Professor: Luiz Cláudio Furlan

0 – Introdução à Soldagem

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SOLDAGEM – FUNDAMENTOS E TECNOLOGIA

Terminologia e Simbologia de Soldagem;

Princípios de Segurança em Soldagem.

Normas e Qualificação em Soldagem.

Elementos da Metalurgia da Soldagem.

Processos de Soldagem Convencionais.

Processos de Soldagem de Alta Intensidade.

Soldagem e Corte a Plasma.

Outros Processos de Soldagem.

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BIBLIOGRAFIA ADOTADA

MARQUES, P. et al, 2005, Soldagem: Fundamentos

e Tecnologia, 3ª Edição, Editora UFMG, Belo

Horizonte /MG, 363pp.

CHIAVERINI, V., 1986, Processos de Fabricação e

Tratamento, vol. II, 2a Ed..

OKUMURA, T.; Taniguchi, C., 1982, Engenharia de

Soldagem e Aplicações, LTC, Rio de Janeiro, Brasil.

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BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

QUITES, A.M.; Dutra, J.C., 1979, Tecnologia da

Soldagem e Arco Voltáico, EDEME, Florianópolis,

Brasil.

WAINER, E.; Brandi, S.D.; Melo, F.D.H., 1992,

Soldagem – Processos e Metalurgia, Ed. Edgard

Blucher Ltda, São Paulo, Brasil.

Introdução

A soldagem está intimamente ligada às

mais importantes atividades industriais

que existem no mundo moderno:

Construção naval, ferroviária,

aeronáutica e automobilística, caldeiraria,

construção civil metálica, indústria

metalúrgica, mecânica e elétrica.

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Avanços Apesar de importantíssimo, teve seu maior

avanço nos últimos 100 anos.

Os avanços na metalurgia obrigam a soldagem

a procurar novas técnicas e materiais que sejam

compatíveis com as novas ligas criadas.

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Definição “Soldagem é o processo de união de materiais

usado para obter a coalescência (união)

localizada de metais e não metais, produzida

por aquecimento até uma temperatura

adequada, com ou sem a utilização de pressão

e/ou material de adição” (American Welding

Society- AWS).

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Vantagem Podemos unir dois materiais parafusando, rebitando e

colando.

Porém, a grande vantagem da soldagem é a possibilidade de obter uma união em que os materiais têm uma continuidade não só na aparência externa, mas também nas suas características e propriedades mecânicas e químicas, relacionadas à sua estrutura interna.

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Fatores imprescindíveis Calor e/ou pressão.

O calor é necessário porque grande parte dos processos de soldagem envolve a fusão dos materiais, ou do material de adição, no local da solda.

Mesmo quando se usa pressão e, às vezes, o ponto de fusão não é atingido, o aquecimento facilita a plasticidade do metal e favorece a ação da pressão para a união dos metais.

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Evolução dos processos O primeiro processo de soldagem por fusão

com aplicação prática foi patenteado nos

Estados Unidos em 1885.

Ele utilizava o calor gerado por um arco

estabelecido entre um eletrodo de carvão e a

peça.

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Evolução dos processos O calor do arco fundia o metal no local

da junta e quando o arco era retirado, o calor fluía para as Zonas adjacentes e provocava a solidificação do banho de fusão.

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Alguns anos mais tarde, o eletrodo de carvão foi substituído por um eletrodo metálico.

O processo de aquecimento passou, então, a ser acompanhado da deposição do metal fundido do eletrodo metálico na peça.

Evolução dos processos

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A utilização do oxigênio e de um gás combustível permitiu a obtenção de chama de elevada temperatura facilitando a fusão localizada de determinados metais e a formação de um banho de fusão que, ao solidificar, forma a “ponte” entre as peças a serem unidas.

Evolução dos processos

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A soldagem por fusão inclui a maioria dos processos mais versáteis usados atualmente.

Evolução dos processos

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Outros processos se baseiam na aplicação de pressões elevadas na região a ser soldada. O aquecimento das peças a serem unidas facilita a ligação entre as partes.

Evolução dos processos

(a) Soldagem por pontos (b) Soldagem por costura. Para unir duas

chapas de 0,8mm de espessura, trabalha-se

com uma corrente de aproximadamente 1500A

e uma força de 300kg. 15

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Evolução dos processos

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Evolução dos processos - resumo

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Propriedade imprescindível na soldagem - Soldabilidade

Pouco adianta desenvolver um novo

material sem que ele possibilite alcançar

boa soldabilidade. Por isso, os processos

de soldagem estão em contínua evolução.

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Soldabilidade é a facilidade que os materiais têm de se unirem por meio de soldagem e de formar em uma série contínua de soluções sólidas coesas, mantendo as propriedades mecânicas dos materiais originais.

Soldabilidade - definição

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Soldabilidade – fatores que a afetam

O principal fator que afeta a soldabilidade dos materiais é a sua composição química.

Outro fator importante é a capacidade de formar a série contínua de soluções sólidas entre um metal e outro.

Assim, devemos saber como as diferentes ligas metálicas se comportam diante dos diversos processos de soldagem.

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Soldabilidade – alta ou baixa?

Se o material a ser soldado exigir muitos cuidados, tais como:

Controle de temperatura de aquecimento e de interpasse, ou tratamento térmico após a soldagem, por exemplo, dizemos que o material tem baixa soldabilidade.

Por outro lado, se o material exigir poucos cuidados, dizemos que o material tem boa soldabilidade.

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Soldabilidade

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Terminologia da Soldagem Soldagem é uma operação que visa obter a união de

peças, e solda é o resultado desta operação;

O material da peça, ou peças, que está sendo soldada é o metal de base;

Frequentemente, na soldagem por fusão, um material adicional é fornecido para a formação da solda, este é o metal de adição;

Durante a soldagem, o metal de adição é fundido pela fonte de calor e misturado com uma quantidade de metal de base também fundido para formar a poça de fusão;

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Metal de base, de adição e poça de fusão

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Denomina-se junta a região onde as peças serão unidas por soldagem;

Aberturas ou sulcos na superfície da peça ou peças a serem unidas e que determinam o espaço para conter a solda recebem o nome de chanfro;

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Tipos de chanfros mais comuns usados em soldagem

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Chanfros em diferentes tipos de junta

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Principais elementos de um chanfro Face da raiz ou nariz (s): Parte não chanfrada de um componente da

junta;

Abertura da raiz, folga ou fresta (f): Menor distância entre as peças a soldar;

Ângulo de abertura da junta ou ângulo de bisel (β): Ângulo da parte chanfrada de um dos elementos da junta;

Ângulo de chanfro (α): Soma dos ângulos de bisel dos componentes da junta.

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Principais elementos de um chanfro

Existe um grande numero de termos para definir o formato e características técnicas dos cordões de solda.

Apenas alguns destes termos serão apresentados. Nas figuras a seguir são mostrados alguns destes termos para uma solda de topo e uma solda em ângulo (filete)

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Zonas de uma junta soldada Cobre-junta ou mata-junta: Peça colocada na parte inferior da solda

(raiz) que tem por finalidade conter o metal fundido durante a execução da soldagem;

Zona fundida (ZF): Constituída pelo metal de solda, que é a soma da parte fundida do metal de base e do metal de adição;

Zona termicamente afetada (ZTA): Região do metal de base que tem sua estrutura e/ou suas propriedades alteradas pelo calor de soldagem

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Passe de solda: Formado por um deslocamento da poça de fusão na região da junta;

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Posições de soldagem

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Posições de soldagem

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Classificação da soldagem pela forma em que é executada Manual: toda a operação é realizada e controlada

manualmente pelo soldador;

Semiautomática: Soldagem com controle automático da alimentação do metal de adição, mas com controle manual pelo soldador do posicionamento da tocha e de seu deslocamento;

Mecanizada: soldagem com controle automatico da alimentação do metal de adição, controle de deslocamento do cabeçote de soldagem pelo equipamento, mas com posicionamento e acionamento pelo soldador;

Automática: soldagem com controle automático de praticamente todas as operações.

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Simbologia da Soldagem

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