CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA

LABORATÓRIO DE SOLDAGEM E ASPERSÃO TÉRMICA

Professor Fábio Martins

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO VPROCESSOS DE FABRICAÇÃO V

Fluxo de Calor em Soldagem

Soldagem por Fusão

Temperatura elevada (1000 a 20.000 K)

Energia concentrada

Elevada densidade

Alterações de Temperatura

- Zona Fundida

- Zona Afetada pelo Calor

CEFET-PR

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Consequências:

Fusão

Coalescência

Solidificação

Tensões Residuais e Distorções

Alteração de Propriedades Mecânicas

Alteração de propriedades Físicas e

Químicas

Ocorrência de Falhas

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APORTE DE ENERGIA

Insumo de Calor, Aporte Térmico, etc.

Onde:

V = voltagem do arco elétrico [V]

I = corrente elétrica do arco de soldagem [A]

V = velocidade de deslocamento da tocha

(também chamada de velocidade de soldagem)

[mm/s]

= rendimento térmico do processo

HI = aporte de energia [J/mm]

= energia transferida para a soldaenergia gerada pela fonte

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Para soldagem oxi-acetilênica:

HI = 13,3 x VC2H2 x ,

Onde:

VC2H2 = vazão de acetileno [l/h]

Determinação da Eficiência do processo

Calorimetria

- Úmida

- Seca

Tabela 1 – Eficiência dos processos de soldagem mais comuns

Processo EficiênciaTIG CC- 0,50 – 0,80

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TIG CC+ 0,20 – 0,50TIG CA (balanceada) 0,50Eletrodo Revestido 0,65 – 0,85MIG/MAG 0,65 – 0,85Arco Submerso 0,80 – 0,99Oxi-Combustível 0,25 – 0,80Feixe de Elétrons 0,80 – 0,95Laser 0,005 – 0,70

Exemplos práticos:

Calcule a eficiência da fonte de energia de uma

soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido

se a energia coletada em um calorímetro úmido

foi de 3040 W, a tensão do arco foi de 38 V e a

corrente, 100 A. Se a velocidade de soldagem

foi de 72 cm/min, qual foi o insumo de calor?

O insumo de calor é um parâmetro cuja medida

é extremamente simples, sendo utilizado em normas

e trabalhos técnicos para se especificar as condições

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de soldagem. Sua utilização, contudo, deve ser feita

com alguma cautela. Nem sempre existe uma

relação direta entre a energia de soldagem e os

efeitos térmicos da soldagem na peça, pois os

parâmetros de soldagem (corrente, tensão e

velocidade de deslocamento) afetam de modo

diferente a intensidade do arco e o rendimento

térmico do processo. Assim, embora utilizando o

mesmo processo e energia de soldagem é possível

obter soldas de formato completamente diferentes

pela variação individual dos parâmetros de

soldagem.

Questões Propostas

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1.Explique como se pode conseguir soldas com

morfologias totalmente diferentes utilizando-

se o mesmo processo de soldagem e o mesmo

insumo de calor.

2.que você entende por aporte de energia?

3.Defina rendimento de um processo de

soldagem.

4.Calcule o insumo de calor para uma

soldagem TIG de alumínio com I = 250 A, V

= 18 V e v = 8 mm/s. Justifique o valor

adotado para o rendimento térmico.

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