14-PF-Soldagem Arco el©trico

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O arco eltrico entra em ao

Diferentemente da soldagem oxi-gas, a soldagem ao arco eltrico com todas as suas variaes um processo muito empregado em praticamente todos os tipos de indstria que usam a soldagem como processo de fabricao. Veremos nesta aula o processo ao arco eltrico com eletrodo revestido, que tem grande versatilidade e permite a soldagem de um grande nmero de materiais que vo desde o ao-carbono, os aos-liga e os aos inoxidveis, passando pelos ferros fundidos, at os metais no-ferrosos, como o alumnio, o cobre, o nquel e suas ligas. Seu emprego na fabricao, montagem e manuteno de equipamentos e estruturas indicado tanto dentro da fbrica quanto em campo e em operaes que exigem soldagem nas mais diversas posies. Isso compensa as desvantagens de ser um processo manual, com baixa velocidade de produo, estreitamente dependente da habilidade do soldador. Alm disso, o processo exige cuidados especiais com os eletrodos e produz um grande volume de gases e fumos de soldagem. Apesar disso, a soldagem ao arco eltrico com eletrodos revestidos , ainda hoje, o processo mais comum de soldagem ao arco em uso. E ele o assunto desta aula. Fique ligado.

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Arco eltrico, ou arco voltaico, formado pela passagem de uma corrente eltrica atravs de um gs, transformando energia eltrica em calor.

Soldagem ao arco eltrico Soldagem ao arco eltrico um processo de soldagem por fuso em que a fonte de calor gerada por um arco eltrico formado entre um eletrodo e a pea a ser soldada. Recordar aprender Toda a matria constituda de tomos que so formados de partculas carregadas eletricamente: os prtons com carga positiva e os eltrons com carga negativa. Os eltrons esto sempre se movimentando em torno do ncleo do tomo. Nos materiais metlicos, os eltrons mais distantes do ncleo podem escapar e se deslocar entre os tomos vizinhos. Quando em presena de uma tenso eltrica, esses eltrons, chamados de eltrons livres, assumem um movimento ordenado ao qual se d o nome de corrente eltrica. Por isso, os metais so bons condutores de eletricidade. Quando o movimento dessas cargas se d sempre no mesmo sentido, tem-se a corrente contnua como a fornecida pela bateria de um automvel. Quando o movimento dos eltrons acontece alternadamente em um sentido e outro, tem-se a corrente alternada, que aquela fornecida para nossas casas. A corrente eltrica medida por meio de ampermetros e sua unidade de medida o ampre. A tenso eltrica, que indica a diferena de potencial entre dois pontos de um circuito eltrico, medida por meio do voltmetro e sua unidade de medida o volt. O arco de soldagem formado quando uma corrente eltrica passa entre uma barra de metal, que o eletrodo e que pode162

corresponder ao plo negativo (ou ctodo) e o metal de base, que pode corresponder ao plo positivo (ou nodo).

Os eltrons livres que formam a corrente eltrica percorrem o espao de ar entre a pea e o eletrodo a uma velocidade tal que acontece um choque violento entre os eltrons e os ons. Este choque ioniza o ar, facilitando a passagem da corrente eltrica, e produz o arco eltrico.

on um tomo que perdeu ou ganhou eltrons.

Para dar origem ao arco, necessrio que exista uma diferena de potencial entre o eletrodo e a pea: para corrente contnua de 40 a 50 volts, e para corrente alternada, de 50 a 60 volts. necessrio tambm que o eletrodo toque a pea, para que a corrente eltrica possa fluir. Depois que o arco estabelecido, a tenso cai, de modo que um arco estvel pode ser mantido entre um eletrodo metlico e a pea com uma tenso entre 15 e 30 volts. O metal fundido do eletrodo transferido para a pea formando uma poa de fuso. Esta protegida da atmosfera por gases formados pela combusto do revestimento do eletrodo. Atualmente o processo de soldagem ao arco eltrico por eletrodo revestido usado nas indstrias naval, ferroviria, automobilstica, metal-mecnica e de construo civil. um processo predominantemente manual adaptado a materiais de diversas espessuras em qualquer posio de soldagem.

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Fontes de energia para soldagem. O processo de soldagem ao arco necessita de fontes de energia que forneam os valores de tenso e corrente adequados a sua formao. Para isso, essas fontes devem apresentar algumas caractersticas: transformar a energia da rede que de alta tenso e baixa intensidade de corrente em energia de soldagem caracterizada por baixa tenso e alta intensidade de corrente; oferecer uma corrente de soldagem estvel; possibilitar a regulagem da tenso e da corrente; permitir a fuso de todos os dimetros de eletrodos compatveis com o equipamento usado.

Trs tipos de fontes se enquadram nessas caractersticas: os transformadores que fornecem corrente alternada e os transformadores-retificadores e os geradores que fornecem corrente contnua. Quando se usa corrente contnua na soldagem a arco, tem-se: 1. a polaridade direta na qual a pea o plo positivo e o eletrodo o plo negativo. 2. ou a polaridade inversa quando a pea o plo negativo e o eletrodo o plo positivo. A escolha da polaridade se d em funo do tipo do revestimento do eletrodo.

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A maioria das soldagens ao arco feita com corrente contnua porque ela mais flexvel, gera um arco estvel e se ajusta a todas as situaes de trabalho.

Pare! Estude! Responda Exerccio 1. Assinale a alternativa correta: a) A soldagem ao arco eltrico um processo de soldagem por: 1. ( ) Presso 2. ( ) Resistncia eltrica 3. ( ) Fuso 4. ( ) Pontos b) O arco eltrico de soldagem formado quando: 1. ( ) a corrente eltrica passa entre o eletrodo e o metal base. 2. ( ) a tenso eltrica passa entre o eletrodo e o ctodo. 3. ( ) a corrente eltrica passa entre o metal base e a pea. 4. ( ) a tenso eltrica passa entre o eletrodo (plo positivo) e o metal base (plo negativo) c) As fontes de energia adequadas formao do arco para soldagem devem, entre outras coisas: 1. ( ) transformar a energia da rede que de baixa tenso e baixa intensidade em corrente caracterizada por alta tenso e alta intensidade. 2. ( ) transformar a energia da rede que de baixa tenso e alta intensidade em corrente caracterizada por baixa tenso e baixa intensidade. 3. ( ) transformar a energia da rede que de alta tenso e alta intensidade em corrente caracterizada por baixa tenso e alta intensidade. 4. ( ) transformar a energia da rede que de alta tenso e baixa intensidade de corrente em energia caracterizada por baixa tenso e alta intensidade de corrente.

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d) A maioria das soldagens ao arco eltrico feita com corrente contnua porque 1. ( ) tem penetrao pouco profunda no metal de base e gera um arco estvel. 2. ( ) mais flexvel e tem grande capacidade trmica. 3. ( ) gera um arco mais estvel. 4. ( ) tem penetrao pouco profunda e grande capacidade trmica.

Soldagem ao arco eltrico com eletrodos revestidos Existem vrios processos que usam arco eltrico para a realizao da soldagem. Os mais comuns so:

soldagem ao arco eltrico com eletrodo revestido; processo TIG, do ingls Tungsten Inert Gas, que quer dizer (eletrodo de) tungstnio e gs (de proteo) inerte; processos MIG/MAG, respectivamente do ingls Metal Inert Gas e Metal Activ Gas, ou seja, metal e (proteo de) gs inerte, e metal e (proteo de) gs ativo;

arco submerso; arco plasma.

Como j vimos na outra parte desta aula, todos os processos de soldagem por arco eltrico usam um eletrodo para auxiliar na criao do arco. Isso acontece com todos os processos que acabamos de listar. O que voc ainda no sabe que esse eletrodo ao se fundir, precisa de algum tipo de proteo para evitar a contaminao da poa de fuso pela atmosfera. Essa contaminao, que pode ser, por exemplo, pelo oxignio e pelo nitrognio que existem no ar, faz com que a junta soldada apresente propriedades fsicas e qumicas prejudicadas. E como essa proteo atua em cada um dos processos que listamos na pgina anterior? Bem, vamos comear pela soldagem a arco com eletrodo revestido, e ver como isso funciona.166

O eletrodo O eletrodo revestido constitudo de um ncleo metlico chamado alma, que pode ser ou no da mesma natureza do metal-base porque o revestimento pode, entre outras coisas, complementar sua composio qumica. Desse modo, se o material a soldar um ao de baixo carbono e baixa liga, a alma ser de ao com carbono (ao efervescente). Se o material for ao inoxidvel, a alma ser de ao de baixo carbono (efervescente) ou ao inoxidvel. Se for necessrio soldar ferro fundido, a alma ser de nquel puro ou liga de ferro-nquel, de ferro fundido, de ao. O revestimento composto de elementos de liga e desoxidantes (tais como ferro-silcio, ferro-mangans), estabilizadores de arco, formadores de escria, materiais fundentes (tais como xido de ferro e xido de mangans) e de materiais que formam a atmosfera protetora (tais como dextrina, carbonatos, celulose).

Alm de proteo contra a contaminao atmosfrica, o revestimento tem as seguintes funes: 1. Reduzir a velocidade de solidificao, por meio da escria. 2. Proteger contra a ao da atmosfera e permitir a desgaseificao do metal de solda por meio de escria. 3. Facilitar a abertura do arco, alm de estabiliz-lo. 4. Introduzir elementos de liga no depsito e desoxidar o metal. 5. Facilitar a soldagem em diversas posies de trabalho. 6. Guiar as gotas em fuso na direo da poa de fuso. 7. Isolar eletricamente na soldagem de chanfros estreitos de difcil acesso, a fim de evitar a abertura do arco em pontos indesejveis.167

O quadro a seguir resume as principais informaes sobre os diversos tipos de eletrodos revestidos.Tipo de eletrodo Dados tcnicos Componentes do revestimento Posio de soldagem Tipo de corrente Propriedades mecnicas de depsito Penetrao Escria Rutlico Bsico Baixo hidrognio Celulsico Materiais orgnicos

Rutilo ou compostos Carbonato de clcio, derivados de xidos de outros carbonatos titnio. bsicos e flor. Todas CA ou CC (polaridade direta ou inversa). Razoveis Pequena Densa e vi