Soldagem 03

Prévia do material em texto

130 
 
6. Processo de soldagem por resistência elétrica 
 
6.1 Introdução 
 
As soldas a ponto, por costura, por projeção e topo a topo formam um grupo de soldas nas quais o 
calor necessário para a soldagem é gerado por resistência elétrica, através de um circuito de baixa 
voltagem e alta amperagem, atuando num período de tempo relativamente curto. 
As peças a serem soldadas são pressionadas uma contra a outra por meio de dois eletrodos não 
consumíveis; após isto, faz-se passar uma alta corrente por eles que, devido à resistência existente 
entre as peças, vai produzir calor através do efeito Joule: Q = K.I2.R.t, onde: 
K = constante 
I = corrente elétrica 
R = resistência elétrica 
t = tempo 
 
6.2 Equipamento 
 
 
 
A figura ao lado mostra o esquema básico de 
uma máquina de solda a ponto por resistência. 
Essa máquina é composta, basicamente, por: um 
transformador com um sistema que permita a 
variação de corrente; dois eletrodos bons 
condutores de eletricidade entre os quais são 
colocadas as chapas que serão soldadas. Estes 
eletrodos devem associar alta condutividade 
elétrica a boa resistência ao desgaste, o que 
normalmente é conseguido usando-se uma liga 
de cobre-birilo; um sistema que controle a 
pressão dos eletrodos sobre as chapas e que 
determine o tempo de passagem da corrente 
elétrica e um sistema de refrigeração dos 
eletrodos. 
A corrente de soldagem é estabelecida na 
máquina pela regulagem no transformador 
(controle eletrônico). 
O controle de tempo das diversas etapas do 
processo é feito através de um "timer" eletrônico. 
 
 
• Instruções para o uso das máquinas: 
 
- O material a soldar deve estar isento de óxido, graxa, óleo, etc., no ponto a ser soldado. 
- Os eletrodos da máquina devem estar livres de incrustações; para remover estas, lixá-los quando 
necessário. 
- O tempo de operação e a intensidade da corrente devem ser estabelecidos de acordo com a 
espessura do material a ser soldado, bem como com a sua natureza. 
- Eletrodos finos requerem menores pressões 
- Chapa galvanizada requer maior tempo ou maior intensidade de corrente. 
- O tempo de operação é determinado pela velocidade aplicada ao curso do pedal entre as posições 
superior e inferior. 
- A intensidade de corrente é determinada pela posição da chave de controle. 
6.3 Variáveis do processo 
 
As três variáveis mais importantes do processo são: a resistência, a corrente e o tempo. 
Sob controle do operador temos: a pressão dada nos eletrodos, a corrente e o tempo. 
Prof. Fernando Penteado 
 131 
 
• Resistência 
Quando os eletrodos comprimem as 
chapas a serem soldadas, a resistência 
elétrica entre eles compreende cinco 
resistências diferentes. 
Das cinco, apenas é básica para o 
processo. Esta resistência 
R3
de contato entre as chapas é que origina 
o ponto de solda. Pontos de solda 
consistentes dependem, portanto, das 
condições das superfícies na interface. 
As resistências e , provocadas 
pelo contato eletrodo -peça, devem ser 
minimizadas através de uma boa 
limpeza das chapas e de uma pressão 
adequada dos eletrodos, que devem ser 
ótimos condutores elétricos. 
R1 R5
 
Transformador 
R1 
R2 
R3 
R4 
R5 
Eletrodo 
As resistências e dependem da resistividade e espessura das chapas, bem como da 
temperatura de trabalho. 
R2 R4
• Corrente e tempo 
Os efeitos da corrente e do tempo podem ser considerados em conjunto mas, embora ambos afetem 
a quantidade de calor desenvolvido, é apenas a corrente que determina o grau máximo de calor. Uma 
parte deste calor é perdida, principalmente, na água de refrigeração dos eletrodos. O tamanho a que 
o ponto irá chegar, depende da velocidade de geração do calor, portanto, da corrente. O tamanho 
máximo conseguido é cerca de 10% maior que o diâmetro do eletrodo. 
 
6.4 Ciclos de operação 
O processo básico de soldagem por resistência apresenta um ciclo de operação composto de quatro 
estágios: 
 
• Compressão 
É o tempo entre a primeira aplicação da pressão dos eletrodos e a primeira aplicação da corrente de 
solda. 
• Tempo de solda 
É o tempo durante o qual a corrente de solda passa. 
• Tempo de fixação 
É o tempo durante o qual a pressão dos elementos continua a ser aplicada, após a corrente ter sido 
interrompida. 
• Descompressão 
É o tempo durante o qual os eletrodos não estão em contato com a peça. 
 
6.5 O processo 
 
O processo de solda por resistência é automático e todas as variáveis devem ser pré-fixadas e 
mantidas constantes. 
Isto é necessário porque, uma vez iniciada a solda, não há nenhum modo de controlar seu progresso. 
Além disto, os testes não destrutivos são muito difíceis e não completamente satisfatórios. Portanto, é 
costume estabelecer esquemas para testes destrutivos em algumas amostras e manter, o melhor 
possível, o controle das variáveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 132 
 
6.6 Tipos de solda por resistência 
 
 
 
• A ponto 
 
 
 
A solda a ponto é a mais conhecida 
dos processos de solda por resistência 
e consiste em unir as chapas através 
de pontos de solda formados no local 
onde são pressionados os eletrodos. 
 
 
Potências recomendadas para máquinas de solda a ponto 
Tabela de Gonner para chapas de aço 
Os valores variam com o grau de limpeza das chapas e com o paralelismo das superfícies de contato. 
 
Espessura das Chapas 
(mm) 
2 x 
0,5 a 1,0 
2 x 
1,5 a 3,0 
2 x 
2,0 a 5,0 
2 x 
2,5 a 7,0 
Tempo de soldagem (s) 0,4 a 1,1 1,1 a 2,4 1,5 a 3,6 1,5 a 4,0 
Pressão nos eletrodos (kg) 30 a 100 70 a 200 90 a 300 90 a 300 
Diâmetro do Ponto 3,7 a 5 6 a 8 6,7 a 10 6,7 a 11 
Potência (KVA) 4 - 6 8 - 10 13 - 16 15 - 25 
 
Materiais bons condutores de calor são mais difíceis de serem soldados, pois o calor ao invés de ficar 
concentrado no ponto, se dispersa através da chapa. Assim, usando-se máquinas de 25 KVA de 
potência, consegue-se soldar duas chapas de alumínio de até 3 mm de espessura e de até 2,5 mm, 
se as mesmas forem de cobre. 
 
 
• Por projeção 
 
 
 
Neste processo os pontos são predeterminados, através 
de puncionamento de uma das chapas. Assim, obtemos 
uma concentração maior de calor na zona de soldagem. 
 
 
• Por costura 
Este processo consiste em usar-se 
como eletrodos, dois roletes que 
rolam sobre as chapas fazendo uma 
solda contínua e não mais por 
pontos. 
Neste caso, devido ao tempo de 
aplicação da força, e a se ter um 
ciclo de operação abreviado 
(compressão, solda, fixação e 
descompressão), a espessura 
máxima das chapas a serem 
soldadas é inferior a da solda a 
ponto (cerca de 50%). A velocidade 
da solda por costura é de até 12 
m/min. 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 133 
 
• Topo a topo 
 
O processo é empregado para soldar topo a topo 
barras, tubos, arames, etc. 
Ele pode ser subdividido em dois tipos: 
 
• Por contato 
As peças a unir são presas em mordentes, 
postas em contato, e faz-se passar uma corrente 
elétrica. 
Devido à resistência de contato, aparece na 
junta um aquecimento que aumenta até atingir a 
temperatura de soldarem. Em seguida, as peças 
são comprimidas firmemente uma contra a outra 
e assim efetua-se a junção. 
Este processo é apropriado para a soldagem de 
aço até 500 mm² de seção transversal, dos 
metais leves e do cobre. A pressão de soldagem 
é de 1,5 kgf/mm² para o aço doce e de 0,6 
kgf/mm² para os metais leves. As seções 
transversais a soldar devem ser iguais. A 
resistência mecânica da junção é da ordem de 
80% da resistência do metal soldado. 
 
• Por faiscamento (arco elétrico) 
A soldagem de topo com arco baseia-se no mesmo princípio, porém é mais versátil, permitindo a 
soldagem de seções transversais bem maiores (até 50.000 mm²), obtendo-se, além disso, resultados 
melhores. 
Neste tipode soldagem, as peças entram inicialmente em contato. Fecha-se o circuito elétrico e, em 
seguida, as peças são afastadas ligeiramente. O arco elétrico que se forma, funde as partes 
salientes. Ao desligar a corrente elétrica, os mordentes são comprimidos repentinamente um contra o 
outro, efetuando-se a soldagem. A resistência mecânica da união soldada equivale à original. 
Podem ser soldados o aço-carbono, quase todos aço liga, o aço fundido e o ferro fundido maleável 
branco. 
 
6.7 Soldagem a resistência com alta freqüência 
 
 
 
 
 
 
 
 
No processo de soldagem topo a topo por contato, 
o calor gerado vem da resistência interfacial de 
contato, como numa solda a ponto comum. Mas, 
se aumentarmos a freqüência de oscilação da 
corrente para cerca de 450 Kc/s e aumentarmos a 
tensão, teremos um novo processo conhecido por 
solda à resistência com alta freqüência. 
Este tipo de solda usa o chamado efeito de 
superfície, que estabelece que a corrente tende a 
concentrar-se na superfície à medida que a 
freqüência aumenta. 
Em virtude da concentração de calor ser 
exatamente na região desejada, consegue- se um 
excepcional rendimento. Usando-se unidades de 
potência de 60 KVA e trabalhando-se na 
confecção de tubos com costura de paredes de 
1 mm, pode-se atingir velocidades da ordem de 
100 m/min. 
Além de tubos, vigas T e cantoneiras podem 
também ser soldadas por este processo. 
 
Contatos 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 134 
 
 
7. Soldagem por indução eletromagnética 
 
7.1 Introdução 
 
Ao descobrir o princípio da indução eletromagnético e, conseqüentemente, o aquecimento indutivo, 
Faraday julgou o calor assim produzido um efeito indesejável em seus motores elétricos. Somente 
em 1916, é que o Dr. E. F. Northrup desenvolveu o primeiro forno de indução, dando, assim, início à 
exploração do extenso campo de aplicações industriais do aquecimento indutivo de metais. 
O aquecimento indutivo baseia-se no princípio da indução eletromagnética. Um condutor de 
eletricidade (no caso a peça metálica a ser aquecida), quando colocado sob a ação de um campo 
eletromagnético, desenvolve uma corrente elétrica induzida. Essa corrente, que circula através da 
peça, e a resistência que o material oferece à sua passagem, são responsáveis pelo aparecimento 
do calor. 
 
 
 
7.2 Descrição do processo 
 
Basicamente, uma unidade para aquecimento indutivo compõe -se de um gerador de alta freqüência 
e de uma bobina de trabalho. O gerador proporciona a corrente elétrica de alta freqüência que, ao 
circular através da bobina de trabalho, nela desenvolve um intenso campo eletromagnético. A bobina 
é feita, usualmente, de tubo fino de cobre, com uma ou mais espiras no formato conveniente de modo 
a circundar a área da peça que se deseja aquecer. A peça é colocada dentro da bobina, sem tocar 
nela. 
 
• Fatores do aquecimento 
A potência do gerador de alta freqüência, o dimensionamento adequado da bobina de trabalho, a 
resistividade elétrica do material a ser aquecido e o tempo de aplicação da energia fornecida pelo 
gerador, são fatores importantes para determinar-se a extensão e profundidade de aquecimento, bem 
como a temperatura a que se pode atingir. Por outro lado, a freqüência da corrente alternada aplicada 
à bobina de trabalho exerce influência acentuada na determinação da profundidade do aquecimento. 
Efetivamente, a corrente induzida e, portanto, o aquecimento tende a circular na camada externa da 
peça aquecida sendo tanto mais superficial quanto mais elevada for a freqüência. 
Embora a escolha da freqüência dependa da aplicação específica do aquecimento em cada caso, em 
princípio, quanto mais elevada a freqüência, tanto mais extensa a variedade de peças que podem ser 
vantajosamente aquecidas por indução. Na prática, contudo, emprega-se a freqüência de até 450.000 
ciclos por segundo (450 kHz). 
 
7.3 Equipamento 
 
Gerador de radio- freqüência 
Os geradores de aquecimento indutivo que operam à freqüência de 450 kHz, normalmente chamados 
de geradores de radio- freqüência, são máquinas eletrônicas altamente especializadas, mas de 
concepção relativamente simples. A partir da rede trifásica de alimentação e com o emprego do 
transformador adequado, obtém-se uma tensão alternada da ordem de 10.000 a 15.000 V. Essa 
tensão é retificada e posteriormente aplicada à válvula osciladora, para fornecer-lhe a potência 
necessária. Da válvula osciladora, a energia é transferida para a bobina de trabalho, a uma 
freqüência determinada por um circuito oscilador convenientemente dimensionado. 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 135 
7.4 Aplicações 
 
Com o emprego de geradores de radio- freqüência para a solda de metais, é possível aplicar apenas 
o calor suficiente, exclusivamente na área de junção das peças e, durante o tempo estritamente 
necessário. A área a ser soldada é aquecida em segundos, sem que o restante da peça se aqueça, o 
que elimina os refugos devido a distorções e possibilita fazer soldas em pontos vizinhos às já 
existentes, sem afetá-las. A uniformidade das soldas é assegurada com o ajuste preciso do 
equipamento a um ciclo de trabalho pré-determinado. 
 
• Solda de tubos 
 
 
 
 
A solda longitudinal contínua de tubos com costura ou a 
solda helicoidal de tubos de grande diâmetro, é uma das 
aplicações onde o aquecimento indutivo vem sendo 
utilizado com relevantes vantagens. 
Aço, alumínio e outros metais ferrosos e não ferrosos, 
são soldados com facilidade, sem necessidade de 
tratamento superficial das chapas antes da solda. Chapas 
com paredes extremamente finas, polidas ou recobertas, 
podem ser soldadas com um mínimo de riscos de 
deformações, devido à reduzida pressão lateral do 
processo eletrônico. 
A velocidade da solda é limitada, exclusivamente, pela 
capacidade da máquina formadora de tubos, podendo 
atingir até várias dezenas de metros por minuto. Devido a 
este fato, a introdução da solda eletrônica de tubos 
acarreta um aumento da capacidade de produção, em 
relação a outros processos. Os custos operacionais, 
entretanto, permanecem estáveis, podendo até mesmo 
sofrer reduções, por ser menor o número de operários 
necessários a cada unidade soldadora e por não haver 
contato direto entre a bobina e o tubo, evitando o 
desgaste por abrasão. 
 
 
8. Soldagem por raios Laser 
 
O Laser é um dispositivo que pode gerar 
um feixe muito intenso de energia 
luminosa, obtido através de excitação 
eletrônica e concentrado através de um 
sistema ótico. 
O Laser produz vários feixes de luz ao 
mesmo tempo, com o mesmo comprimento 
de onda, vibrando na mesma velocidade e 
viajando na mesma direção, produzindo o 
que é chamado de LUZ COERENTE. 
 
Laser significa "Light Amplification 
Trough Stimulated Emission of 
Radiation". 
O princípio de operação do Laser consiste 
na oscilação de elétrons de certos átomos 
através do suprimento de energia. 
O material que será estimulado pode ser 
 
sólido, líquido ou gasoso, podendo variar desde uma vareta menor que um dedo até um tubo de gás 
de vários metros de comprimento. 
Os principais tipos de materiais usados são: vareta de rubi sintético, contendo cromo, que produz luz 
vermelha; vareta a base de neodímio; a base de CO2; a base de hélio e a base de neônio. 
Os elétrons desses materiais são excitados através da luz de uma lâmpada de gás xenônio, argônio 
ou criptônio. 
Essa lâmpada é colocada perto do tubo ou vareta amplificadora, no interior de um cilindro altamente 
refletivo de modo que, tanto quanto possível, toda a energia seja absorvida pelo material que irá 
produzir o raio Laser. 
Prof. Fernando Penteado 
 136 
 
Quando se produz energia no amplificador a luz produzida é refletida entre um prisma ou espelho 
refletor e um outro espelho parcialmente refletor. Ocorre então uma amplificação do comprimento deonda da luz, toda vez que esta oscila, tornando-a cada vez mais intensa, até que a mesma passe 
através do espelho parcialmente refletor, produzindo energia útil. 
Este feixe de raios luminosos e focalizado num diâmetro pequeno através de lentes. 
O feixe Laser constitui emissão de alta intensidade energética, atingindo uma superfície muito 
reduzida, com uma precisão inigualável por outros processos, daí seu interesse para determinados 
tipos de solda. 
O laser usado para soldagem é o de CO2, com a adição de nitrogênio e hélio,com alta vazão, 
gerando até 1000 W/m. 
Pode-se soldar com Laser determinando-se exatamente o ponto de solda, atingindo-se 
profundidades enormes, sem afetar-se as zonas adjacentes ao ponto de solda. 
Sua aplicação, devido a problemas de custo, só é competitiva em soldagem de precisão de metais de 
difícil soldagem como o titânio, o columbio e o molibdênio. Este processo vem sendo muito usado na 
indústria de componentes eletrônicos e na indústria aeroespacial. 
 
9. Soldagem oxiacetilênica 
 
9.1 Introdução 
 
Trata-se de um processo de solda autógena, por fusão, que utiliza como fonte de calor a chama 
oxiacetilênica, resultante da combustão do acetileno ( ) com o oxigênio ( ), sendo o material 
de adição alimentado externamente. 
C H2 2 O2
A princípio, qualquer gás pode ser queimado com o (hidrogênio, GLP, gás natural, etc), 
entretanto, o acetileno é o preferido devido à alta temperatura de sua chama (máxima de 3120º C 
para uma mistura de 1,2 volumes de e 1 volume de ). 
O2
C H2O2 2
 
9.2 Equipamento 
 
A seguir damos uma descrição básica dos vários itens que compõem o equipamento para a 
soldagem oxiacetilênica: 
 
 
• Oxigênio 
Prof. Fernando Penteado 
 137 
Fornecido em cilindros de aço de 40 l a uma pressão de 150 Kgf/cm². A cor padronizada para cilindro 
de é preta, quando para uso industrial e verde, quando para uso hospitalar. O2
Na válvula de saída do cilindro é acoplado um regulador-redutor de pressão, que serve para reduzir a 
pressão do cilindro para a de trabalho (1 a 2 Kgf/cm²) e mantê-la constante durante a soldagem. 
 
• Acetileno 
Pode ser fornecido em cilindros de aço, dissolvido em acetona na proporção de 25:1, misturado com 
uma massa porosa, na pressão de 15 Kgf/cm². 
A necessidade desta mistura é devida à alta instabilidade do acetileno puro, que pode ser 
considerado um explosivo em pressões acima de 1,5 Kgf/cm², o que não acontece quando dissolvido 
na acetona. A massa porosa tem apenas a finalidade de evitar a separação do acetileno da acetona. 
É usado também um regulador-redutor de pressão à saída do cilindro e que reduz a pressão para a 
de trabalho (0,01 a 0,7 Kgf/cm²). A cor padronizada para o cilindro de acetileno é bordeaux. O 
acetileno pode também ser produzido no local de trabalho, através de geradores de acetileno. Isto é 
feito pelo ataque de carbureto de cálcio ( ) pela água, produzindo acetileno gasoso e cal como 
resíduo. 
CaC2
( )CaC H O C H Ca OH2 2 2 2 22+ → + 
A carga média de gerador é de 6 Kg de . Cada Kg de produz 270 l de . CaC2 CaC2 C H2 2
• Maçaricos para soldagem 
Existem dois tipos fundamentais de maçaricos, a saber: 
Maçarico de alta pressão: o qual é alimentado por oxigênio e acetileno a Pressões iguais de 
aproximadamente 0,3 a 0,7 Kgf/cm². Através de um convergente, os gases atingem a câmara de 
mistura, seguindo para o orifício de saída. O emprego de maçarico deste tipo exige Pressões mais 
elevadas de acetileno. 
 
 
Maçarico de baixa pressão: no qual a pressão do acetileno é menor do que a do oxigênio. 
Compreende um punho com entrada para o oxigênio e o acetileno; duas canoplas para regulagem 
individual dos citados gases; um injetor, por onde passa o oxigênio que, devido a maior pressão e 
velocidade, provoca a aspiração do acetileno; uma lança cilíndrica na qual a mistura se homogeneíza 
e um bico calibrado, em cujo orifício acende-se a chama. 
Neste tipo de maçarico, a pressão de varia de 1,0 a 1,5 Kgf/cm², enquanto que a do varia 
de 0,01 a 0,05 Kgf/cm². 
O2 C H2 2
 
 
O conjunto do injetor, lança e bico é conhecido por extensão. A potência de um maçarico é dada pela 
vazão máxima de acetileno em l / h. Geralmente um maçarico é fornecido com um punho de várias 
extensões intercambiáveis e potência crescente. Um tipo leve pode ser fornecido com extensões para 
as potências 50 - 75 - 100 - 150 - 225 - 350 - 500 l / h. 
Um tipo médio ou pesado pode ter extensões de 500 - 750 - 1000 - 2000 l / h. 
No intervalo entre duas potências nominais sucessivas, a regulagem é efetuada por meio das 
canoplas existentes no punho. A potência do maçarico e, conseqüentemente da chama, é escolhida 
Prof. Fernando Penteado 
 138 
 
em relação ao material e à espessura a soldar, existindo tabelas indicativas para facilitar o trabalho. 
Por exemplo, o aço requer aproximadamente 100 l / h por milímetro de espessura, enquanto que o 
cobre necessita potências de 150 a 200 l / h por milímetro de espessura, devido a sua elevada 
condutibilidade térmica. 
Um perigo possível durante a soldagem é o retorno de chama, que pode ocorrer por obstrução 
acidental da ponta do maçarico. O oxigênio, chegando a pressões mais fortes e não podendo sair 
pela ponta, caminhará através do injetor pelo conduto de acetileno, com evidente perigo de explosão. 
 
 
 
 
• Válvulas de Segurança 
 
Para evitar-se este problema, existem interceptores que podem 
ser secos ou hidráulicos. 
Os secos possuem uma válvula porosa à base de sílica 
granular, que impede a passagem da chama, ou são do tipo 
válvula de retenção, que só dão passagem ao fluido em um 
único sentido. 
Os hidráulicos evitam o retorno de chama através de uma 
barreira de água, como está ilustrado na figura ao lado. 
 
 
9.3 A Chama oxiacetilênica 
 
 
A chama oxiacetilênica é a manifestação visível da combustão do acetileno pelo oxigênio. Estes 
gases, oportunamente misturados no maçarico, saem pela ponta do mesmo e, por acendimento 
externo, pode-se iniciar a combustão. Na chama ocorrem as seguintes reações: 
2 2 4 22 2 2 2C H O CO H+ → + (reação primária) 
 
O monóxido de carbono e o hidrogênio, resultantes desta reação primária são gases suscetíveis de 
ulterior oxidação, e sua combustão completa-se nos contornos da chama (penacho), por meio do 
oxigênio do ar, segundo as reações secundárias seguintes: 
4 2 42 2CO O CO+ → 
2 2 2 2H O H+ → 2 O (reações secundárias) 
Na chama temos: 
• Dardo: superfície cônica muito luminosa, onde se estabiliza a reação primária. 
• Penacho: chama externa correspondente à combustão de CO e H2 pelo oxigênio do ar; é onde se 
realizam as reações secundárias. 
Prof. Fernando Penteado 
 139 
• Zona redutora: Compreendida entre o dardo e o penacho, rica em CO e H2; esta região é 
importante para a soldagem, pois preserva a poça de fusão da oxidação atmosférica e possibilita 
a eliminação de eventuais óxidos existentes. 
O ponto mais quente, situado à cerca de 1 mm além da extremidade do dardo, cuja temperatura 
atinge 3.120º C, é o mais quente entre todos os tipos de chamas existentes. 
Durante o trabalho, o soldador deverá desfrutar o ponto mais quente e manusear o maçarico de 
forma tal a manter a ponta do dardo tocando a poça de fusão. A chama regulada, conforme mostrado 
nas reações acima, é chamada Neutra, requerendo saídas de volumes iguais de oxigênio e acetileno 
do maçarico. 
Um excesso de acetileno torna a chama redutora, introduzindo carbono na poça de fusão; um 
excesso de oxigênio torna a chama oxidante, com formação de óxidos na poça de fusão. Ambas as 
regulagens acarretam piora nas propriedades mecânicas da junta soldada. 
O reconhecimento de uma chama é imediato: o excesso de acetileno altera o aspecto da chama, 
criando uma zona azulada muito brilhante devido ao carbono em excesso, com prolongamento do 
dardo. O excesso de oxigênioprovoca uma retração do dardo, tornando-o menos brilhante e 
acarretando um silvo característico. 
Estas características facilitam sobremaneira a regulagem. 
 
9.4 Aplicações 
 
Os processos mais rápidos de soldagem ao arco elétrico restringem o campo da soldagem 
oxiacetilênica, a qual é aplicada para aço carbono e aços de baixa liga para espessuras de até 3 a 4 
mm, principalmente em trabalhos de manutenção e em pequenas oficinas. 
O processo concorrente, porém mais custoso, é a soldagem TIG, preferido para aços especiais e não 
ferrosos. 
 
10. A soldagem mole ou brasagem 
 
A soldagem mole é um processo destinado a unir peças metálicas com o auxílio de um metal 
adicional fundido (solda), cujo ponto de fusão é inferior ao das peças a serem unidas e que molha os 
materiais bases, sem que eles se fundam. A temperatura que deve existir na área de contato entre a 
solda e a peça, afim de que a solda possa escorrer, fluir e ligar-se ao material base, denomina-se 
temperatura de trabalho. 
Dependendo da temperatura de trabalho, distinguem-se dois grandes grupos de processos de 
soldagem mole: a soldagem ao estanho (abaixo de 450º C) e a soldagem forte (acima de 450º C). 
 
10.1 Descrição do processo 
 
O processo de brasagem deve ser executado seguindo-se a seguinte seqüência: 
- limpeza; 
- aplicação de fluxo; 
- aplicação de calor e da vareta de solda . 
 
• Limpeza 
Deve-se cuidar, da absoluta limpeza da peça, principalmente no tocante à graxa. Vários processos 
podem ser utilizados para a limpeza da graxa: solventes, reagentes químicos, ácidos e solda 
cáustica. A oxidação superficial deve ser retirada por uma lixa, esmeril ou lima fina, a fim de tornar 
aparente o metal. Se forem usados processos químicos para a limpeza, o metal deve ser lavado 
antes de ser soldado. Nunca se deve tentar remover a graxa pelo calor. 
 
• Aplicação do fluxo 
A aplicação adequada do fluxo na junta é importante, mas não substitui a necessidade da limpeza. 
O fluxo é usado para três fins: 
1.evita a oxidação da junta durante o aquecimento; 
2.dissolve os óxidos que possam se formar durante o aquecimento; 
3.ajuda a liga de solda a "correr" mais livremente. 
O excesso de fluxo causa um consumo exagerado das soldas e dá um mau aspecto à junta. 
 
• Aquecimento e aplicação da solda 
Podem ser usados vários processos de aquecimento. Entre eles destacamos: 
- Ferro de soldar (até 500º C) 
- Chama oxiacetilênica ou de GLP 
Prof. Fernando Penteado 
 140 
 
- Por imersão em banho de solda fundida 
- Em forno 
- Por aquecimento elétrico: arco, resistência ou indução. 
 
A junta, já com fluxo, deve ser aquecida por igual. Ambas as partes a serem soldadas devem atingir 
simultaneamente a temperatura própria para a brasagem, porém, deve ser evitado o aquecimento 
excessivo. 
A vareta de solda, preferencialmente, não deve ser aquecida diretamente, e sim ser fundida pelo 
contato com a peça quente, de modo a fluir através da junta. 
 
10.2 Tipos de junta 
 
Dentre os tipos de junta usados na brasagem destacamos as seguintes: de topo, em bisel e 
sobreposta. 
 
 
10.3 A soldagem ao estanho 
 
A soldagem ao estanho pode ser aplicada a todos os metais. Surgem algumas dificuldades 
(aderência deficiente) somente na soldagem do ferro fundido cinzento. 
Uma preparação cuidadosa dos locais de solda por meio de um jato de areia ou decapagem (ácido 
fluorídrico a 5%), geralmente conduz a um bom resultado. 
Em alguns casos, é aconselhada uma estanhagem prévia do local de solda. 
Para a soldagem ao estanho dos metais pesados, empregam-se soldas de chumbo e de estanho. A 
temperatura de trabalho destas soldas oscila entre 185º C e 320º C. Para as aplicações especiais 
também existem as soldas com ponto de fusão especialmente baixo (70 a 96º C). Para este tipo de 
solda, os fundentes são necessários. 
A soldagem ao estanho dos metais leves (alumínio, ligas de alumínio e de magnésio), geralmente é 
feita com soldas à base de estanho, zinco e cádmio. Este tipo de solda apresenta boa condutibilidade 
elétrica, porém apresenta baixa resistência mecânica (máxima resistência à tração em torno de 4,5 
Kgf/mm²). 
 
10.4 A Soldagem forte ou brasagem 
 
A execução de soldagens fortes é efetuada, principalmente na faixa de temperaturas de 620º C até 
860º C (solda prata), podendo chegar a temperaturas de até 1.000º C , quando se tratar da chamada 
solda de prata alemã. Já a soldagem forte do alumínio é feita em faixas de temperaturas de 540º C 
até 570º C. A resistência à tração das soldas fortes situa-se em torno de 33 até 34 Kgf/mm²nas 
soldas de prata, e em torno de 37 até 52 Kgf/mm² nas soldas de prata alemã. Empregando-se a 
forma sobreposta da união soldada, pode-se alcançar a resistência mecânica dos metais unidos pela 
soldagem, enquanto que na soldagem de juntas de topo, deve-se contar com valores que são até 
20% menores. Neste caso, também o uso de fluxos fundentes é necessário, sendo que após a 
soldagem, uma remoção cuidadosa dos fundentes é indispensável, principalmente nas soldagens de 
alumínio, dado o perigo de corrosão. 
Para a soldagem do cobre sobre o cobre existem soldas especiais, que podem ser empregadas sem 
fundentes. 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 141 
10.6 Aplicações 
 
Em virtude de suas características de trabalho a soldagem mole permite maior produção por unidade 
de tempo, quando comparada a qualquer outro tipo de solda. Substitui, em muitos casos, o uso de 
fusão, rebites, parafusos e grampos. Damos abaixo uma lista de suas principais aplicações: 
• Equipamento para ar condicionado; 
• Equipamento para indústria aeronáutica; 
• Equipamento para indústria automobilística; 
• Equipamento para indústria de bebidas; 
• Fabricação de bicicletas; 
• Equipamento para química; 
• Utensílios domésticos em geral; 
• Equipamentos elétricos; 
• Aparelhos eletrodomésticos; 
• Tubulações em geral 
• Aparelhos térmicos e termoelétricos; 
• Equipamento para refinaria de petróleo; 
• Equipamento de ornamentação; 
• Aparelhos de medição; 
• Instrumental científico; 
• Válvulas em geral. 
 
11. Soldagem no estado sólido 
 
11.1 Soldagem por ultra-som 
 
 
O processo de soldagem por ultra-som 
consiste na aplicação de ondas de alta 
potência e alta freqüência, inaudíveis para o 
ouvido humano, numa área que queremos 
soldar. A solda é obtida pelo contato e pela 
vibração desenvolvida pela passagem da 
energia de alta freqüência. A temperatura é 
mantida bem abaixo do ponto de fusão dos 
metais, configurando uma soldagem no estado 
sólido. 
Não há crescimento de grão, não há absorção 
de gases, nem porosidades e a fragilidade é 
reduzida ao mínimo. 
As máquinas de soldagem por ultra-som 
possuem geradores que trabalham em faixas 
de 5 a 100 Khz; a pressão é da ordem de 
dezenas ou centenas de Kgf/mm² e o tempo 
de soldagem, regulável, varia de 0,5 a 1,5 s. 
 
 
Por este processo, soldam-se chapas finas, de no máximo 3 mm, sobrepostas, de metais e ligas 
dissimilares, tais como: Titânio, Zircônio, Aços Carbono, Aços Inox., Alumínio, etc. 
As máquinas por ultra-som são usadas, principalmente nas industrias elétricas, eletrônicas, 
aeronáutica e aeroespacial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 142 
 
11.2 Soldagem por atrito 
 
 
 
Trata-se de um processo onde a
soldagem efetua-se através de
calor produzido por atrito e
pressão mecânica, sem que seja
atingido o ponto de fusão dos
materiais. 
As duas peças que serão
soldadas são colocadas topo a
topo e, enquanto uma delas é
mantida imóvel, presa a um
cabeçote, a outra é colocada em
rotação. O contato entre as duas
criará uma elevação de
temperatura que, associada a
uma pressão axial, promoverá a
solda de topo das duas
superfícies. 
 
A soldagem acontece em poucos segundos, sendo de alta resistência, com grande concentração de 
calor na junta.O processo é particularmente interessante para corpos com eixo de revolução, tais como: barras, 
tubos, brocas, válvulas de motores, etc. 
 
Têm sido soldados aços carbono, inóx, aços ferramenta, aços liga, cobre, alumínio, titânio e mesmo 
dois metais diferentes. 
É extremamente atraente pela simplicidade do equipamento, adaptabilidade à automatização e baixo 
custo operacional. 
As máquinas de soldagem por atrito do tipo convencional, estão na faixa de 800 a 6.800 rpm e 
pressão axial de até 280 kgf/mm² dependendo do metal a soldar. 
 
11.3 Soldagem por explosão 
 
Trata-se de mais um processo de soldagem no estado sólido, onde a energia para a solda provém de 
explosivos que fornecem a pressão e o calor necessários para o processo, em um tempo 
extremamente curto. 
A resistência mecânica da interface soldada é bastante elevada, sendo maior que a do metal de 
menor resistência ligado pela soldagem. 
 
 
 
Para o início do processo, as peças a soldar (chapas, tubos, barras, etc.) são colocadas como 
mostrado acima. Com o início da detonação, a chapa móvel choca-se com a chapa base, 
desenvolvendo uma enorme pressão na região do ponto de colisão. Esta pressão é muitas vezes 
maior que a tensão de cizalhamento do material. No ponto de contato das chapas haverá a formação 
de um jato metálico que caminha sempre à frente do ponto de colisão, limpando as chapas das 
Prof. Fernando Penteado 
 143 
camadas de óxidos e outras impurezas, porventura existentes. Assim no momento da colisão, as 
chapas estão perfeitamente limpas, o que explica a alta resistência da interface de solda. Neste 
processo, embora a pressão e a temperatura instantânea sejam elevadas, os metais não chegam a 
fundir-se, daí tratar-se de um processo de solda no estado sólido. 
Sua principal aplicação é na soldagem de metais dissimilares para a formação de materiais com 
características de resistência à corrosão associada à resistência mecânica. 
Assim são formadas as chapas "Clad", muito usadas nas indústrias químicas, petroquímicas, 
alimentícias, de papéis, etc. 
As chapas bimetálicas ou chapas "clad" foram desenvolvidas com a finalidade de diminuir o custo dos 
equipamentos pela redução do consumo de materiais nobres. São geralmente compostas de uma 
chapa de aço carbono ou aço de baixa liga e de outra revestida de material nobre, sendo que a de 
aço fornece a resistência mecânica necessária e a chapa revestida dá ao equipamento as 
características necessárias de resistência à corrosão, ao calor ou à abrasão. Normalmente, esses 
materiais nobres são, em média, sete vezes mais caros que o aço carbono. 
As chapas bimetálicas são produzidas pelo processo de laminação simultânea a quente da chapa 
base e da chapa de revestimento e, também, pelo processo de soldagem por explosão. 
Este processo de solda atinge velocidades de cerca de 4.000 m/s e um dos explosivos mais 
empregados para sua execução é o nitrato de amônia. 
 
• Limitações 
 
M A T E R I A L L I M I T E (mm) 
 Mínimo Máximo 
Material base 6,5 em aberto * 
Material de revestimento 2,0 19,00 
 
* Não existe limite máximo na espessura do material base. Já foi soldada, pelo IPT, chapa para 
espelho de trocador de calor com espessura de 177,8 mm. 
 
12. Corte de metais 
 
12.1 Corte a chama com oxigênio (Óxi-corte) 
 
 
São passíveis de corte aqueles 
materiais que tem o ponto de 
combustão (queima) mais baixo que o 
ponto de fusão; aqueles cuja 
combustão em jato de oxigênio 
produz uma quantidade de calor 
suficiente para manter um corte 
contínuo; aqueles cujo ponto de fusão 
é mais elevado do que os seus 
óxidos. Portanto, podem ser cortados, 
em primeiro lugar, todos os aços-
carbono, os aços fundidos e a maioria 
dos aços liga. 
 
Na verdade, os materiais não suscetíveis de corte, como o ferro fundido cinzento, o cobre e os metais 
leves, também podem ser fundidos com a chama; apresentam, porém, uma superfície de corte 
irregular e frestas largas e desiguais. 
A zona de influência do corte com chama é muito estreita, não havendo necessidade de usinagem, 
mesmo que o material vá ser soldado. No maçarico para corte, além do oxigênio usado para a 
chama, há uma alimentação de um jato de O2 independente, para que o material aquecido pela 
chama possa ser queimado, através da oxidação do ferro. 
 
 
 
 
 
Prof. Fernando Penteado 
 
Prof. Fernando Penteado 
144 
 
12.2 Corte à plasma 
 
 
Neste método, o material é em parte fundido e em parte 
vaporizado, antes de ser arrastado para fora do corte, pela 
força do feixe de plasma. Como fonte de calor, emprega-se um 
arco de plasma (veja descrição do método em "Soldagem à 
plasma"). 
Devido a temperatura muito alta do arco, o corte à plasma 
pode ser aplicado na maioria dos metais, como por exemplo: 
aço inox; alumínio; cromo; cobre e as ligas dos mesmos. O 
corte à plasma é normalmente automatizado. Existem, 
entretanto, maçaricos para corte manual. 
Os gases mais usados para o corte à plasma são o argônio, o 
hidrogênio, o nitrogênio e misturas dos mesmos. 
 
 
12.3 Corte à LASER 
 
O Raio Laser vem sendo usado no corte de chapas finas de metais não ferrosos e aços especiais 
que requeiram grande precisão (+/- 0,05 mm). 
Normalmente é usado em sistemas automatizados através de equipamentos com controle numérico 
computadorizado (CNC). 
 
12.4 Corte a arco elétrico 
 
O corte de peças usando o calor do arco e eletrodos de grafite ou eletrodos revestidos especiais para 
isso, é na realidade obtido pela fusão do material base e não por sua queima. 
Como conseqüência a área de corte não apresenta bom acabamento nem grande precisão 
dimensional. É usada corrente contínua com polaridade direta para maior aquecimento da peça. 
Pode ser cortado por este método qualquer metal o que, sem dúvida, é uma vantagem. 
É usado mais para trabalhos grosseiros tais como: 
Corte de massalotes em peças fundidas, corte de sucata, goivagem de cordões de solda, etc. 
 
Bibliografia específica 
 
WAINER, Emilio, BRANDI, Sérgio Duarte, HOMEM DE MELLO, Fábio Décourt. Soldagem- Processos 
e Metalurgia. S. Paulo: Edgard Blucher, 1995. 
AMSTEAD, B. H., OSTWALD, Phillip F., BEGEMAN, Myron L.. Manufacturing Processes. 8. ed. New 
York: John Wiley & Sons, 1987. 
WOODS, P.F. Técnicas Modernas de Soldadura. Barcelona: Hispano Europea, 1992. 
KOTTHAUS, Hugo. Solda, Corte, Tratamento Técnicos. S. Paulo: Polígono. 
BUZZONI, H. A. Manual de Solda Elétrica. S. Paulo: Icone. 
CENNI, Mario Agostino. Fatores a Considerar na Escolha de um Eletrodo Revestido. S.Paulo: 
Apostila da ESAB. 
CENNI, Mario Agostino. As Preparações mais comuns na Soldagem Manual ao Arco Elétrico. 
S.Paulo: Apostila da ESAB. 
CENNI, Mario Agostino. Eletrodos Revestidos - Armazenagem, Ressecagem e Cuidados Principais. 
S. Paulo: Apostila da ESAB. 
CENNI, Mario Agostino. Soldagem Manual ao Arco Elétrico - Defeitos Principais. S.Paulo: Apostila da 
ESAB. 
ESAB. Manual de Soldagem de Manutenção.