maçaricos: o primeiro cortando</p><p>verticalmente; o segundo fazendo o corte</p><p>de fundo e o terceiro executando o corte</p><p>de topo.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 286</p><p>A distância entre os dois primeiros maçaricos deve ser suficiente para separar os jatos</p><p>de oxigênio e de corte.</p><p>No caso de a temperatura abaixar após o primeiro corte, será formado um filme de</p><p>óxido solidificado pelo calor dos dois primeiros, podendo o corte, portanto, ficar mais</p><p>atrasado.</p><p>Para o início do segundo e terceiro cortes, não é necessário parar a máquina. Em</p><p>chapas finas (até "4</p><p>3 ), a distância será de 10 a 12mm. Quando a chapa for de</p><p>espessura maior, a distância entre o maçarico será menor.</p><p>Nos casos em que o corte do segundo maçarico é feito fora da zona aquecida pelo</p><p>primeiro, pode-se posicionar os dois no mesmo alinhamento (perpendicular à direção</p><p>do corte), dando porém mais inclinação ao segundo maçarico, fazendo com que o jato</p><p>do oxigênio passe por trás do jato do primeiro.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 287</p><p>Dessa forma, os dois primeiros maçaricos aquecem a mesma área e beneficiam o</p><p>terceiro, que pode iniciar o corte sem que a máquina seja parada.</p><p>Defeitos típicos em corte a gás</p><p>Um corte bem executado assegura uma face lisa, sem oxidação excessiva e no</p><p>esquadro com as faces da chapa ou peça.</p><p>Os erros de seleção dos parâmetros dão os efeitos mostrados em seguida.</p><p>Defeitos nas arestas</p><p>Canto superior arredondado</p><p>Pode ocorrer por utilização muito lenta do avanço do maçarico; distância do bico</p><p>excessiva ou insuficiente; bico grande demais para o corte; ou ainda, pressão</p><p>excessiva do oxigênio ou acetileno.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 288</p><p>Canto inferior arredondado</p><p>Pode ocorrer por excesso de velocidade ou excesso de oxigênio.</p><p>Indentação do canto inferior</p><p>Pode ocorrer por excesso de velocidade ou excesso de oxigênio.</p><p>Mordedura no canto superior com escória</p><p>Pode ocorrer quando a chama está forte demais.</p><p>Defeitos na face de corte no sentido vertical</p><p>Processo no canto superior</p><p>Pode ocorrer quando se utilizam bico</p><p>sujo ou pressão excessiva de</p><p>oxigênio.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 289</p><p>Rasgo convergente</p><p>Ocorre quando a distância entre o bico e a peça ou a pressão de oxigênio são</p><p>excessivas.</p><p>Rasgo divergente</p><p>Normalmente ocorre quando se utiliza excesso de oxigênio.</p><p>Concavidade</p><p>A concavidade pode ocorrer ao se utilizar bico muito pequeno, obstruído ou danificado</p><p>também por oxigênio insuficiente.</p><p>Ondulação</p><p>Pode ser ocasionada pela utilização de bico sujo ou oxigênio insuficiente.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 290</p><p>Desvio angular</p><p>Ocorre através do posicionamento incorreto do bico ou jato de oxigênio desviado por</p><p>rebarbas ou sujeiras.</p><p>Defeitos na face de corte no sentido longitudinal</p><p>Ondulação recurvada para trás no fundo</p><p>Ocorre devido á velocidade excessiva, bico muito pequeno ou oxigênio insuficiente.</p><p>Ondulação recurvada para frente no centro</p><p>Ocasionada por jato de oxigênio prejudicado pela sujeira ou pela rebarba ou bico</p><p>inclinado para frente.</p><p>Ondulação em S</p><p>Pode ser provocada por sujeira, desgaste ou rebarba no bico.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 291</p><p>Ondulação desuniforme</p><p>Pode ser provocada por aplicação de velocidade não uniforme ou, ainda, existência de</p><p>incrustações</p><p>na chapa.</p><p>Profundidade excessiva</p><p>Normalmente causada por distância insuficiente do bico ou chama muito forte. É algo</p><p>comum se o material é um aço-liga.</p><p>Profundidade desuniforme</p><p>Ocorre por variação na velocidade de condução do maçarico.</p><p>Indentações ocasionais</p><p>Ocorrem quando há crepitações da chama, ferrugem ou syujeira na chapa.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 292</p><p>Indentações contínuas</p><p>Podem ser ocasionadas pela distância insuficiente do bico, chama muito fraca, sujeira</p><p>ou ferrugem na chapa.</p><p>Indentações na parte inferior</p><p>Ocorrem por deformação da chama devido a sujeira ou bico danificado.</p><p>Corte incompleto</p><p>Corte incompleto no final</p><p>Ocorre quando o jato de oxigênio não é uniforme devido a rebarba ou sujeira no bico.</p><p>Corte perdido</p><p>Ocorre se a distância do bico à chapa é excessiva; por bico sujo, gasto ou com</p><p>rebarbas; por chapa suja ou com ferrugem. Pode ocorrer também em chapa com alto</p><p>teor de carbono ou com separação internas.</p><p>Defeitos por escórias</p><p>Escorrimento</p><p>Normalmente ocorre quando se utilizam chama</p><p>fraca ou oxigênio insuficiente.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 293</p><p>Crosta adesiva</p><p>Este caso é possível de ocorrer quando a chapa de aço cortada é de aço-liga.</p><p>Defeitos por trincas</p><p>As trincas podem ocorrer na face do corte, tanto na região superior, como inferior da</p><p>chapa.</p><p>Ocorrem com mais freqüência nos aços de alto teor de carbono, de altas ligas ou</p><p>temperado, devido à insuficiência do preaquecimento ou ainda motivadas por um</p><p>resfriamento rápido demais.</p><p>Corte com arco elétrico</p><p>É um processo de corte em que os metais a serem cortados são fundidos pelo calor de</p><p>um arco elétrico entre o eletrodo e a peça. Após a fusão, um jato de ar comprimido</p><p>remove o metal fundido. Normalmente é um processo usado em todas as posições,</p><p>porém pode ser operado automaticamente.</p><p>O processo pode ser utilizado em metais ferrosos e alguns não-ferrosos. É comumente</p><p>utilizado na goivagem de soldas e para reparos de fundição. O processo requer uma</p><p>habilidade de corte relativamente alta.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 294</p><p>A qualidade de superfície de corte deixa a desejar. A figura a seguir, apresenta o</p><p>processo simplificado.</p><p>Corte com eletrodo de carvão e jato indireto</p><p>Corte a arco elétrico com eletrodo metálico</p><p>A figura abaixo apresenta o processo simplificado, no qual o arco elétrico é gerado</p><p>com a peça através de um eletrodo metálico, que possui um orifício central por onde</p><p>flui o jato de ar comprimido ou oxigênio a elevada velocidade.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 295</p><p>A ação do jato diretamente no arco elétrico e, conseqüentemente, na região de fusão,</p><p>oferece melhores condições de corte, obtendo-se superfície de qualidade melhor que</p><p>no processo anterior.</p><p>Corte a plasma</p><p>O corte a plasma se utiliza do calor de um arco elétrico combinado com um gás</p><p>ionizado (plasma, que é o quarto estado da matéria). O arco obtido atinge a</p><p>temperatura de até 20 000ºC, sendo, dessa forma, utilizado para o corte de qualquer</p><p>metal ferroso ou não-ferroso.</p><p>É um processo de corte que separa os metais pela fusão de uma área localizada com</p><p>um arco constrito, e pela remoção do material fundido com um jato de gás ionizado</p><p>quente, em alta velocidade.</p><p>Corte a plasma</p><p>Pode ser utilizado no corte manual, com maçarico portátil, ou em corte mecanizado,</p><p>utilizando-se máquinas extremamente precisas e dispositivos especiais de traçagem.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 296</p><p>O seu maior uso é no corte de aços e metais não-ferrosos de espessuras finas até</p><p>médias. É muito utilizado para metais que contém elementos de liga os quais</p><p>produzem óxidos refratários, por exemplo, aços inoxidáveis e alumínio. Requer menos</p><p>habilidade do operador que nos demais processos, com exceção do corte manual, em</p><p>que o equipamento é mais complexo.</p><p>Tabela: Parâmetros para corte a plasma</p><p>material</p><p>es</p><p>p</p><p>es</p><p>su</p><p>ra</p><p>C</p><p>o</p><p>rr</p><p>en</p><p>te</p><p>L</p><p>ar</p><p>g</p><p>u</p><p>ra</p><p>d</p><p>o</p><p>ca</p><p>n</p><p>al</p><p>V</p><p>el</p><p>o</p><p>ci</p><p>d</p><p>ad</p><p>e</p><p>d</p><p>o</p><p>a</p><p>va</p><p>n</p><p>ço</p><p>C</p><p>o</p><p>n</p><p>su</p><p>m</p><p>o</p><p>d</p><p>o</p><p>g</p><p>ás</p><p>Mm A Mm Mm/min Ar H 2 N 2</p><p>2 50 2,0 1600 5 - 10</p><p>5 50 2,0 1000 12 8 -</p><p>5 50 2,0 1800 12 8 -</p><p>10 100 3,0 800 12 8 -</p><p>20 100 3,0 400 12 8 -</p><p>20 250 4,5 800 15 12 -</p><p>40 250 4,5 300 15 12 -</p><p>60 250 4,5 150 15 12 -</p><p>Aço de alta</p><p>liga</p><p>125 500 9,0 100 30 15 -</p><p>5 50 2,0 1500 12 8 -</p><p>5 100 3,0 2500 12 8 -</p><p>10 100 3,0 1200 12 8 -</p><p>20 100 3,0 600 12 8 -</p><p>40 250 4,5 500 15 12 -</p><p>Alumínio</p><p>85 250 4,5 150 15 12 -</p><p>No processo de corte a plasma, usa-se um arco constrito atirado entre um eletrodo,</p><p>resfriado à água, e a peça. O orifício que restringe o arco também é resfriado por água.</p><p>No processo, é utilizada a corrente contínua com eletrodo negativo.</p><p>A qualidade da superfície de corte é superior a dos demais processos, devido à</p><p>elevada temperatura encontrada.</p><p>Características do processo</p><p>Em função das espessuras das peças, que variam de 6 a 150mm, pode-se atingir</p><p>velocidades de corte de 10 a 450m/h.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 297</p><p>A faixa de corrente utilizada varia de 70 a 1000 A, em função da superfície de corte de</p><p>que se necessita. Além dos equipamentos necessários fonte de energia, sistema de</p><p>refrigeração e maçaricos – há os gases consumíveis, que são oxigênio combinado com</p><p>um gás que pode ser argônio, hidrogênio ou nitrogênio.</p><p>Atualmente, utiliza-se uma mistura de argônio e hidrogênio, com a qual se obtêm uma</p><p>potência e uma qualidade de corte muito superiores ao hidrogênio.</p><p>Goivagem</p><p>Goivagem a gás</p><p>A operação de goivagem está intimamente ligada à de soldagem. A goivagem a chama</p><p>consiste na remoção do material, trabalhando-se com eixo do bico do maçarico</p><p>inclinado de 25 a 35º em relação à superfície da chapa a ser trabalhada, conforme</p><p>mostra a figura abaixo.</p><p>Preaquecimento da peça</p><p>O metal goivado é removido por meio de jato de oxigênio a pressão, ocasião em que a</p><p>escória formada também é eliminada. Este método de goivagem é empregado</p><p>principalmente na limpeza e acabamento da raiz de solda, na remoção de cordões de</p><p>solda defeituosos e em confecções de canais de solda.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 298</p><p>Goivagem a arco elétrico</p><p>A goivagem a ar com arco elétrico é outro processo muito empregado. Nele, o arco é</p><p>gerado entre um eletrodo de carvão revestido de cobre e o metal-base, conforme</p><p>ilustração da figura abaixo.</p><p>Goivagem a arco elétrico</p><p>No porta-eletrodo existe um orifício em que flui o jato de ar comprimido, o qual executa</p><p>a mesma função do oxigênio, apresentada no método anterior, ou seja, após provocar</p><p>a oxidação, remove a escória fundida.</p><p>O processo utiliza a corrente contínua com polaridade inversa.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 299</p><p>As figuras a seguir apresentam esquematicamente as operações na goivagem a arco</p><p>elétrico e a ar comprimido, utilizando-se eletrodos de carvão revestidos, bem como</p><p>alguns parâmetros de operação.</p><p>Goivagem a arco elétrico e a ar comprimido</p><p>Corrente: 260 a 800 A</p><p>Avanço: 350 a 550 mm / min</p><p>Quantidade de calor: ≈ 2,5WE / s (*)</p><p>Quantidade de ar comprimido: 187 a 626 / min</p><p>Pressão: 4 a 6 bar</p><p>Nos processos mais atuais, utilizam-se eletrodos que já possuem um canal interno,</p><p>através do qual flui o jato de ar comprimido.</p><p>O ar injetado a uma pressão de 60 a 70N/cm 2 (50 a 100 l s/pol 2 ).</p><p>* WE / s ⇒ caloria por segundo</p><p>Goivagem a arco elétrico e oxigênio</p><p>Através deste processo, pode-se executar goivagem em materiais</p><p>ferrosos e não-</p><p>ferrosos e sua ligas, bem como em aço de baixa liga. Podem-se também, em casos</p><p>especiais, executar, de modo simples e rápido, furos de 6 a 9mm de chapas de aço de</p><p>até 200mm de espessura.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 300</p><p>Como apresenta a figura a seguir o eletrodo é construído de um tubo metálico de</p><p>paredes finas, possibilitando o fluxo de oxigênio a alta pressão. Seu diâmetro externo</p><p>situa-se na faixa de 5 a 8mm e o interno entre 1,5 a 3,5mm.</p><p>Eletrodo metálico</p><p>Entre as vantagens, pode-se salientar a elevada velocidade de trabalho – em torno de</p><p>1000mm/min.</p><p>As figuras a seguir apresentam operações de goivagem do processo, bem como</p><p>alguns parâmetros do trabalho.</p><p>Goivagem a arco elétrico e oxigênio</p><p>Corrente: 110 a 350 A</p><p>Avanço: 750mm/min</p><p>Quantidade de calor: ≈ 1,5WE/s</p><p>Quantidade de oxigênio: 150 a 316 l /min</p><p>Pressão: 3bar</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 301</p><p>Considerações</p><p>A goivagem a arco elétrico apresenta uma eficiência 2 a 3 vezes maior que nos</p><p>processos a gás, além de provocar uma zona termicamente afetada mais estreita,</p><p>influenciando de forma reduzida o metal-base.</p><p>Esses fatores fazem com que sua utilização atualmente seja bem maior que a</p><p>goivagem a gás.</p><p>Questionário-resumo</p><p>1 Descreva o corte oxiacetilênico.</p><p>2 Cite três características de um corte de boa qualidade.</p><p>3 Quais os principais tipos de corte ?</p><p>4 O que são máquinas de corte ?</p><p>5 Como podemos executar um chanfro duplo ?</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 302</p><p>6 Qual a importância do pó de ferro no corte a gás ?</p><p>7 Cite três principais defeitos no corte.</p><p>8 Descreva o corte a arco elétrico.</p><p>9 Por que o corte a plasma é indicado para os aços inoxidáveis ?</p><p>10 Descreva a goivagem a gás.</p><p>11 Descreva a goivagem a arco elétrico.</p><p>12 Quais as principais vantagens da goivagem por arco elétrico sobre goivagem a</p><p>gás?</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 303</p><p>Procedimentos e elementos</p><p>de soldagem</p><p>Objetivo</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Procedimentos na preparação e execução de uniões soldadas;</p><p>• Elementos essenciais a uma boa soldagem.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Principais tipos de juntas básicas;</p><p>• Tipos básicos de chanfros aplicados nas uniões soldadas;</p><p>• Diferentes procedimentos a serem observados nas posições de soldagem;</p><p>• Cordões de solda, tipos e procedimentos na sua execução.</p><p>Ser capaz</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Executar a preparação de uniões soldadas;</p><p>• Planejar uma seqüência racional de soldagem;</p><p>• Interpretar o tipo de eletrodo pela classificação normalizada.</p><p>Junções soldadas</p><p>Introdução</p><p>Quando se elaboram desenhos, devem ser fornecidas as disposições em que as peças</p><p>devem ser soldadas umas às outras. Essa disposição são as próprias juntas a serem</p><p>executadas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 304</p><p>Tipos básicos de juntas</p><p>As juntas soldadas comumente utilizadas em estrutura de aço são basicamente</p><p>classificadas como juntas de topo, juntas em T, juntas de canto e juntas sobrepostas.</p><p>Além dessas, existem juntas com formato em cruz, juntas com talas de reforço e juntas</p><p>de quina, que são variações dos tipos de juntas básicas, conforme as figuras a seguir.</p><p>Cada tipo específico de junta é, além disso, subdividido em vários grupos. Na junção</p><p>da peça, forma-se um canal através de chanfros, o qual deve ter uma forma perfeita</p><p>para possibilitar uma boa soldagem.</p><p>Tipos de juntas</p><p>Juntas de cordões de solda</p><p>A forma do cordão de solda indica como deve ser preparada a junta e em qual forma</p><p>para o cordão desejado.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 305</p><p>O quadro a seguir apresenta os diversos tipos de juntas e cordões de solda, segundo a</p><p>DIN 1912, e respectivas simbologias.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 306</p><p>Preparação das juntas e execução dos chanfros</p><p>As mais simples preparações de juntas são aquelas onde os chanfros são executados</p><p>com cortes retos através de tesouras mecânicas, como por exemplo, uma junta Ι de</p><p>chapa com até 3mm de espessura em apenas um lado.</p><p>Nas junções dos tipos V e X, bem como suas variações, os chanfros podem ser</p><p>preparados através de processos mecânicos, ou ainda, com a utilização do corte por</p><p>chama.</p><p>Porém, as juntas em V e suas variações geralmente apresentam um custo maior por</p><p>terem de ser executadas por usinagem com cavacos.</p><p>As figuras a seguir apresentam exemplos de juntas;</p><p>Exemplos de preparação</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 307</p><p>Os chanfros são mostrados na figura a seguir.</p><p>Alguns tipos de chanfros</p><p>Junções com peças tubulares</p><p>Além da soldagem frontal em tubos, existem outros tipos de junções muito</p><p>empregadas nas indústrias petroquímicas, hidroelétricas e nas instalações de</p><p>transporte de fluídos, gases ou materiais em suspensão.</p><p>Um tipo de junção amplamente utilizada são as estruturas metálicas tubulares.</p><p>Para tais tipos de junções, deve ocorrer uma preparação prévia das juntas para que se</p><p>obtenha uma boas condição de soldagem.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 308</p><p>Exemplo de junções</p><p>A figura abaixo apresenta uma junção a 90º de uma luva com um tubo, a qual ocorre</p><p>com a luva posicionada externamente.</p><p>Já na figura abaixo, encontra-se a mesma junção, porém a luva possui um</p><p>posicionamento interno ao tubo.</p><p>A próxima figura apresenta uma luva formando uma bifurcação em ângulo, que</p><p>evidencia a necessidade de uma boa preparação prévia dos tubos.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 309</p><p>As figuras a seguir apresentam uma outra forma de junção, com preparação prévia,</p><p>onde se executa um bordeamento do tubo para posterior soldagem frontal da luva.</p><p>Na figura abaixo, encontra-se uma junção tubular de topo com cobre-juntas. Esse tipo</p><p>de junção é muito usado em tubulações de grande comprimento.</p><p>Polaridade da corrente de soldagem</p><p>A polaridade da corrente de soldagem é fornecida em função da natureza do</p><p>revestimento dos eletrodos, da condutibilidade térmica do metal-base, da capacidade</p><p>térmica da junta e das temperaturas de fusão dos materiais envolvidos.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 310</p><p>Quando se deseja soldar materiais com alto ponto de fusão ou grande capacidade</p><p>térmica, recomenda-se utilizar a corrente contínua com polaridade direta (eletrodo</p><p>negativo).</p><p>No caso contrário, tais como na soldagem de materiais de pequena espessura, sugere-</p><p>se o emprego da polaridade invertida (eletrodo positivo), conforme a figura abaixo.</p><p>Ela é utilizada também quando se deseja uma penetração pouco profunda no metal-</p><p>base como, por exemplo, na soldagem dos aços inoxidáveis austeníticos e nas</p><p>deposições superficiais. Em geral, os arcos de corrente contínua são mais estáveis do</p><p>que na corrente alternada e tal fato é importante quando se requer baixos valores de</p><p>corrente.</p><p>O aspecto negativo da corrente contínua é o fenômeno do sopro magnético, razão pela</p><p>qual se prefere empregar arcos de corrente alternada, principalmente em soldas de</p><p>pequeno comprimento.</p><p>Posições de soldagem</p><p>As posições de soldagem referem-se exclusivamente ao posicionamento do eixo de</p><p>soldagem nos diferentes planos de referência.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 311</p><p>asicamente, existem quatro posições de soldagem e todas exigem um perfeito</p><p>conhecimento do soldador para execução da junta soldada, pois elas possuem</p><p>características próprias e graus de dificuldade diferentes. No trabalho real, nem</p><p>sempre as peças podem ser colocadas numa posição cômoda ou adequada para</p><p>realização do cordão</p><p>de solda.</p><p>Segundo o plano de referência, foram estabelecidas as quatro posições básicas, a</p><p>saber:</p><p>• Posição plana ou de nível;</p><p>• Posição horizontal;</p><p>• Posição vertical;</p><p>• Posição sobrecabeça.</p><p>Posição plana</p><p>É aquela em que a peça, colocada em posição plana (a nível), recebe a deposição do</p><p>material.</p><p>O material adicional vem da vareta que está com a ponta para baixo, depositando o</p><p>material nesse sentido.</p><p>Posição horizontal</p><p>É aquela em que a aresta, ou o eixo da zona a se soldar, recebe a solda em posição</p><p>horizontal, com a peça na vertical. A vareta é colocada aproximadamente em posição</p><p>horizontal e perpendicular ao eixo de soldagem.</p><p>Posição horizontal</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 312</p><p>A figura abaixo apresenta a posição horizontal com cordão em ângulo.</p><p>Posição horizontal em ângulo</p><p>As posições apresentadas a seguir são desfavoráveis à soldagem e exigem muito mais</p><p>habilidade do soldador, pois o material e a condução do eletrodo sofrem ação da força</p><p>de gravidade, que atua para baixo sobre o material em fusão que está sendo</p><p>depositado.</p><p>Posição vertical</p><p>È aquela em que a aresta, ou o eixo da zona a se soldar, recebe solda em posição</p><p>vertical; a vareta é colocada aproximadamente em posição horizontal e perpendicular</p><p>ao eixo da soldagem. Em função do sentido, pode ser ascendente ou descendente.</p><p>Posição vertical ascendente</p><p>Posição vertical descendente</p><p>É aquela em que a peça está colocada a uma altura superior à da cabeça do soldador</p><p>e recebe a solda por sua parte inferior. Essa posição é inversa à posição plana ou de</p><p>nível.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 313</p><p>A posição sobrecabeça, em função do posicionamento do cordão, pode ser</p><p>sobrecabeça horizontal, ou sobrecabeça em ângulo.</p><p>Posição sobrecabeça horizontal</p><p>Posição sobrecabeça em ângulo</p><p>Ângulo e movimentos laterais</p><p>Soldagem na posição plana</p><p>A solda deverá ser iniciada com o eletrodo aproximadamente na posição vertical.</p><p>Após alguns centímetros de operação, deve-se mudar para 15º no sentido do soldador,</p><p>posição que deverá ser mantida até próximo ao fim da operação. Nos últimos</p><p>centímetros de solda, o eletrodo deverá ser inclinado em 45º em direção ao soldador.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 314</p><p>Movimentos laterais</p><p>Nessa posição, pode-se recorrer a vários tipos de movimentos laterais.</p><p>Aplicando-se os movimentos laterais, deve-se parar ou diminuir a velocidade de</p><p>avanço quando chegar à extremidade do cordão, o que é convencionado pelos pontos</p><p>nas figuras.</p><p>Soldagem na posição horizontal</p><p>A soldagem deve ser iniciada com um ângulo de 20º em relação à peça que se</p><p>pretende soldar.</p><p>Posição horizontal</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 315</p><p>Durante os primeiros centímetros de operação, o eletrodo deverá ser mantido num</p><p>ângulo mais agudo, até próximo ao fim da solda. Nesse momento, o eletrodo deverá</p><p>ser inclinado para trás até atingir o ângulo de 60º em relação à peça, a fim de se</p><p>eliminarem os efeitos do sopro magnéticos.</p><p>Movimentos laterais</p><p>Essa posição tem seus movimentos laterais definidos e apresentados nas figuras</p><p>abaixo.</p><p>Soldagem na posição vertical</p><p>A posição vertical é das mais aplicadas nas soldagens de estruturas metálicas e</p><p>construção de pontes e reservatórios.</p><p>Os limites da solda nessa posição são: 10º para cima, 75º para baixo e 15º para cada</p><p>um dos lados, direito e esquerdo.</p><p>Quando a soldagem for descendente, a inclinação do eletrodo deve ser de 30º em</p><p>relação à normal e na direção do trajeto. Em relação às superfícies laterais do cordão</p><p>de solda, o ângulo deverá ser de 90º.</p><p>Posição vertical ascendente</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 316</p><p>Movimentos laterais</p><p>Na posição vertical descendente, a figura abaixo mostra o movimento usado para</p><p>casos em que é exigido um bom acabamento.</p><p>A próxima figura apresenta um movimento utilizado para cordões de raiz.</p><p>O movimento da figura abaixo se utiliza para cordões intermediários.</p><p>As figuras a seguir apresentam movimentos aplicados em coberturas e acabamento</p><p>final.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 317</p><p>Soldagem na posição sobrecabeça</p><p>O eletrodo deve ser dirigido no sentido da placa acima da cabeça, com um ângulo de</p><p>30º, o que anula o efeito da força da gravidade no depósito de solda.</p><p>Posição sobrecabeça</p><p>O cordão inicia-se com um ângulo de 30º em relação à linha da obra, sendo movido</p><p>quase na vertical.</p><p>Antes do final, o eletrodo deverá ser inclinado para frente, num ângulo de 40º, com</p><p>intuito de eliminar o sopro magnético.</p><p>Movimentos laterais</p><p>Essa posição é das mais evitadas pela dificuldade que oferece. Os movimentos</p><p>aplicados são vistos nas figuras a seguir. Para se conseguir uma boa solda, isenta de</p><p>respingos, deve-se usar um arco curto e mantê-lo estável.</p><p>Observação</p><p>Em geral, recomenda-se para os movimentos laterais, também chamados de</p><p>tecimento, uma largura de aproximadamente três vezes o diâmetro do eletrodo.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 318</p><p>Formas de cordões</p><p>A forma dos cordões de solda em juntas depende das diferentes exigências e</p><p>condições.</p><p>• Condução do eletrodo;</p><p>• Tipo de eletrodo;</p><p>• Intensidade de corrente (A) e tensão;</p><p>• Velocidade do avanço da solda.</p><p>A configuração de um cordão de solda é oval e para que ele apresente uma boa</p><p>qualidade, é necessário que possua uma profundidade de penetração satisfatória.</p><p>Configuração de um cordão de solda</p><p>A profundidade de penetração também depende dos fatores acima mencionados.</p><p>No caso de soldagem de chapas grossas, por exemplo juntas em V, forma-se o cordão</p><p>com filetes múltiplos sobrepostos, onde igualmente existe a necessidade de uma boa</p><p>penetração.</p><p>Cordões de filetes múltiplos</p><p>Como a solda é executada em vários pontos, obtém-se uma estrutura melhorada e</p><p>refinada pela retirada do calor dos cordões.</p><p>Esse tipo de junta proporciona melhores resultados que os cordões de solda com</p><p>pequena espessura.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 319</p><p>Posição do eletrodo na soldagem</p><p>Com relação ao posicionamento do eletrodo na poça de fusão, são apresentados, na</p><p>figura abaixo alguns elementos, a saber:</p><p>a) Sentido do eletrodo</p><p>b) Movimento pendular do eletrodo</p><p>c) Movimento de penetração</p><p>d) Comprimento de arco</p><p>α) Ângulo de posição</p><p>β) Ângulo de inclinação</p><p>Trata-se, nesse exemplo, de uma solda na posição plana, executando uma junta de</p><p>topo.</p><p>Ao serem observados tais elementos em conjunto com parâmetros de corrente e</p><p>velocidade de soldagem obtêm-se uma boa e uniforme penetração, bem como um</p><p>posicionamento eficiente entre os filetes e superfícies da junta executada.</p><p>As figuras abaixo apresentam alguns casos do ângulo de posição do eletrodo em</p><p>relação à poça de fusão:</p><p>x = 90º X = 90º</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 320</p><p>90º em relação à base da peça</p><p>X = 45º</p><p>X = deve ser um pouco maior que 45º, em função</p><p>da posição horizontal.</p><p>Posicionamento do eletrodo no início e término da solda</p><p>Após a regulagem da corrente de soldagem com o valor adequado, deve-se abrir o</p><p>arco conforme mostram as figuras a seguir.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 321</p><p>Corrente de soldagem:</p><p>A = 40..50x diâmetro do núcleo do eletrodo</p><p>Para se abrir o arco, deve-se tocar o eletrodo na peça, o que irá ocasionar inicialmente</p><p>um curto-circuito, o qual, posteriormente, após o posicionamento conveniente, irá se</p><p>estabilizar, constituindo seu arco regular.</p><p>Para que tal ocorra, deve-se manter o eletrodo em relação à peça numa distância igual</p><p>ao seu diâmetro.</p><p>Essa distância corresponde ao comprimento do arco que se deseja.</p><p>Para se extinguir o arco, deve-se observar a seqüência das figuras a</p><p>seguir.</p><p>Extinção correta</p><p>Pois, se o eletrodo for simplesmente levantado, irá provocar uma cratera no final do</p><p>cordão, bem como respingos indesejáveis ao cordão de solda.</p><p>Extinção incorreta</p><p>Construção de cordões de solda</p><p>As chapas de espessura acima de 4mm não devem ser soldadas em apenas um</p><p>passe, pois existem outros elementos a serem observados e passos a serem seguidos.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 322</p><p>• Cordão da raiz</p><p>− deve ser feito um cordão, com as chapas distanciadas em 1,5mm, no qual</p><p>devem ser evitados pontos mal ligados que provocam o efeito de entalhes.</p><p>A figura abaixo apresenta um passe de raiz numa junta X com a distribuição das</p><p>tensões.</p><p>• Região central</p><p>− nesses casos, já se caracteriza uma região central em ambos os tipos de</p><p>cordões.</p><p>• Cobertura do cordão</p><p>− em função da largura do cordão, torna-se já necessário um passe de cobertura</p><p>com uma sobreelevação de aproximadamente 1,5mm.</p><p>A figura a seguir apresenta uma junta Ι com uma placa de cobre para formação da raiz</p><p>da junta.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 323</p><p>Tipos de deposição nos cordões</p><p>Em peças de grande espessura, freqüentemente ocorre a execução de cordões de</p><p>solda com mais de um passe. Nesse caso, o cordão é constituído de filetes múltiplos,</p><p>conforme a figura abaixo.</p><p>Cordão em ângulo – posição plana</p><p>Cada formação se inicia com a condução em linha do eletrodo, executando-se, assim,</p><p>um filete de solda, bem como os demais, sucessivamente.</p><p>A figura a seguir apresenta uma junta semelhante à da figura anterior, porém o cordão</p><p>obtido possui uma outra configuração.</p><p>Cordão em ângulo – posição plana</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 324</p><p>Nesse caso, o eletrodo foi conduzido obedecendo a um movimento pendular, que</p><p>proporcionou uma estruturação diferente ao cordão final.</p><p>A figura a seguir apresenta a seqüência dos passes de deposição para a execução de</p><p>cordões com filetes múltiplos, bem como o posicionamento dos filetes na deposição.</p><p>Cordão em ângulo – posição horizontal</p><p>(movimento em linhas)</p><p>Questionário-Resumo</p><p>1 Dê exemplos de cinco tipos de junções soldadas.</p><p>2 Exemplifique as juntas dos tipos Y,U e X.</p><p>3 Qual a principal diferença entre os dois tipos de polaridade ?</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 325</p><p>4 Quais as principais posições de soldagem ?</p><p>5 Qual a importância dos ângulos entre a peça e o eletrodo na execução da solda ?</p><p>6 Qual a finalidade dos movimentos laterais do eletrodo ?</p><p>7 Quais os fatores que interferem na formação do cordão de solda ?</p><p>8 Para que tipo de trabalho de solda utiliza-se o cordão de filetes múltiplos.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI334</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>TRATAMENTO TÉRMICO</p><p>Um problema</p><p>Por que todos os objetos de metal, como tesoura, grampeador, clipe, furador etc. exigem</p><p>tratamento térmico em sua fabricação? A resposta a essa questão será dada nesta aula.</p><p>Origem do tratamento térmico</p><p>É bastante antiga a preocupação do homem em obter metais resistentes e de qualidade.</p><p>O imperador romano Júlio César já afirmava, no ano 55 a.C., que os guerreiros bretões se</p><p>defrontavam com o problema de suas armas entortarem após certo tempo de uso. Isso os</p><p>obrigava a interromper as lutas para consertar suas armas de ferro.</p><p>Os romanos, por sua vez, já haviam descoberto que o ferro se tornava mais duro quando</p><p>aquecido durante longo tempo num leito de carvão vegetal e resfriado, em seguida, em</p><p>salmoura.</p><p>Esse procedimento pode ser considerado a primeira forma de tratamento térmico, pois</p><p>permitia a fabricação de armas mais duras e mais resistentes.</p><p>Entretanto, foram necessários muitos anos para o homem aprender a lidar de modo mais</p><p>eficiente com o calor e com os processos de resfriamento, para fazer tratamento térmico</p><p>mais adequado dos metais.</p><p>328</p><p>Tratamento térmico do aço</p><p>De modo geral, o tratamento térmico consiste em aquecer e res-</p><p>friar uma peça de metal para que ela atinja as propriedades me-</p><p>cânicas desejadas como dureza, elasticidade, ductibilidade, re-</p><p>sistência à tração, que são as chamadas propriedades mecâni-</p><p>cas do metal. A peça adquire essas propriedades sem que se</p><p>modifique o estado físico do metal.</p><p>Uma mola espiral, por exemplo, precisa ser submetida a trata-</p><p>mento térmico para ser usada no sistema de suspensão de um</p><p>veículo. Ao ser comprimida, a mola acumula energia e, ao ser sol-</p><p>ta, ela se estende de forma violenta. Portanto, a mola deve ter du-</p><p>reza, elasticidade e resistência para suportar esses movimentos</p><p>sem se romper. Isso é conseguido por meio do tratamento térmico.</p><p>Para o tratamento térmico de uma peça de aço, procede-se da</p><p>seguinte forma:</p><p>• coloca-se a peça no forno com temperatura adequada ao tipo</p><p>de material;</p><p>• deixa-se a peça no forno durante o tempo estabelecido;</p><p>• desliga-se o forno e retira-se a peça, com auxílio de uma tenaz;</p><p>• coloca-se a peça numa bancada;</p><p>• deixa-se a peça resfriar em temperatura ambiente.</p><p>329</p><p>O tratamento térmico provoca mudanças nas propriedades me-</p><p>cânicas do aço. Essas mudanças dependem de três fatores:</p><p>• temperatura de aquecimento;</p><p>• velocidade de resfriamento;</p><p>• composição química do material.</p><p>Portanto, antes do tratamento térmico, é preciso conhecer as ca-</p><p>racterísticas do aço, principalmente sua estrutura cristalina.</p><p>Estrutura cristalina</p><p>O aço se compõe de um aglomerado compacto de átomos ar-</p><p>ranjados ordenadamente, denominado estrutura cristalina.</p><p>Na siderurgia, com a oxidação do ferro-gusa, produz-se o aço no</p><p>estado líquido. Na passagem do estado líquido para o sólido, os</p><p>átomos que compõem o aço vão se agrupando, à medida que a</p><p>temperatura diminui. Nesse processo de agrupamento, os átomos</p><p>vão se organizando de modo a assumir posições definidas e or-</p><p>denadas, formando figuras geométricas tridimensionais que se</p><p>repetem.</p><p>A esse conjunto de átomos,</p><p>que ocupam posições fixas e</p><p>formam uma estrutura, deno-</p><p>minamos célula unitária.</p><p>Durante o processo de solidificação, as células unitárias vão se</p><p>multiplicando, lado a lado, e formam uma rede cristalina.</p><p>330</p><p>As células unitárias se organizam em três dimensões, apresen-</p><p>tando um contorno de agregado de cristais irregulares. Esses</p><p>cristais recebem o nome de grãos, que são formados por milha-</p><p>res de células unitárias.</p><p>Os grãos podem ser observados melhor com auxílio de um mi-</p><p>croscópio metalográfico. A figura, abaixo, ilustra uma peça de aço</p><p>de baixo teor de carbono, com a superfície polida e atacada qui-</p><p>micamente ampliada muitas vezes.</p><p>As regiões claras e escuras, todas com contornos bem definidos</p><p>como se fossem uma colmeia, são os grãos.</p><p>331</p><p>Sistema cristalino</p><p>No estado sólido, os átomos de um metal apresentam posições</p><p>diferentes, com a aparência de uma figura geométrica regular.</p><p>Cada metal tem uma estrutura específica. Mas pode acontecer de</p><p>vários metais apresentarem a mesma estrutura. Entre as diversas</p><p>formas de estrutura, vamos ver as três mais comuns.</p><p>• Reticulado cúbico de corpo centrado (CCC). Os átomos assu-</p><p>mem uma posição no espaço, com forma de cubo. Oito átomos</p><p>estão nos vértices e um, no centro do cubo. Exemplos: o sódio,</p><p>o vanádio e o ferro (em baixa temperatura).</p><p>• Reticulado cúbico de face centrada (CFC). Os átomos ocupam</p><p>os vértices e os centros das faces do cubo. Exemplos: o cálcio,</p><p>o chumbo, o ouro e o ferro (em temperatura elevada).</p><p>• Reticulado hexagonal compacto (HC). Apresenta doze átomos</p><p>nos vértices de um prisma de base hexagonal, dois átomos nos</p><p>centros da base e mais três no seu interior. Exemplos: zinco e</p><p>titânio.</p><p>Teste sua aprendizagem. Faça os exercícios a seguir e confira</p><p>suas respostas com as do gabarito.</p><p>Exercícios</p><p>Marque com X a resposta correta.</p><p>1. Um dos principais meios usados para modificar as proprieda-</p><p>des do aço é:</p><p>a) ( ) força;</p><p>b) ( ) vapor;</p><p>c) ( ) calor;</p><p>d) ( ) água quente.</p><p>2. Para uma mola espiral suportar movimentos de compressão e</p><p>de distensão é necessário que ela seja submetida a:</p><p>a) ( ) usinagem;</p><p>b) ( ) tratamento térmico;</p><p>c) ( ) fundição;</p><p>d) ( ) modelagem.</p><p>332</p><p>3. O tratamento térmico depende dos seguintes fatores:</p><p>a) ( ) temperatura, tempo, resfriamento;</p><p>b) ( ) resistência, calor, tempo;</p><p>c) ( ) resfriamento, tempo, dureza;</p><p>d) ( ) tempo, dureza, calor.</p><p>4. Na passagem do estado líquido para o sólido, os átomos dos</p><p>metais formam uma figura geométrica chamada:</p><p>a) ( ) partícula unitária;</p><p>b) ( ) estrutura múltipla;</p><p>c) ( ) molécula irregular;</p><p>d) ( ) célula unitária.</p><p>5. Os cristais com contornos irregulares recebem o nome de:</p><p>a) ( ) rocha;</p><p>b) ( ) grão;</p><p>c) ( ) célula;</p><p>d) ( ) átomo.</p><p>Gabarito</p><p>1. c</p><p>2. b</p><p>3. a</p><p>4. d</p><p>5. b</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>TRATAMENTO TÉRMICO</p><p>PREPARAÇÃO DO AÇO</p><p>Um problema</p><p>É comum pensar que, na fabricação de uma peça, o tratamento térmico é feito na fase</p><p>final do processo. Nem sempre é assim. Dependendo do tipo de peça e dos fins a que ela</p><p>se destina, precisamos, primeiro, corrigir a irregularidade da estrutura metálica e reduzir</p><p>as tensões internas que ela apresenta.</p><p>Uma estrutura macia, ideal para a usinagem do material, já caracteriza um bom</p><p>tratamento térmico. Os grãos devem apresentar uma disposição regular e uniforme.</p><p>Tensões internas</p><p>As tensões internas da estrutura do aço decorrem de várias causas. Durante o processo</p><p>de solidificação, a região da superfície do aço se resfria com velocidade diferente da</p><p>região do núcleo. Essa diferença dá origem a grãos com formas também diferentes entre</p><p>si, o que provoca tensões na estrutura do aço.</p><p>334</p><p>Também surgem tensões nos processos de fabricação a frio, ou</p><p>seja, em temperatura ambiente. Quando se prensa uma peça, os</p><p>grãos de sua estrutura, que estavam mais ou menos organiza-</p><p>dos, são deformados e empurrados pelo martelo da prensa.</p><p>Na laminação, os grãos são comprimidos uns contra os outros e</p><p>apresentam aparência de grãos amassados. Em ambos os ca-</p><p>sos, isto é, na laminação e no forjamento, os grãos deformados</p><p>não têm a mesma resistência e as mesmas qualidades mecâni-</p><p>cas dos grãos normais.</p><p>As tensões internas começam a ser aliviadas (diminuídas) quan-</p><p>do o aço atinge a temperatura ambiente. Porém, esse processo</p><p>levaria um longo tempo, podendo dar margem a empenamentos,</p><p>rupturas ou corrosão. Para evitar que isso ocorra é preciso tratar</p><p>o material termicamente.</p><p>Alívio de tensões</p><p>É necessário recozer o material para aliviar suas tensões, surgi-</p><p>das na solidificação e nos trabalhos de deformação a frio, solda-</p><p>gem ou usinagem.</p><p>No recozimento, a peça é aquecida lentamente no forno até uma</p><p>temperatura abaixo da zona crítica, por volta de 570ºC a 670ºC,</p><p>no caso de aços-carbono. Sendo um tratamento subcrítico, a fer-</p><p>rita e a perlita não chegam a se transformar em austenita. Por-</p><p>tanto, aliviam-se as tensões sem alterar a estrutura do material.</p><p>335</p><p>Após um período que varia de uma a três horas, a partir do início</p><p>do processo, o forno é desligado e a peça é resfriada no próprio</p><p>forno. Esse processo é conhecido como recozimento subcrítico.</p><p>Normalização</p><p>Em temperatura elevada, bem acima da zona crítica, os grãos de</p><p>austenita crescem, absorvendo os grãos vizinhos menos está-</p><p>veis. Esse crescimento é tão mais rápido quanto mais elevada for</p><p>a temperatura. Se o aço permanecer muitas horas com tempera-</p><p>tura um pouco acima da zona crítica (por exemplo 780ºC), seus</p><p>grãos também serão aumentados.</p><p>No resfriamento, os grãos de austenita transformam-se em grãos</p><p>de perlita e de ferrita. Suas dimensões dependem, em parte, do</p><p>tamanho dos grãos de austenita.</p><p>Uma granulação grosseira torna o material quebradiço, alterando</p><p>suas propriedades mecânicas. As fissuras (trincas) também se</p><p>propagam mais facilmente no interior dos grãos grandes. Por</p><p>isso, os grãos mais finos (pequenos) possuem melhores proprie-</p><p>dades mecânicas.</p><p>A normalização consiste em refinar (diminuir) a granulação gros-</p><p>seira da peça, de modo que os grãos fiquem numa faixa de ta-</p><p>manho considerada normal.</p><p>336</p><p>No processo de normalização, a peça é levada ao forno com</p><p>temperatura acima da zona crítica, na faixa de 750ºC a 950ºC. O</p><p>material se transforma em austenita. Depois de uma a três horas,</p><p>o forno é desligado. A peça é retirada e colocada numa bancada,</p><p>para se resfriar.</p><p>A estrutura final do aço passa</p><p>a apresentar grãos finos,</p><p>distribuídos de forma homo-</p><p>gênea.</p><p>Recozimento pleno</p><p>Quando uma peça sai do processo inicial de fabricação - fundi-</p><p>ção, prensagem, forjamento, laminação - terá de passar por ou-</p><p>tros processos mecânicos antes de ficar pronta. Um eixo, por</p><p>exemplo, precisa ser usinado, desbastado num torno, perfurado.</p><p>O aço deve estar macio para ser trabalhado.</p><p>Por meio do recozimento pleno do aço é possível diminuir sua du-</p><p>reza, aumentar a ductibilidade, melhorar a usinabilidade e ajustar</p><p>o tamanho do grão. Também são eliminadas as irregularidades</p><p>resultantes de tratamento térmico ou mecânico, sofridas anterior-</p><p>mente.</p><p>337</p><p>O tratamento consiste em aquecer o aço num forno, numa tem-</p><p>peratura acima da zona crítica. Após certo tempo, o forno é desli-</p><p>gado e a peça é resfriada no seu interior.</p><p>Aços-carbono</p><p>ABNT (AISI)</p><p>Temperatura de</p><p>Austenização ºC</p><p>Ciclo de resfriamento*</p><p>de até</p><p>Faixa de dureza</p><p>(Brinell)</p><p>1020 855º - 900º 855º 700º 111 - 149</p><p>1025 855º - 900º 855º 700º 111 - 149</p><p>1030 840º - 885º 840º 650º 126 - 197</p><p>1035 840º - 885º 840º 650º 137 - 207</p><p>1040 790º - 870º 790º 650º 137 - 207</p><p>1045 790º - 870º 790º 650º 156 - 217</p><p>1050 790º - 870º 790º 650º 156 - 217</p><p>1060 790º - 840º 790º 650º 156 - 217</p><p>1070 790º - 840º 790º 650º 167 - 229</p><p>1080 790º - 840º 790º 650º 167 - 229</p><p>1090 790º - 830º 790º 650º 167 - 229</p><p>1095 790º - 830º 790º 650º 167 - 229</p><p>*Resfriamento a 25ºC/h, no interior do forno.</p><p>Esferoidização</p><p>Esferoidização significa dar forma de esfera à cementita. Trata-se</p><p>de um processo indicado para aços de alto teor de carbono, que</p><p>têm mais cementita do que os aços de médio e baixo carbono. A</p><p>cementita assume forma de glóbulos (esferas) que permitem redu-</p><p>zir bastante a dureza do aço. Desse modo, pode-se economizar</p><p>material durante a usinagem de aços com elevado teor de carbono.</p><p>O processo de esferoidização pode ocorrer de duas maneiras:</p><p>• Aquecimento e resfriamento</p><p>alternados entre temperatu-</p><p>ras que estejam logo acima e</p><p>logo abaixo da linha de</p><p>transformação inferior da</p><p>zona crítica.</p><p>• Aquecimento por tempo pro-</p><p>longado em temperatura logo</p><p>abaixo da zona crítica.</p><p>Teste sua aprendizagem. Faça os exercícios a seguir e confira</p><p>suas respostas com as do gabarito.</p><p>338</p><p>Exercícios</p><p>Marque com X a resposta correta.</p><p>1. A presença de grãos com tamanhos e formas diferentes na</p><p>estrutura do aço dá origem a:</p><p>a) ( ) rupturas;</p><p>b) ( ) rugosidade;</p><p>c) ( ) tensões internas;</p><p>d) ( ) desequilíbrio.</p><p>2. Para aliviar tensões internas do aço, usa-se o seguinte meio:</p><p>a) ( ) usinagem;</p><p>b) ( ) resfriamento;</p><p>c) ( ) prensagem;</p><p>d) ( ) recozimento.</p><p>3. Para refinar uma granulação grosseira, usa-se o seguinte</p><p>procedimento:</p><p>a) ( ) raspagem;</p><p>b) ( ) normalização;</p><p>c) ( ) usinagem;</p><p>d) ( ) aquecimento.</p><p>4. O recozimento pleno consiste em aquecer o aço em tempe-</p><p>ratura:</p><p>a) ( ) abaixo da zona crítica;</p><p>b) ( ) no limite da zona crítica;</p><p>c) ( ) acima da temperatura ambiente;</p><p>d) ( ) acima da zona crítica.</p><p>Gabarito</p><p>1. c 2. d</p><p>3. b 4. d</p><p>Tecnologia da</p><p>Soldagem</p><p>TRATAMENTO TÉRMICO</p><p>ENDURECIMENTO DO AÇO</p><p>Um problema</p><p>Várias brocas foram devolvidas ao fabricante porque elas haviam se desgastado no</p><p>primeiro uso.</p><p>O supervisor da fábrica descobriu a falha da fabricação das brocas: elas não tinham</p><p>recebido tratamento correto. O lote foi recolhido e retrabalhado, ficando evidente a</p><p>importância do tratamento térmico.</p><p>Têmpera</p><p>Houve um grande avanço tecnológico quando o homem descobriu como conferir dureza</p><p>ao aço. Os dentes da engrenagem, o engate do trem, o amortecedor do carro, as brocas</p><p>devem ser fabricados com aço endurecido, para suportarem os esforços a que são</p><p>submetidos.</p><p>A têmpera é um processo de tratamento térmico do aço destinado à obtenção de dureza.</p><p>Uma têmpera feita corretamente possibilita vida longa à ferramenta, que não se desgasta</p><p>nem se deforma rapidamente.</p><p>O processo consiste em aquecer o aço num forno com temperatura acima da zona crítica.</p><p>Para o aço-carbono, a temperatura varia de 750º a 900ºC. A peça permanece nessa</p><p>temperatura o tempo necessário para se transformar em austenita. O que distingue essa</p><p>forma de tratamento é o seu processo de resfriamento. A peça é retirada do forno e</p><p>mergulhada em água. A temperatura cai de 850ºC para 20ºC. Trata-se de um</p><p>resfriamento brusco.</p><p>340</p><p>Quando a austenita é resfriada muito rapidamente, não há tempo</p><p>para que se transformar em ferrita, cementita ou perlita. A auste-</p><p>nita se transforma num novo constituinte do aço chamado mar-</p><p>tensita.</p><p>Vimos que ao aquecer o aço acima da zona crítica, o carbono da</p><p>cementita (Fe3C) dissolve-se em austenita. Entretanto, na tempe-</p><p>ratura ambiente, o mesmo carbono não se dissolve na ferrita.</p><p>Isso significa que os átomos de carbono se acomodam na estru-</p><p>tura CFC de austenita, mas não se infiltram na estrutura apertada</p><p>- CCC - da ferrita.</p><p>No resfriamento rápido em água, os átomos de carbono ficam</p><p>presos no interior da austenita. Desse modo, os átomos produ-</p><p>zem considerável deformação no retículo da ferrita, dando tensão</p><p>ao material e aumentando sua dureza.</p><p>Vamos fazer uma experiência. Pegue um pedaço de aço, de</p><p>qualquer tamanho, com espessura de 20mm, com teor de carbo-</p><p>no entre 0,4% e 0,8%. Ligue um forno na temperatura de 850ºC e</p><p>aguarde. Enquanto isso, verifique a dureza do material, antes do</p><p>tratamento.</p><p>Agora coloque a peça no forno e deixe-a por 40 minutos. Decorri-</p><p>do esse tempo, retire-a com uma tenaz e submeta-a a resfria-</p><p>mento imediato em água.</p><p>Verifique a dureza do material tratado. Percebeu a diferença?</p><p>Pois bem, você realizou um tratamento de têmpera.</p><p>341</p><p>Cuidados no resfriamento</p><p>O resfriamento brusco provoca o que se chama de choque térmi-</p><p>co, ou seja, o impacto que o material sofre quando a temperatura</p><p>a que está submetido varia de um momento para outro, podendo</p><p>provocar danos irreparáveis ao material. Mas o resfriamento</p><p>brusco é necessário à formação da martensita. Assim, depen-</p><p>dendo da composição química do aço, podemos resfriá-lo de</p><p>forma menos severa, usando óleo ou jato de ar.</p><p>Revenimento</p><p>O tratamento de têmpera provoca mudanças profundas nas pro-</p><p>priedades do aço, sendo que algumas delas, como a dureza, a</p><p>resistência à tração, atingem valores elevados. Porém, outras</p><p>propriedades, como a resistência ao choque e o alongamento, fi-</p><p>cam com valores muito baixos, e o material adquire uma apreciá-</p><p>vel quantidade de tensões internas. Um aço nessa situação é</p><p>inadequado ao trabalho.</p><p>Para corrigir suas tensões, é preciso revenir o material. O reve-</p><p>nimento tem a finalidade de corrigir a dureza excessiva da têmpe-</p><p>ra, aliviar ou remover as tensões internas. O revenimento é, por-</p><p>tanto, um processo sempre posterior à têmpera.</p><p>Logo após a têmpera, a peça é levada ao forno, em temperatura</p><p>abaixo da zona crítica, variando de 100ºC a 700ºC, dependendo</p><p>da futura utilização do aço. Decorrido algum tempo (de uma a</p><p>três horas), retira-se a peça do forno e deixa-se que ela resfrie</p><p>por qualquer meio.</p><p>Vamos fazer uma segunda experiência. Faça revenimento de</p><p>dois aços já temperados, um a 150ºC de temperatura e o outro a</p><p>550ºC, ambos durante 2 horas no forno. Depois de retirar a peça</p><p>do forno, vamos fazer o ensaio de dureza. O revenido da peça</p><p>em baixa temperatura apresenta pequena diferença de dureza,</p><p>comparada com o valor do temperado. Já o revenido na peça</p><p>aquecida em alta temperatura apresenta grande queda de dure-</p><p>342</p><p>za. Isso demonstra que quanto mais alta a temperatura de reve-</p><p>nimento maior será a queda da dureza de têmpera.</p><p>Tratamento isotérmico</p><p>Na aula anterior, vimos que as transformações da austenita em</p><p>ferrita, cementita e perlita ocorriam numa velocidade muito lenta</p><p>de esfriamento (ar ou forno). Entretanto, se aumentarmos essa</p><p>velocidade, ocorrerá um atraso no início da transformação da</p><p>austenita, devido à inércia própria de certos fenômenos físicos,</p><p>mesmo que a temperatura esteja abaixo da linha A1 (abaixo da</p><p>zona crítica).</p><p>O diagrama, a seguir, indica as transformações da austenita em</p><p>diferentes velocidades de esfriamento.</p><p>Para ficar mais claro, vamos dar uma olhada no diagrama TTT -</p><p>Tempo, Temperatura e Transformação.</p><p>343</p><p>A interpretação é a seguinte:</p><p>• curvas - representam o início e o fim de transformação da</p><p>austenita.</p><p>• cotovelo - parte central das curvas com transformações abaixo</p><p>do cotovelo, obtêm-se perlita, ferrita e cementita. Como trans-</p><p>formações abaixo do cotovelo, obtêm-se bainita e martensita.</p><p>Austêmpera</p><p>Esse tratamento é adequado a aços de alta temperabilidade (alto</p><p>teor de carbono).</p><p>A peça é aquecida acima da zona crítica, por certo tempo, até</p><p>que toda a estrutura se transforme em austenita (posição 1). A</p><p>seguir, é resfriada bruscamente em banho de sal fundido, com</p><p>temperatura entre 260ºC e 440ºC (posição 2). Permanece nessa</p><p>temperatura por um tempo, até que sejam cortadas as duas cur-</p><p>vas (posição 3), ocorrendo transformação da austenita em baini-</p><p>ta. Em seguida, é resfriada ao ar livre (posição 4).</p><p>A dureza da bainita é de, aproximadamente, 50 Rockwell C e a</p><p>dureza da martensita é de 65 a 67 Rockwell C.</p><p>Para ficar mais claro o tratamento por austêmpera, segue o dia-</p><p>grama TTT - tempo, temperatura, transformação.</p><p>344</p><p>A interpretação é a seguinte:</p><p>• acima de 750ºC: campo da austenita;</p><p>• curva à esquerda (i), curva de início de transformação da aus-</p><p>tenita em perlita ou bainita;</p><p>• curva à direita (f), curva de fim de transformação;</p><p>• Mi � início de transformação da austenita em martensita;</p><p>• Mf � fim de transformação.</p><p>Martêmpera</p><p>A martêmpera é um tipo de tratamento indicado para aços-liga</p><p>porque reduz o risco de empenamento das peças. O processo é</p><p>ilustrado no diagrama, a seguir.</p><p>A peça é aquecida acima da zona crítica para se obter a austenita</p><p>(posição 1). Depois, é resfriada em duas etapas. Na primeira, a</p><p>peça é mergulhada num banho de sal fundido ou óleo quente, com</p><p>temperatura um pouco acima da linha Mi (posição 2). Mantém-se a</p><p>peça nessa temperatura por certo tempo, tendo-se o cuidado de</p><p>não cortar a primeira curva (posição 3). A segunda etapa é a do</p><p>resfriamento final, ao ar, em temperatura ambiente (posição 4).</p><p>A martensita obtida apresenta-se uniforme e homogênea, dimi-</p><p>nuindo riscos de trincas.</p><p>Após a mantêmpera é necessário submeter a peça a revenimento.</p><p>Teste sua aprendizagem. Faça os exercícios a seguir e confira</p><p>suas respostas com as do gabarito.</p><p>345</p><p>Exercícios</p><p>Marque com X a resposta correta.</p><p>1. Para aumentar a dureza e a resistência à tração dos metais</p><p>ferrosos, usa-se o tratamento térmico de:</p><p>a) ( ) fundição;</p><p>b) ( ) têmpera;</p><p>c) ( ) aquecimento;</p><p>d) ( ) resfriamento.</p><p>2. O processo da têmpera consiste em aquecer o aço à temperatura:</p><p>a) ( ) normal, de 20ºC;</p><p>b) ( ) elevada, próxima a 100ºC;</p><p>c) ( ) acima da zona crítica;</p><p>d) ( ) dentro da zona crítica.</p><p>3. Para corrigir a excessiva dureza do aço provocada pela têm-</p><p>pera, usa-se o processo de:</p><p>a) ( ) martêmpera;</p><p>b) ( ) austêmpera;</p><p>c) ( ) normalização;</p><p>d) ( ) revenimento.</p><p>4. O constituinte da têmpera é:</p><p>a) ( ) perlita;</p><p>b) ( ) cementita;</p><p>c) ( ) martensita;</p><p>d) ( ) ferrita.</p><p>5. Um aço endurecido por têmpera deve ser resfriado por meio de:</p><p>a) ( ) ar;</p><p>b) ( ) forno;</p><p>c) ( ) água;</p><p>d) ( ) cinzas.</p><p>346</p><p>Gabarito</p><p>1. b</p><p>2. c</p><p>3. d</p><p>4. c</p><p>5. c</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>SENAI 347</p><p>Ensaios dos materiais</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Finalidade dos ensaios;</p><p>• Classificação: simples, destrutivos e não - destrutivos.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Como se processam os ensaios simples;</p><p>• Características inspecionadas (dureza, superfície, fraturas, composição química).</p><p>Ser capaz de</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Determinar falhas e características físico - químicas de materiais, de forma simples.</p><p>Classificação dos ensaios simples</p><p>Introdução</p><p>Todos os ramos da engenharia, principalmente os relacionados com estruturas,</p><p>máquinas, etc., estão intimamente ligados aos materiais utilizados, ou seja, às suas</p><p>propriedades. As propriedades características de cada material são de importância</p><p>fundamental para que se estabeleça um critério de aceitação e especificação. As</p><p>propriedades que os materiais devem possuir são determinadas através de ensaios</p><p>adequados.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>SENAI 348</p><p>Propriedades dos materiais</p><p>Materiais metálicos podem ser classificados, segundo suas propriedades, da seguinte</p><p>maneira:</p><p>• Propriedades físicas em geral: dimensões, forma, densidade, porosidade,</p><p>misturas constituintes, macro e microestruturas.</p><p>• Propriedades químicas e físico - químicas: componentes químicos, acidez e</p><p>resistência à corrosão, etc.</p><p>• Propriedades mecânicas: resistência mecânica (estática e dinâmica),</p><p>elasticidade, plasticidade, fragilidade, ductibilidade.</p><p>−−−− elasticidade - é a propriedade de um material retornar à sua forma primitiva</p><p>quando cessado o esforço que o deformava.</p><p>−−−− plasticidade - é a propriedade de um material deformar-se antes de romper.</p><p>−−−− resistência - a capacidade de absorver energia de deformação na faixa de</p><p>regime elástico. É também chamada de resiliência.</p><p>−−−− tenacidade - é a energia necessária para se atingir a fratura do material.</p><p>• Propriedades térmicas: calor específico, condutibilidade, etc.</p><p>Para se determinar qualquer dessas propriedades faz-se necessário realizar um ensaio</p><p>específico, porém, na realidade, as propriedades mecânicas são as que apresentam</p><p>maior utilização na indústria; assim, dedicamos a maior parte do nosso estudo aos</p><p>tipos de ensaios mais precisos.</p><p>Ensaios mecânicos</p><p>Antes de nos aprofundarmos no estudo dos ensaios mecânicos, vamos citar algumas</p><p>das mais importantes finalidades dos ensaios dos materiais.</p><p>Os ensaios dos materiais têm as seguintes finalidades:</p><p>• Permitir a obtenção de informações rotineiras da qualidade de um determinado</p><p>produto - ensaios de controle.</p><p>• Desenvolver novas e melhores informações sobre materiais conhecidos, ou então</p><p>desenvolver novos materiais.</p><p>• Obter medição precisa das propriedades ou constantes físicas</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>SENAI 349</p><p>Os ensaios podem ser classificados em:</p><p>• Ensaios simples na oficina;</p><p>• Ensaios destrutivos;</p><p>• Ensaios não - destrutivos.</p><p>Normalização dos ensaios</p><p>Evidentemente, os ensaios não traduzem valores absolutos e imutáveis. Os ensaios,</p><p>quando realizados na própria estrutura, têm significado mais expressivo, porém são</p><p>valores obtidos de uma situação particular. Quando se generaliza o resultado de um</p><p>ensaio realizado em corpo de prova, deve-se tomar o cuidado de utilizar um fator de</p><p>segurança para evitar surpresas desagradáveis, e mais, deve-se normalizar o ensaio,</p><p>ou seja, especificar o método empregado, as dimensões e o método de fabricação do</p><p>corpo de prova, etc.</p><p>A normalização dos materiais leva a inúmeras vantagens entre as quais podem-se</p><p>mencionar:</p><p>• Reduz o desentendimento entre produtor e consumidor.</p><p>• Torna a qualidade da produção mais uniforme.</p><p>• Reduz os tipos similares de peças e materiais.</p><p>• Diminui o custo unitário de produção.</p><p>• Orienta o projetista na escolha do material existente.</p><p>• Permite a comparação de resultados obtidos em diferentes laboratórios, pela</p><p>adoção do mesmo método.</p><p>Ensaios simples na oficina</p><p>Através desses tipos de ensaios não se obtém um valor preciso, apenas</p><p>conhecimentos de propriedades específicas dos materais.</p><p>Ensaio visual</p><p>Utilizado no controle da qualidade de superfícies, por exemplo, acabamento superficial</p><p>de aço laminado, peças usinadas, etc., bem como para distinguir os metais em função</p><p>de suas cores (aço, latão, cobre, etc.).</p><p>Empregado também para verificar defeitos de porosidade, fissuras e trincas.</p><p>Ensaio com lima</p><p>Utiliza-se para verificar a dureza através do corte do cavaco.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>SENAI 350</p><p>Os materiais moles são mais facilmente cortados sendo o volume de cavaco bem</p><p>maior que o de um material de maior dureza.</p><p>Ensaio de som</p><p>Emprega-se para verificar trincas, em peças fundidas, rebolos, etc. Podemos também</p><p>distinguir o aço (som alto) do ferro fundido (som baixo), etc.</p><p>Ensaio de dobramento</p><p>Verifica o número de dobramento que o</p><p>material suporta antes de quebrar, pois</p><p>isto é função de resistência, da</p><p>tenacidade e da capacidade de</p><p>deformação do material.</p><p>Ensaios de centelhas</p><p>Pressionando um corpo sobre um rebolo em rotação, os abrasivos deslocam</p><p>partículas, as quais, aquecidas pelo atrito e lançadas à atmosfera, fundem-se e deixam</p><p>transparecer os elementos que as compõem.</p><p>A comparação com padrões conhecidos e a boa observação são fatores importantes</p><p>para se obterem resultados bem aproximados.</p><p>A figura abaixo apresenta a forma das centelhas para um aço com 0,1% de carbono e</p><p>apresenta apenas alguns indícios de bifurcação dos centelhas.</p><p>Aço com 0,1% de carbono</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>SENAI 351</p><p>A figura abaixo apresenta maiores bifurcações nas centelhas em função da maior</p><p>quantidade de carbono.</p><p>Aço com 0,45 a 0,50% de carbono</p><p>O aço ao manganês é caracterizado principalmente pelo fato de as centelhas pelo fato</p><p>de as centelhas darem a volta em quase todo o rebolo, apresentando um feixe muito</p><p>intenso, branco, luminoso, evidenciando com grande facilidade a presença de carbono</p><p>e manganês.</p><p>Aço ao manganês médio carbono</p><p>Para se fazer o ensaio em outros materiais, devem ser seguidos os exemplos das</p><p>ilustrações acima e se fazer a comparação das fagulhas com os padrões existentes.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>SENAI 352</p><p>Questionário - resumo</p><p>1 Cite as propriedades físicas, em geral, dos materiais metálicos.</p><p>2 Cite as propriedades químicas e físico - químicas dos materiais metálicos.</p><p>3 Cite as propriedades mecânicas dos materiais metálicos.</p><p>4 Quais as finalidades dos ensaios mecânicos dos materiais?</p><p>5 Quais as vantagens da normalização dos ensaios?</p><p>6 Comente os ensaios simples feitos na oficina.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 353</p><p>Ensaios em cordões de solda</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade</p><p>o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Ser informado sobre:</p><p>• Inspeção e verificação dos cordões de solda;</p><p>• Métodos de ensaios destrutivos e não destrutivos e suas aplicações.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Finalidades dos ensaios destrutivos de dobramento, tração e impacto;</p><p>• Influência da dureza nos cordões de solda;</p><p>• Aplicação dos ensaios através de partículas magnéticas e raios X;</p><p>• Finalidade do ensaio hidrostático.</p><p>Ser capaz de</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Descrever o princípio e a finalidade dos diversos tipos de ensaios;</p><p>• Identificar propriedades e características através dos ensaios.</p><p>Introdução</p><p>Os ensaios em cordões de solda são muito freqüentes e por vezes indispensáveis. As</p><p>peças soldadas devem ser avaliadas para que se constate a qualidade e eficiência da</p><p>junta executada sob determinadas condições e parâmetros do processo.</p><p>A certificação da eficiência da solda é determinada em função dos ensaios realizados</p><p>na peça de prova.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 354</p><p>A partir dos resultados obtidos, aprova-se ou não o processo a ser empregado na peça</p><p>real, sob condições idênticas.</p><p>Uma outra finalidade é o controle da qualidade da solda, com ensaios que verificam a</p><p>ocorrência de descontinuidades surgidas no processo de soldagem.</p><p>Ensaios destrutivos</p><p>Ensaios de ruptura</p><p>As figuras a seguir são exemplos de ensaios de ruptura, cuja principal aplicação é a</p><p>detecção de falhas internas que possam ser verificadas visualmente ou com auxílio de</p><p>lupa. Os ensaios oferecem também uma noção do estado da solda referente à fusão e</p><p>à penetração alcançada pelo cordão de solda.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 355</p><p>Ensaios de dobramento</p><p>Os ensaios de dobramento são aplicados para verificar as condições de resistência</p><p>mecânica do cordão na região da solda.</p><p>Servem também para detectar trincas, poros, etc, na região as solda, uma vez que são</p><p>elementos negativos à resistência, pois, havendo uma trinca, a tendência é que ela</p><p>venha a se ampliar com a força de dobramento, até posterior ruptura.</p><p>Nesse ensaio, a peça deve ser dobrada até a possível ruptura, porém é importante</p><p>verificar-se o valor do ângulo em que ocorre a primeira trinca ou ruptura.</p><p>O valor do ângulo é um parâmetro da resistência verificada na solda.</p><p>Ensaios de tração</p><p>O ensaio de tração pode ser aplicada a chapas ou peças cilíndricas.</p><p>Consiste em se aplicar ao corpo de prova um esforço de tração longitudinal.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 356</p><p>Seu principal objetivo é verificar a resistência à tração do cordão e região de solda,</p><p>bem como oferecer subsídios referentes à ligação dos elementos soldados.</p><p>Ensaios por impacto</p><p>Esse ensaio tem por finalidade verificar a tenacidade do cordão de solda, as condições</p><p>da união soldada, bem como a tendência a ruptura por fragilidade.</p><p>Consiste em submeter um corpo de</p><p>prova previamente elaborado da</p><p>região soldada a esforços de impacto,</p><p>registrando os valores de resistência</p><p>apresentados pela união analisada.</p><p>Ensaios não destrutivos</p><p>Os ensaios que se apresentam a seguir são muito importantes nos trabalhos de solda,</p><p>pois nem sempre se pode lançar mão de ensaios destrutivos em peças já em fase de</p><p>fabricação.</p><p>Ensaios dimensionais</p><p>A figura a seguir apresenta alguns tipos de instrumentos e sua aplicação na verificação</p><p>dimensional dos cordões de solda.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 357</p><p>O aspecto dimensional é importante, pois serve para classificar a atuação do soldador</p><p>com referência à qualidade do trabalho executado e com referência ao fator</p><p>econômico.</p><p>Ensaios de dureza</p><p>O ensaio de dureza é muito aplicado em peças soldadas, com a finalidade de verificar</p><p>as condições das diversas regiões da zona de solda, bem como fornecer subsídios</p><p>referentes à sua resistência.</p><p>Entre os ensaios de dureza mais aplicados, encontram-se:</p><p>• Dureza Brinell</p><p>• Dureza Rockwell</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 358</p><p>• Dureza Vickers</p><p>A figura abaixo mostra um ensaio de dureza Vickers no cordão e região de solda, onde</p><p>se apresenta uma série de valores da dureza em função da região da junta.</p><p>Por ser uma região crítica, não se pode ter durezas elevadas ou grandes distorções.</p><p>No caso de ocorrer durezas elevadas, deve-se executar um tratamento térmico que as</p><p>torne homogêneas e reduza-as a valores que não comprometam a resistência da</p><p>solda.</p><p>Ensaios hidrostáticos</p><p>No ramo das construções e de equipamentos, muitas uniões soldadas são aplicadas</p><p>em peças, tubulações e junções de componentes destinados a transporte de fluidos e</p><p>líquidos sob pressão, como, por exemplo, vasos de pressão, caldeiras, etc.</p><p>Componente soldado</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 359</p><p>Para se verificar a qualidade da união soldada, pode ser feito um teste de</p><p>estanquidade, que consiste em submeter o componente à água sob pressão no seu</p><p>interior e verificar sua condição de vedação.</p><p>A pressão fornecida à água não deve ser excessiva, o que poderia acarretar</p><p>deformação ou encruamento do material. Por segurança, convêm utilizar-se dois</p><p>manômetros para se controlar a pressão da água.</p><p>No caso de peças ou vasos pequenos, o ensaio pode ser executado com ar</p><p>comprimido, observando-se a pressão máxima de 8 bares e mergulhando-se as peças</p><p>em um tanque com água.</p><p>Ensaios por líquidos penetrantes</p><p>Esse tipo de ensaio é utilizado com a finalidade de detectarem-se descontinuidades</p><p>(trincas) superficiais, provenientes de tratamentos térmicos da solda ou dos processos</p><p>de transformação-conformação.</p><p>O método baseia-se na propriedade que certos líquidos têm de penetrar</p><p>profundamente em descontinuidades superficiais dos materiais.</p><p>A inspeção, por este tipo de ensaio, é rápida, de baixo custo e bastante simples, não</p><p>havendo dificuldade em aplicá-lo adequadamente.</p><p>É muito útil na detecção de falhas em materiais não magnéticos, mesmo os não</p><p>metálicos, desde que não sejam porosos.</p><p>O método resume-se em três passos:</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 360</p><p>• Limpeza da superfície</p><p>A superfície deve ser limpa com um solvente para se retirarem óleo ou gordura.</p><p>Ensaio com líquido penetrantes</p><p>• Aplicação do líquido penetrante</p><p>Aplica-se o fluido geralmente em “spray”, deixando-o sobre a superfície por algum</p><p>tempo e removendo-se o excesso.</p><p>• Aplicação do líquido revelador</p><p>Devido à difusão do líquido penetrante no revelador, a indicação torna-se sempre</p><p>maior que a descontinuidade no cordão de solda.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 361</p><p>Ensaios por partículas magnéticas</p><p>Esse ensaio consiste em magnetizar um corpo de prova e cobri-lo com finas partículas</p><p>magnetizáveis e interpretar a ocorrência de concentração local das partículas na</p><p>superfície da peça.</p><p>Ao se criar um corpo magnético homogênio num material ferro-magnético, as linhas de</p><p>força se distribuem homogeneamente no seu interior, exceto nas descontinuidades,</p><p>onde sofrem distorções que provocam um fluxo magnético mais denso.</p><p>Quando existem defeitos na peça, o local da trinca atrai um maior número de</p><p>partículas, formando uma camada larga e concentrada.</p><p>Os defeitos superficiais devem possuir uma certa profundidade para que sejam</p><p>detectados. Além de assinalar a existência de defeitos, o ensaio também indica a sua</p><p>profundidade, visto que ela é proporcional à concentração das partículas acumuladas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI</p><p>quando a locomotiva se</p><p>desloca os demais carros a acompanham.</p><p>Para que haja movimento de cargas elétricas em um circuito é necessário que alguma</p><p>força ou pressão apareça para fazer com que essas cargas elétricas se movimentem.</p><p>A esta pressão damos o nome de diferença de potencial (d.d.p.) ou tensão, que nos</p><p>é dada em volts.</p><p>Num circuito fechado, onde se tem eletricidade dinâmica, a tensão aplicada é que faz</p><p>com que as cargas elétricas se movimentem, formando, assim, a corrente elétrica.</p><p>As cargas elétricas que se movimentam são os elétrons.</p><p>Na unidade anterior, estudamos as fontes de eletricidade. São exatamente estas fontes</p><p>que geram a pressão ou a força, que é a tensão ou d.d.p. nos elétrons.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>25</p><p>Analogia entre o circuito elétrico e o circuito hidráulico</p><p>Podemos compará-lo à água num encanamento. Ela não sobe a um determinado</p><p>reservatório porque não há pressão suficiente para que isso aconteça.</p><p>Por isso, é necessário que o reservatório que abastece a região ou local seja colocado</p><p>numa altura tal que proporcione a pressão desejada.</p><p>Esta diferença de nível é que proporcionará a pressão hidráulica necessária.</p><p>O mesmo ocorre com a eletricidade, pois nós temos elétrons nos condutores, mas se</p><p>não houver uma tensão elétrica ou d.d.p. não haverá eletricidade dinâmica.</p><p>Medição da tensão elétrica (diferença de potencial)</p><p>O aparelho utilizado para medir a tensão elétrica chama-se voltímetro.</p><p>Para se medir a diferença de potencial, o voltímetro deverá ser sempre ligado</p><p>conforme o desenho abaixo, ou seja, em paralelo.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>26</p><p>Grandeza da tensão</p><p>Símbolo: U</p><p>Unidade de medida da tensão: 1Volt</p><p>Símbolo: V</p><p>Unidades derivadas</p><p>1 Quilovolt = 1kV = 1.000V</p><p>1 Megavolt = 1MV = 1.000.000V</p><p>1 Milivolt = 1mV =</p><p>000.1</p><p>1</p><p>V</p><p>1 Microvolt = 1µ V =</p><p>000.000.1</p><p>1</p><p>V</p><p>Voltagens comuns</p><p>Pilha 1,25V a 1,5V</p><p>Bateria 3V a 12V</p><p>Geradores 110V a 220V – 380 V</p><p>Corrente</p><p>Definição</p><p>Corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas por um condutor.</p><p>A intensidade de corrente se refere à quantidade de cargas elétricas, num dado</p><p>momento, que passa num ponto qualquer de um circuito elétrico.</p><p>No caso da água, a vazão é medida em litros por segundo, ou seja, a quantidade de</p><p>litros que estiver passando num ponto do encanamento no tempo de um segundo.</p><p>Toda vez que passar uma corrente de elétrons em um circuito elétrico ela poderá</p><p>também ser medida.</p><p>Quando num ponto qualquer de um circuito elétrico passar 6,25 . 1018 elétrons, diz-se</p><p>que passou um Coulomb, medida essa utilizada para medir cargas elétricas.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>27</p><p>Medição de corrente</p><p>Porém, se passar num ponto do mesmo circuito, um Coulomb de elétrons no tempo de</p><p>1 segundo, a corrente será de 1 ampère.</p><p>1 A = 1 coulomb/s.</p><p>Grandeza da corrente</p><p>Símbolo: I</p><p>Unidade de medida da corrente: 1 ampère</p><p>Símbolo: A</p><p>Unidades derivadas</p><p>1 Quiloampère = 1kA = 1.000A</p><p>1 Miliampère = 1mA =</p><p>000.1</p><p>1</p><p>A</p><p>1 Microampère = 1µ A =</p><p>000.000.1</p><p>1</p><p>A</p><p>O aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente (em ampère) de um circuito</p><p>é o amperímetro.</p><p>O amperímetro é ligado em série, pois ele registrará a quantidade de elétrons que</p><p>estiver passando naquela parte do circuito.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>28</p><p>Fluxo da corrente</p><p>Foi definido que, no circuito elétrico, o fluxo da corrente vai do pólo positivo (+) para o</p><p>pólo negativo (-) – corrente convencional.</p><p>Os elétrons livres, porém, se movem do pólo negativo (-) para o pólo positivo (+) –</p><p>corrente eletrônica ou real.</p><p>Resistência elétrica</p><p>Resistência é a dificuldade que um condutor oferece à passagem da corrente elétrica.</p><p>No caso da água, podemos dizer que há, também, resistências devido a curvas,</p><p>cotovelos, luvas, reduções, etc.</p><p>Tudo isso dificulta a passagem da água, opondo-se à sua circulação.</p><p>A resistência elétrica nos é dada de acordo com o próprio material, conforme a</p><p>facilidade ou não da movimentação dos seus elétrons.</p><p>Grandeza da resistência</p><p>Símbolo: R</p><p>Unidade de resistência: 1 ohm</p><p>Símbolo: Ω</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>29</p><p>Unidades derivadas</p><p>1 Quilohm = 1k Ω = 1.000 Ω</p><p>1 megohm = 1M Ω = 1.000.000 Ω</p><p>1 gigohm = 1G Ω = 1.000.000.000 Ω</p><p>O valor da resistência de um condutor depende:</p><p>• Da resistência específica do material ( ρ );</p><p>• Do comprimento do condutor ( l );</p><p>• Da secção (A).</p><p>Calcula-se a resistência através da seguinte fórmula:</p><p>R =</p><p>A</p><p>. lρ</p><p>Símbolos nos desenhos de circuitos elétricos:</p><p>ρ = resistência específica em</p><p>m</p><p>mm . 2Ω</p><p>l = comprimento do condutor em m</p><p>A = secção transversal do condutor em mm2</p><p>A = π . r2 =</p><p>4</p><p>. d2 π</p><p>Exemplo</p><p>Calcular a resistência em Ω de um condutor de cobre de l = 130m de comprimento, e</p><p>de uma secção de A = 0,1257mm2, quando a resistência específica do cobre for</p><p>ρ=</p><p>m</p><p>mm . 0178,0 2Ω</p><p>.</p><p>R =</p><p>A</p><p>. lρ</p><p>R =</p><p>2</p><p>2</p><p>mm0,1257</p><p>m130 . m / mm . 0178,0</p><p>//</p><p>////Ω</p><p>R = 18,4 Ω</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>30</p><p>Medição</p><p>O aparelho usado para a medição da resistência elétrica é o ohmímetro.</p><p>Para se efetuar a ligação do ohmímetro deve-se tomar a precaução de desligar a</p><p>corrente elétrica do circuito em questão, isto porque o ohmímetro possui bateria própria</p><p>para o seu funcionamento.</p><p>Exercícios</p><p>Qual o comprimento “ l ” em metros de um fio de alumínio de diâmetro de 2mm, para</p><p>receber a resistência de: R = 2,5 Ω quando a resistividade específica for de ρ =</p><p>0,0278 Ω .mm2/m.</p><p>_____________________________________________________________________</p><p>_____________________________________________________________________</p><p>Isolantes, condutores, resistores e semicondutores</p><p>Isolantes</p><p>São materiais que oferecem grande dificuldade à passagem da corrente elétrica, não</p><p>permitindo que seus elétrons se libertem facilmente dos seus átomos.</p><p>Esses materiais são utilizados para bloquear a passagem da corrente elétrica.</p><p>Isolantes</p><p>Louça</p><p>Vidro</p><p>Borracha</p><p>plásticos</p><p>ebonite</p><p>fibras</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>31</p><p>Condutores</p><p>São materiais que oferecem pouca dificuldade à passagem da corrente elétrica e são</p><p>usados para transportá-la de um local para outro.</p><p>Esses materiais possuem grande quantidade de elétrons livres em suas órbitas,</p><p>facilmente removíveis.</p><p>Os metais são os melhores condutores de eletricidade; dentre eles, o cobre e o</p><p>alumínio são os mais usados.</p><p>O cobre tem tido maior aplicação porque, além de ser um bom condutor, oferece boa</p><p>resistência mecânica e suas emendas podem ser facilmente soldadas.</p><p>Condutores</p><p>Material</p><p>Condutibilidade elétrica em</p><p>2mm .</p><p>m</p><p>Ω</p><p>Resistividade específica a 20ºC</p><p>m</p><p>mm . 2Ω</p><p>Ouro Au</p><p>Prata Ag</p><p>Cobre Cu</p><p>Alumínio Al</p><p>Constantan (CuNi)</p><p>Carbono C</p><p>45,7</p><p>60</p><p>56</p><p>36</p><p>2,04</p><p>0,015</p><p>0,0219</p><p>0,0167</p><p>0,0178</p><p>0,0278</p><p>0,4902</p><p>66,6667</p><p>O alumínio é um bom condutor e tem um peso baixo em relação ao cobre; porém, o</p><p>único inconveniente da sua aplicação é que ele requer uma solda especial.</p><p>É muito usado nas linhas de alta tensão.</p><p>Resistores</p><p>São elementos usados para se introduzir resistência adicional aos circuitos.</p><p>Os resistores são fabricados com materiais maus condutores, ou seja, materiais que</p><p>permitem a passagem da corrente elétrica, porém com certa dificuldade.</p><p>Eletrotécnica básica</p><p>32</p><p>São feitos de fios metálicos, de materiais à base de grafite (carbono) ou de películas</p><p>metálicas.</p><p>Os resistores podem se divididos em dois grupos, a saber: os fixos e os variáveis.</p><p>Semicondutores</p><p>São materiais que têm propriedades intermediárias, entre condutores e isolantes.</p><p>Os semicondutores permitem a passagem de corrente num só sentido, não</p><p>possibilitando o seu retorno. São empregados na produção de diódos retificadores,</p><p>fotocélulas, células fotoelétricas, diódos piesoelétricos, etc.</p><p>Semicondutores</p><p>Selênio</p><p>Germânio</p><p>Silício</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>33</p><p>Noções de eletricidade II</p><p>Você já aprendeu que um átomo em estado de equilíbrio tem um número igual de</p><p>prótons e de elétrons. Já viu também que devido a vários fatores, como variações de</p><p>temperatura e de pressão, os elétrons podem “sair” de um átomo e ligar-se a outro,</p><p>visto</p><p>362</p><p>O ensaio deve ser realizado em duas direções ortogonais, porque as descontinuidades</p><p>ocorrem em várias direções.</p><p>Nos materiais laminados ou trefilados, é suficiente uma só direção, pois, em função do</p><p>processo, as descontinuidades são sempre longitudinais.</p><p>As partículas magnéticas sob a forma de pó são de materiais de baixo poder</p><p>remanesceste.</p><p>Pode-se aplicar o pó seco, como foi visto anteriormente, ou em suspensão num líquido</p><p>com óleo, querosene, etc.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 363</p><p>Geralmente, adicionam-se ao pó ou ao fluxo partículas fluorescentes que, ao serem</p><p>submetidas a radiações ultravioleta após a magnetização, localizam os defeitos</p><p>facilmente através dos brilhos característicos.</p><p>Para maior realce e precisão na localização, as peças devem ser previamente limpas e</p><p>desengraxadas.</p><p>Magnetização</p><p>A magnetização com corrente alternada apresenta a vantagem do reduzido</p><p>magnetismo remanescente na peça dispensando desmagnetização posterior.</p><p>Quando se utiliza a corrente contínua, necessita-se desmagnetizar, proporcionando,</p><p>porém, maior penetração (cerca de 5mm).</p><p>Aplicação</p><p>Aplica-se em qualquer tipo de material e peça, especialmente após a retificação, para</p><p>se detectarem trincas.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 364</p><p>Desmagnetização</p><p>Torna-se necessária a desmagnetização das peças para se evitar, após sua</p><p>montagem, um acúmulo de partículas magnetizáveis danosas às peças.</p><p>Ensaios de ultra-som</p><p>Consiste na propagação de ondas eletromagnéticas através de um material.</p><p>Quanto mais alta a freqüência das ondas sonoras, tanto mais concentradas elas se</p><p>propagarão. Essas ondas têm grande poder de penetração e propagam-se em linha</p><p>reta.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 365</p><p>Os ensaios de ultra-som são empregados para detecção de efeitos internos dos</p><p>materiais, tais como trincas, bolhas, incrustações, etc, bem como sua profundidade na</p><p>peça.</p><p>Ensaios ultra-som por transparência</p><p>Esse processo, também chamado processo de reflexão do impulso, avalia defeitos nas</p><p>peças através da parte do som que é refletida.</p><p>As figuras a seguir esclarece o princípio de formação do eco. Após a emissão da onda</p><p>sonora, ela se propaga no material até encontrar a parede posterior; quando isso</p><p>ocorre, ela se reflete num intervalo de tempo conhecido. A reflexão da onda sonora</p><p>ocorre não só nas superfícies posteriores, como também em regiões com defeitos,</p><p>fissuras, trincas, etc.</p><p>A diferença do tempo de reflexão é que oferece a detecção do efeito, bem como sua</p><p>localização na estrutura da peça.</p><p>Ensaios radiográficos</p><p>É um ensaio não destrutivo de grande versatilidade de aplicação.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 366</p><p>Consiste na aplicação de raios X e Y, visando à obtenção de uma imagem nítida e fiel</p><p>dos defeitos que possam existir na estrutura de uma peça.</p><p>Baseia-se nas propriedades das radiações ionizantes de atravessarem os materiais</p><p>opacos à luz, e serem absorvidas em maior ou menor proporção, em função da</p><p>natureza e espessura desses materiais.</p><p>Tubo emissor de radiações</p><p>Os raios X e Y, são radiações eletromagnéticas, geradas por isótopos radioativos e</p><p>emitidas por um tubo para a região da peça a ser inspecionada. As radiações, ao</p><p>atravessarem o material, registram no filme os possíveis defeitos .</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 367</p><p>Aplicação do ensaio</p><p>Para se detectarem trincas, poros e descontinuidades existentes nas peças soldadas,</p><p>fundidas, etc.</p><p>Propriedades dos raios X e Y</p><p>• São invisíveis a olho nu;</p><p>• Propagam-se em linha reta à velocidade da luz;</p><p>• Atravessam a matéria;</p><p>• Podem destruir células vivas.</p><p>Observação:</p><p>Tanto os operadores como o pessoal que trabalha nas proximidades devem observar</p><p>as regras e regulamentos referentes à segurança, pois a exposição às radiações</p><p>provoca danos aos tecidos e órgãos do corpo.</p><p>Questionário-Resumo</p><p>1 Cite três tipos de ensaios destrutivos.</p><p>2 Qual a finalidade do ensaio de dobramento ?</p><p>3 Com que objetivos são efetuados os ensaios de dureza ?</p><p>4 Cite três tipos de ensaios de dureza.</p><p>Tecnologia de soldagem</p><p>SENAI 368</p><p>5 Qual o princípio do ensaio com partículas magnéticas.</p><p>6 Cite o princípio do ensaio por ultra-som.</p><p>7 Como se processa o ensaio de raio X ?</p><p>8 Qual a finalidade do ensaio hidrostático ?</p><p>369</p><p>Tecnologia da Soldagem</p><p>Documentação Técnica</p><p>Definições</p><p>Peça de Teste</p><p>Ver chapa ou tubo de teste.</p><p>1.1 – Chapa ou tubo de teste</p><p>Peça soldada para a qualificação de procedimentos de soldagem da executante ou de</p><p>soldadores ou operadores de soldagem.</p><p>1.2 – Chapa de teste de produção</p><p>Chapa soldada nas mesmas condições de uma das juntas soldadas do equipamento,</p><p>com a finalidade der executar ensaios mecânicos, químicos ou metalográficos, e não</p><p>destrutivos.</p><p>1.3 – Equipamento</p><p>Produto da fabricação, construção e/ou montagem soldada, tais como: equipamentos</p><p>de caldeiraria, tubulação, estruturas metálicas industriais, estruturas metálicas marítimas,</p><p>oleodutos e gasodutos.</p><p>2 – Noções Gerais</p><p>2.1 – Procedimento de soldagem da Executante</p><p>O procedimento de soldagem da executante (PSE) é um documento, que estabelece</p><p>todos os itens importantes, que devem ser considerados na união de partes por soldagem.</p><p>O procedimento de soldagem da executante contém limites ou faixas de parâmetros</p><p>tais como tipo de corrente, espessura do metal de base, etc. Um procedimento de soldagem</p><p>é válido somente dentro dos limites nele especificados. Se um procedimento não pode</p><p>produzir soldas de boa qualidade, sem que os limites estabelecidos sejam ultrapassados,</p><p>então um novo procedimento de soldagem deve ser utilizado em lugar do primeiro. Muitas</p><p>normas de qualificação, requerem que o procedimento de soldagem, além de ser o</p><p>documento que contém os métodos e a tecnologia requerida, seja também qualificado antes</p><p>de ser colocado em prática/uso na produção de soldas.</p><p>2.2 – Qualificação do Procedimento de Soldagem da Executante</p><p>370</p><p>Os materiais utilizados na fabricação dos equipamentos, possuem</p><p>propriedades mecânicas conhecidas. O projeto dos equipamentos é feito com base nestas</p><p>propriedades. Quando a fabricação dos equipamentos é feita pela soldagem de dois ou mais</p><p>materiais, é necessário garantir que esta união, resista da mesma forma que os materiais</p><p>empregados. Para tanto, o projetista necessita conhecer, quais as propriedades que a junta</p><p>soldada terá. Na soldagem, em razão dos efeitos da temperatura, não é suficiente conhecer</p><p>somente as propriedades do metal de base e do metal de solda, individualmente. É</p><p>necessário também, conhecer as propriedades mecânicas de toda a junta soldada, ou seja:</p><p>do metal de base, da zona afetada térmicamente e do metal de solda, em conjunto. Isto é</p><p>feito, através da qualificação do procedimento de soldagem.</p><p>A qualificação do procedimento de soldagem, é o método através do qual, um</p><p>procedimento particular é provado ser adequado, para produzir juntas soldadas de qualidade</p><p>satisfatória. A qualificação é feita pela soldagem de peças de teste, de acordo com o</p><p>procedimento previamente estabelecido, e pela avaliação dos resultados dos ensaios em</p><p>corpos de prova extraídos da peça de teste. A avaliação dos resultados é feita em</p><p>comparação com o critério de aceitação, estabelecido pela norma de qualificação aplicável.</p><p>Em alguns casos, é permitido o uso de procedimentos pré-qualificados. Estes, são</p><p>procedimentos de soldagem que podem ser utilizados, quando a experiência e familiarização</p><p>com certos metais de base e consumíveis de soldagem, tenham provado a adequação de um</p><p>procedimento específico, através de serviços executados há um longo período de tempo. O</p><p>uso de procedimento pré-qualificado só é feito quando houver um acordo entre</p><p>que em determinados materiais, como por exemplo os metais, a ligação entre os</p><p>elétrons e o núcleo do átomo é fraca.</p><p>Os elétrons que tem facilidade de locomoção, chamados elétrons livres, são os</p><p>responsáveis pela corrente elétrica.</p><p>Ora, a corrente elétrica percorre um caminho chamado circuito. Vejamos agora o que é</p><p>um circuito elétrico.</p><p>Imagine o traçado de uma pista de corrida de automóveis ou de cavalos, ou ainda de</p><p>um brinquedo com o autorama.</p><p>Note que os competidores não saem de um lugar e chegam a outro. Começam a</p><p>corrida num ponto da pista e voltam ao mesmo lugar; fazem o mesmo percurso</p><p>inúmeras vezes, sem sair da pista.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>34</p><p>Eles percorrem um caminho fechado, que não tem início nem fim, mas é contínuo. Por</p><p>isso, esse caminho recebe o nome de circuito.</p><p>Agora observe na figura abaixo o percurso da corrente elétrica numa lanterna.</p><p>Note que a corrente percorre o mesmo caminho na lanterna , continuamente. É um</p><p>caminho fechado; logo é um circuito ... um circuito elétrico. Portanto, circuito elétrico é</p><p>o caminho fechado pelo qual circula a corrente elétrica.</p><p>Agora, veja os componentes do circuito elétrico da lanterna:</p><p>• As pilhas representam a fonte de energia elétrica;</p><p>• A lâmpada é o consumidor de energia.</p><p>• Botão “liga - desliga” é chamado dispositivo de manobra.</p><p>Fonte geradora</p><p>A fonte geradora de energia produz a energia que circula pelo circuito elétrico.</p><p>Bateria Gerador</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>35</p><p>Circuito fechado</p><p>Toda a vez que a corrente elétrica percorre o condutor desde a fonte geradora até o</p><p>dispositivo de manobra, alimenta os condutores e retorna à fonte geradora para</p><p>recomeçar o ciclo, o circuito tem a continuidade. A corrente circula por um caminho</p><p>fechado. Observe na figura abaixo:</p><p>Portanto, circuito fechado é o circuito não interrompido; ele tem continuidade e dá</p><p>passagem à corrente elétrica.</p><p>Circuito aberto</p><p>Se o dispositivo de manobra estiver desligado, isto é, não permitir a circulação da</p><p>corrente, o circuito não estará fechado. Por isso, ele é chamado de circuito aberto. Veja</p><p>a figura abaixo:</p><p>Portanto, circuito aberto é o que está interrompido.</p><p>A interrupção do circuito também pode acontecer devido à quebra acidental de um</p><p>condutor. Nesse caso, o circuito também estará aberto e a corrente não circulará.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>36</p><p>Observe a seguir:</p><p>Corrente contínua</p><p>A corrente elétrica pode se deslocar em um único sentido dentro de um circuito,</p><p>seguindo a direção do pólo negativo da fonte geradora para o polo positivo. A esse</p><p>fluxo de uma só direção chamamos corrente contínua. O símbolo da corrente contínua</p><p>é:</p><p>Corrente alternada</p><p>Se o sentido da corrente se inverte em determinada freqüência, temos a corrente</p><p>alternada, em que o fluxo de elétrons ora corre em um sentido, ora no sentido oposto</p><p>devido à mudança de pólos da fonte geradora. A mudança de sentido da corrente</p><p>varia, bem como varia o número de vezes por segundo que a corrente muda de</p><p>sentido. O símbolo da corrente alternada é ^. Observe agora a figura seguinte:</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>37</p><p>A corrente contínua é aplicada em tração elétrica (trens e ônibus elétricos),</p><p>galvanoplastia, eletrólise e soldagem elétrica.</p><p>A corrente contínua é usada em iluminação, aparelhos eletrodomésticos, acionamento</p><p>de motores e soldagem elétrica.</p><p>Como se pode perceber, a soldagem tanto pode ser feita com corrente contínua como</p><p>utilizando a corrente alternada. O uso vai depender da máquina escolhida para realizar</p><p>o trabalho e do tipo de eletrodo.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>38</p><p>Máquinas para soldagem</p><p>ao arco elétrico</p><p>A soldagem ao arco elétrico é feita com auxílio de máquinas que fornecem a tensão e a</p><p>corrente necessárias ao funcionamento do arco elétrico.</p><p>Existem três tipos de máquinas utilizadas na soldagem: geradores, retificadores e</p><p>transformadores. As duas primeiras fornecem corrente contínua e a última fornece cor-</p><p>rente alternada.</p><p>Gerador</p><p>O gerador é a máquina que transforma energia mecânica em energia elétrica. Esta máqui-</p><p>na é na verdade um conjunto, composto de um dínamo ou gerador de CC - corrente contí-</p><p>nua - acionado por um motor elétrico ou um motor a diesel ou gasolina; este motor fornece</p><p>a energia mecânica necessária para fazer o dínamo funcionar.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>39</p><p>O dínamo acoplado ao motor é composto basicamente de duas partes: estator ou car-</p><p>caça, que é parte fixa da máquina, e rotor, que é a parte móvel.</p><p>O rotor possui bobinas - uma espécie de carretel com fio de cobre enrolado - que pro-</p><p>duzem uma corrente elétrica que é, por sua vez, retirada por meio de coletores; estes</p><p>são constituídos por lâminas de cobre isoladas uma das outras por lâminas de mica</p><p>(material isolante) e a sua função é transferir a energia do enrolamento do rotor para o</p><p>exterior.</p><p>Estator Rotor</p><p>No circuito de corrente contínua (CC), o condutor que leva a energia para a peça de tra-</p><p>balho está no lado negativo e o outro, por onde a energia retorna, está no lado positivo.</p><p>A essa situação chamamos polaridade direta, isto é, a energia sai do pólo negativo e</p><p>retorna pelo pólo positivo.</p><p>Na soldagem com CC em que se utiliza elétrodo nu ou de revestimento leve, a peça a</p><p>ser soldada deve ser ligada ao pólo positivo do circuito e o elétrodo ao pólo negativo;</p><p>isto porque a intensidade de calor é muito maior no pólo positivo do que no pólo negati-</p><p>vo. Essa intensidade de calor no pólo positivo é importante porque a massa da peça é</p><p>muito maior que a massa do elétrodo; havendo mais calor junto à peça, esta e o elé-</p><p>trodo alcançarão o ponto de fusão ao mesmo tempo.</p><p>Porém, existem alguns eletrodos mais aperfeiçoados que são utilizados em polaridade</p><p>invertida, isto é, a peça é ligada ao pólo negativo e o eletrodo ao pólo positivo. De modo</p><p>geral, a polaridade invertida é usada com eletrodos fortemente revestidos para solda-</p><p>gem de ferro fundido e para soldagem com eletrodos não-ferrosos, como cobre e alu-</p><p>mínio.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>40</p><p>Antes de iniciar a operação de soldagem com auxílio de máquina, é necessário regular</p><p>a intensidade de corrente elétrica e a tensão elétrica. A regulagem é feita para manter</p><p>um equilíbrio entre intensidade e tensão de modo a manter o calor necessário para a</p><p>estabilidade do arco.</p><p>A intensidade de corrente no gerador é regulada por meio de três terminais ou bornes; dois</p><p>são positivos e um negativo. Cada um dos pólos positivos corresponde a uma faixa de in-</p><p>tensidade de corrente. De acordo com o diâmetro do eletrodo, seleciona-se um ou outro</p><p>pólo; em seguida, desloca-se a alavanca de intensidade de modo a fazer corresponder a in-</p><p>tensidade desejada com a graduação existente junto à alavanca.</p><p>A regulagem de tensão também é feita de acordo com o eletrodo. Eletrodo mais fino</p><p>exige tensão mais alta; eletrodo com diâmetro maior pede tensão mais baixa. Regula-se</p><p>a tensão por meio do reostato, isto é, chave controladora de tensão. Esse reostato</p><p>apresenta uma graduação numa escala de 0 a 10 que serve de indicação para tensão</p><p>menor ou maior. Para regular, a prática aconselha partir de um valor médio e aumentar</p><p>a tensão na medida do necessário.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>41</p><p>Quando houver aquecimento excessivo da peça, fato que se percebe pelo aumento da</p><p>poça de fusão, é sinal de que a tensão está muito alta e é necessário baixá-la.</p><p>Vantagens de uso do gerador</p><p>• Um conjunto de gerador acionado por um motor a diesel ou a gasolina é indepen-</p><p>dente da rede elétrica, portanto pode ser usado em qualquer lugar.</p><p>• O gerador permite o uso de todos os tipos de eletrodo porque fornece corrente</p><p>contínua (CC).</p><p>No entanto, apesar dessas vantangens, o gerador é um equipamento caro, com alto</p><p>custo de manutenção.</p><p>Como qualquer outra máquina, o gerador precisa ser utilizado com</p><p>cuidado a fim de</p><p>proporcionar o melhor rendimento.</p><p>Uma vez que o gerador possui partes móveis, é preciso estabelecer um plano de ma-</p><p>nutenção e de lubrificação para essas partes. Os coletores exigem limpeza constante e</p><p>as escovas devem ser trocadas periodicamente.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>42</p><p>Transformador</p><p>É uma máquina que torna possível aumentar ou diminuir a tensão da corrente alternada,</p><p>ao mesmo tempo em que diminui ou aumenta a intensidade de corrente, permitindo a</p><p>obtenção da fonte de calor necessária para a soldagem.</p><p>O transformador comum é constituído de um núcleo com lâminas de aço ao silício e</p><p>dois enrolamentos ou bobinas: o de alta tensão, chamado primário, e o de baixa tensão,</p><p>chamado secundário. A corrente que provém da rede circula pelo enrolamento primário</p><p>e gera um campo de força magnética no núcleo.</p><p>Esse campo atua sobre o enrolamento secundário e produz nele alta intensidade de cor-</p><p>rente e baixa tensão. Essa corrente alternada de baixa tensão é que gera o calor ne-</p><p>cessário para soldar.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>43</p><p>A regulagem do transformador comum é feita conectando o cabo do porta-elétrodo no</p><p>pino correspondente à intensidade desejada. Cada pino está ligado a um enrolamento</p><p>com um número maior ou menor de espiras, o que condiciona a intensidade de corren-</p><p>te.</p><p>Existe um outro modelo de transformador cuja regulagem é feita movimentando o enro-</p><p>lamento móvel para que este provoque o afastamento entre o enrolamento primário e o</p><p>secundário. Este afastamento é conseguido por meio da manivela que, girada no senti-</p><p>do horário, aumenta a intensidade e girada no sentido anti-horário, diminui.</p><p>Vantagens do transformador</p><p>• Baixo custo de equipamento.</p><p>• Baixo custo de manutenção, pois não possui peças móveis.</p><p>• Elimina o risco de fusão desigual do elétrodo e de defeito na solda.</p><p>• Não há desvio do arco elétrico.</p><p>Por outro lado, o transformador desequilibra a rede de alimentação devido a sua ligação</p><p>monofásica, isto é, de uma só fase e apenas admite elétrodo que proporcione boa ioni-</p><p>zação da atmosfera onde é formado o arco elétrico.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>44</p><p>Retificador</p><p>O retificador é a máquina que transforma diretamente a corrente alternada em corrente</p><p>contínua. É composto de duas partes distintas: um transformador e um retificador pro-</p><p>priamente dito, formado por placas de selênio, silício ou germânio. Apresenta também</p><p>um ventilador encarregado de refrigerar as placas retificadoras.</p><p>O transformador modifica a corrente da rede de alta tensão para baixa, ao mesmo tem-</p><p>po em que aumenta a intensidade da corrente; o retificador retifica ou transforma a cor-</p><p>rente de baixa tensão procedente ao transformador em corrente contínua de alta inten-</p><p>sidade para a soldagem. Pode ser considerado, em essência, como uma válvula elétri-</p><p>ca que só permite a passagem da corrente em um único sentido.</p><p>Veja na figura abaixo um exemplo de retificador.</p><p>Veja na figura a seguir a parte interna do retificador.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>45</p><p>Vantagens do retificador</p><p>• Baixo custo de aquisição.</p><p>• Baixo custo de manutenção.</p><p>• Proporciona um arco elétrico estável.</p><p>• Permite a utilização de qualquer tipo de elétrodo.</p><p>Existe também uma outra máquina que é ao mesmo tempo transformador e retificador,</p><p>isto é, fornece corrente contínua ou corrente alternada. Basta apenas ligar o cabo do</p><p>porta-elétrodo no terminal correspondente à corrente desejada.</p><p>Máquina de potencial constante</p><p>Trata-se de máquina destinada a servir a vários soldadores ao mesmo tempo. Esta</p><p>máquina fornece corrente elétrica a um barramento comum do qual saem ligações para</p><p>os diversos postos de soldagem. Em cada um dos postos existe um dispositivo especial</p><p>para regular a corrente desejada.</p><p>A tensão em circuito aberto fornecida por essa máquina varia, em geral, de 55 a 90V. A</p><p>intensidade da corrente consumida pode variar de 350A até alguns milhares de am-</p><p>pères.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>46</p><p>A máquina de potencial constante pode fornecer corrente contínua e corrente alternada</p><p>para os postos de soldagem. Este tipo de instalação é adequado apenas para grandes</p><p>oficinas, com muitos postos de soldagem próximos entre si.</p><p>Vantagens da máquina de potencial constante</p><p>• Baixo custo de instalação.</p><p>• Aproveitamento de espaço.</p><p>Uso correto das máquinas: ciclo de trabalho</p><p>Usar corretamente as máquinas é muito importante para conservá-las em perfeito esta-</p><p>do e conseguir maior rendimento.</p><p>Assim, antes de ligar a máquina, é preciso certificar-se de que os cabos, as conexões e</p><p>os porta-eletrodos estão em bom estado.</p><p>Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido</p><p>47</p><p>Quando trabalhar com o retificador, lembre-se de não desligar a máquina imediata-</p><p>mente após o término da soldagem; deixe-a funcionando durante aproximadamente cin-</p><p>co minutos para que o ventilador possa esfriar as placas de silício.</p><p>No caso de usar o gerador, é preciso lembrar que a chave para ligar a máquina possui</p><p>dois estágios; assim, é preciso ligar o primeiro estágio, esperar o motor completar a ro-</p><p>tação e só depois ligar o segundo estágio.</p><p>Outro ponto importante a considerar é o ciclo de trabalho da máquina. Ciclo de trabalho</p><p>é a porcentagem de tempo, em 10 minutos, em que a máquina opera efetivamente.</p><p>Deste modo, um ciclo de l00% quer dizer que a máquina pode trabalhar todo o tempo,</p><p>sem a necessidade de descanso. Já um ciclo de 80% indica que a máquina deve tra-</p><p>balhar por 8 minutos e descansar 2, a cada 10 minutos de trabalho.</p><p>As máquinas que apresentam ciclo de trabalho são o transformador e o retificador. Es-</p><p>sas máquinas trazem uma placa com informações sobre o funcionamento, intensidade</p><p>de corrente, tensão elétrica e ciclo de trabalho, entre outras. É preciso, pois, observar as</p><p>informações da placa para que seja garantido o perfeito funcionamento da máquina de</p><p>soldar.</p><p>Por exemplo, se um retificador trabalha com intensidade de corrente de 250A e tem ci-</p><p>clo de trabalho de 100%, significa que a máquina pode trabalhar sem parar, desde que</p><p>a corrente não ultrapasse os 250A.</p><p>No caso de uma soldagem que requisite intensidade de 300A, é preciso consultar a in-</p><p>dicação de ciclo de trabalho correspondente a essa intensidade. Em alguns modelos de</p><p>máquinas, a indicação está na própria máquina, compondo uma tabela. No caso de não</p><p>existir essa indicação, é possível utilizar a tabela a seguir.</p><p>Intensidade de corrente</p><p>em ampères</p><p>Ciclo de trabalho em %</p><p>a cada 10 minutos</p><p>até 120</p><p>de 130 a 160</p><p>de 170 a 190</p><p>de 200 a 250</p><p>de 260 a 300</p><p>100</p><p>80</p><p>70</p><p>60</p><p>50</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>49</p><p>Normalização e classificação</p><p>dos aços</p><p>Objetivos</p><p>Ao final desta unidade o participante deverá:</p><p>Conhecer</p><p>Estar informado sobre:</p><p>• Sistema de representação (designação) dos aços (normas);</p><p>• Designação e normalização do ferro fundido.</p><p>Saber</p><p>Reproduzir conhecimentos sobre:</p><p>• Significado dos símbolos, números e nomenclaturas das normas ABNT, DIN, SAE e</p><p>AISI;</p><p>• Composição química dos materiais em função dos símbolos normalizados;</p><p>• Equivalência entre materiais especificados por diferentes normas, aplicando</p><p>tabelas;</p><p>• Utilização das tabelas de equivalência;</p><p>• Aplicação dos diversos tipos de aços-carbono e aços-liga na construção mecânica;</p><p>• Diferentes tipos e principais características dos aços inoxidáveis.</p><p>Ser capaz de</p><p>Aplicar conhecimentos para:</p><p>• Interpretar normas de identificação dos aços utilizando tabelas;</p><p>• Especificar aços conforme o sistema de normalização.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>50</p><p>Introdução</p><p>A engenharia e a indústria brasileira já dispõem de um sistema de classificação dos</p><p>aços para construção mecânica elaborado pela ABNT, a qual se baseou nos sistemas</p><p>americanos SAE, AISI, resultando a norma</p><p>P-NB-82.</p><p>O aço</p><p>O aço é definido como sendo uma liga composta basicamente de ferro e carbono.</p><p>Divide-se em:</p><p>• Aços ao carbono</p><p>• Aços-liga ou aços especiais</p><p>Aços ao carbono e normalização ABNT</p><p>É a liga composta de ferro (Fe) e carbono (C) com pequenas porcentagens de</p><p>manganês (Mn), silício (Si), enxofre (S) e fósforo (P), os quais são considerados</p><p>elementos residuais do processo de obtenção.</p><p>O elemento que exerce maior influência é o carbono e seu teor nos aços ao carbono</p><p>varia de 0,008 a 2%C aproximadamente.</p><p>Os aços ao carbono mais usados</p><p>industrialmente possuem teores que</p><p>variam entre 0,1 a 0,95%, ou seja, aço</p><p>1010 ao 1095 onde:</p><p>• O algarismo 1 designa a classe ao</p><p>carbono.</p><p>• O 0 indica a inexistência de elementos</p><p>de liga com predominância sobre o</p><p>carbono.</p><p>Exemplos de interpretação de norma para</p><p>dois tipos de aço.</p><p>Exemplo:</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>51</p><p>Os aços com teores superiores a 0,95%C são considerados como aços ao carbono</p><p>especiais.</p><p>Para fins de aplicações industriais e de tratamento térmico, os aços ao carbono</p><p>classificam-se em:</p><p>• Aços de baixo teor de carbono 1010 à 1035</p><p>• Aços de médio teor de carbono 1040 à 1065</p><p>• Aços de alto teor de carbono 1070 à 1095</p><p>A tabela abaixo apresenta diversos aços ao carbono para construção mecânica.</p><p>Classificação ABNT dos aços ao carbono</p><p>Designação Carbono % Manganês %</p><p>1006 A</p><p>1008 A</p><p>1010 A</p><p>1015 A</p><p>1020 A</p><p>1025 A</p><p>1026 A</p><p>1030 A</p><p>1035 A</p><p>1038 A</p><p>1040 A</p><p>1041 A</p><p>1043 A</p><p>1045 A</p><p>1050 A</p><p>1060 A</p><p>1070 A</p><p>1080 A</p><p>1090 A</p><p>1095 A</p><p>0,08 max</p><p>0,10max</p><p>0,08 – 0,13</p><p>0,13 – 0,18</p><p>0,18 – 0,23</p><p>0,22 – 0,28</p><p>0,22 – 0,28</p><p>0,28 – 0,34</p><p>0,32 – 0,38</p><p>0,35 – 0,42</p><p>0,37 – 0,44</p><p>0,36 – 0,44</p><p>0,40 – 0,47</p><p>0,43 – 0,50</p><p>0,43 – 0,50</p><p>0,55 – 0,55</p><p>0,65 – 0,65</p><p>0,65 – 0,75</p><p>0,75 – 0,88</p><p>0,90 – 1,03</p><p>0,25 – 0,40</p><p>0,25 – 0,50</p><p>0,30 – 0,60</p><p>0,30 – 0,60</p><p>0,30 – 0,60</p><p>0,30 – 0,60</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>1,35 – 1,65</p><p>0,70 – 1,00</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,70 – 1,00</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,60 – 0,90</p><p>0,30 – 0,50</p><p>Aplicações</p><p>Os aços de baixo teor de carbono são utilizados em peças que exigem resistência</p><p>mecânica de aços no estado de normalização, ou seja, na condição de fabricação.</p><p>Aços-liga ou especiais</p><p>São ligados de ferro mais carbono, sobre os quais adicionamos propositadamente</p><p>elementos com níquel (Ni), cromo (Cr), tungstênio (W), vanádio (V), cobalto (Co),</p><p>molibdênio (Mo), etc., com a finalidade de melhorar as características mecânicas em</p><p>relação aos aços comuns ao carbono.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>52</p><p>Os efeitos conseguidos podem ser:</p><p>• Melhor temperabilidade;</p><p>• Aumento de tenacidade pelo refino do grão;</p><p>• Resistência a oxidação e à corrosão;</p><p>• Aumento do rendimento das ferramentas de corte, cizalhamento e repuxo.</p><p>Identificação numérica (designação) dos aços-liga segundo ABNT – AISI</p><p>11.. Aços de corte fácil ou de cavaco curto</p><p>13.. Aços ao manganês</p><p>2.. Aços ao níquel</p><p>23.. Aços ao níquel.</p><p>25.. Aços ao níquel.</p><p>3.. Aços ao cromo-níquel.</p><p>31.. Aços ao cromo-níquel.</p><p>33.. Aços ao cromo-níquel.</p><p>30.. Aços inoxidáveis austeníticos.</p><p>4.. Aços ao molibdênio.</p><p>41.. Aços ao cromo-molibdênio.</p><p>43.. Aços ao cromo-níquel-molibdênio.</p><p>46.. Aço ao níquel-molibdênio.</p><p>48.. Aços ao níquel-molibdênio.</p><p>5.. Aços ao cromo.</p><p>51.. Aços ao cromo.</p><p>501. Aços ao cromo para rolamentos.</p><p>511. Aços ao cromo para rolamentos.</p><p>521. Aços ao cromo para rolamentos.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>53</p><p>6.. Aços ao cromo-vanádio.</p><p>(cr 0,60%, 0,80%, 1,0%, V 0,15min)</p><p>60.. Aços fundidos inoxidáveis.</p><p>70.. Aços refratários.</p><p>80.. Aços de tripla liga.</p><p>86.. Aços de tripla liga (Ni 0,55%, Cr 0,50%, Mo 0,20%).</p><p>87.. Aços de tripla liga (Ni 0,55%, Cr 0,50%, Mo 0,25%).</p><p>9.. Aços ao silício manganês.</p><p>92.. Aços ao silício manganês (Mn 0,85%, Si 0,20%).</p><p>93.. Aços de tripla liga (Ni 3,25%, Cr 1,20%, Mo 0,12%).</p><p>94.. Aços de tripla liga (Ni 0,45%, Cr 0,40%, Mo 0,12%).</p><p>97.. Aços de tripla liga (Ni 0,55%, Cr 0,17%, Mo 0,20%).</p><p>98.. Aços de tripla liga (Ni 1,0%, Cr 0,80%, Mo 0,25%).</p><p>Significado de letras adicionais</p><p>B.. Aços obtidos pelo processo Thomas-Bessemer.</p><p>C.. Aços obtidos em forno Siemens- Martin e forno elétrico de arco voltaico.</p><p>X.. Análise fora da norma.</p><p>TS.. Norma estabelecida para prova.</p><p>. B.. Aço contendo, no mínimo, 0,0005% boro.</p><p>LC.. Aço com baixo teor de carbono C max de 0,03%C.</p><p>F .. Aços de cavaco curto para tornos automáticos.</p><p>L .. Indica presença de chumbo (0,15% a 0,35%Pb).</p><p>Exemplos de leitura da norma AISI</p><p>Ex. Ex.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>54</p><p>Classificação ABNT dos aços-liga</p><p>Classificação dos aços-liga, segundo ABNT</p><p>Designação C % Mn % Si % Cr % Ni % Mo %</p><p>1340</p><p>4130</p><p>4135</p><p>4140</p><p>4320</p><p>4340</p><p>5115</p><p>5120</p><p>5130</p><p>5135</p><p>5140</p><p>5160</p><p>E52100</p><p>6150</p><p>8615</p><p>8620</p><p>8630</p><p>8640</p><p>8645</p><p>8650</p><p>8660</p><p>E9315</p><p>0,38 – 0,43</p><p>0,28 – 0,33</p><p>0,33 – 0,38</p><p>0,38 – 0,43</p><p>0,17 – 0,22</p><p>0,38 – 0,43</p><p>0,13 – 0,18</p><p>0,17 – 0,22</p><p>0,28 – 0,33</p><p>0,33 – 0,38</p><p>0,38 – 0,43</p><p>0,55 – 0,65</p><p>0,95 – 1,00</p><p>0,48 – 0,53</p><p>0,13 – 0,18</p><p>0,18 – 0,23</p><p>0,28 – 0,33</p><p>0,38 – 0,43</p><p>0,43 – 0,48</p><p>0,40 – 0,53</p><p>0,55 – 0,65</p><p>0,13 – 0,18</p><p>1,60 – 1,90</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,75 – 1,00</p><p>0,45 – 0,65</p><p>0,60 – 0,80</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,60 – 0,80</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,75 – 1,00</p><p>0,25 – 0,45</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,75 – 1,00</p><p>0,75 – 1,00</p><p>0,75 – 1,00</p><p>0,75 – 1,00</p><p>0,45 – 0,65</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,20 – 0,35</p><p>0,80 – 1,10</p><p>0,80 – 1,10</p><p>0,80 – 1,10</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,80 – 1,10</p><p>0,80 – 1,05</p><p>0,70 – 0,90</p><p>0,70 – 0,90</p><p>1,30 – 1,60</p><p>0,80 – 1,10</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,40 – 0,60</p><p>0,40 – 0,60</p><p>1,00 – 1,40</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>1,65 – 2,00</p><p>1,65 – 2,00</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>0,40 – 0,70</p><p>0,40 – 0,70</p><p>0,40 – 0,70</p><p>0,40 – 0,70</p><p>0,40 – 0,70</p><p>0,40 – 0,70</p><p>0,40 – 0,70</p><p>3,00 – 3,50</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,20 – 0,30</p><p>0,20 – 0,30</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,15 – 0,25</p><p>0,08 – 0,15</p><p>O tipo 6150 tem 0,15% de vanádio</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>55</p><p>Classificação SAE e AISI dos aços</p><p>A tabela abaixo apresenta as classes de aços com suas respectivas composições</p><p>segundo normas SAE – AISI.</p><p>Sistema SAE e AISI de classificação dos aços</p><p>Designação</p><p>SAE AISI</p><p>Tipo de aço</p><p>10XX</p><p>11XX</p><p>13XX</p><p>23XX</p><p>25XX</p><p>31XX</p><p>33XX</p><p>303XX</p><p>40XX</p><p>41XX</p><p>43XX</p><p>46XX</p><p>47XX</p><p>48XX</p><p>50XX</p><p>51XX</p><p>501XX</p><p>511XX</p><p>521XX</p><p>514XX</p><p>515XX</p><p>61XX</p><p>86XX</p><p>87XX</p><p>92XX</p><p>93XX</p><p>98XX</p><p>950</p><p>XXBXX</p><p>XXLXX</p><p>C 10XX</p><p>C 11XX</p><p>13XX</p><p>23XX</p><p>25XX</p><p>31XX</p><p>E 33XX</p><p>-</p><p>40XX</p><p>41XX</p><p>43XX</p><p>46XX</p><p>47XX</p><p>48XX</p><p>50XX</p><p>51XX</p><p>-</p><p>E511XX</p><p>E521XX</p><p>-</p><p>-</p><p>61XX</p><p>86XX</p><p>87XX</p><p>92XX</p><p>93XX</p><p>98XX</p><p>-</p><p>XXBXX</p><p>CXXLXX</p><p>Aços-carbono comuns</p><p>Aços de usinagem (ou corte) fácil, com alto S</p><p>Aços-manganês com 1,75% de Mn</p><p>Aços-níquel com 3,5% de Ni</p><p>Aços-níquel com 5,0% de Ni</p><p>Aços-níquel-cromo com 1,25% de Ni e 0,65% de Cr</p><p>Aços-níquel-cromo com 3,50% de Ni e 1,57% de Cr</p><p>Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Ni-Cr</p><p>Aços-molibdênio com 0,25% de Mo</p><p>Aços-cromo-molibdênio com 0,50% ou 0,95% de Cr e 0,12%, 0,20% ou</p><p>0,25% de Mo</p><p>Aços-níquel-cromo-molibdênio, com 1,82% de Ni, 0,50% ou 0,80% de Cr e</p><p>0,25% de Mo</p><p>Aços-níquel-molibdênio com 1,57% ou 1,82% de Ni e 0,20 ou 0,25 de Mo</p><p>Aços-níquel-cromo-molibdênio com 1,05% de Ni, 0,45% de Cr e 0,20% de</p><p>Mo</p><p>Aços-níquel-molibdênio com 3,50% de Ni e 0,25% de Mo</p><p>Aços-cromo com 0,27%, 0,40% ou 0,50% de Cr</p><p>Aços-cromo com 0,80% a 1,05% de Cr</p><p>Aços de baixo cromo para rolamentos, com 0,50% de Cr</p><p>Aços de médio cromo para rolamentos, com 1,02% de Cr</p><p>Aços de alto cromo para rolamentos, com 1,45% de Cr</p><p>Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Cr</p><p>Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Cr</p><p>Aços-cromo-vanádio com 0,80% ou 0,95% de Cr e 0,10% ou 0,15% de V</p><p>(min.)</p><p>Aços-níquel-cromo-molibdênio com 0,55% de Ni, 0,50% ou 0,65% de Cr e</p><p>0,20% de Mo</p><p>Aços-níquel-cromo-molibdênio com</p><p>0,55% de Ni, 0,50% de Cr e 0,25% de</p><p>Mo</p><p>Aços-silício-manganês com 0,65%, 0,82%, 0,85% ou 0,87% de Mn, 1,40 ou</p><p>2,00% de Si e 0%, 0,17%, 0,32% ou 0,65% de Cr</p><p>Aços-níquel-cromo-molibdênio com 3,25% de Ni, 1,20% de Cr e 0,12% de</p><p>Mo</p><p>Aços-níquel-cromo-molibdênio com 1,00% de Ni, 0,80% de Cr e 0,25% de</p><p>Mo</p><p>Aços de baixo teor em liga e alta resistência</p><p>Aços-boro com 0,0005% de B min.</p><p>Aços-chumbo com 0,15% - 0,35% de Pb</p><p>Exemplo de utilização da tabela</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>56</p><p>Normalização dos aços através da norma DIN 17006</p><p>A norma DIN 17006 especifica três tipos de aços:</p><p>• Aço sem ligas</p><p>• Aço com baixa liga (elementos de liga ≤ 5%)</p><p>• Aço com alta liga (elemento de liga > 5 %)</p><p>Designação e normalização dos aços sem ligas</p><p>Aços de baixa qualidade</p><p>São tipos de aços de baixa pureza, sem ligas e que não podem ser tratados</p><p>termicamente. São designados através das letras St (aço) e da resistência mínima a</p><p>ruptura.</p><p>Aços ao carbono</p><p>Têm melhor pureza, podem ser tratados termicamente. São designados através da</p><p>letra C (carbono) e da porcentagem do carbono.</p><p>Aços de 0,5 – 0,2% de carbono podem ser cementados:</p><p>Aços de 0,2 – 0,6% de carbono podem ser beneficiados.</p><p>Normalização</p><p>Aços de baixa qualidade</p><p>= 370 N/mm2</p><p>Ex.:</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>57</p><p>Aços ao carbono</p><p>Ex.</p><p>Designação e normalização dos aços com baixa liga</p><p>São aços que possuem no máximo até 5% de teor de ligas.</p><p>Para designar o teor dos elementos de liga, os números na norma devem ser divididos</p><p>pelos fatores correspondentes ao elemento químico. Os fatores são apresentados na</p><p>tabela da página seguinte.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>58</p><p>Fatores para elementos de liga</p><p>Fator 4 Fator 10 Fator 100</p><p>Cobalto Co</p><p>Cr</p><p>Mn</p><p>Ni</p><p>Si</p><p>Tungstênio W</p><p>Alumínio Al</p><p>Mo</p><p>Ti</p><p>Vanádio V</p><p>Carbono C</p><p>P</p><p>S</p><p>N</p><p>A norma se compõe dos seguintes elementos:</p><p>• Não se coloca a letra C para o carbono.</p><p>• As outras letras definem os elementos de liga.</p><p>• Os números divididos pelos fatores definem o teor dos elementos. São colocados</p><p>na mesma seqüência, como as letras.</p><p>Aços com baixa liga</p><p>Ex.:</p><p>16 Mn Cr 5</p><p>17 Cr Ni Mo 6</p><p>Designação e normalização dos aços com alta liga</p><p>São aços com um teor de ligação acima de 5%.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>59</p><p>Para designá-los, coloca-se um X em frente do teor de carbono.</p><p>Todos os elementos, exceto o carbono, têm o fator 1, quer dizer, os números</p><p>apresentam o valor de teor real.</p><p>Aços rápidos para ferramentas podem ser designados da seguinte forma:</p><p>S6 - 5 - 2 - 5</p><p>Coloca-se S (= aço rápido) no início e os teores das ligas.</p><p>O teor de carbono só pode ser determinado através da especificação do produtor.</p><p>Aços com alta liga</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>60</p><p>Designação e normalização do ferro fundido</p><p>Compõe-se da letra G para o processo de fundição e a especificação do tipo de ferro</p><p>fundido.</p><p>Os exemplos abaixo especificam em geral.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>61</p><p>Aços inoxidáveis</p><p>Aços inoxidáveis são materiais que possuem uma elevada resistência contra a</p><p>destruição de sua superfície pela corrosão. Em função de sua composição química</p><p>esses materiais são resistentes tanto contra a ferrugem como contra a ação corrosiva</p><p>de meios óxidos.</p><p>Definem-se como aços inoxidáveis os materiais que contêm no mínimo 12% de</p><p>porcentagem em peso de cromo.</p><p>Geralmente a maior porcentagem é de Cr ou Cr e Ni, mas possuem em sua</p><p>composição outros elementos de liga, que não só aumentam a resistência à corrosão,</p><p>como também influem especialmente em sua soldabilidade.</p><p>A resistência desses materiais contra a corrosão se destaca em função das</p><p>propriedades passivas do Cr contra um grande número de agentes corrosivos.</p><p>Essa resistência é conferida ao aço quando esse possui um teor mínimo de 12% de</p><p>cromo em sua estrutura.</p><p>Enquanto no estado líquido e em função do teor de carbono, os aços ao cromo podem</p><p>adquirir estruturas perlíticas, ferríticas ou martensíticas e consequentemente são</p><p>magnetizáveis.</p><p>Os aços cromo-níquel, com um teor de 18%Cr e 8%Ni, estrutura gama, e por serem</p><p>austeníticos também à temperatura ambiente, não são magnetizáveis.</p><p>Com a introdução da soldagem ao arco elétrico, os aços inoxidáveis tomaram uma</p><p>importância muito grande na construção de equipamentos para a industria química e,</p><p>ainda com a ajuda de laminadores a frio, consegue-se uma larga utilização dos aços</p><p>inoxidáveis, obtendo-se uma boa qualidade e com processos suficientemente</p><p>econômicos.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>62</p><p>Hoje em dia, conseguem-se peças de aço inoxidável de até 1500mm de espessura e</p><p>20t de peso. Com processos industriais normais, conseguem-se chapas laminadas de</p><p>0,4mm e, com processos, espessuras de até 0,1mm.</p><p>Por sua tradicional resistência à corrosão e ao color, os aços inoxidáveis têm um papel</p><p>significativo nas indústrias químicas, construções de tubos, usinas, etc.</p><p>Por oferecer condições de higiene e de fácil limpeza e por se conseguir em sua</p><p>superfície um acabamento polido emprega-se também na construção de pias de</p><p>cozinha, lavatórios, máquinas de lavar roupa, indústria de alimentos, automobilística,</p><p>hospitalar e arquitetura.</p><p>As normas DIN 17440 e ISSO 683/XIII determinam a composição química, a</p><p>resistência, formas e dimensões dos aços inoxidáveis, normas essas que são aceitas</p><p>em todos os países industrializados e garantem assim a qualidade do produto.</p><p>Os aços inoxidáveis são divididos em dois grupos: os aços cromo ferro magnéticos</p><p>que possuem estrutura martensítica ou ferrítica com um mínimo de 12% de cromo e os</p><p>aços cromo-níquel não magnetizáveis, que possuem uma estrutura austenítica e um</p><p>teor mínimo de 180%Cr e 8%NI.</p><p>Ambos os grupos podem ter suas qualidades melhoradas com a adição de outros</p><p>elementos, como molibdênio, manganês, titânio, alumínio, nióbio (ou colúmbio), cobre,</p><p>nitrogênio e outros. Ambos os grupos de aços inoxidáveis encontram aplicação tanto</p><p>nos trabalhos que exigem maior resistência à corrosão, como ao calor.</p><p>Muitos tipos de produtos de aços inoxidáveis semi-acabados são encontrados no</p><p>mercado: cabos, barras, chapas grossas e finas, forjados, laminados, tubos, perfis, etc.</p><p>Os tipos de aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos diferenciam-se fundamentalmente</p><p>pelas suas propriedades mecânicas. Nos materiais macios, os tipos ferríticos</p><p>apresentam um alto limite de escoamento e ductibilidade normal, enquanto os aços</p><p>austeníticos, devido a sua estrutura, já apresentam maior resistência à tração, possui</p><p>grande ductibilidade e um limite de alongamento relativamente baixo.</p><p>Tecnologia dos materiais</p><p>63</p><p>Aços ferríticos resistentes à corrosão</p><p>Características</p><p>Os aços ao cromo com 13%Cr são resistentes à corrosão (ferrugem) somente quando</p><p>sua superfície tiver um alto grau de acabamento, ou seja, finalmente retificada ou</p><p>polida. Sua aplicação é relativamente limitada, como por exemplo, pisos de</p><p>carrocerias, silenciosos de automóveis e algumas construções para sistema de águas</p><p>e esgoto.</p><p>Os tipos de aços com teor de carbono de no máximo 0,12% são soldáveis. Os aços</p><p>cromo como 13%Cr e que possuem maiores teores de carbono (até 0,22%) podem ser</p><p>soldados somente com processos especiais. A soldagem dos aços ao cromo com</p><p>esses teores devem ser evitada.</p><p>Para se melhorar as qualidades inoxidáveis e a soldabilidade dos aços ao cromo com</p><p>(13%Cr), a inclusão de carbono deve ser substituída por níquel, pois assim, a estrutura</p><p>martensítica se mantém.</p><p>Os aços com 17%Cr têm um grande emprego com outros elementos de liga em sua</p><p>composição, que melhoram as suas qualidades, tais como: Ti, Nb, Mo e Ni.</p><p>A aplicação e utilização dos aços ao cromo com teor de 17%Cr corresponde</p><p>atualmente a 30% do total.</p><p>Essa baixa porcentagem de aplicação é conseqüência de sua inferior soldabilidade e</p><p>maior tendência a fragilidade em baixas temperaturas , em comparação com os aços</p><p>austeníticos.</p><p>Uma grande vantagem desses aços é sua resistência à corrosão quando submetidos à</p><p>ação de meios com altos teores de cloretos.</p><p>Propriedades mecânicas</p><p>Os aços ao cromo recozidos possuem um limite de alongamento</p>