Aplicação Do Processo de Soldagem MIG-MAG Em Equipamentos Agrícolas

TÉCNICO EM SOLDAGEM

CONHECENDO A SOLDAGEM MIG/MAG

Pederneiras, São Paulo

2015.

2

Evandro Aparecido Pereira


Trabalho de Conclusão de Curso apresentado no Centro de Formação Profissional (CFP), como requisito básico para conclusão do Curso Técnico de Soldagem.

Pederneiras, São Paulo

2015.

3

Evandro Aparecido Pereira


Trabalho de conclusão de curso de técnico apresentado ao Centro de Formação Profissional (CFP) no pólo de Pederneiras como requisito parcial

para obtenção do título de Técnico em Soldagem.

Avaliado em: ____ de _______ de _____.

Nota do orientador:

______________________________________________________

Nota do Co-orientador:

___________________________________________________

Nota da banca examinadora:

_______________________________________________

NOTA FINAL:

_________________________________________________________

4

Folha de Aprovação

Assinaturas dos membros da comissão examinadora que avaliou e aprovou o

Trabalho de Conclusão de Curso do Técnico em Soldagem Evandro Aparecido

Pereira ,realizado em ___/12/2015.

__________________________________________

Orientador (nome)

__________________________________________

Co-orientador (nome)

__________________________________________

Convidado da banca examinadora (nome)

5

Dedicatória

Dedico estes estudos a minha família por todo o apoio

e incentivo que que deram nesta minha caminhada, e

em especial a minha namorada Jéssica, companheira

fiel nos momentos difíceis.

6

Agradecimentos

Agradeço primeiramente a Deus, que me

proporcionou a inspiração necessária para que eu

conseguisse dar continuidade em meus estudos.

A minha querida família, pela compreensão nos

momentos em que me ausentei para os estudos, pelo

incentivo e carinho que me deram nesta minha jornada.

A minha amada e companheira, sem qual não teria

tido forças para prosseguir, sua atenção e seu carinho

foram meus maiores incentivos.

A meus professores Fabio Roberto de Andrade e

José Claudomiro de Oliveira, por toda paciência e pela

orientação que me proporcionaram, sem as quais não

teria conseguido concluir esta jornada.

7

Lista de Ilustrações

Figura 1 - Equipamentos de soldagem oxi-gás ................................................ 23

Figura 2 - Principio de abertura do arco de solda ............................................. 25

Figura 3- Siglas para cada processo ................................................................ 26

Figura 4 - Processo de soldagem MIG/MAG .................................................... 27

Figura 5 - Transferência globular ..................................................................... 30

Figura 6 - Transferência por aerossol ou spray ................................................ 30

Figura 7 - transferência por arco pulsado por aerossol ................................... 32

Figura 8 - Esquema de transferência arco pulsado e formação da corrente .... 33

Figura 9 - Representação da transferência por curto circuito ........................... 33

Figura 10 - Terminologia de soldagem ............................................................. 35

Figura 11 - Posições de soldagem ................................................................... 36




Figura 15 - Tipos de juntas ............................................................................... 38

Figura 16 - Tipos de chanfros........................................................................... 38

Figura 17 - Sentido da solda ............................................................................ 40

Figura 18 - Equipamento de soldagem MIG/MAG ............................................ 41

Figura 19 - Tocha de soldagem refrigerada pelo gás de proteção ................... 42

Figura 20 - Tipos de bicos ................................................................................ 43

Figura 21 - Arame sólido .................................................................................. 48

Figura 22 - Classificação dos arames de soldagem ........................................ 49

Figura 23 - Arame para solda tubular. .............................................................. 50

Figura 24 - Tipos de máscaras ......................................................................... 55

Figura 25 - Montagem dos vidros na máscara ................................................. 56

Figura 26 - Filtro de luz .................................................................................... 56

Figura 27 - Filtro para soldagem pelo processo a arco elétrico MIG/MAG ....... 56

Figura 28 - Avental e mangote de proteção ..................................................... 57

Figura 29 - Luvas de proteção.......................................................................... 57

Figura 30 - Tipos de luvas de proteção ............................................................ 58

Figura 31 - Touca para proteção ...................................................................... 58

8

Figura 32 - Sapatão para proteção ................................................................... 58

Figura 33 - Falta de penetração ....................................................................... 60

Figura 34 - Falta de fusão ................................................................................ 60

Figura 35 - Mordedura ...................................................................................... 61

Figura 36 - Porosidade ..................................................................................... 61

Figura 37 - Trincas ........................................................................................... 62

Figura 38 - projeto do rolo coveador ................................................................ 65

Figura 39 - Sistema de transporte projetado .................................................... 66

Figura 40 - Detalhamento dos espaçadores do rolo coveador ......................... 66

Figura 41 - Vista explodida do projeto do rolo coveador ................................ 67

Figura 42 - Processos de solda e furação ........................................................ 67

Figura 43 - Ensaio de Líquido Penetrante ........................................................ 68

Figura 44 - Estrutura do coveador .................................................................... 69

Figura 45 - Estrutura do rolo coveador e da pá ................................................ 69

9

Lista de Quadros

Quadro 1 - Posicionamento para soldagem .................................................... 36

Quadro 2 - Ãngulos de soldagem .................................................................... 39

Quadro 3 - Mistura de gases inertes ............................................................... 46

Quadro 4 - Equipamentos de Captação e tratamento dos fumos de solda ..... 53

10

Lista de Tabelas

Tabela 1 - Valores comparativos de densidade de corrente ............................ 28

Tabela 2 - Vantagens e limitações do processo de soldagem MIG/MAG ........ 29

Tabela 3 - - Corrente mínima para a soldagem por aerossol ........................... 31

Tabela 4 - Faixa ótima de corrente de curto-circuito para vários diâmetros de

arame ............................................................................................................... 34

Tabela 5- Tipos de juntas ................................................................................. 39

Tabela 6 - Gases e misturas utilizadas na soldagem MIG/MAG ...................... 45

Tabela 7 - Resistência Mecânica do metal de solda ........................................ 49

Tabela 8 - Lentes adequadas para soldagem MIG/MAG ................................. 55

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Listas de abreviações

AWS American Welding Society

CC Corrente continua

CO2 Dióxido de Carbono e Oxigênio

EPI Equipamento de proteção individual

GMAW Gas Metal Arc Welding

H2 Hidrogênio

IIW International Institute of Weldinf

MAG Metal Active Gas

MIG Metal Inert Gas

PPRA Programa de Prevenção de Riscos Ambientais

TIG Gás Tungstênio Inerte

ZTA Zona Termicamente Afetada

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SUMÁRIO

1 Introdução ..................................................................................................... 17

2. Objetivo ........................................................................................................ 19

2.1. Objetivo Geral ........................................................................................... 19

2.2. Objetivos específicos ................................................................................ 19

3 Revisão de literatura ..................................................................................... 20

3.1 Definição de soldagem ............................................................................... 20

3.2 História dos processos de soldagem .......................................................... 20

3.3 Principais processos de soldagem ............................................................. 22

3.3.1 Soldagem por resistência ........................................................................ 22

3.3.2 Soldagem a gás ...................................................................................... 22

3.3.3 Soldagem a arco ..................................................................................... 23

3.4 História da solda mig/mag .......................................................................... 25

3.4.1 Vantagens e limitações do processo de soldagem MIG/MAG ................. 28

3.4.2 Tipos de Transferência do Metal ............................................................. 29

4.4.2.1 Globular ................................................................................................ 29

3.4.2.2 Jato ou Spray ....................................................................................... 30

4.4.2.3 Curto Circuito ...................................................................................... 33

3.5 Terminologia de soldagem ......................................................................... 34

3.5.1. Zona Termicamente Afetada (ZTA) ........................................................ 35

3.5.2 Posições de soldagem ............................................................................ 36

3.5.2.1 Tipos de Junta ...................................................................................... 37

3.5.2.2 A inclinação da tocha ........................................................................... 39

3.6 Equipamentos, consumíveis e características ........................................... 40

3.6.1. Equipamentos ........................................................................................ 41

3.6.2 Tochas de soldagem e acessórios .......................................................... 41

13

3.6.3 Consumíveis ............................................................................................ 44

3.6.3.1 Gases ................................................................................................... 44

...................................................................................................................... 46

3.6.3.2 Arames ................................................................................................. 47

3.6.3.3 Eletrodo (arame tubular) ....................................................................... 49

3.7 Operacionalização o processo ................................................................... 50

3.7.1 Medidas de Segurança............................................................................ 51

3.7.2 Incêndio e/ou explosão............................................................................ 53

3.7.3 Choque elétrico ....................................................................................... 53

3.7.4 Radiação e respingos .............................................................................. 54

3.7.4.1 Queimaduras ........................................................................................ 54

3.7.4.2 Soldagem pelo processo MIG/MAG ..................................................... 54

3.7.5 EPI – Equipamento de Proteção Individual ............................................. 54

3.8 Descontinuidades mais frequentes nas operações de soldagem .............. 59

3.8.1 Falta de penetração ................................................................................ 59

3.8.2 Falta de Fusão ....................................................................................... 60

3.8.3 Mordeduras ............................................................................................. 61

3.8.4 Porosidade .............................................................................................. 61

3.8.5 Trincas ..................................................................................................... 62

4. Visita técnica ................................................................................................ 63

4.1 Relatório da Visita Técnica ......................................................................... 64

4.1.1 Dados do Aluno ...................................................................................... 64

4.1.2 Dados da Empresa .................................................................................. 64

4.1.3 Dados da visita ........................................................................................ 64

5. Materiais e Método ....................................................................................... 70

6. Resultados e discussão.............................................................................. 71

7. Considerações finais .................................................................................... 72

14

8. Referências .................................................................................................. 74

Apêndice – Carta de apresentação ................................................................. 77

15

Resumo

O presente estudo tem como foco central fazer uma revisão bibliográfica relacionada ao processo de soldagem MIG/MAG, contudo entendeu-se ser necessário conhecer incialmente um pouco sobre o processo de evolução dos processos de soldagem dentro da história da humanidade, pontuando os principais processos e sua importância para a indústria. Destacou ainda a história dos processos de soldagem MIG/MAG, e os fatores fundamentais para operacionalização dos processos de soldagem, destacando os equipamentos usados e seus acessórios, vem como os consumíveis como: arames e gases, ressaltando que a escolha correta destes irá influenciar no resultado final do cordão de solda. Pontuaram-se também algumas terminologias usadas nos processos de soldagem, dando ênfase a importância de um posicionamento correto, para uma boa junta. Entretanto entende-se que se as variáveis dos processos de soldagem não forem consideradas, poderão ocorrer descontinuidades, assim destacaram-se quais podem ser as causas e como evitar estas falhas no processo de soldagem. Para compor este estudo realizou-se uma visita técnica em uma pequena empresa metalúrgica que presta serviços para os pequenos e médios produtores rurais. Onde se observou os processos de soldagem, equipamentos, entre outros. Palavras chaves: Processo de soldagem. MIG/MAG. Descontinuidades.

16

Abstract

This study has as its central focus to do a literature review on the welding

process MIG / MAG, however it was considered necessary to know initially a

little about the process of evolution of welding processes in the history of

mankind, scoring key processes and its importance to the industry. He also

highlighted the history of welding processes MIG / MAG and fundamental

factors for operation of welding processes, highlighting the used equipment and

clothing accessories, comes as consumables such as wires and gases, noting

that the correct choice of these will influence the end result of the weld bead.

They also scored some terminology used in welding processes, emphasizing

the importance of a correct positioning for a good seal. However it is understood

that the variables of the welding processes are not considered, there may be

discontinuities, so stood out which can be the cause and how to avoid these

flaws in the welding process. For this study we carried out a technical visit in a

small metallurgical company that provides services to small and medium

farmers. Where there was welding processes, equipment, among others.

Key words: welding process. MIG / MAG. Discontinuitie

17

1 Introdução

O presente estudo tem como foco central apresentar o processo de

soldagem MIG/MAG, entretanto para se compreender a história destes

processos é essencial compreender a evolução dos principais processos de

soldagem, fazendo referencias a história dos processos de soldagem, uma vez

que se entende que para compreender a realidade atual que envolve tais

processo é necessário que se compreenda como estes se construíram dentro

da história da humanidade.

Destaca-se neste estudo a história dos principais processos de

soldagem e como estes evoluíram, ressaltando-se que estes processos tem

sido fundamentais para os progresso da vida moderna e ainda que os

mesmos fora imprescindíveis para mudança que ocorreram nos meios

produtivos.

Outro ponto que se destaca é que os processos de soldagem estiveram

presente na vida do homem em grandes momentos de mudanças, entre os

quais podemos citar a Revolução Industrial, que mudou drasticamente os

meios produção.

Um momento de muita mudança e que impulsionou muitas pesquisas no

campo da soldagem foram as Guerras, tanta na produção de novos veículos e

aeronaves e guerra, como armamentos, os processos de soldagem foram

cruciais na criação de novas armas, contudo para este estudo considera-se

fundamental os avanços tecnológicos no campo produtivo.

Em relação ao processo de soldagem MIG/MAG ressalta-se um pouco

sobre a história dos mesmos, destacando as vantagens e limitações destes

processos, bem como tipos de transferências, terminologias usadas, a

importância do posicionamento dos equipamento para a obtenção de soldas

de qualidade.

Buscou se ainda no decorrer dos estudos descrever os equipamentos e

acessórios usados no processo de soldagem MIG/MAG, assim como os

consumíveis adequados para se obter resultados positivos na qual se pontual

os tipos de arames e gases de proteção, principais consumíveis destes

processos.

Ressaltou-se ainda a importância do uso de equipamentos de proteção

individual e coletiva, como media de segurança e manutenção da saúde do

18

soldador. Pontuou-se ainda que se não forem levadas em consideração as

variáveis que influenciam no processo pode ocorrer descontinuidades, estas

foram descritas e quais as suas principais causas.

Ao final estudo destacam-se a s observações realizadas na visita técnica

a uma pequena empresa do município de Pederneiras, na qual se observou os

processo de soldagem, máquinas e equipamentos usados, bem como o uso de

Equipamentos e proteção.

19

2. Objetivo

2.1. Objetivo Geral

Fazer revisão de literatura sobre processos de soldagem com ênfase

nos processos MIG/MAG;

2.2. Objetivos específicos

Descrever a história do processo de soldagem e os principais tipos;

Pontuar as características do processo de soldagem MIG/MAG;

Realizar visita técnica em empresa local;

Relacionar conceitos teóricos com realidade observada;

20

3 Revisão de literatura

3.1 Definição de soldagem

Mondenesi e Marques (2011) pontua em suas pesquisas que há um

grande número de processos que se usa na fabricação e recuperação de

peças, equipamentos e estruturas que envolvem o termo soldagem, assim,

define-se soldagem com processo pelo qual se faz a união de metais.

Andrade et.al (2000) por sua vez diz que a soldagem é uma operação no

qual se visa obter a junção de duas ou mais peças, buscando se assegurar que

no processo de união ocorra a continuidade da propriedades físicas,

químicas, neste processo a solda é a junta que resulta desta operação de

soldagem nos quais poderá ser ou não empregado metal de adição.

Segundo Mondenesi e Marques (2011) neste processo de soldagem ou

na suas diversas variações usa-se a deposição de material tendo como foco

recuperar peças desgastada ou formar um revestimento, pontua ainda que

outros processos são usado pra o corte e recobrimento de peças, por isso

alguns estudos apresentam junto com as definições de soldagem outros

processos que são similares.

Mondenesi e Marques (2011, p.1) apresentam algumas definições para

soldagem mais usuais.

Processo de junção de metais por fusão. Operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando, na junta soldada, a continuidade de propriedades físicas, químicas e metalúrgicas. Operação que visa obter a coalescência localizada produzida pelo aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a aplicação de pressão e de metal de adição. Processo de união de materiais baseado no estabelecimento, na região de contato entre os materiais sendo unidos, de forças de ligação química de natureza similar às atuantes no interior dos próprios materiais.

3.2 História dos processos de soldagem

Neris (2012) desta em suas pesquisas que a soldagem pode se

encontrada na mais remota época, pois muitos objetos e artefatos encontrados

foram confeccionados por recursos de brasagem, este artefatos data de

aproximadamente 4000 anos, em relação a soldagem por forjamento

encontrou-se artefatos que datam de aproximadamente 3000 anos atrás.

21

Mondenesi e Marques (2011) pontuam que os principais processos de

soldagem usados na antiguidade foram brasagem e soldagem pro forjamento,

pois existe no Museu do Louvre um pingente com indícios de ter sido soldado

e fabricado na Pérsia, cerca de 4000 A.C.

Ressalta-se ainda que a soldagem na antiguidade e na idade média

desempenhou um papel fundamental na fabricação de armas e instrumentos

cortantes, este processo foi fundamental por longos anos, sua importância

reduziu nos século XII e XIII, com o desenvolvimento de tecnologias que

favoreciam a obtenção do ferro em estado liquido. Nos séculos XIV e XV com o

surgimento de altos fornos, a fundição passa a ser um importante processo na

fabricação, substituindo o processo de forjamento, principalmente por

rebitagem e parafusagem.

Os processo de soldagem manteve-se como um processo secundário na

fabricação até o século XIX, com os avanços tecnológicos e o

desenvolvimento de técnicas de soldagem como o arco elétrico e a

descoberta do acetileno. As técnicas modernas de soldagem tiveram o início

somente com descoberta do arco elétrico ressalta Neris (2012) e Mondenesi e

Marques (2011).

Desta maneira segundo estudos de Weman (2005) antes de 1880 era

realizada por forjamento apenas, como já afirmou Neris (2012) anteriormente,

entretanto o processo de Revolução industrial na qual muitos processo foram

sendo mudados, as duas Guerras Mundiais, foram situações que

impulsionaram o avanço e o rápido desenvolvimento dos processos de

soldagem(WEMAN, 2005).

Entre os métodos de soldagem os básicos são: soldagem por

resistência, soldagem a gás e soldagem a arco, estes foram inventados antes

da Primeira Guerra. Posteriormente já no final do século XX a soldagem e

corte a gás passaram a dominar os processos de reparo. Anos mais tarde a

soldagem elétrica de fato veio a ganhar maior espaço e aceitação (WEMAN,

2005).

Mondenesi e Marques (2011) destaca em suas pesquisas que até o

final do século XIX desenvolveu-se os processos de soldagem por resistência,

por alumunotermia e a gás, somente em 1907 que um sueco patenteia o

22

processo de soldagem a arco com eletrodo revestido, este primeiro

revestimento foi feito com uma camada de cal, tendo como objetivo a

estabilizar o arco, assim, posteriormente este processo passou a ser usado em

todo o mundo.

3.3 Principais processos de soldagem

3.3.1 Soldagem por resistência

Segundo estudos de Weman (2005) apontam que o processo de

soldagem por resistência surgiu por volta de 1856, quando James Joule

realizou a fundição e soldagem de arames de cobre por meio de aquecimento

pro resistência elétrica, destaca-se que o primeiro transformador usado para

este processo de soldagem foi criado em 1886, este era capaz de produzir uma

potência de 2000A, o mesmo inventor deste transformador criou máquinas

para o processo de soldagem a ponto, costura, projeção, de topo pela ação de

faíscas.

Destaca-se que a soldagem a pontos tornou-se um dos métodos mais

comuns de soldagem por resistência e até hoje é extensamente usada nas

indústrias segundo pesquisas de Weman (2005).

3.3.2 Soldagem a gás

Segundo estudos de Weman (2005) a soldagem por gás é denominada

de oxicombustível, este processo foi desenvolvido na França no final do século

XIX, ressalta-se que a primeira tocha adequada a este tipo de soldagem foi

criada em 1900, a chama formada era extremamente quente, assim a tocha

ganhou espaço passando a ser uma ferramenta fundamental no processo de

soldagem e corte de aço.

Ressalta que neste período o gás acetileno já havia sido descoberto, na

Inglaterra, este quando queimado mostrou ser bom para a iluminação, mas

muito estável, muitas explosões ocorriam ao ser transportado, somente em

1886 é que se descobriu uma forma segura de transportar o produto, destaca

Weman (2005).

23

Neris (2012) pontua em suas pesquisas que a soldagem por oxi-gás

reside basicamente num processo de soldagem por fusão, onde a união dos

metais é feita por meio do uso de calor gerado pela chama, resultante da

combustão do gás, podendo ser usada com o auxílio de pressão, com ou sem

material de adição.

Pontua-se que é um sistema simples, composto por cilindros de gases

comprimidos, reguladores de pressão, manômetros, mangueiras, válvulas de

retenção e uma tocha de soldagem, com um bico. Destaca-se que existe

atualmente uma grande quantidade de gases disponíveis para a soldagem a

gás, entretanto o mais usado é o acetileno, em função do custo e pela

temperatura da chama, contudo pode ser usado outros como: butano, propano,

metano, etileno, gás de rua, hidrogênio e mesmo misturas produzidas pelas

indústrias de gases, segundo Neris (2012).

Este tipo de soldagem tem várias vantagens: o equipamento é barato e

versátil, é um processo muito bom para chapas baixa espessuras, a soldagem

pode ser feita em ciclos, não usa energia elétrica e pode se soldar em todas

as posições. Tem como desvantagem o fato de que a chama pode afetar as

zonas de soldagem, exigindo habilidade do soldador, não é viável para chapas

espessas, afirmou Neris (2012). A figura (1) mostra os equipamentos usados

no processo de soldagem oxi-gás.

Figura 1 - Equipamentos de soldagem oxi-gás

Fonte: Neris (2012)

3.3.3 Soldagem a arco

De acordo com Wenam (2005) sir Humphrey Davy criou o primeiro arco

estável entre dois terminais em 1810, durante a primeira Feira Mundial de

Eletricidade em Paris, no ano de 1881, o russo Nikolai Bernardos, apresentou

24

o método de soldagem a arco, onde ele gerou um arco entre um eletrodo de

carvão e peça de trabalho, no qual uma vareta ou arame de adição poderiam

ser alimentado dentro do arco.

A soldagem a arco de carvão ganhou muita popularidade no final do

século XIX, posteriormente outro russo Nicolai Slavianoff aperfeiçoou o

método, ganhando em 1890 a patente para o uso de uma vareta de metal

como eletrodo, este derretia e assim funcionava tanto como fonte de calor

como metal de adição (WENAM, 2005).

Destaca-se nos estudos de Wenam (2005) que na década de 30, muitos

estudos foram feitos e novos métodos desenvolvidos, uma vez que este tipo de

soldagem era feito até então manualmente, buscava-se automatizar o

processo, dentre os invenções a mais bem sucedia foi a soldagem a arco

submerso.

Na segunda Guerra Mundial, diante da demanda de aeronaves mais

velozes e leves, desenvolveu-se um método para soldar magnésio e alumínio,

em 1940 nos EUA teve-se um intensa pesquisa em uma forma de proteger o

arco, e por meio de um eletrodo de tungstênio, o arco poderia ser mantido

sem derreter o eletrodo, possibilitando a soldagem com ou sem material de

adição, este método é chamado atualmente de soldagem TIG (Gás

Tungstênio Inerte) (WENAM, 2005).

De acordo com Neris (2012) principio físico do arco elétrico define-se

como um feixe de descargas elétricas que se forma entre dois eletrodos e que

são mantidos pela formação de um meio condutor gasoso, neste fenômeno

ocorre a geração de energia térmica usada para a soldagem, por meio da fusão

das peças a serem unidas.

Pontua-se que o uso da expressão soldagem a arco elétricos é aplicada

a uma grande numero de processos de soldagem que usam o arco elétrico

como fonte principal para a geração do calor, em tais processos a junção dos

materiais pode ser realizada com ou não o uso de pressão ou materiais de

adição (NERIS, 2012).

Um arco elétrico é formado quando 2 condutores de corrente elétrica (dois eletrodos) são aproximados para fazer o contato elétrico e depois separados. Isto aumenta a resistência ao fluxo de corrente e faz com que as extremidades dos eletrodos sejam levados a altas temperaturas, bem como o pequeno espaço de

25

entre eles. Os elétrons vindo do eletrodo negativo (catôdo) colidem com as moléculas e átomos do ar, desmembrando-os em íons e elétrons livres e tornando a fresta de ar um condutor de corrente devido à ionização. Isto mantém a corrente através do espaço de ar e sustenta o arco (NERIS, 2012 p. 23).

Na figura (2) destaca-se fundamentais para a abertura do arco de solda.

Figura 2 - Principio de abertura do arco de solda

Fonte: Neris(2012,p.23)

3.4 História da solda mig/mag

Segundo Gimenes Júnior e Ramalho (2006) embora comumente se

refira ao processo MIG/MAG passando a não de se tratar de um único

processo, são na verdade dois processos que diferem entre apenas pelo gás

que utilizam, o equipamento e seus componentes são os mesmos.

Fortes e Vaz (2005) pontua que o conceito básico de soldagem de

GMAW (Gas Metal Arc Welding), foi introduzido em 1920, contudo tornou-se

comercialmente viável somente após 1948. O processo inicialmente foi usado

com um gás de proteção inerte na soldagem e alumínio, em função disto o

termo soldagem MIG relaciona-se a aplicação inicial e ainda é a maneira que

ser referencia o processo .

Partindo deste principio com o desenvolvimento de atividades com baixa

densidade de corrente e correntes contínuas e pulsadas, passou a ser usada

em uma diversidade de materiais, passando a se usar gases de proteção

reativos ou ativos, em particular o carbono, ou misturas de gases, esses

avanços levou a aceitação do termo GMAW (Gas Metal Arc Welding), em

função dos gases usados, assim o este processo é mais comum denominar-

se de MAG (Metal Active Gas), destacaram Fortes e Vaz (2007).

Os estudos de Neris (2012) vão de encontro com as pesquisa de Fortes

e Vaz (2005) e Gimenes Júnior e Ramalho (2006) estes afirmam que o

26

processo MIG caracteriza-se por fusão a arco elétrico na qual se usa arame

eletrodo consumível alimentado continuamente à poça de fusão e o uso de

gases inerte para proteção da região de soldagem. Da mesma forma que

MAG é um processo semelhante ao MIG, entretanto o que difere é o gás de

proteção na região de soldagem,

Fortes e Vaz (2007) acrescenta ainda que o processo de soldagem que

a corrente continua (CC) geralmente com arrame de polo positivo, esta é

denominada como polaridade reversa, pontuando ainda que a polaridade

direta é pouco usada em função da deficiência no processo de transferência do

metal a ser fundido. Em geral emprega correntes de 50 A até mais que 600 A

e tensões variáveis entre 15 V e 32 V.

O processo de soldagem é realizado com o uso de um arco elétrico, que

se estabelece entre um arame nu continuamente alimentado e a peça, a

proteção do mesmo e da poça de fusão e feito por um gás que flui pelo bocal

junto com o arame, podem ser usado gás inertes como argônio e o hélio, ou a

combinação de três gases. No Brasil o processo ainda continua sendo

conhecido como MIG OU MAG. (MACHADO, 1996).

Optou-se por conhecer o processo de soldagem MIG/MAG por ser este

o processo muito utilizado no setor de metalurgia. Destaca-se na figura (3) as

siglas usadas de cada processo e suas significação.

Figura 3- Siglas para cada processo

FONTE: Adaptado de Ortiz et.al.(2004)

Segundo dados pesquisados por Neris (2012) o processo MAG foi

desenvolvido após o MIG, com o objetivo de baratear os custos e ser viável

27

assim concorrer com o processo de soldagem com eletrodos revestidos na

maioria das aplicações.

Pontua-se que inicialmente o processo MAG, ficou conhecido como

subprocesso macro arame, mas em função das dificuldade em se trabalha com

chapas de baixa espessura e se variar a posição de soldagem, desenvolveu-

se o micro arame (com diâmetros de 1,2 mm), seguidamente visando a

redução de respingos e uma melhor qualidade no cordão de solda,

desenvolveu-se o arame tubular (com diâmetros de até 4 mm)(NERIS, 2012).

Os avanços e melhoras ocorridas no processo de soldagem MIG/MAG,

levaram a uma evolução do usado deste processo dentro das indústrias, muito

mais intensamente, pontua Neris (2012) em seus estudos.

Fortes e Vaz (2007) ressalta que as melhorias dos processos MIG/MAG

foram fundamentais, pois possibilitou soldagem de metais importantes como:

aços, alumínio, aços inoxidáveis, cobre entre outros, assim materiais com

espessuras superiores a 0,76 mm podem ser soldados em praticamente todas

as posições. O processo envolve a escolha de equipamento, arame e gás de

proteção, pontuando que o mesmo equipamento pode ser usado nos dois

processos, só sendo alterado o gás de proteção. Pontua-se na figura (4) os

princípio de soldagem MIG/MAG.

Figura 4 - Processo de soldagem MIG/MAG FONTE: Adaptado de Ortiz et.al. (2004)

De acordo com Gimenes Júnior e Ramalho (2006) o diferencial dos

processo de soldagem em relação a outros processo de soldagem manual é a

produtividade, que é impulsionada pela continuidade do arame bem como pela

alta densidade da corrente usada no processo, pontua-se na tabela abaixo o

28

diferencial na corrente do processo de soldagem MIG/MAG e o eletrodo

revestido. Destaca-se na Tabela (!) o valores comparativos de densidade de

corrente entre os processo de eletrodo revestido e MIG/MAG.

Processo Densidade de Corrente

E. revestido 5 a 20 A/mm2

MIG MAG 100 a 250 A/mm2

Tabela 1 - Valores comparativos de densidade de corrente

Fonte: Gimenes Júnior e Ramalho (2006, p. 6)

3.4.1 Vantagens e limitações do processo de soldagem MIG/MAG

Bracarense(2003) desta que o processo de soldagem GMAW pode se

usado nas formas automática, semiautomática e mecanizada e em todo os

metais.

De uma forma geral Gimenes Júnior e Ramalho (2006) pontuam que

uma das principais vantagens dos processos de soldagem MIG/MAG são: alta

taxa de deposição e alto fator de trabalho do soldador, grande versatilidade,

quanto ao tipo de material e espessuras aplicáveis, ausência de operações de

remoção de escória.

Na tabela (2) a seguir apresenta-se as principais vantagens e limitações

dos processo de soldagem MIG/MAG segundo a visão de Bracarense(2003).

VANTAGENS LIMITAÇÕES

É o único processo de eletrodo consumível que pode ser utilizado com todos os metais comerciais e ligas; Não existe a restrição de tamanhos limitados de eletrodos encontrados no SMAW; A soldagem pode ser feita em todas as posições, fator não encontrado em SAW (arco submerso); As taxas de deposição são significativamente maiores que aquelas obtidas com SMAW; As velocidades de soldagem são maiores que aquelas

O equipamento de soldagem é mais complexo, mais caro e menos portátil em relação ao SMAW; O processo GMAW apresenta maior dificuldade de utilização em locais difíceis de alcançar porque a tocha de soldagem é maior que a pinça utilizada no SMAW, além da tocha ter de estar perto da junta a ser soldada para assegurar proteção suficiente; O arco deve estar protegido de correntes de ar que possam dispersar o gás de proteção. Isto limita a soldagem em campo. O processo resulta em altos níveis de radiação e calor, o que pode

29

alcançadas com SMAW devido à alimentação contínua de eletrodo e às altas taxas de deposição; Longos cordões podem ser feitos sem paradas devido à alimentação contínua; Com transferência spray é possível se conseguir maior penetração que no SMAW, o que pode permitir a utilização de filetes menores de solda com a resistência equivalente; Limpeza mínima após solda é necessária devido à ausência de escória pesada;

resultar na resistência do operador ao processo.

Tabela 2 - Vantagens e limitações do processo de soldagem MIG/MAG Fonte: Bracarense(2003, p. 1-2).

Segundo Bracarense(2003) as vantagens elucidadas acima fazem deste

processo extremamente adequado para alta produção e para a soldagem

automatizada, fator este que favoreceu os avanços na robotização dos

processos de soldagem.

3.4.2 Tipos de Transferência do Metal

Seguindo a linha de pesquisa de Neris (2012) há basicamente três tipos

de transferência de material na soldagem MIG/MAG: globular, jato ou spray,

curto circuito.

4.4.2.1 Globular

Fortes e Vaz (2007) pontuam que denomina-se transferência globular

quando as gotas de metal fundido são grandes e movem-se no sentido da poça

de fusão em função da gravidade.

Segundo Neris (2012) a transferência globular é mais usada no processo

de soldagem MAG, com macro arame e arame tubular. As gotas de grande

dimensão e baixa velocidade, na qual se usa altas correntes e arco longos que

variam entre 75 a 900 A. Exemplifica-se na figura (5) o processo de

transferência globular.

30

Figura 5 - Transferência globular

Fonte: Neris (2012, p 55)

De acordo com Fortes e Vaz (2007) quando ocorre o aumento da

corrente e da tensão para valores acima dos valores recomendados para a

soldagem por curto circuito a transferência toma uma aspecto diferente, e este

aspecto diferente na formação das gotículas que ficou conhecido como

transferência globular, pois as gotas acabam tendo um diâmetro maior do

próprio arame, este tipo de transferência pode apresentar respingos.

3.4.2.2 Jato ou Spray

Fortes e Vaz (2007) ressalta que na transferência por aerossol, forma-se

gotas pequenas de material a ser fundido e desprende-se da ponta do arame e

projetam-se por força eletromagnética na direção da poça de fusão

Segundo Neris (2012) este tipo de transferência é mais comum ser

usado no processo de soldagem MIG, em função da gotinha fina e em alta

velocidade, neste tipo a corrente e voltagens utilizada são altas e variam entre

50 a 600 A. Destaca-se na figura (6) o processo de transferência por aerossol

ou spray.

Figura 6 - Transferência por aerossol ou spray

Fonte: Neris (2012, p 55)

31

Seguindo a linha de estudos de Fortes e Vaz (2007) ao se aumentar a

corrente e atenção dentro do processo de soldagem a transferência de metal

transforma-se num aerossol, destacando que a corrente mínima que leva a

ocorrência deste fenômeno é denominada de corrente de transição.

Pontua-se na Tabela (3) a seguir os valores tipos de corrente de

transição para diversos metais de adição e gases de proteção, na qual pode de

observar que há uma relação direta da corrente de transição e o diâmetro do

arame e o gás de proteção segundo Fortes e Vaz (2007).

Tabela 3 - - Corrente mínima para a soldagem por aerossol

Fonte: Fortes e Vaz (2007, p 21).

Em relação à transferência por aerossol as gotas que saem do arame

são muito pequenas em função deste fato oferece uma boa estabilidade ao

arco de solda, os curtos circuitos são muito escassos, e a ocorrem poucos

respingos com o uso desta técnica de soldagem ressalta Fortes e Vaz (2007).

Destaca-se ainda que na transferência em aerossol o processo de

soldagem produz altas taxas de deposição do metal, esta é uma técnica muito

usada para unir metais de espessuras 2,4 mm ou superiores, as exceções ao

uso desta técnica é na soldagem de alumínio ou cobre. Outra restrição do uso

da técnica relaciona-se a posição de soldagem que geralmente restringe-se a

posição plana. Contudo no caso de aços carbono estes pode ser soldados fora

32

desta posição, utilizando um poça de fusão pequena, para arames de diâmetro

entre 0,89 mm ou 1,10 mm (FORTES E VAZ, 2007).

O arco pulsante é uma variação do arco em aerossol também conhecida

como soldagem pulsada em aerossol, a característica desta técnica esta na

variação da corrente entre um valor alto e baixo, assim neste processo no

nível baixo a corrente fica abaixo da corrente de transição, e quando fica no

nível alto fica na faixa do arco em aerossol.

Ressalta-se que neste processo a transferência do metal só ocorre na

corrente alta, em geral transfere-se uma gota durante cada pulso da corrente

alta segundo Fortes e Vaz (2007). Neris (2012), por sua vez pontua que o arco

pulsante é mais usado em operações automatizadas.

Ressalta-se que a corrente de soldagem pulsada os valores comuns

de frequência varia entre 60 e 120 pulsos por segundo, enfatizando que no

período de corrente baixa o arco mantem-se aberto e serve para reduzir a

corrente média, pontua-se ainda que a corrente m´dia mais baixa possibilita a

soldagem de peças de pequena espessura, com o uso de arames de diâmetros

maiores (FORTES E VAZ, 2007). Exemplifica-se na figura (7) o processo de

transferência por arco pulsado por aerossol.

Figura 7 - transferência por arco pulsado por aerossol

Fonte: Neris (2012, p. 32)

Cabe destacar que esta técnica de soldagem pode ser usada fora da

posição em peças de grande espessura(FORTES E VAZ, 2005). Destaca-se

na figura (8) o esquema de transferência a arco pulsado e da formação da

corrente.

33

Figura 8 - Esquema de transferência arco pulsado e formação da corrente

(FORTES E VAZ, 2007 p 10)

4.4.2.3 Curto Circuito

Fortes e Vaz (2007) ressalta que este processo e transferência de metal

ocorre quando um curto circuito elétrico se estabelece quando o metal fundido

na ponta do arame encosta na poça de fusão.

Segundo Neris (2012) neste processo usa-se micro arame, e

transferência vai ocorrendo por sucessiva ocorrências de curto circuito, estes

ocorrem em baixa corrente e arcos curtos, que apresentam uma variação entre

25 a 200 A.

Neste tipo de transferência o metal a ser fundido forma uma gota no final

do eletrodo, quando esta tem um tamanho que proporcione o contato com a

poça de fusão, o arco sofre um curto circuito, fato que eleva a corrente de

soldagem e esta é liberada, e assim o arco reinicia o processo, pontua-se

ainda que o aumento da corrente causado pelos processo de curto circuito,

gera respingos, destacam Fortes e Vaz (2007). Enfatiza-se na figura (9) a

representação da transferência por curto circuito.

Figura 9 - Representação da transferência por curto circuito

Fonte: Neris (2012, p. 32)

Segundo Fortes e Vaz (2007) neste tipo de transferência utiliza-se

arames com diâmetros que variam entre 0,8 mm a 1,2 mm, sendo aplicados

34

em arcos de pequeno comprimento e de baixa tensão, as poças de fusão são

pequena e solidificam-se rapidamente.

É uma técnica que geralmente se usa para união de materiais de

pequena espessura e em qualquer posição. Quando trata-se de materiais de

maiores espessuras usa-se as posições vertical e sobrecabeça, podem ser

usada ainda quando se exige uma mínima distorção (FORTES E VAZ, 2007).

Cabe pontuar que a transferência só ocorrem no momento em que o

arame toca a poça de fusão, e ainda o arame entre em curto circuito de 20 a

200 vezes por segundo (FORTES E VAZ, 2007).

Destaca-se na tabela abaixo as faixa de corrente boas para a

transferência por curto circuito, bem como os vários diâmetros de arame,

enfatizando ainda que que as faixas da tabela pode ser ampliada, segundo o

gás de proteção escolhido. Na tabela (4) destaca-se as faixa ótimas de

corrente de curto circuito para diversos diâmetros de arames.

Tabela 4 - Faixa ótima de corrente de curto-circuito para vários diâmetros de arame

Fonte: Fortes e Vaz (2007, p. 6)

3.5 Terminologia de soldagem

Para se compreender de forma clara termos usados nos processos de

soldagem é fundamenta se compreender alguns termos muito usado no

processo segundo afirma Canan (2012).

Soldagem – é o processo de união de materiais, a Solda é o resultado deste processo. Metal Base: Material da peça que sofre o processo de soldagem. Metal de Adição: Material adicionado, no estado líquido, durante a soldagem. Poça de Fusão: Região em fusão, a cada instante, durante uma soldagem Penetração: Distância da superfície original do metal de base ao ponto em que termina a fusão, medida perpendicularmente à mesma (CANAN, 2012 p. 18).

35

A figura (10) representa as terminologias usadas nos processos de soldagem.

Figura 10 - Terminologia de soldagem

Fonte: Canan (2012, p 18)

3.5.1. Zona Termicamente Afetada (ZTA)

Segundo estudos de Canan (2012) nenhuma solda ocorre sem que

envolva um gradiente térmico no metal base, por meio da difusão deste calor

para o metal é o fato que influência a temperatura da poça de fusão e a

velocidade da soldagem.

Assim altas potencias e ata velocidade reduza o gradiente térmicos,

neste ponto destaca-se que esta é uma das vantagem do processo de

soldagem MIG/MAG, desta maneira ressalta-se que a ZTA próxima a borda da

poça de fusão a temperatura aumenta a um nível próximo a mesma

temperatura da poça, podendo produzir um efeito como a têmpera (CANAN,

2012).

Há materiais que não sofrem transformações e nem endurecem, como

aços, ligas termicamente tratáveis, nestes os efeitos do calor são mais

simples, entretanto raramente a condição de soldagem possa ser descrita

como simples, tendo em vista que os metais de base são frequentemente

imperfeitos, podendo ainda ocorrer a introdução de hidrogênio na zona

termicamente afetada, logo esta região tem grande potencial de defeito e seu

comportamento em um material é uma aspecto fundamental a ser

considerado na soldabilidade (CANAN, 2012).

As propriedades de soldabilidade devem ser consideradas quando se

escolhe um material, assim como a seleção adequado do consumível, para

que atinge uma solda de qualidade(CANAN, 2012).

36

3.5.2 Posições de soldagem

Outro fato a ser considerado no processo de soldagem é a posição, pois

esta define o plano que a solda será realidade e interfere na qualidade final do

processo, como pode se observar na figura abaixo (CANAN, 2012).

Figura 11 - Posições de soldagem

Fonte: Canan (2012, p 19)

O quadro (1) exemplifica as posição de soldagem e as denominação

segundo o sentido da solda.

Quadro 1 - Posicionamento para soldagem

Fonte: adaptado de Canan (2012)

Em relação as posições de soldagem SENAI (2008) ressalta que esta é

uma questão fundamental para se definir os parâmetro de soldagem, assim

como uma estratégia na qualificação e soldadores. Nas figuras (12,13 e 14)

destaca-se os posicionamentos e sentido do cordão de solda.

POSIÇÃO PLANA (FLAT)

•A soldagem é feita no lado superior de uma junta e a face da solda é aproximadamente horizontal.

POSIÇÃO HORIZONTAL (HORIZONTAL)

•O eixo da solda é aproximadamente horizontal, mas a sua face é inclinada.

POSIÇÃO VERTICAL (VERTICAL)

•O eixo da solda é aproximadamente vertical. A soldagem pode ser “para cima”

•(vertical –up) ou “para baixo” (vertical – down).

POSIÇÃO SOBRECABEÇA (OVERHEAD)

A soldagem é feita do lado inferior de uma solda

de eixo aproximadamente horizontal.

37


Fonte : SENAI (2008)





3.5.2.1 Tipos de Junta

SENAI (2008) ressalta que juntas são os locais em que as peças serão

unidas, Canan (2012), por sua vez destaca que as soldas em juntas de topo e

ângulo podem ser de penetração total, ressaltando ainda que o corte que se

38

realiza na junta é para possibilitar ou facilitar a soldagem em toda a espessura

da chapa, a estes corte denomina-se chanfros. Destaca-se na figura (15)

ressalta-se os tipos de juntas, assim como na figura (16) pontua-se os tipos de

chanfros.

Figura 15 - Tipos de juntas

Fonte: Canan (2012, p. 21)

Figura 16 - Tipos de chanfros

Fonte: Canan (2012, p. 21)

A Tabela (5) a seguir destaca os tipos de juntas, suas características e

como podem ser feitos os chanfros dentro do processo de soldagem.

Soldas/ Característica

Exemplo

JUNTA DE TOPO: Solda em que os dois elementos estão localizados no mesmo plano. Caso Houver diferentes espessuras de chapas a serem soldadas, a solda será aplicada tomando como referência a espessura da chapa mais fina.

Chanfro Reto I

Chanfro V

Chanfro Duplo V

JUNTA EM T: Solda em que os dois elementos estão localizados em superfícies perpendiculares. T sem Chanfro

39

T com Chanfro V

T com Chanfro Duplo V Tabela 5- Tipos de juntas

Fonte: adaptado Canan (2012)

3.5.2.2 A inclinação da tocha

Áquila (2012) destaca em suas pesquisa que os parâmetros simétricos

são fundamentais para se determinar a geometria do cordão, se será mais

largo ou mais estreito, mais profundo ou mais raso, maior ou de menor

espessura,, como observa-se no quadro (2) abaixo.

Quadro 2 - Ãngulos de soldagem

Fonte: Áquila (2012 p. 31)

40

Figura 17 - Sentido da solda

Fonte: Áquila (2012 p. 31)

A figura (17) exemplifica-se o sentido da solda e os ângulos da tocha.

Forte e Vaz (2007) afirma que o ângulo da curva com a horizontal define-se

com a inclinação da fonte, esse parâmetro permite a redução na tensão de saída

com o aumento da corrente, qualquer componente que acrescente resistência ao

sistema de soldagem aumenta a inclinação da curva e aqueda de tensão para uma

dada corrente de soldagem, logo cabos, conexões, terminais e curvas, todos

fazem aumentar a inclinação da curva, assim em um sistema de soldagem a

inclinação da curva deve ser media no arco.

3.6 Equipamentos, consumíveis e características

Segundo a linha de estudos de Gimenes e Ramalho (2006) a soldagem

MIG/MAG, a união das peças metálicas que ocorre pelo aquecimento desta

por um arco elétrico estabelecido entre o eletrodo consumível sem

revestimento, e a peça a ser soldada, o arco é protegido da contaminação

atmosférica por um gás ou mistura de gases.

Este é considerado um processo semiautomático uma vez que a

alimentado do arame eletro é feita mecanicamente por meio de alimentador

motorizado e o soldador é responsável pela iniciação e interrupção doa rco e

de todo o equipamento.

41

3.6.1. Equipamentos

O equipamento utilizado é uma tocha com bocal, onde um corrente

continua eletrodo positivo (CCCEP) é empregado para a imensa maioria das

aplicações, o eletrodo negativo (CCRN) pode ser utilizado, quando se precisa

de menor penetração, embora este possa apresentar problemas de

estabilidade (NERIS, 2012).

Para se iniciar o processo de soldagem é necessário que haja um

equilíbrio entre tensão do arco e corrente, uma vez que ao se acionar o gatilho

de ignição da tocha três eventos ocorrem simultaneamente: o arame é

energizado, o arame avança, o gás flui em função a abertura, assim pode se

dizer que o processo e soldagem se inicia e é necessário o deslocamento da

tocha (NERIS, 2012).

Os equipamentos de soldagem MIG/MAG pode ser acessados

manualmente ou automaticamente, assim, para a soldagem manual estes

equipamento são fáceis e serem instalados, os elementos principais e

necessários são: tocha de soldagem e acessórios; motor de alimentação do

arame; fonte de energia (FORTES E VAZ, 2005). Na figura (18) destaca-se os

equipamento usado no processo de soldagem MIG/MAG.

Figura 18 - Equipamento de soldagem MIG/MAG

Fonte: google imagens (2015)

3.6.2 Tochas de soldagem e acessórios

Fortes e Vaz (2005) diz que a tocha é o equipamento que guia o arame

e o gás de proteção para a região a ser soldada, esta também conduz a

energia de soldagem até o arame, há diferentes tipos de tochas que fora

42

desenvolvida a fim de oferecer um melhor desempenho e para as mais

diferentes aplicações.

Pontua-se que as variações ocorrem para atender ciclos de trabalhos

pesados, ou para desenvolver trabalho leves com correntes baixas e fora de

posição, podendo ainda ser refrigeradas a água ou secas (quando refrigeradas

pelo gás de proteção), em relação a forma podem ser retas ou em curva

(FORTES E VAZ, 2005).

A figura (19) a seguir representa os componentes de uma tocha seca

(convencional, refrigerada pelo gás de proteção), com extremidade curva, este

tipo de tocha tem: bico de contato, bocal, conduíte e cabo (FORTES E VAZ,

2005).

Figura 19 - Tocha de soldagem refrigerada pelo gás de proteção


Destaca-se que o bico de contato é feito de cobre e usado como

condutor de energia de soldagem até o consumível, esta ainda direciona o

arame até a peça, a tocha e o fico conectam-se à fonte de soldagem pelo cabo,

o diâmetro do bico de contato deve ser de fácil manipulação para poder ser

alimentado com facilidade pelo arame (FORTES E VAZ, 2007) e (NERIS,

2012).

Os bicos são peças de reposição, dentro do conjunto de componentes

dos equipamento de soldagem o bocal direciona o fluxo de gás até o local de

soldagem, estes quando são grandes são usados para soldagem em altas

correntes, com poça de fusão larga, os bocais pequenos são usados em

soldagem a corrente baixas (FORTES E VAZ, 2007) e (NERIS, 2012).

Pontua-se ainda que o conduíte conecta-se entre a tocha e as roldanas

de alimentação, ele direciona o arame até à tocha e ao bico de contato, é

43

fundamental que a alimentação seja uniforme, para que se tenha uma

estabilidade do arco, se o conduíte não for adequado, pode enroscar o arame,

assim segundo o material a ser usado deve se escolher o conduíte adequado

(FORTES E VAZ, 2007) e (NERIS, 2012).

Figura 20 - Tipos de bicos Fonte: Canan (2012, p.8)

Contudo destaca-se que um componente que merece atenção é o

responsável pela alimentação do arame, pois mesmo que todo o equipamento

está funcionando de forma correta, se este não for suprido constantemente por

arame o processo esta comprometido. Atualmente existem muitos sistemas de

alimentação de arame, o fundamental e fazer a escola correta segundo a

necessidade da indústria. (MACHADO, 1996)

Fortes e Vaz (2005) ressalta que o alimentar é composto por um motor

que faz a alimentação de arame e controle de soldagem estes dois

normalmente vem num modulo único, assim destaca-se que o alimentador de

arame, tem como principal função puxar o arame do carretel e alimentá-lo ao

arco.

O controle é que mantem a velocidade predeterminada do arame a um

valor que se adeque a aplicação. Esta mantem a velocidade de ajuste

independente de peso, regulando o inicio e fim, da alimentação do arame, por

meio de um sinal enviado pelo gatilho da tocha, segundo Áquila (2012).

Áquila (2012) ressalta ainda que o alimentador de arame é um processo

semiautomático, e que a alimentação ocorre por meio do cabeçote que fica

contido o carretel.

44

No processo de soldagem também se deve estar atento ao modo como

o metal fundo s transfere do eletrodo para a peça, pois este é determinado por

uma complexa interação de forças, nas quais os principais fatores são:

natureza do gás de proteção, polaridade e tipo da corrente, densidade da

corrente, tensão, extensão do eletrodo, composição química e diâmetro do

eletrodo, característica específicas da fonte de potencia, pressão do ambiente.

(MACHADO, 1996)

3.6.3 Consumíveis

Destaca-se que a escolha do tipo de consumível é fundamental para se

realizar soldas de qualidade, assim é necessário considerar o tipo de material

base a ser soldado, o tipo de corrente e a intensidade, pois são diversos os

fatores que podem influenciar no processo de soldagem SENAI (2008).

Os principais consumíveis utilizados na soldagem MIG MAG, são o

arame eletrodo e os gases de proteção.

3.6.3.1 Gases

Neris (2012) destaca em suas pesquisas que no processo de soldagem

a arco elétrico usam-se gases Inertes ou reativos. Ressalta-se que os gases

de proteção inerte são assim denominados por não reagirem ao metal liquido

da poça de fusão, no processo de soldagem os gases inertes mais usados é o

Argônio e o Hélio.

No que tange aos gases reativos segundo Neris (2012) estes reagem

com o metal líquido na poça de fusão, de forma que estes podem causar

alterações nas propriedades metalúrgicas e mecânicas dos metal de solda,

estes tipos de gases dividem-se em ativos e redutores, na qual os ativos

usados na soldagem são o CO2 (dióxido de Carbono e Oxigênio) e o gás

redutor usado nos processos de soldagem é o H2 (hidrogênio).

Canan (2012) assim como Neris (2012) afirma que no processo de

soldagem MIG/MAG pode ser usado gases inertes ou ativos, acrescentando

ainda que pode se usar uma mistura destes dois tipos de gases, ressaltando

também que o tipo de gás escolhido poderá influencia as características de

transferência do metal , bem como na penetração, formatado do cordão de

45

solda, velocidade e as possibilidades do surgimento de defeitos ou

descontinuidades na solda.

O International Institute of Weldinf (IIW) classifica os gases de proteção

para soldagem em sete grupos segunda a composição e conteúdo do oxigênio

no metal de solda, contudo as aplicações sugerida no processo MIG/MAG

deve considerar alguns fatores adicionais:

Gases inertes: que não regem com os metais quando estão sob o

arco, o argônio e o hélio são os mais utilizados, principalmente me

função da obtenção e do custo.

Gás Neutro: o uso de gás diatômico de alto rendimento energético e

com custos relativamente baixos, para a soldagem do cobre e proteção

da raiz d a solda, em geral tem boa estabilidade do arco, tornando sua

utilização mais atraente.

Gás reduto: possui alto valor específico e alta condutividade térmica, o

hidrogênio pode ser adicionado a mistura de Ar + CO2 na soldagem de

aços inoxidáveis.

Gases oxidantes: a soldagem de ferrosos só é possível se o gás de

proteção possuir um mínimo de caráter de oxidação, contudo o uso de

CO2 puro pode produzir uma solda de qualidade aceitável.

Segundo estudos Canan (2012) os principais gases e misturas

utilizados na soldagem MIG MAG são os apresentados na tabela (6):

Tabela 6 - Gases e misturas utilizadas na soldagem MIG/MAG

Fonte: Canan (2012, p. 11-12)

46

Ortiz et.al (2004) afirma em seus estudos que no processo de soldagem

MIG/MAG a mistura e gases ativos com inertes é feita normalmente na

proporção como segue no quadro (3) abaixo, no caso de soldagem de aço

inoxidável.

Pontua-se ainda segundo estudos de Neris (2012) e Canan (2012) que

os gases inertes em geral são mais usados na soldagem de metais não

ferrosos ao passo que na soldagem de metais ferrosos, a adição de pequenas

quantidades de gases ativos como demonstrado no quadro (3) acima oferece

uma melhora na estabilidade do arco e n a transferência do metal.

Em relação às misturas e importância dos gases de proteção no

processo de soldagem Fortes e Vaz (2005) destacam:

O ar atmosférico é expulso da região de soldagem por um gás de proteção com o objetivo de evitar a contaminação da poça de fusão. A contaminação é causada principalmente pelo nitrogênio (N2), oxigênio (O2) e vapor d'água (H2O) presentes na atmosfera. Como exemplo, o nitrogênio no aço solidificado reduz a ductilidade1 e a tenacidade2 da solda e pode causar fissuração. Em grandes quantidades o nitrogênio pode causar também porosidade. O oxigênio em excesso no aço combina-se com o carbono e forma o monóxido de carbono (CO), que pode ser aprisionado no metal, causando porosidade. Além disso, o oxigênio em excesso pode se combinar com outros elementos no aço e formar compostos que produzem inclusões no metal de solda — o manganês (Mn) e o silício (Si), por exemplo. Quando o hidrogênio (H), presente no vapor d'água e no óleo, combina-se com o ferro (Fe) ou com o alumínio (Al), resultará em porosidade e pode ocorrer fissuração sob cordão no metal de solda. Para evitar esses problemas associados com a contaminação da poça de fusão, três gases principais são utilizados como proteção: argônio (Ar), hélio (He) e dióxido de carbono (CO2). Além desses, pequenas quantidades de oxigênio (O2), nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2) provaram ser benéficas em algumas aplicações. Desses gases, apenas o argônio e o hélio são gases inertes3. A compensação para a tendência de oxidação dos outros gases é realizada pelas formulações especiais dos arames. O argônio, o hélio e o dióxido de carbono podem ser empregados puros, em combinações ou misturados com outros gases para proporcionar soldas livres de defeitos numa variedade de aplicações e processos de soldagem (FORTES E VAZ, 2007 p. 27-28).

Pode se obter uma redução nos custos do processo de soldagem no

caso de aços Carbono e baixa liga, usando o CO2 como gás de proteção,

Argônio (Ar) + 1% de Oxigênio (O2) Argônio + 2% de Oxigênio Argônio + 3% de Oxigênio

Quadro 3 - Mistura de gases inertes

47

enfim segundo os estudos Neris (2012) e Gimenes Júnior e Ramalho(2006)

ressalta que as misturas de gases inertes ou inertes coma ativos, seguindo as

proporções adequadas possibilita uma melhor estabilidade do arco para a

transferência do metal.

3.6.3.2 Arames

De acordo com Gimenes Júnior e Ramalho (2006) para soldagem os

arames são compostos por metais ou ligas metálicas que tem constituídos

quimicamente, tem dureza, condições e dimensões que controladas, ressalta-

se que um arame sem de baixa qualidade nas características anteriormente

citadas, certamente irão produzir falhas seja de alimentação, instabilidade do

arco ou descontinuidades no cordão de solda.

Pontua-se que os arames de aço Carbono em geral tem uma camada

de cobre a fim de melhorar seu acabamento superficial, no caso de arames de

aços usa-se como proteção o gás CO2, pois contem um maior teor de silício e

manganês na composição, enfatizam Gimenes Júnior e Ramalho (2006).

Fortes e Vaz (2007) ressaltam que em relação ao arame é fundamental

a precisão na escolha do material de adição adequado ao processo de

soldagem, pois segundo os autores é necessário considerar:

Um dos mais importantes fatores a considerar na soldagem MIG é a seleção correta do arame de solda. Esse arame, em combinação com o gás de proteção, produzirá o depósito químico que determina as propriedades físicas e mecânicas da solda. Basicamente existem cinco fatores principais que influenciam a escolha do arame para a soldagem MIG/MAG: __ a composição química do metal de base; __ as propriedades mecânicas do metal de base; __ o gás de proteção empregado; __ o tipo de serviço ou os requisitos da especificação aplicável; __ o tipo de projeto de junta

Ainda seguindo a linha de estudos de Gimenes Júnior e Ramalho

(2006) os arames devem ser selecionados segundo a operação ou tarefa que

se pretende realizar, ou seja, deve se considerar a composição química do

metal base, gás de proteção a ser usado, bem como as composição e

propriedade que se pretende com alcançar com a solda.

Fortes e Vaz (2007) por sua destaca em suas pesquisas que no

processo de soldagem MIG/MAG o uso de aços carbono com a função de

48

adição de elemento de liga tem como foco controlar a desoxidação da poças

de função auxiliando na determinação das propriedade mecânicas da solda.

Enfatiza-se que a desoxidação deve ser entendida como um elemento

fundamental pois com a combinação como o oxigênio da poça de fusão, que

resulta numa escória na superfície do cordão de solda, removendo-se o

oxigênio da poças elimina-se o principal fator que pode causar porosidade nos

metais de solda (FORTES E VAZ, 2007).

Fortes e Vaz (2007) destaca que a American Welding Society — AWS,

desenvolveu um grande estudo em relação aos arames para o processo de

soldagem visando simplificar o processo de seleção, assim desenvolveu-se

fabricou-se os arames direcionado aos materiais bases especifico, que

apresentam os melhores resultados, em conformidade com os padrões da

AWS. A classificação dos arames para soldagem de aços pelas especificações

AWS A 5.18 e A 5.28, que engloba os arames sólidos e os arames com

enchimento metálico, tem o formato abaixo.

Figura 21 - Arame sólido Fonte: Senai (2008, p 13)

SENAI (2008) pontua que na escolha do tipo de arame eletrodo é crucial

que se faça uma consulta dos manuais técnicos, pois somente desta forma é

possível se fazer a escolha acertadamente. Pontua-se que os arames são

normatizados e aprovados pro entidades certificadoras quanto ao seu uso,

qualidade e resultado, para isso cada tipo de arame recebe um símbolo que

identifica suas propriedades físicas, químicas, posições de soldagem e outras

variáveis que podem influenciar no resultado do cordão e solda. A figura (22)

mostra como é classificado os arames de soldagem.

49

Figura 22 - Classificação dos arames de soldagem

Fonte: Neris (2012 p. 34)

Na tabela (7) destaca-se a resistência mecânica dos metais de solda.

Tabela 7 - Resistência Mecânica do metal de solda

Fonte: Neris (2012 p. 35)

3.6.3.3 Eletrodo (arame tubular)

Neris (2012) afirma que nos processos de soldagem MIG/MAG os

eletrodos consumíveis são arames contínuos com espessura variável entre 0,6

a 2,4 mm (arame tubular pode chegar até 4mm), geralmente os rolos de

arames pesam entre 12 e 15 kg, entretanto existe no mercado tolos até 200kg.

Os arames tubulares tem no interior um fluxo que possui as mesmas

características dos eletrodos revestidos, ressalta-se que os arames tubulares

50

pode ser usado com gases de proteção, ou serem do tipo auto protegido, que

não necessita do uso de gases de proteção, pois neste caso o fluxo que há

dentro do arame produz o gaste de proteção para a poça de fusão, na

formação de escoria, desoxidação da poça e a estabilização do arco, segundo

Neris (2012).

Segundo dados do SENAI (2008) os processos de soldagem com

arames tubulares (Flux Cored Arc welding) é crucial para um processo de

soldagem GMAW (Gás Metal Welding), tendo em vista que se fundamenta nos

mesmos princípios e usa os mesmos equipamentos, a diferença central

relaciona-se a versatilidade, produtividade e integridade do material de adição.

Na figura (23) a seguir exemplifica-se o arame para solda tubular.

Figura 23 - Arame para solda tubular. Fonte: Neris (2012 p. 33)

3.7 Operacionalização o processo

Em todo processo de soldagem é necessário uma correta combinação

dos elementos envolvidos a MIG/MAG não é exceção, assim arame e gás

devem ser complementares, desta forma a escolha do eletrodo deve ser

fundamentada nos requisitos mecânicos e metalúrgicos da junta, considerando

os custos envolvidos no processo, pontua Ortiz et. al (2004).

Para a obtenção de bons resultados deve também se atentar para

estabilidade o arco, que poderá sofrer influencia de fatores como: comprimento

do arco, tipo de gás de proteção, material e diâmetro do arame, etc (ORTIZ et.

al, 2004).

Gimenes Júnior e Ramalho (2006) destacam que dentro do processo de

soldagem MIG/MAG, a habilidade manual requerida para o soldador é menor

do que a necessária para a soldagem com eletrodos revestidos, tendo em

51

vistas ser a alimentação do arame um processo mecanizado, ressalta-se ainda

que dentro do procedimento e soldagem MIG/MAG existe variável que devem

ser consideradas antes de se iniciar a soldagem, estas podem ser:

Fixas: com exceção da vazão as outras variáveis não podem ser

alteradas de forma simples, pois relacionam-se a diâmetro do eletrodo e

tipo de gás de proteção(GIMENES JÚNIOR E RAMALHO (2006).

Variáveis ajustáveis primárias: intensidade de corrente; Tensão;

Velocidade de soldagem;

Intensidade de corrente: corrente é o parâmetro com maior influência sobre a taxa de deposição, modo de transferência, penetração e reforço. Quando todas as outras variáveis do processo são mantidas constantes, a corrente de soldagem varia com a velocidade de alimentação do arame. Tensão: A tensão é o principal parâmetro para regular a largura do cordão influenciando, também, o modo de transferência. A seleção da tensão mais conveniente é função da intensidade de corrente (para estabilizar o arco); tipo do arame e do gás de proteção, além da geometria desejada do cordão. Velocidade da soldagem: é a taxa linear com que o arco é movido ao longo da junta. Mantendo-se todas as variáveis do processo constante, a penetração é máxima para velocidades intermediárias(CANAN, 2012 p. 31-32)

Variável ajustável secundária: São pontos que durante o processo de

soldagem apresenta condições de reajuste, como deslocamento do

ângulo (GIMENES JÚNIOR E RAMALHO (2006).

Em suma este processo de soldagem envolve a perfeita relação entre

seus componentes para que se desenvolva um trabalho de qualidade.

3.7.1 Medidas de Segurança

Segundo Ortiz (2004) as medidas de segurança em soldagem visam

prevenir danos pessoais que o soldador ou pessoas próximas venha a sofrer,

estas medidas se relacionam ao ambiente de trabalho, equipamento, bem

como aos Equipamentos de proteção Individuais (EPI), desta forma a seguir

veremos alguns cuidados essenciais, para o bom desempenho de um processo

de soldagem.

Fortes e Vaz (2007) pontua que no em relação ao processo de soldagem

os fumos de solda e gases podem prejudicar a saúde dos soldadores, é

fundamental que se mantenha a cabeça, não respire os gases e fumos de

52

solda, o local de trabalho precisa de uma ventilação adequada, equipamentos

de proteção coletiva para mitigar os riscos que tais materiais.

De acordo com a NR 9 (PPRA Programa de Prevenção de Riscos

Ambientais), exige que as empresas adotem meditas que protejam o ambiente

de trabalho, ou seja, adotem medias que tornem os ambientes de trabalhos

livres de agentes prejudiciais a saúde, assim atualmente existe diversos

equipamentos que minimizam os risco das saúde dos soldadores

O manual da Nerdeman (2010) destaca que a legislação defende que

além do EPI (Equipamentos de Proteção Individual) é necessário a adoção de

recursos complementares que visem a eliminação dos riscos, assim é

fundamental a escolha correta de equipamento de captação e tratamento dos

fumos e gases de soldagem, entre os diversos equipamento cita-se:

Braços extratores

Unidade móvel de extração e

filtragem

Exaustor portátil

Filtros mecânicos de papel

filtrante

Sistemas centralizados de

captação de gases

53

Sucção na tocha

Adução de ar filtrado

Quadro 4 - Equipamentos de Captação e tratamento dos fumos de solda Fonte: NEDERMAN (2010)

3.7.2 Incêndio e/ou explosão

Quando se for trabalhar com reservatórios de combustíveis, por

exemplo, é necessário que o tanque seja enchido de água, ou ainda se

estiverem em veículos serem retirados e lavados com água antes dos

procedimento. As roupas pessoais devem star livres de graxas e não devem

ser de material sintético (ORTIZ, et.al, 2004).

3.7.3 Choque elétrico

De acordo com estudos de Ortiz et.al. (2004), para prevenir dos choques

elétricos cabe ao soldador tomar o cuidado de não formar um condutor entre

não entre os pólos de eletricidade. Exemplo: pisar sobre uma ponte rolante ao

soldar uma viga do telhado.

Fortes e Vaz (2007) ressalta em suas pesquisas que os choque elétricos

devem ser evitados, e para isto é necessário se seguir as seguintes

recomendações:

Aterre todos os equipamentos elétricos e a peça de trabalho;

Use o diâmetro correto de cabo;

Certifique-se que todas as conexões elétricas estejam apertadas, limpas

e secas;

Mantenha tudo seco;

Mantenha os cabos e as conexões em boas condições;

Evite a tensão de circuito aberto;

Use luvas isoladas quando estiver regulando o equipamento.

54

3.7.4 Radiação e respingos

Segundo Fortes e Vaz (2007) a radiação que decorrente do arco

elétrico, bem como os respingos são passiveis de causara danos tanto aos

olhos como a pele do soldador e requer uma proteção adequada. Pontua-se

que a radiação do arco pode queimar a pele como os raios solares, pois

emitem tanto raios ultravioleta quanto o raios infravermelhos, logo tanto

soldadores quanto pessoas na proximidade das áreas de soldagem correm

risco de se queimar ficando exposto a radiações do arco elétrico. Existem

equipamento adequados para a proteção dos olhos e contra a radiação como:

luvas, capacetes, máscaras, como será apresentado no item EPI logo abaixo.

3.7.4.1 Queimaduras

Ortiz et.al. (2004) diz que As queimaduras são prevenidas com o uso de

uma roupa adequada.

Luvas com manga ¾ , de couro com espessura de 1,5mm;

Um avental sem costura, de couro de 2mm;

Perneira (polaina);

As calças não devem ter dobras enfiadas em botas;

3.7.4.2 Soldagem pelo processo MIG/MAG

Segundo Ortiz et.al. (2004) neste processo de soldagem a quantidade

de radiação liberada é bem grande, assim é necessário a utilização de filtro

para soldagem MIG/MAG, uma vez que partes da pele expostas a esta

radiação queimam-se rapidamente.

3.7.5 EPI – Equipamento de Proteção Individual

Áquila (2012) destaca em suas pesquisas que os processos de

soldagem a geração e calor é muito intensa, assim é necessário garantir uma

proteção adequado aos soldadores, desta forma o uso de equipamento que

protejam todo o corpo, a cabeça e principalmente os olhos é fundamental.

Destaca-se que em função da durabilidade e da resistência ao fogo,

roupas de couro são mais adequadas para os processos de soldagem do que

55

tecidos sintéticos ou de algodão, sugere-se o uso de botas de couro com

biqueira de aço, como será descrito abaixo, segundo Áquila (2012).

Em relação aos olhos é fundamental a proteção com óculos ou lentes

com filtro nº 2 na máscara, como se descreve na tabela (8) a seguir:

Tabela 8 - Lentes adequadas para soldagem MIG/MAG


Máscara do soldador

As máscaras, de acordo com Ortiz (2004) são utilizadas para cobrir toda

a face como nos modelos na figura (24);

As máscaras com filtro de luz protegem a face, testa, pescoço e olhos

contra as radiações de energia emitidas diretamente pelo arco e contra

respingos provenientes da soldagem.

Figura 24 - Tipos de máscaras

FONTE: adaptado de Ortiz et.al. (2004)

Ortiz et.al (2004) afirma em seus estudos que na altura dos olhos do

soldador existe uma janela (abertura) pelo qual o soldador observa o arco,

estas abertura são adequadas para a fixação dos filtros de luz e lentes

protetoras de respingos, são feitas de forma que seja fácil a remoção e

substituição. A figura (25) demonstra as formas adequadas para o uso e

montagem das lentes na máscara de soldagem.

56

Figura 25 - Montagem dos vidros na máscara

FONTE: Adaptado de Ortiz et.al (2004)

Os filtros de luz, segundo estudos de Ortiz et.al. (2004) são vidros

filtros que tem por função absorver os raios infravermelhos e ultravioletas, são

os protetores dos olhos contra lesões que estes raios podem causar, e ainda

reduzem a ação nocivas destes raios vem como a intensidade da luz. Na

figura (26) pontua-se como funciona o filtro de luz na máscara de soldagem.

Figura 26 - Filtro de luz

FONTE: adaptado de Ortiz et.al (2004)

Na figura (27) destaca-se o número dos e a quantidade de ampéres que

estes protegem com segurança.

Figura 27 - Filtro para soldagem pelo processo a arco elétrico MIG/MAG


Avental de raspa ou couro vaqueta Ortiz et.al. (2004) diz que para se realizar qualquer serviço de soldagem

é necessário o uso de avental de couro ou vaquetas com mangote, pois além

57

da proteção contra a radiação, protege de possíveis respingos durante o

processo que podem causar queimaduras, ou câncer de pele, na figura (28) a

seguir destaca-se um dos tipos de avental e mangotes que podem ser usados

na proteção contra a radiação e queimaduras.

Figura 28 - Avental e mangote de proteção FONTE: google imagens (2015)

Luvas protetoras Outro equipamento de segurança descrito por Ortiz et.al. (2004) são as

luvas protetoras que todos que trabalham com salda devem usar, para que

suas mãos fiquem protegidas de queimaduras e contra a radiação e mesmo de

choques elétricos na troca de eletrodos, a figura (29) demonstra um dos

modelos de luvas de proteção usados nos processos de soldagem.

Figura 29 - Luvas de proteção FONTE: google imagens (2015)

Na figura (30) pontua-se os tipos de luvas, material que estas são

feitas, bem como quais os processos em que cada tipo podem ser usadas.

58

Figura 30 - Tipos de luvas de proteção


Proteção para a cabeça ( touca) Nas operações de soldagem também recomenda-se o uso de toucas,

para evitar o risco de respingos ou de radiação, estas devem ser feitas de

matéria de difícil combustão, pois está poderá ficar bem próximo a

tocha(ORTIZ et.al (2004). Na figura (31) encontra-se um modelo de touca que

se usa para a proteção da cabeça dos soldadores.

Figura 31 - Touca para proteção FONTE: google imagens (2015)

Sapatos de segurança Os sapatos que se deve usar neste caso, deve evitar queimaduras,

mas acima de tudo deve evitar quedas ou acidentes por choque

elétrico(ORTIZ et.al (2004).. A figura (32) apresenta um modelo de sapatão

adequado para o uso nos processos de soldagem.

Figura 32 - Sapatão para proteção FONTE: google imagens (2015)

59

3.8 Descontinuidades mais frequentes nas operações de soldagem

Neris (2012) afirma que se define descontinuidade como falhas na

estrutura de uma junta soldada, em relação à homogeneidade das suas

característica físicas, mecânicas ou metalúrgicas. Segundo a exigência de

qualidade esperada em juntas soldadas, a descontinuidade é tida então como

um defeito, que precisa de correção.

De acordo com Áquila (2012) os processos de soldagem MIG/MAG

apresentam grande eficiência se realizados corretamente, levando-se em

consideração as variáveis que pode influenciar nos resultados, entre os quais

a escolha correta da composição do arame, velocidade da alimentação em

conjunto com a velocidade de soldagem, as posições da tocha, o uso

adequado do gases de proteção, contudo podem ocorrer defeitos em função

de práticas inadequadas na soldagem, os defeitos mais comuns encontrados

são: são falta de penetração, falta de fusão, mordedura, porosidade e trincas

longitudinais

3.8.1 Falta de penetração

De acordo com Áquila (2012) entende-se por falta de penetração quando

ocorre a ausência de profundidade da solda na peça soldada, este tipo de

descontinuidade ocorrem em função de uma baixa corrente de soldagem, que

é facilmente corrigida apenas se aumentando a corrente, a mesma falha pode

ocorrer por falda de angulação correta ou seja, posicionamento errôneo da

tocha.

Fortes e Vaz (2007) por sua vez desta que este tipo de defeito pode

ocorrer também pelo uso de uma velocidade soldagem associado ao ângulo

incorreto da tocha, como já destacou Áquila (2012) anteriormente. A figura (33)

a seguir demonstra as formas em que pode ocorrer a falta de penetração da

solda.

60

Figura 33 - Falta de penetração

Fonte: Áquila (2012)

3.8.2 Falta de Fusão

Fortes e Vaz (2007), assim como Áquila (2012) destacam que a falta de

fusão é uma descontinuidade que ocorrem quando não há fusão entre o metal

de solda e a superfície do metal base, este tipo de defeito tem com causa mais

comum uma técnica de soldagem deficiente, ou ainda por se formar uma poça

d efusão muito larga.

Segundo Fortes e Vaz (2007), outro fator que pode ocasionar uma junta

de solda muito larga e se o arco dor dirigido para o entro da junta, fato que

fará com que o metal de solda apena flua e se funda contra a parede do

chanfro sem fundir as peças.

Seguindo a linha de estudos de Fortes e Vaz (2007) a falta de fusão

pode ser ainda decorrente de uma gota fira, em geral este defeito é

ocasionada por uma velocidade de soldagem baixa, contudo o mais frequente

é a ocorrência do defeito em função de uma tensão de soldagem baixa, o que

gera um cordão de solda ruim. Na figura (34) destaca como fica o cordão de

solda por falta de fusão.

Figura 34 - Falta de fusão


61

3.8.3 Mordeduras

Áquila (2012) e Fortes e Vaz (2007) definem mordedura como um baixo

relevo na borda do cordão de solda, é uma descontinuidade muito comum em

juntas sobrepostas, mas podem ocorrem em juntas de topo e em ângulo. A

causa principal deste tipo de falha é geralmente a alta velocidade da soldagem,

que causa um solidificação também muito alta, a tensão do arco em níveis

altos, pois o arco deve ser mantido curto a fim de evitar que ocorra a

mordedura, tenha uma maior penetração e garanta a qualidade e integridade

da solda. Na figura (35) destaca como fica o cordão de solda com

morderduras.

Figura 35 - Mordedura


3.8.4 Porosidade

De acordo com Aquila (2012), da mesma forma que e Fortes e Vaz

(2007) entende-se como porosidade uma descontinuidade no processo de

soldagem na qual ocorre o aprisionamento de gases dentro do cordão de solda

após a solidificação. Destaca-se que esta porosidade se espalha pelo cordão

ou pode ficar centrada, tal fato pode ocorrer em função de contaminação pelo

ar atmosférico, excesso de oxidação na peça, presença de sujeira, entre

outros. Destaca-se na figura (36) como ficam o cordão de solda com

porosidade.

Figura 36 - Porosidade Fonte: Fortes e Vaz (2005)

62

3.8.5 Trincas

Segundo Fortes e Vaz (2007) destacam que as trincas longitudinais ou

de centro no cordão de solda não são muito frequentes no processo de

soldagem MIG/MAG, contudo essas descontinuidades só podem ser de dois

tipos: trincas quente e trinca a frio.

Pontua-se que a ocorrência de trinca a quente acontece quando o

cordão de solda esta entre a temperatura de fusão e de solidificação, quando a

solda esta “pastosa”, em geral isto ocorre em função da escolha de arame

inadequado ao processo de solda, destaca Fortes e Vaz (2007). Na figura (37)

observa-se um cordão de solda com trinca.

Figura 37 - Trincas

Fonte: Fortes e Vaz (2005)

63

4. Visita técnica

Segundo Monezi e Almeida Filho (2005) dentro do contexto de sala de

aula os educadores auxiliam os alunos organizar, selecionar e dar sentido a

todas as informações as quais estes tem acesso no decorrer do curso, cabe

ainda ao educador instrumentalizar seus alunos para que os mesmo tenham

possibilidade de buscar soluções e respostas fazendo uma conexão com os

conteúdos pragmáticos apresentados no decorrer do curso com problemas

decorrentes no exercício de sua atividade profissional.

Desta maneira dentro destes segundo Monezi e Almeida Filho (2005, p.

1):

A visita técnica vem complementar o ensino e aprendizagem, dando

ao aluno a oportunidade de visualizar os conceitos analisados em

sala de aula. É um recurso didático-pedagógico que obtém ótimos

resultados educacionais, pois os alunos, além de ouvirem, vêem e

sentem a prática da organização, tornando o processo mais

motivador e significativo para a aprendizagem.

Souza et.al (2012) destaca por sua vez que uma visita técnica é um

recurso metodológico de ensino de grande potencial na educação profissional,

na qual todos os discentes precisam desta oportunidade para conhecer e

verificar as aulas teóricas na prática e o funcionamento nas empresa e no

mercado de trabalhos, para desta maneira rever conceitos teórico-

metodológicos vistos em sala de aula.

Pontua-se ainda que uma visita técnica contribua de forma significativa

com a qualificação dos profissionais, pois estes precisam de espaços para

desenvolver estudos e pesquisas na área em vão atuar. Assim, dentro desta

perceptiva sintetiza-se a importância das vistas técnicas como a conciliação

das aulas teóricas com a aproximação da pratica e do mercado, na se

estabelece base para a iniciação cientifica por meio da observação, sendo um

valioso instrumento de motivação e interação entre alunos e professores,

ressaltaram Souza et.al (2012).

64

4.1 Relatório da Visita Técnica

4.1.1 Dados do Aluno

Nome: Evandro Aparecido Pereira

Curso: Técnico em Soldagem.

Profissional responsável: Prof. Fabio Roberto de Andrade e Prof. José

Claudomiro de Oliveira

4.1.2 Dados da Empresa

Empresa: WWD AgroPeças Ltda.

Endereço: Av: Antonio Ademir Leandrin, nº L1371. Bairro: Norino Bertoline

Cidade: Pederneiras Estado: São Paulo

Responsável pela recepção: Denilson Teixeira

4.1.3 Dados da visita

Data da Visita: 02/12/2015 Horário: 8:00

A visita técnica foi realizada no dia 2 de dezembro de 2015, no período

da manhã, a empresa WWD AgroPeças Ltda, é uma empresa nova, tem

aproximadamente três, foi constituída por três irmãos sócios proprietários, e

todos desenvolvem atividades dentro da empresa, um como administrador, um

projetista e outro como soldador, por ser uma pequena empresa, contam

somente com um funcionários, além dos donos.

A empresa foi formada para atender a uma segmento do mercado que

as grandes empresas não atendem, esta presta serviços para o pequeno é

médio produtor rural, desenvolvendo projetos e manutenção de implementos

agrícolas. Os processos de soldagem realizados na empresa são o MIG/MAG

e arame tubular.

O local na qual a empresa esta montada é um barracão amplo, bem

ventilado, os maquinário e equipamentos observados na empresa são de boa

qualidade, todos os presentes no local, estavam devidamente protegidos como

os equipamentos atendendo as normas legais.

65

No decorrer da vista pode se observar que existe uma grande

preocupação com as medidas de segurança durante a realização de todos os

processos, todos os presentes usam os EPI’s necessários, mesmo visitantes

precisam estar devidamente trajados para poder observar as atividades da

empresa.

Fluxograma processo de fabricação das peças de um rolo coveador

Figura 38 - projeto do rolo coveador

Fonte: A empresa (2015)

Compra das chapas de aço

carbono

Processo de corte

Furação

Soldagem

Montagem do Sistema de transporte

Teste de penetração

Montagem do rolo

coveador

66

A figura (38) acima observa o projeto do rolo coveador em 3D feito pelo

Solidworks. E na figura (39) abaixo se mostra o detalhamento do sistema de

transporte do rolo coveador

Figura 39 - Sistema de transporte projetado


Figura 40 - Detalhamento dos espaçadores do rolo coveador

Fonte: A empresa(2015)

67

Na figura (40) acima destaca-se o detalhamento dos espaçodores do

rolo coveador projetado, peças fundamenais pois possibilita o aumento ou

redução do espaçamento entre as covas feitas pelo equipamento.

Figura 41 - Vista explodida do projeto do rolo coveador


Na figura (41) ressalta a vista explodida do projeto do rolo coveador,

equipamento projetado pela empresa visitada. A seguir na figura (42)

demonstra o processo de furação e de soldagem de um implemento agrícola

(rolo coveador) fabricado pela empresa que foi realizada a visita técnica. Na

figura (43) apresenta a sequencia de um ensaio com líquido penetrante, testes

necessário quando trata-se de soldas em chapas ou peças muito espessas.

Figura 42 - Processos de solda e furação


68

Limpador de Superficie Limpador de Superficie Limpador de Superficie

Limpador de Superficie Líquido Penetrante Líquido Penetrante

Líquido Penetrante Líquido Revelador Líquido Revelador

Figura 43 - Ensaio de Líquido Penetrante Fonte: A empresa (2015)

Pontua-se que submontagem da estrutura do coveador conforme pode

se observar na figura (44, 45), na fixação dos componentes que não são

soldados foram usados parafusos, porcas e arruelas de aço carbono, sendo 2

parafuso allen M5x0,5 sem cabeça, 8 parafusos sextavado e 8 porcas

sextavada na fixação dos mancais 9/16 e complementado a fixação desta peça

foi necessário o uso de 8 arruelas de pressão e 8 arruelas lisas. Ressalta-se

69

que a base do reforço do mancal foi feita em aço carbono com uma chapa de

6,35 mm, segundo dados da empresa visitada.

Ainda no processo de montagem da estrutura do coveador foram usados

dois rolamentos UCR209 1.1/2” segundo especificações do fabricante e

cálculos de Carga dinâmica e estática no rolamento, este precisão ser

lubrificado a cada 3 meses, de acordo com dados da empresa visitada.

Figura 44 - Estrutura do coveador


Figura 45 - Estrutura do rolo coveador e da pá


70

5. Materiais e Método

Destacando o principal foco desta pesquisa foi abordar e fundamentar a

importância os conceitos relacionados ao processo de soldagem MIG/MAG,

assim, enfatiza-se que foram usados dois instrumentos metodológicos,

inicialmente optou-se por uma revisão de bibliografias, considerando que o

número de pesquisas e estudos em relação ao tema é bem amplo, assim por

meio de uma revisão de literatura buscou-se informações que oferecessem

subsídios necessários sobre o tema em estudo, considerando que segundo

Cervo, Bervian e Silva, (2007, p. 60 apud Ruiz e Kohl, 2011, p. 90):

A pesquisa bibliográfica procura explicar um tema a partir de referências teóricas, publicadas em artigos, livros, dissertações e teses. Pode ser realizada independentemente ou como parte da pesquisa descritiva ou experimental. Em ambos os casos, busca-se conhecer e analisar as contribuições culturais ou científicas do passado sobre determinado assunto, tema ou problema.

Num segundo momentos dos estudos foi realizado uma visita técnica,

tendo em vista que Monezi e Almeida Filho (2005) ressaltam que estes tipo de

procedimento metodológico é fundamental para formação acadêmica, pois alia

teoria e prática, oferecendo a oportunidade de novos conhecimentos referentes

a diferentes realidades tecnológica, propiciando aos alunos uma aprendizado

mais efetivo, considerando ainda que uma visita técnica tem por objetivo :

Exercitar as habilidades de análise, observação e crítica; Interagir criativamente em face dos diferentes contextos técnicos e produtivos; Aliar o conhecimento sistematizado com a ação profissional; Buscar o desenvolvimento da visão sistêmica; Interagir com os diferentes profissionais da área, com vistas a ampliar e aprofundar o conhecimento profissional. Estimular o aluno à pesquisa científica e a pesquisa de campo. (MONEZI E ALMEIDA FILHO, 2005, P. 3)

71

6. Resultados e discussão

Considerando que os objetivos iniciais destes estudos estavam focados

em se fazer revisão de literatura sobre processos de soldagem com ênfase nos

processos MIG/MAG. Enfatizando que a fim de atingir o fim proposto

inicialmente foi necessário se conhecer e descrever os aspectos históricos

sobre processo de soldagem e os principais tipos, tendo em vista que o ser

humano é um ser social e que este constrói sua história, logo é olhando no

passado que entendemos o presente.

Ressalta-se ainda que descrever e pontuar as características dos

processos de soldagem, como as terminologias usadas, a importância dos

materiais usados para se obter um trabalho de qualidade, sem que ocorra

descontinuidades ou falhas no cordão de solda, foram estudos fundamentais,

que ofereceram subsídios teórico para aliar teoria e prática no momento de se

fazer a visita técnica.

No momento da visita técnica foi possível analisar a qualidade da solda,

se estas apresentavam um padrão de qualidade, como o visto na teoria, fator

este comprovado por meio da observação do teste de liquido penetrante, na

qual informou-se que tais testes são essenciais na detecção de

descontinuidades no cordão de solda, quando trata-se de chapas espessas, na

qual se verifica a penetração da solda, para que não ocorra falhas no

equipamento.

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7. Considerações finais

Ao final deste trabalho de pesquisa pode se concluir que os processos e

soldagem sempre fizeram parte da história do homem, estando presente em

momentos decisivos, foram estes que proporcionaram por exemplo as

mudanças em relação ao equipamentos bélicos pelo processo de forjamento,

também no advento da revolução industrial os processos de soldagem

possibilitaram as grandes mudanças nos meios produtivos.

Outro ponto que se destaca em relação aos processos de soldagem

relaciona-se as guerras, que na busca de melhores meios de transportes,

foram os processos que possibilitaram a pesquisa, por exemplo, de aeronaves

mais leves e rápidas, em suma os processos de soldagem tem proporcionado a

humanidade grandes avanços de maneira direta ou indireta.

No que tange ao processo MIG/MAG estes tem representado nos

últimos anos um diferencial para a indústria por ser uma processo que permite

uma produtividade maior, além de que se bem aplicado tem uma qualidade

final muito boa.

Entretanto como se observou no decorrer deste estudo o processo de

soldagem em si é fácil de ser manuseado, apresenta um boa qualidade desde

que se respeite as variáveis que podem influenciar no resultado final, logo, é

necessário conhecer mas especificações dos materiais consumíveis adotados,

assim a escolha correta dos gases de proteção, bem como dos arames vão

determinar a qualidade da solda.

Os processos de soldagem produzem gases e fumos que podem causar

danos a saúde do trabalhador, desta forma o uso de equipamento de proteção

e medidas de segurança que mitiguem o riscos de danos a saúde é

fundamental, por outro lado os equipamentos de proteção individual devem ser

adequados e de qualidade.

Se todas estas variáveis não forem consideradas, é certo que poderá

ocorrer alguma descontinuidade no processo, estas prejudicam a qualidade de

solda e precisam ser corrigidas.

A visita técnica realizada, foi essencial para se alinhar teoria e prática,

visto que após todos os estudos teóricos, foi possível observar os

procedimentos e cuidados necessários no processo de soldagem, logo quando

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trata-se de soldas em peças de com grande espessura viu-se ser essencial se

fazer testes de penetração como observou-se na visita e demonstrou-se com

as fotos.

Enfim destaca-se que o processo e soldagem MIG/MAG representa

atualmente para a indústria de uma forma geral um diferencial para economia,

pois oferece a oportunidade de aprendizado e empregos para uma grande

parcela da população.

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8. Referências

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Apêndice – Carta de apresentação