Arames Tubulares - Mini Curso_pt

1/4/2003

ESAB BRESAB BRESAB BRAssistncia Tcnica ConsumveisAssistncia Tcnica ConsumveisAssistncia Tcnica Consumveis

Mini CursoMini CursoMini CursoArames TubularesArames TubularesArames Tubulares

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INTRODUO

Competitividade +

ARAMES TUBULARES

Desenvolvido em 1950, tornou-se comercial em 1957. Nas dcadas de 60 e 70, foi observado um substancial crescimento da

utilizao deste processo nos Estados Unidos. O mesmo ocorreu noJapo na dcada de 80.

Em 1991, a ESAB Brasil incorporou em suas instalaes industriais uma unidade de fabricao de ARAMES TUBULARES.

Produtividade + Reduo de Custos

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PROCESSO DE FABRICAO

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SEO TRANSVERSAL

Fechamento de Topo Fechamento por Sobreposio

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FBRICA DE ARAMES TUBULARES

ESAB BR

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O PROCESSO DE SOLDAGEM

Fundamentalmente, um processo MIG/MAG GMAW Gas Metal Arc Welding FCAW Flux Cored Arc Welding MCAW Metal Cored Arc Welding

Utiliza os mesmos equipamentos Fonte Cabeotes Pistolas ou tochas

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ECONOMIA DO PROCESSO

Processo de soldagem de alta produtividade. Aumento da produtividade com um mnimo de capital

investido. Onde o arame slido j est em uso, somente a troca

do produto slido para arame tubular. A troca de eletrodo revestido para arame tubular,

obviamente, envolve a aquisio de um novo equipamento (ROI em um ano).

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VANTAGENS DO ARAME TUBULAR

Alta qualidade do metal depositado. Excelente aparncia da solda. Boa penetrao / perfil do cordo. Baixo ndice de respingos. Aumento significativo de produtividade em relao ao

arame slido. Alta taxa de deposio e alta densidade de corrente.

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TIPOS DE ARAMES TUBULARES

Com Gs de Proteo com escria fluxo no metlico (flux-cored)

arames tubulares OK Tubrod rutlicos arames tubulares OK Tubrod bsicos

sem escria fluxo metlico (metal-cored) arames tubulares OK Tubrod metlicos

Autoprotegidos (self-shielded) arames tubulares OK Tubrod autoprotegidos

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TIPOS DE ARAMES TUBULARES

Arames Tubulares OK Tubrod Rutlicos so fceis de usar, com uma ao de arco suave, dando

excelente aparncia ao cordo de solda, com fcil destacamento da escria

Arames Tubulares OK Tubrod Bsicos produzem um metal de solda com propriedades mecnicas

em um nvel melhor e mais consistente; alto padro radiogrfico

Arames Tubulares OK Tubrod Metlicos quando aplicados em peas com boa qualidade de limpeza,

produzem muito pouca escria vtrea, similar dos arames slidos

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DETALHES DO PROCESSOARAME TUBULAR COM GS DE PROTEO

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DETALHES DO PROCESSOARAME TUBULAR AUTOPROTEGIDO

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MODOS DE TRANSFERNCIA

Transferncia por Curto-circuito

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Transferncia Globular

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Transferncia por Aerossol

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Transferncia por Arco Pulsado

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Arames Tubulares com fluxo no metlico rutlicos

baixas correntes quase aerossol altas correntes aerossol

bsicos baixas correntes curto-circuito altas correntes globular

Arames Tubulares com fluxo metlico metlicos

baixas correntes curto-circuito altas correntes aerossol

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TENSO x COMPRIMENTO DO ARCO

Velocidade de alimentao do arame

Tens

o d

o Ar

co

Comprimento do Arco diminui

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VELOC. ALIM. x COMPR. DO ARCO

Velocidade de alimentao do arame

Tens

o d

o Ar

co

Comprimento do Arco diminui

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EXTENSO DO ELETRODO(STICKOUT)

CURTO-CIRCUITO

AEROSSOL

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PREPARAO DE PEAS

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GS DE PROTEO

CO2 dixido de Carbono gs ativo MAG Metal Active Gas

Misturas Argnio + CO2

75% Ar + 25% CO2 (75/25) 80% Ar + 20% CO2 (80/20) 85% Ar + 15% CO2 (85/15) 90% Ar + 10% CO2 (90/10) 92% Ar + 8% CO2 (92/8)

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GS DE PROTEO

Efeito no Perfil do Cordo 15 20 l/min

18 20 l/min

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INFLUNCIA DOGS DE PROTEO

6055-29CPropriedades de Impacto Tpicas

(J)

580630L.R.

530670L.E.Propriedades Mecnicas Tpicas(MPa)

0,500,60Si

1,201,50Mn

0,050,055CComposio Qumica Tpica

(%)

100CO275Ar/25CO2OK Tubrod 71 Ultra

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HIDROGNIO DIFUSVEL

4 7200 2801,2

HidrognioDifusvel(ml/100g)

Corrente(A)

Dimetro(mm)

Arames TubularesOK Tubrod

< 5< 2001,2

Rutlicos

< 8160 3501,6

< 4--Metlicos

< 3--Bsicos

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HIDROGNIO DIFUSVELCORRENTE

(30V, 15 mm, 35 cm/min, CO2, 15 l/min)

0

2

4

6

8

10

12

100 150 200 250 300 350Corrente (A)

H D

if (m

l/100

g)

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HIDROGNIO DIFUSVELTENSO

(250 A, 15 mm, 35 cm/min, CO2, 15 l/min)

0

2

4

6

8

10

12

24 26 28 30 32 34Tenso (V)

H D

if (m

l/100

g)

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HIDROGNIO DIFUSVELEXTENSO DO ELETRODO

(250 A, 30 V, 35 cm/min, CO2, 15 l/min)

0

2

4

6

8

10

12

5 10 15 20 25 30Extenso do Eletrodo (mm)

H D

if (m

l/100

g)

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HIDROGNIO DIFUSVELVAZO DE CO2

(250 A, 30 V, 15 mm, 35 cm/min)

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25 30Vazo de CO2 (l/min)

H D

if (m

l/100

g)

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HIDROGNIO DIFUSVELGS DE PROTEO

(250 A, 30 V, 15 mm, 35 cm/min, 15 l/min)

0

2

4

6

8

10

12

CO2 75%Ar+25%CO2Gs de Proteo

H D

if (m

l/100

g)

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ENERGIA DE SOLDAGEM

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APORTE TRMICO

Quantidade de energia trmica (calor) localmente transferida. Funo combinada do efeito da tenso, da corrente e da

velocidade de soldagem O aporte trmico influencia na taxa de resfriamento e esta altera

significativamente as propriedades mecnicas.

(kJ/mm)(mm/min)v

AV0,06TrmicoAporte =

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CICLO TRMICO

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REPARTIO TRMICA

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TCNICAS DE SOLDAGEM

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TCNICA DE SOLDAGEM

Arames Tubularescom fluxo no metlico

Acesso Difcil

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TCNICA DE SOLDAGEM

Acesso Difcil

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TCNICA DE SOLDAGEM

Arames Tubulares com Fluxo No MetlicoJuntas em ngulo

1/4/2003

TCNICA DE SOLDAGEM

Arames Tubulares com Fluxo No MetlicoJuntas de Topo

1/4/2003

TCNICA DE SOLDAGEM

Arames Tubulares MetlicosJuntas de Topo

1/4/2003

TCNICA DE SOLDAGEM

Arames Tubulares MetlicosJuntas em ngulo

1/4/2003

TCNICA DE SOLDAGEM

Arames Tubulares MetlicosJuntas Sobrepostas

1/4/2003

TCNICA DE SOLDAGEM

Posio Vertical

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TCNICA DE SOLDAGEM

Manipulao e ngulos da Tocha

VerticalAscendente

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TCNICA DE SOLDAGEM

Manipulao e ngulos da Tocha

VerticalDescendente

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TCNICA DE SOLDAGEM

Manipulaoe ngulosda Tocha

Soldagemde

FiletesVerticais

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SEQNCIA DE PASSES

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COBRE-JUNTAS CERMICOS

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O QUE DEVE SER CONSIDERADO?

Custos da Soldagem

Produtividade

Qualidade do Metal de Solda

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CUSTOS DA SOLDAGEM

Preo do consumvel Preo do gs de proteo Taxa de deposio (kg/h) Eficincia de deposio (%) Salrio + Overheads

salrio do soldador e encargos incluindo overheads associados a sua atividade custos de fabricao e mo de obra indireta

Ciclo de trabalho (%) Requisitos de inspeo Porcentagem rejeitada (%) Horas extras de preparao por horas de reparo Custo de investimento Junta a ser soldada

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CUSTOS DA SOLDAGEMPRODUTIVIDADE

Resultado

Custo da Junta Soldada ($/m)Produtividade (m/h)

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CUSTOS DA SOLDAGEM

Consumo de energia por Kg de metal depositado

7,03,323240A 32VOK 12.51 1,2mm

5,54,223240A 29VOK Tubrod 71 Ultra 1,2mm

19,41,733170A 24VOK 48.04 4,00mm

Consumo / Kg depositado

(KW/Kg)

Taxa de Deposio

(Kg/h)

Potncia (KW)ParmetrosProduto

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QUALIDADE DO METAL DE SOLDA

ndice de respingos baixo e de fcil remoo (100% CO2 / mistura)

Excelente aparncia do cordo de solda liso e uniforme

timo perfil do cordo de solda maior tolerncia a variaes nas preparaes menor tendncia ocorrncia de falta de fuso

Baixo nvel de hidrognio difusvel O metal de solda destaca-se quanto integridade e s

propriedades mecnicas

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PERFIL DO CORDO DE SOLDA

Transferncia de Metal

Slido Tubular

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Falta de Fuso

Arame Slido

Gs: Mistura

(Ar + CO2)

Arame Tubular

E71T-1

Gs: 100 % CO2

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Tamanho da Perna

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Penetrao em FINGER Alta sensibilidade formao de

trincas Maior possibilidade de ocorrncia de

falta de fuso Arame Slido ER 70 S6 Gs de Proteo: 92 % Ar + 8 % CO2 360 A / 31 V / 220 mm/min

Arame Tubular Metlico OK Tubrod 70 MC (E70C-6M) Gs de Proteo: 92 % Ar + 8 % CO2 360 A / 31 V / 220 mm/min

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DADOS PRTICOS

Corrente (A)

Tenso (V)

Taxa de Deposio (kg/h)

Eficincia de Deposio (%)

Extenso do Eletrodo (mm)

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CORRENTE x VELOC. ALIMENTAO

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CORRENTE x TAXA DEPOSIO

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DADOS DE SOLDAGEMOK TUBROD 71 ULTRA

8884858686

878788899090

8787888890

Eficincia Deposio

(%)

20 3220 3220 3220 3220 32

4,355,706,808,309,60

3030313234

350400450500550

2,4

10 2010 2010 2010 2010 2010 20

2,754,605,606,357,309,11

273033333339

190300365410450500

1,6

10 2010 2010 2010 2010 20

1,902,853,854,855,75

2829303334

150210250290330

1,2

Extenso Eletrodo

(mm)

Taxa Deposio(Kg/h)

Tenso(V)

Corrente(A)

Dimetro(mm)

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DADOS DE SOLDAGEMOK TUBROD 75

919192939494

9090919192

Eficincia Deposio

(%)

252525252525

2020252525

Extenso Eletrodo

(mm)

2,854,705,706,457,409,21

303435363637

190300365410450500

1,6

2,002,953,954,955,85

2930323435

150210250290330

1,2

Taxa Deposio

(Kg/h)

Tenso(V)

Corrente(A)

Dimetro(mm)

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DADOS DE SOLDAGEMOK TUBROD 70 MC

949595

919193949596

9292939595

Eficincia Deposio

(%)

20 3220 3220 32

6,808,409,65

313234

450500550

2,4

10 2010 2010 2010 2010 2010 20

2,754,605,606,357,309,11

273033333339

190300365410450500

1,6

10 2010 2010 2010 2010 20

1,902,853,854,855,75

2829303334

150210250290330

1,2

Extenso Eletrodo

(mm)

Taxa Deposio

(Kg/h)

Tenso(V)

Corrente(A)

Dimetro(mm)

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PARMETROS DE SOLDAGEM SUGERIDOSOK TUBROD 71 ULTRA

26 33350 550Plana / Horizontal2,4

25 34180 400Plana / Horizontal1,6

23 3022 2623 26

150 290150 250150 250

Plana / HorizontalVertical Ascendente

Sobre-cabea1,2

Tenso(V)

Corrente(A)

PosioDimetro

(mm)

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PARMETROS DE SOLDAGEM SUGERIDOSOK TUBROD 75

33322626

31302424

Tenso(V)

360260190190

PlanaHorizontal

Vertical AscendenteSobre-cabea

1,6

250240140140

PlanaHorizontal

Vertical AscendenteSobre-cabea

1,2

Corrente(A)

PosioDimetro

(mm)

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PARMETROS DE SOLDAGEM SUGERIDOSOK TUBROD 70 MC

32

3227

302525

Tenso(V)

480Plana / Horizontal2,4

330210


1,6

265150150


Sobre-cabea1,2

Corrente(A)

PosioDimetro

(mm)

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DEFEITOS NA SOLDAGEMCAUSAS E SOLUES

Porosidade Alimentao de Arame Deficiente Incluses de Escria Mordedura Falta de Penetrao Falta de Fuso Respingo Excessivo Trincas

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SoluoCausa Possvel

Verificar quanto a vazamentos e entrada de ar

Falha no equipamento de controle de fluxo de gs

Remover as substncias no metlicas

Impurezas e condies das peas

Substituir o bocalBocal muito curto

Reduzir a extenso do eletrodoExtenso do eletrodo excessiva

Verificar o fluxo de gs recomendado

Gs de proteo insuficiente ou excessivo

Poro

sida

dePo

rosi

dade

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SoluoCausa Possvel

Remover a obstruo ou substituir o condute

Condute bloqueado

Verificar o tensionamento e aliviar se necessrio

Freios excessivamente acionados

Veja o manual do equipamentoTipo, dimenses ou presso incorreta dos roletes

Substituir o condute ou o bico de contato

Condute ou bico de contato danificados

Verificar e substituir o bico de contato

Dimetro incorreto do bico de contato

Alim

enta

o

de A

ram

e A

limen

ta

o de

Ara

me

Def

icie

nte

Def

icie

nte


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SoluoCausa Possvel

Aplicar o direcionamento adequado

Direcionamento da pistola (puxando ou empurrando)

Aplicar a tcnica de soldagem adequada

Tcnica de soldagem inadequada

Incl

use

s de

Esc

ria

Incl

use

s de

Esc

ria

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Aplicar o ngulo corretongulo da pistola incorreto

SoluoCausa Possvel

Reduzir a tenso do arcoTenso do arco muito alta

Reduzir a velocidade de soldagem ou verificar os parmetros de soldagem

Velocidade de soldagem muito alta

Mor

dedu

raM

orde

dura

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Modificar a preparao das peas e a montagem

Abertura insuficiente na raiz

SoluoCausa Possvel

Modificar a preparao das peas

Nariz muito grande

Aplicar o ngulo ou a direo correta

ngulo da pistola ou direo de soldagem inadequada

Ajustar a velocidade de soldagem para adequ-la penetrao

Velocidade de soldagem inconsistente ou incorreta

Aplicar a extenso do eletrodo correta. Ver tabelas informativas

Extenso do eletrodo muito longa para a corrente aplicada

Aumentar a correnteCorrente muito baixa

Falta

de

Pene

tra

oFa

lta d

e Pe

netr

ao

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Aplicar o ngulo da pistola correto

ngulo da pistola incorreto

SoluoCausa Possvel

Verificar os parmetros recomendados para o arame tubular em questo e as recomendaes sobre a manipulao da pistola

Parmetros incorretos ou manipulao incorreta da pistola

Aplicar a direo e a velocidade de soldagem adequadas

Direo e velocidade de soldagem

Falta

de

Fus

oFa

lta d

e Fu

so

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SoluoCausa Possvel

Verificar o dimetro do bico de contato ou substitu-lo se estiver desgastado

Corrente falhando ou irregular

Verificar quanto aos valores recomendados

Presso do gs de proteo muito alta

Verificar quanto aos valores recomendados

Tenso do arco muito alta

Limpar as peas com escova ou lixadeira

Peas sujas

Res

ping

o Ex

cess

ivo

Res

ping

o Ex

cess

ivo

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Reduzir o aporte trmicoAporte trmico muito alto

SoluoCausa Possvel

Reduzir as restries da juntaRestrio excessiva da junta

Soldar os cordes do centro da junta para a parte mais aberta

Seqncia inadequada de cordes

Modificar o procedimentoTrincas por tenses devido a procedimento imprprio

Pr-aquecer as peas temperatura adequada

Pr-aquecimento requerido e no sendo aplicado

Substituir pelo arame adequado

Escolha errada do arame para o metal de base

Trin

cas

Trin

cas

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RECOMENDAESDE ARMAZENAGEM

Empilhamento mximo de sete

caixas

Temperatura mnima: +18 C

Umidade relativa mxima: 70 %

Controle rgido de hidrognio: estufagem a 45 50 C

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BOAS PRTICASRECOMENDAES

Roldanas recartilhadas ou ranhuradas aperto suficiente para um bom tracionamento roldanas niveladas com relao aos canais desgaste dos canais das roldanas evitar roldanas folgadas, gastas e com oscilao roldanas corretas para o dimetro do arame tubular

Guias e Condutes limpeza e manuteno condute apropriado para o dimetro do arame tubular

Sistema de Vazo de Gs Mangueiras

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BOAS PRTICASRECOMENDAES

Evitar contato das mos no arame tubular provoca oxidao.

Recomendamos proteger a bobina com plstico no final do expediente o ideal voltar a bobina para a estufa, principalmente em locais com umidade alta.

Abrir a embalagem somente no momento do uso. Evitar uso de anti-respingo nas juntas provoca

porosidade. Usar somente no bocal e ateno aos excessos de anti-respingo no bocal.

Evitar soldagem em juntas oxidadas, com primer, zarco, tintas em geral e tinta de traagem.

Seu parceiro em soldagem e corte

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