Upload
internet
View
120
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
Fundamentos e TecnologiaFundamentos e Tecnologia
Método de união de metais
São divididos em dois grupos, na ação de forças:
Macroscópicas
Microscópicas
Método de união móvel
Enquadram a parafusagem e a rebitagem. Sendo que a resistência da junta se dá à resistência ao cisalhamento do parafuso ou rebite mais as forças de atrito entre as partes.
Método de união permanente
Enquadram as uniões conseguidas pela aproximação dos átomos ou moléculas das peças a serem unidas, ou destes e de um material intermediário adicionado á junta, até distâncias suficientemente pequenas para a formação de ligações metálicas (Van der Walls).
O que é a soldagem?
Processo de união de metais por fusão.
Operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando na junta a continuidade da propriedades físicas e químicas.
Processos convencionais de soldagem
Importância da soldagem
É o mais importante processo de união de metais utilizado industrialmente.
Tem importância na indústria desde micro-eletrônica até a fabricação de navios e outras estruturas com centenas ou milhares de toneladas de peso.
Soldagem de tubulações
Soldagem de tubulações
Soldagem submarina
Detalhe de solda em cruzetas
Reparo em tubulação submersa
Terminologia Solda (Weld) Soldador (Welder) Soldagem (Welding) Eletrodo de soldagem (Consumível) Chanfro (Groove) Bisel (Bevel) Cobrejunta Fluxo (Flux) ZTA
Terminologia Junta (Joint) Vareta de solda (Wire) Descontinuidade (Crack) Passe (Weld bead) Metal de base/adição (Filler metal) Alicate de eletrodo (Electrode Holder) Escama de solda (Welding slag) Soldagem sobrecabeça
(Overhead Welding)
Terminologia
SMAW (Shielded Metal Arc Welding) SAW (Submerged Arc Welding) GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) MIG (Metal Inert Gas) MAG (Metal Active Gas) UWW (Underwater Welding) ESW (Eletroslag Welding)
Principais tipos
Soldagem com eletrodo revestido (SMAW) Soldagem com arco submerso (SAW) Soldagem TIG (GTAW) Soldagem MIG/MAG (GMAW) Soldagem por eletroescória Soldagem eletro-gás Soldagem à gás Soldagem com arame tubular
Consumíveis de soldagem
Acetileno Argônio Hélio Propano Oxigênio Varetas / Eletrodos / Arames Fluxos (Fundentes)
Gases de proteção Gases inertes Não reagem com o metal líquido da
poça de fusão.
ARGÔNIO utilizado para pequenas espessuras (aço, alumínio, cobre, titânio, e zircônio)
HÉLIO utilizado para grandes espessuras (alumínio e cobre)
Gases de proteção Gases reativos (Ativos e Redutores) Reagem com o metal líquido da poça de
fusão.
CO2 utilizado junto com o argônio e o oxigênio para proteger a poça de fusão do ar atmosférico.
NITROGÊNIO é um gás redutor e é ocasio-nalmente utilizado combinado com outros gases.
Eletrodos (Varetas) Composto de duas partes:
Alma: Aço de baixo carbono onde estão presentes elemento para a estabilização do arco e formação da escória
Revestimento: Silicato de sódio e potássio atuam na abertura do arco, formação de fumos densos e refinam a estrutura do metal depositado.
Eletrodos de aço carbono
Metal de adição (SMAW)
Tipos de revestimentos
Ácidos : Óxido de ferro, e elementos à base de sílica.
Celulósico: Materiais orgânicos a base de celulose.
Rutílico: Alta porcentagem de dióxido de titânio.
Básico: Elementos calcários (Carbonato de cálcio)
Funções do eletrodo
Função elétrica
Função física e mecânica
Função metalúrgica
Funções elétricas do eletrodo Revestimento
O revestimento é um mau condutor de eletricidade, isolando a alma do eletrodo
Possuem silicatos de Na e K que ionizam a atmosfera do arco. Uma atmosfera ionizada facilita a passagem de corrente elétrica.
Funções físicas e mecânicas
Fornece gases para a formação da atmosfera protetora das gotículas do metal de adição
O revestimento funde e depois se solidifica sobre o cordão de solda(escória) protegendo o cordão de solda da oxidação.
Função metalúrgica
Contribui com elementos de liga que melhoram as propriedades do cordão de solda.
Soldagem com eletrodo revestido
Soldagem com eletrodo revestido
Sucesso na soldagem
O soldador deve controlar:
Comprimento do arco Ângulo de trabalho e de deslocamento Velocidade de deslocamento Amperagem Velocidade de mergulho
Posições de soldagem
Ângulos de trabalho
Ataque em ziguezague
Direcionamento do eletrodo
Características dos cordões de solda
Formas de transferência do metal de adição
Soldagem com eletrodo revestido (SMAW)
União de metais pelo aquecimento oriundo de um arco elétrico entre um eletrodo revestido e o metal de base, na junta a ser soldada.
Equipamentos de soldagem a eletrodo revestido
Fonte de energia (AC/DC) Polaridade Direta / Inversa Cabos de soldagem Porta eletrodo Grampo (Conector Terra)
Fonte de energia Corrente contínua (DC-) Polaridade direta:
A peça é ligada ao pólo positivo e o eletrodo é ligado ao negativo.
(bombardeio de elétrons na peça)
Corrente contínua (DC+) Polaridade inver-sa: A peça é ligada ao pólo negativo e o eletrodo é ligado ao positivo.
(bombardeio de elétrons no eletrodo)
Máquinas de Solda
Características elétricas
Corrente alternada (AC) Corrente contínua (DC) Tensão de 15 a 30 Volts Corrente de 60 a 300 A
Acessórios de soldagem
Cabos de soldagem Porta eletrodo, alicate de eletrodo Grampo (conector terra) Estufas para armazenamento
Estufa de armazenamento de eletrodos
Vantagens do processo de soldagem com eletrodo revestido
É o processo mais simples e usado Boa resistência da solda Baixo custo Amplamente utilizada:
Indústria mecânicaIndústria navalEdifíciosAutomobilística
Vantagens do processo de soldagem com eletrodo revestido
Montagem com rapidez, segurança e economia.
Pode-se soldar peças de espessuras inferiores a 1mm até estruturas navais.
Pode ser executada em diferentes lugares até debaixo de lâminas d’água.
Juntas comuns de soldagem
Simbologia da soldagem segundo a norma AWS
Descontinuidades na solda
Trincas Fissuras Porosidade Falta de fusão Penetração deficiente
Trinca longitudinal
Trinca de cratera
Porosidades
Falta de fusão
Penetração deficiente
Soldagem MIG MAG
Fundamentos do processo MIG MAG
Utiliza o calor de um arco elétrico entre um eletrodo nú alimentado de maneira contínua e o metal de base.
MIG (Metal Inert Gas)
MAG (Metal Active Gas)
Esquema processo MIG MAG
Esquema processo MIG MAG
Características elétricas
Corrente contínua CC Arame pólo positivo e metal base
negativo Correntes de soldagem de 50 a 600 A Tensões de soldagem de 15 a 32 Volts
Função dos gases inertes e ativos Protegem a poça de fusão dos gases
atmosféricos
Nitrogênio reduz a ductilidade e tenacidade
Vapor d´água (H2O) causa porosidades no cordão de solda
Oxigênio combina-se com o carbono formando CO causando fissurações
Gases inertes
Usados principalmente na soldagem de metais não ferrosos
(Alumínio, Magnésio e Titânio)
Argônio Hélio Argônio + 1% de Oxigênio Argônio + 3% de Oxigênio
Gases ativos Utilizados na soldagem de metais
ferrosos
CO2 CO2 + 5 a 10 % de Oxigênio Argônio + 15 a 30% de CO2 Argônio + 5 a 15% de Oxigênio Argônio + 25 a 30% de Nitrogênio
Arame eletrodo (AWS)
Cobre e suas ligas Aço inoxidável Alumínio e suas ligas Níquel e suas ligas Titânio e suas ligas Magnésio e suas ligas Soldagem de ferro fundido Soldagem de zircônio
Transferência do metal de adição soldagem MIG MAG
Vantagens
Taxa de deposição maior que a soldagem com eletrodo revestido.
Menos gás e fumaça na soldagem Utilizada em metais ferrosos / não
ferrosos Não há a remoção de escória Aplicação em todas as posições Solda uma faixa ampla de espessuras.
Desvantagens
Risco de ocorrência de falta de fusão Grande emissão de radiação ultravioleta Alto custo dos equipamentos
Equipamentos de solda MIG MAG
Tocha MIG MAG
Soldagem com arco submerso (SAW) Une o metal pelo aquecimento destes
com um arco elétrico, entre um eletrodo nú e um metal base. O arco está submerso e coberto por uma camada de material granular fusível (fluxo).
Processo automático e semi-automático controlados pela alimentação do arame e pela fonte de energia.
Esquema soldagem a arco submerso (SAW)
Características elétricas
Tensão variável de gerador CC ou retificador
Tensão contínua de gerador CC ou retificador
Soldagem numa faixa de 400 a 1500 A
Fluxo
Características similares ao do revestimento na soldagem por eletrodo revestido. Alteram a composição química da solda e influenciam as propriedades mecânicas.
Aplicações da soldagem (SAW)
Aços carbono até 0,29% Aços carbonos tratados termicamente Aços de baixa liga Aços cromo molibdênio Aços inoxidáveis Níquel e suas ligas
Vantagens
Alta qualidade da solda Taxa de deposição extremamente alta Pouca fumaça Nenhum arco de soldagem visível Automatizável
Desvantagens
Podem ocorrer descontinuidades do tipo:
Falta de fusão Falta de penetração Mordeduras Porosidades Trincas
Soldagem TIG
É a união de metais pelo aquecimento destes com um arco entre um eletrodo de tungstênio não consumível e a peça.
Esquema processo TIG
Gases inertes
Argônio e Hélio Não interagem com a poça de fusão Protegem a atmosfera de soldagem Ionizam a atmosfera de soldagem
facilitando a abertura do arco Ajudam a expelir o H2O do ar
atmosférico
Eletrodo de tungstênio (W)
Tungstênio puro EWP Tungstênio com 1 a 2 % de tório EWTh-1 Tungstênio com 0,14 a 0,4% de Zircônio EWZr
Aplicação da soldagem TIG
Adequado para espessuras finas Tubos de metais ferrosos e não ferrosos Tubulações de aço inoxidável União de chapas de aço
Vantagens da soldagem TIG
Processo semi-automático Soldagem de alta qualidade Solda as maiorias dos metais Solta pouca fumaça Solda em diversas posições
Soldagem MIG MAG
Usa o calor de um arco elétrico entre um eletrodo nu alimentado de modo contínuo e o metal de base.
Soldagem MIG MAG
Gases inertes
Argônio e Hélio Não interagem com a poça de fusão Protegem a atmosfera de soldagem Ionizam a atmosfera de soldagem
facilitando a abertura do arco Ajudam a expelir o H2O do ar
atmosférico
Gases ativos
CO2 e Nitrogênio Reagem com a poça de fusão podendo
modificar as propriedades do metal de adição.
Pode ser utilizado em combinação com o argônio.
Função dos gases na soldagem MIG MAG
Protege a poça de fusão do ar atmosférico
Ajuda a orientar o arco na soldagem Influi no tipo de transferência do metal
de adição.
Equipamentos de soldagem MIG MAG
Pistola de soldagem Suprimento de energia Suprimento de gás Sistema de acionamento de arame Sistema de refrigeração a água
Equipamentos de soldagem MIG MAG
Tocha MIG MAG típica
Transferência do metal de adição
Vantagens da soldagem MIG MAG
Cordão de solda de alta qualidade Taxa de deposição maior do que a
soldagem SMAW Menos gás e fumaça na soldagem Não há necessidade de remoção de
escória.
Aplicações da soldagem MIG MAG
Solda a maioria dos metais ferrosos e não ferrosos
Deposição de revestimentos superficiais Aplicação a partir de 0,5 mm
Site para ajuda
https://sites.google.com/site/tecnologiamecanicacedup/home