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10/03/2015 SOLDAGEM

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Oque:ASoldagemoprocessodeuniodemateriais (particularmenteosmetais)mais importantedopontodevista industrialsendo extensivamente utilizada na fabricao e recuperao de peas, equipamentos e estruturas. Outro conceitomuitoutilizado:aoperaoquevisaauniodeduasoumaispeas,assegurandona junta,acontinuidade das propriedadesfsicasequmicasdomaterial.Existeumgrandenmerodeprocessosdesoldagemdiferentes,sendonecessriaaseleodoprocesso(ouprocessos)adequadoparaumadadaaplicao.Asoldagemnoocorretofacilmentepoisaaproximaodas superfcies a distncias suficientes para a criao de ligaes qumicas entre os seus tomos dificultada pelarugosidade microscpica e camadas de xido, umidade, gordura, poeira e outros contaminantes existentes em todasuperfciemetlica.Usos:Asuaaplicaoatingedesdepequenoscomponenteseletrnicosatgrandesestruturaseequipamentos (pontes, navios,vasosdepresso,etc.).Atualmenteasoldagemutilizadatambmemplsticosevidros.muitousadaemdiversasreas:construonaval,civil,ferroviria,indstriaaeronutica,automobilsticaeindstriametalrgica.Histrico:Segundopesquisas,haproximadamentedoismilanos,asoldagemporforjamentofoidescoberta.NosculoXIX,surgiuasoldagem por arco eltrico e no sculo XX a soldagem TIG, MIG, MAG, entre outras. Atualmente existem cerca de 50processosusadosindustrialmente.A indstria automobilstica impulsionou o avano da tecnologia de soldagem no sculo XX. Esse processo de fabricaopermitiuareduodepesodochassieareduonoscustosdemontagemdoveculo.Vantagensedesvantagens

Vantagens Desvantagens

1.Juntasdeintegridadeeeficinciaelevadas2.Grandevariedadedeprocessos3.Aplicveladiversosmateriais4.Operaomanualouautomtica5.Podeseraltamenteporttil6.Juntastotalmenteestanques(aocontrriodarebitagem)7.Custo,emgeral,razovel8. Juntanoapresentaproblemasdeperdadeaperto9. Montagens de um nico lado de acesso (aocontrriodoaparafusamento)10. Suporta esforos no prprio plano (aocontrriodarebitagem)

1.Prazodevalidadelimitado2. Apresentam formulaes numerosas evariadas3. Exigem controle, montagem e testescomplexos4.Somentetestesdestrutivos5.Exigemmodeobraaltamentecapacitada6.svezessonecessriosprocessosdecura(forno)7.Exigemlimpezaminuciosa8.Exigempreparaodassuperfciesaseremunidas

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1Conceitosimportantes:MaterialdeBase:omaterialqueconstituiaspartesaunir.

MaterialdeAdio:omaterial que serusado comoenchimentonoprocesso de soldagem, capaz de preencher asfolgasentreas superfcies aunir.Omaterial adicional demesmanaturezadaspartes e serusadoparaassegurar acontinuidadedepropriedadesnocasodasoldagemporfuso,dechapasoupeasrelativamenteespessas.Elepreencherafolgaentreassuperfcies.Observao:Soldagem:oprocessopeloqualseconsegueaunio.Solda:azonadeunioondehouvesolubilizao.Eletrodo:suaprincipalfunoconduziracorrenteeltricaatoarco.Poadefuso:aregioemqueomaterialasersoldadoestnoestadolquido.

2Parmetrosfsicos:Aquantidadedecaloradicionadaaummaterial,porunidadedecomprimentolinear,chamadadeenergiadesoldagemouaportetrmico(representadapelasletrasEouHcujaunidadeusualemkJ/mm,kJ/cmoukJ/cm).Paraasoldagemaarcoeltrico,ovalordeEemJ/mmobtidopelafrmula:

E=V.Iv

ondeaeficinciadetransfernciaVatensoemVolts(V)IacorrenteeltricaemAmpres(A)vavelocidadelineardesoldagememmm/s.Processosdeelevadaenergiasoaquelesprocessosondegrandequantidadedecaloradicionada,devidogeralmenteaaltastensesecorrentes,porexemplo,nasoldagemaarcosubmerso.3Classificaodosprocessos:Asoldagempodeserdivididaemdoisgrandesgruposdeoperaes:

SoldagemporfusoSoldagemporpresso(deformao).

SoldagemporfusoAenergiaaplicadaparaproduzircalorcapazdefundiromaterialdebase.Dizsenestecasoqueasolubilizaoocorrenafaselquidaquecaracterizaoprocessodesoldagemporfuso.Assim,nafuso,asoldagemobtidapelasolubilizaonafaselquidadaspartesaunir,esubsequentemente,dasolubilizaodajuno.Soldagemporpresso(oudeformao)

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A energia aplicada para provocar uma tenso nomaterial de base, capaz de produzir a solubilizao na fase slida,caracterizandoasoldagemporpresso.

PrincipaisprocessosdeSoldagem

4PrincipaisprocessosdesoldagemporFuso

Soldagem chama: A fuso originase do calor gerado pela queima de um gs, com o material de adiointroduzidoseparadamente.atualmenteoprocessomaisrudimentardesoldagem.

SoldagemOxiGs:envolveafusodometaldebaseenormalmentedeummetaldeenchimento,usandoumachamaproduzida na ponta de ummaarico.O gs combustvel e o oxignio so combinados empropores adequadasdentrodeumacmarademistura.Ometalfundidoeometaldeenchimento,seusado,semisturamnumapoacomumesesolidificamaose resfriar.Nesteprocesso,o soldador temcontrole sobreocalorea temperatura.muitousadoemoperaes de conserto, peas finas e tubos de pequeno dimetro. O equipamento utilizado na soldagem oxigs normalmenteporttil,verstiledecustobaixo.Oacetilenoogsmaisusadonesseprocesso,devidoasuaaltataxadepropagaodechamaealtatemperatura.Usos:osmateriaisfundidosporoxigssoferrofundido,chumbo,alumnio,ligasdezinco,aos,aogalvanizado,lato,ebronze,dependendodachamautilizada.Oequipamentoutilizadoparasoldaoxigsmostradonafigura:

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Soldagemoxiacetilnicacommetaldeadio RegulagemdachamanomaaricoSoldagemeltricaaarcovoltaico:Afusooriginasedaaodiretaelocalizadadeumarcovoltaico.

Vantagens: o arco permite obter elevadas temperaturas num pequeno espao, limitando a zona de influnciacalorfica.Permiteousodequalqueratmosferagasosa,quequandoneutra,proporcionamenorcontaminaodobanhometlico.Origenseevoluo:oarcovoltaicoaplicadosoldagemfoi introduzidoporN.R.Bernardosem1887.O princpioeraumarcovoltaicoentreumeletrododecarvoeapea.Fundiaseomaterialdazonaaunirsemconsumiroeletrodo. O material de adio era introduzido separadamente. Em 1889, Zerener introduziu no processo umsegundo eletrodo, fazendo o arco entre os dois eletrodos, sendo que a corrente no mais percorria a pea,permitindo,portantoasoldagemdemateriaisnocondutores.

OprocessodeSlavianoff,de1892introduziuaconexoeltricanaprpriavaretadomaterialdeadio,tornandooeletrodoconsumvel. Em 1905 Kjellberg criou o eletrodo revestido, que permitiu incorporar substncias, para produzir efeitosespeciaisnasolda.Aevoluoposteriorlevouaousodoarcoprotegido,inicialmentecomhidrognio,eposteriormentecomgasesneutros.

Pouco tempo depois surgiu a solda com arco protegido a hidrognio. Este processo, conhecido como soldagem com"hidrognioatmico"ousoldagem"arcatmica",utilizavaumarcovoltaicoematmosferadehidrognio,entredoiseletrodospermanentesdetungstnio.

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Ohidrogniosedissocianoarcoeltrico,passandoparaoestadoatmicocomabsorodeenergia.Emcontato comometaldesoldaoucomaspeasaunir,maisfrios,ohidrogniovoltaaoestadomolecular,liberandocaloreaumentandoorendimento trmico do processo. A chama produzida pela queima do hidrognio tambm contribua para o rendimentotrmico.Afontedeenergiaeraumtransformadorespecialparaproduziraaltatensoparaacenderoarco(acimade70volts),massemperigoparaosoldador.Oprocessocaiuemdesusoquandogasesneutrospassaramaserusadoscomatmosferadesoldagem.4.1Processosatuaisdesoldagemaarcovoltaico4.1.1Soldagemcomeletrodorevestidooprocessomaisusado,devidoasuaversatilidade.indicadoparasoldagemdeaos.Eletrodorevestido:Osingredientesqueformamorevestimentosotriturados,dosadosemisturadosataobtenodeumamassahomognea.Amassaconformadasobreasvaretasmetlicas,comcomprimentospadroapartirde300mm.Emseguidaorevestimentodeumadasextremidadesremovidoparapermitirocontatoeltricocomoportaeletrodo.Oeletrodopodeterpolaridadenegativaoupositivadependendodapenetraodesejada.A tomadadecorrente,portantofeita numa extremidade, e o arco arde na outra. A escolha dos ingredientes do revestimento determina o resultadodesejado,comoeletrodosbsicos,cidos,etc.

Aescriaretiradapelapicadeira(umtipodemartelo)edepoisumaescovadefiosdeaolimpaocordodesolda.4.1.2SoldagemTIG

CaractersticasGerais:TIGsiglaprovenientedoinglsTungstenInertGas(noalemodenominaseWIG,sendooWosmbolo qumico do tungstnio=wolfrmio) a denominao dada ao processo de soldagem que utiliza eletrodos detungstnioematmosferadegsinerte.Oprocessopodeserempregadocomesemmetaldeadio.AproteodaregiodapoadefusofeitaporgasesinertescomoHlio,Argniooumisturadeambos(dependendodometalasersoldado).Eletrodos: embora chamados de permanentes, os eletrodos de tungstnio so consumveis. Em condies normais, oseletrodosmaiscomuns(150mme170mm)duramcercade30horasdearcoaberto.Graudeautomao:Namaioriadoscasosoprocessomanual.Umadasmosconduzatochaeaoutraconduzavaretadomaterialdeadio, comonoprocessodesoldagemoxiacetilnica.Oprocesso tambmpodeser semiautomticooutotalmenteautomtico,emboraestasopesnosejamcomuns.

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Observao:asoldagemTIGautomticaexisteemduasverses:semmetaldeadioecommetaldeadio.Ambasasversesaplicamseparafabricaoemsrie,nocasodechapasfinasde ligas leves, inoxidveis,algunsaoscomunsouligas.Asoldatemumbeloaspecto,comexcelenteregularidadedepenetraoealtaprodutividade.indicadaparagrandessries onde sejam exigidos: trabalho limpo, esmero e preciso de montagem.Usos: O processo TIG especialmenteindicadoparaalumnio,magnsioesuasrespectivasligas,aoinoxidveleparametaisespeciaiscomotitnioemolibdnio.tambmutilizadoparaaoscomunseligadossobretudoparaespessuraspequenasemdias.Comautilizaodemetaldeadiopodesesoldarchapasespessas,principalmenteemligasleveseaosinoxidveis.

Custos:osmateriaisdeconsumo(gsinerteeeletrododetungstnio)sorelativamentecaros.Amodeobraempregadadeveterboaformao.

Indicaes:oprocessoTIGusadoparaaoscomunseespeciais,principalmenteparapequenasespessuras(menoresdoque2ou3mm)ondepossvelobtermelhoraspectodasoldaemenoresdeformaesnaspeas.oprincipalprocessoquandose tratade ligas levesemetaisespeciais (porexemplo,quadrosdebicicletase indstriaaeroespacial).OTIGconsiderado insubstituvel quando se trata de obter bom aspecto da junta combinado com baixas tenses internas epequenasdeformaesnoaoinoxidvel.4.1.3SoldagemPlasma

Caractersticas:Emboraoarcovoltaicosejaumplasma,somenteumdosprocessosrecebeonomedesoldagemplasma.Aparticularidadequelevouaestadesignaoofatoqueocalorchegaatapeasemaexistnciadeumarcoconectadoaela.Oarcoexistenteestabelecidodentrodeumatocha,entreumeletrododetungstnioeumbocaldecobrequeocircunda.

4.1.4SoldagemMIG/MAGCaractersticas:MIG(MetalInertGas)adenominaoquesedaoprocessoqueutilizaumarcoematmosferadegsinertequeardevisvelentreapeaeumeletrodonuconsumvel.Nocasodeserusadogsativo,denominaseoprocessodeMAG(doingls,MetalActiveGas).NosEstadosUnidos,oprocessoconhecidocomoGMAW(GasMetalArcWelding).Esses dois processos se diferenciam pelo tipo de gs usado. A soldagem MIG comumente usada emmateriais noferrosos(ex.:alumnio).AsoldagemMAGusadaemmateriaisferrososcomooao.

Eletrodo: constitudo de um arame fino (0,8 a 1,6mm), bobinado em carretis apropriados e conduzido at o arcoatravsdepequenosrolosimpulsionadoresacionadosporummotor.Ocontatoeltricofeitoporumdeslizamentoentreofioeumpequenotubodecobrecolocadonointeriordobocaldegs,imediatamenteantesdoarcoeltrico.Observao: Densidade de Corrente: Como o eletrodo continuamente renovado e seu comprimento relativamente

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pequeno,podeseusardensidadesdecorrenteextraordinariamentealtas(300A/mm2),resultandoemelevadasvelocidadesdefuso,atcincovezesaqueseconseguecomeletrodosrevestidos.

4.1.5SoldagemaArcoSubmersoCaractersticas:conhecidonaAlemanhaporprocessoElliraenosEstadosUnidosporUniomelt.No processo, umaramenu alimentado continuamente e fundese no arco voltaico sob a proteo de um fluxo de p. Dependendo dascondies (material, espessura da chapa, natureza da superfcie exterior) trabalhase com diferentes ps. Os ps sodiferenciadospor:tipodefabricao,composioegranulao.Oarcoardenumacavernadentrodeumbanhodeescria,queaosolidificarserecobreocordo.

Correntesevelocidade:asdensidadesdecorrenteatingem150A/mm2emarameseletrodode2,4mm(duasvezesodimetrousadonoprocessoMIG/MAG).Comooarcoenclausurado(naescrialquida),orendimentotrmicoelevado.Estesdoisfatorespropiciamumagrandevelocidadedefuso.

Indicaes:Podesesoldarchapasdeat15mmdeespessurasemchanfrarosbordos.Custo:Parachapasespessas,soldadascomvriaspassadas,umdosprocessosmaiseconmicos.Entretantosecaracterizaporaltoinvestimentoinicial.Limitaes:Limitaseasoldagemnaposioplanaehorizontaldofilete.Observaes adicionais: Quando este processo bem usado, revelase como o mais econmico entre todos osprocessos.Podeserempregadodesdepequenasespessurasdechapa(2ou2,5mm)atespessurasdeat60mmempasses mltiplos. Entretanto a m preparao dos bordos (chanfro de oxicorte ou mecnico), a errnea seleo deparmetrosdesoldagemeomauposicionamentodas partes so responsveis pela subutilizaodeste processo.O usoadequadoaceleraemcurtoprazoaamortizaodainstalao.4.1.6SoldagemsobEscriaEletrocondutoraCaractersticasGerais:DesenvolvidonaRssia,oprocessodenominadosoldagemsobescriaeletrocondutoraumavariantedoarco submerso. Prestase somentepara a soldagemvertical ascendente e insubstituvel para soldagemdepeascompactascomparedesdemaisde60mmdeespessura.Apesardesuainclusonogrupodeprocessosaarco,noexistepropriamenteumarcovoltaico.Acorrenteproduzocalornecessrioparaasoldagem,aoatravessarumbanhodeescria.Aescriageradadafusodopdesoldar.Apoade fusose formaentreaspeas(juntaem l)entredoisencostosdecobre, refrigeradosagua,comoparedeslaterais,eomaterialdeadiosolidificadocomofundo.Este tipodesoldagemusadoem juntasde topoeemngulo,soldagemdetopodetuboseoperaesderecobrimento.

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4.1.7SoldagemcomeletrodotubularCaractersticas Gerais: o processo tambm denominado MAG com eletrodo tubular. Apresenta as vantagens deautomaodoMIG/MAGemconjuntocomasvantagensdasoldagemsobescriaprotetoradoseletrodosconvencionais,noestandosujeitomanipulaodefluxoscomonocasodearcosubmerso.semelhanteaoMG/MAG,mascomescria.Eletrodo: O arameeletrodo tubular, contendo no seu ncleo ingredientes fluxantes do metal fundido, alm decomponentesgeradoresdegasesevaporesprotetoresdoarcoeformadoresdeescriadecobertura.

Correntes: Em relao ao processo com eletrodo revestido convencional, permite o alcance demaiores densidades decorrente.Tipos/verses:Soduas as verses doprocesso.Naprimeira a proteodo arco feita somente pela ao fsica equmicadopinvestidonoarameeletrodo(figura).Nasegundaoarcoficaenvolvidoporumfluxoadicionaldegsprotetorquefluidomesmobocaldeondeemergeoeletrodotubular.5PrincipaisprocessosdesoldagemporPresso5.1SoldagemporresistnciaA soldagem por resistncia (Resistance Welding, RW) engloba um grupo de processos de soldagem no qual o calornecessrioformaodajuntasoldadaobtidopelaresistnciaapassagemdacorrenteeltricaatravsdaspeasqueestosendosoldadas.Oaquecimentodaregiodajuntapelapassagemdacorrenteeltrica,abaixaaresistnciamecnicadomaterial,permitindo,atravsdaaplicaodepresso,adeformaolocalizadae,assim,asoldagempordeformaodajunta.Emalgunscasos,ocorreumafusolocalizadanaregiodajunta.Assimnesseprocessodesoldagempodeocorreraformao de solda tanto por fuso como por deformao. Entretanto, por razes didticas, este tipo de soldagem serconsideradoumprocessodesoldagempordeformao.Existemquatrotiposdeprocessosdesoldagemporresistncia:

1.Soldagemporponto(ResistanceSpotWeldingRSW)2.SoldagemdeProjeo(ResistanceProjectionWeldingRPW)3.Soldagemporcostura(ResistanceSeamWeldingRSEW)4.Soldagemdetopoporresistncia(UpsetWeldingUW).

5.2Soldagemporcentelhamento

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Asoldagemporcentelhamento (FlashWelding FW) comumente classificada comoumprocesso por resistncia, poisapresenta diversas caractersticas e aplicaes similares soldagem de topo por resistncia (UW). As peas a seremsoldadassoaproximadassem,contudo,assuassuperfciesentrarememcontato.Aenergiaeltricaligadae,ento,aspeas so aproximadas uma da outra com velocidade constante. Essa aproximao causa o aparecimento de um arcoeltrico (centelhamento).Essecentelhamento causa a vaporizaodospontos em contato, permitindo, dessa forma, quenovos pontos entrem em contato. Aps certo tempo de centelhamento, quando todas as superfcies a serem unidasestiveremsuficientementeaquecidas,acorrentedesoldagemdesligadaeaspeassofortementepressionadasumaoutra,levandoformaodasolda.Nafiguraseguinte,V1eavelocidadedeaproximaodaspeaseV2avelocidadecomqueaspeassopressionadas,apsoaquecimentoadequado.SendoqueV2maiordoqueV1.

5.3Soldagemporfrico(atrito)A soldagempor frico (FrictionWelding FW) um processo que utiliza energiamecnica, em geral associada cm arotaodeumapea,paraageraodecalornaregiodajuntaasersoldada.Apsoaquecimentoadequadodajunta,aspeassopressionadasparaaformaodajunta.Esseprocessogeralmenteusadoparaasoldagemdepeasdesimetriacilndrica (tubos e barras). Na figura seguinte, em (a), uma pea colocada em rotao em (b) iniciada a fora decompressoem(c)iniciaseaformaodasoldaeem(d)asoldaecompletada.

5.4SoldagemporUltrasomA soldagem por ultrasom (Ultrasonic Welding USW) produz a unio das peas pela aplicao localizada de energiavibracionaldealtafreqncia(ultrasom),enquantoaspeassomantidassobpresso.Aunioocorreporaquecimentoedeformao plstica localizada das superfcies em contato. O processo comumente utilizado na soldagem de juntassobrepostas de metais dcteis, similares ou no, de pequena espessura e para a unio de plsticos (por exemplo, naindstriaeletrnicaenafabricaodeembalagens).

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5.5SoldagemafrioAsoldagemafrio(ColdWeldingCW)consistenaaplicaodeumafortedeformaolocalizada,temperaturaambiente,naspeasaseremunidas.utilizadaemmetaisdealtaductilidade,comooalumnioeocobre,tendocomoaplicaotpicaauniodecondutoresdeeletricidade.Anexo:TABELADESOLDABILIDADE

SoldabilidadeMaterial TIMA BOA REGULAR DIFCIL

Aobaixocarbono X Aomdiocarbono X X Aoaltocarbono XAoinox X X Aosliga X Ferrofundidocinzento X Ferrofundidomalevelenodular X Ferrofundidobranco XLigasdealumnio X Ligasdecobre X