White Martins Gases Industriais S/A

1

SOLDAGEM AO ARCO ELTRICO SOB PROTEO GASOSA

PROCESSO MIG - MAG

Elaborao : Engenheiro Arnaldo Mello Solci White Martins Gases Industriais S/A - Bauru

White Martins Gases Industriais S/A

2

1 - FUNDAMENTOS DO PROCESSO O processo de soldagem a arco sob proteo gasosa consiste em um aquecimento localizado da regio a se unir, at que esta atinja o ponto de fuso, formando - se ento a poa de metal lquido, que receber o metal de adio tambm na forma fundida. A energia necessria para fundir tanto o metal base quanto o metal de adio, fornecida pelo arco eltrico. No arco eltrico temos cargas eltricas fluindo entre dois eletrodos atravs de uma coluna de gs ionizado como mostra a figura n- 1.

Figura n- 1: arco eltrico utilizando o argnio como gs de ionizao. Para isolar a regio de soldagem dos contaminantes atmosfricos ( nitrognio , oxignio e umidade ), que prejudicam as propriedades mecnicas da junta, so utilizados gases de proteo com caractersticas qumico-fsicas especficas que tambm ajudam a formar e manter o arco eltrico estvel. A altura do arco eltrico controlada pela diferena de potencial (voltagem) aplicada entre os eletrodos, no caso do processo MIG/MAG, ou pela distncia eletrodo pea no caso do processo TIG, e sua intensidade pela corrente eltrica (amperagem) que se faz fluir atravs da coluna de gs ionizado (plasma).

White Martins Gases Industriais S/A

3

2 - O PROCESSO MIG/MAG. O processo MIG/MAG considerado um processo semi-automtico de soldagem, pois utiliza como metal de adio o arame eletrodo de alimentao contnua, onde o soldador deve apenas controlar a velocidade de avano durante as operaes de soldagem, mantendo-se constante a distncia do bico de contato a pea. Alm do arame, so utilizados gases inertes ou ativos para proteger a regio de solda. A figura nmero 2 ilustra o processo e a nmero 3 os equipamentos utilizados.

Figura n- 2: esquema do processo MIG/MAG.

Figura n- 3: equipamentos utilizados no processo MIG/MAG..

White Martins Gases Industriais S/A

4

Neste processo, a fonte de energia fornece tenso (voltagem) constante e corrente (amperagem) contnua. O ajuste da amperagem feito variando-se a velocidade de alimentao do arame. Quanto maior esta velocidade, maior a corrente que a fonte fornece para fundir o arame eletrodo. O ajuste da tenso feito na fonte, e esta varivel que vai fornecer a energia necessria para gerar uma quantidade de corrente compatvel com a velocidade de arame selecionada. Para uma tenso de trabalho definida, existe uma velocidade de arame que torna o arco e a transferncia metlica mais estveis com pouca gerao de respingos. No processo MIG/MAG trabalha-se com polaridade reversa, isto , o arame eletrodo ligado na polaridade positiva e a pea-obra ligada na polaridade negativa. 3 - FONTES DE ENERGIA NO PROCESSO MIG/MAG. Atualmente existem dois tipos bsicos de fonte de soldagem para o processo MIG/MAG: as fontes convencionais e as fontes pulsadas. As fontes convencionais fornecem corrente continua cujo valor praticamente constante no decorrer do tempo. Sua principal caracterstica a auto regulagem do arco eltrico com a variao da distncia do bico de contato a pea, como mostra a figura n- 4.

Figura n- 4: auto regulagem das fontes convencionais. A reta em vermelho mostra a faixa de trabalho da fonte e a azul a do arco eltrico, que depende do gs de proteo utilizado. No ponto b temos uma corrente Ib e uma tenso Vb. Se o soldador aumentar a distncia bico - pea, a resistncia eltrica aumenta pelo aumento do comprimento do arame aps o bico de contato. Isto faz com que a corrente caia para o valor Ia e automaticamente a teso passa para o

White Martins Gases Industriais S/A

5

valor Va, mantendo o arco estvel. De outro modo, com a aproximao do bico a corrente passa para o valor Ic pela queda da resistncia eltrica e a tenso diminui para Vc. Logicamente estas variaes tem limitao pois os novos pontos esto se distanciando da reta de trabalho do arco eltrico e dependendo da intensidade desta variao o arco no ficara estvel. As fontes pulsadas fornecem corrente contnua mas sua intensidade varia no decorrer do tempo como mostra a figura n-5.

Figura n- 5: variao da corrente de soldagem em funo do tempo. Nestas fontes temos dois nveis de corrente: Ip que a corrente de pico e Ib que a corrente base. Estas correntes atuam nos tempos tp e tb respectivamente. A transferncia metlica feita em spray e a gota transferida nos picos de corrente Ip. Deste modo, o arco eltrico permanece sempre acesso num nvel mdio de energia (corrente mdia Im). Estas fontes propiciam soldas de alta qualidade mecnica e timo acabamento, sendo indicadas para soldagem do alumnio, aos inoxidveis e aos ao carbono onde a responsabilidade da estrutura a ser soldada e muito alta, como na soldagem de vasos de presso. 4 - GASES DE PROTEO Os gases de proteo utilizados no processo MIG/MAG tem a funo de proteger a poa de fuso dos contaminantes do ar atmosfricos e proporcionar a estabilidade do arco eltrico. Quando se utiliza gases inertes o processo denomina-se processo mig ( metal inerte gs ). Os gases inertes mais utilizados so: argnio (Ar), hlio (He) ou misturas dos dois. Quando se utiliza gases ativos o processo denomina-se processo mag ( metal ativo gs ). Os gases ativos mais utilizados so: dixido de carbono ( CO2 ), mistura de argnio com dixido de carbono, argnio com oxignio (O2) e misturas de argnio com dixido de carbono e oxignio. Quando se utiliza gases ativos como a mistura #C25 (75% de Ar e 25% de dixido de carbono), na soldagem dos aos carbono as seguintes reaes ocorrem:

White Martins Gases Industriais S/A

6

1 - Ar + CO2 fi CO + O2 + Ar 2 - Fe (ao) + O2 fi FeO 3 - FeO + C (ao) fi Fe + CO O gs CO produz poros no cordo de solda. Para que isto no ocorra, so adicionados elementos desoxidantes ao arame, como o silcio e o mangans, no ocorrendo a reao n-3 mas sim as reaes abaixo: 4 - FeO + Mn fi MnO + Fe MnO + SiO2 fi MnSiO3 (silicato de mangans) 2FeO + Si fi SiO2 + 2Fe O silicato de mangans formado possui ponto de fuso e densidade inferior ao metal de solda, permanecendo na superfcie do cordo de solda. Em soldagem multipasse no necessrio, na maioria das vezes, retirar esta escria formada dos cordes anteriores. Os gases de proteo influenciam: - Penetrao. O CO2 puro ou mistura como o #C25 proporcionam maior penetrao que misturas ricas em argnio, em transferncia por curto circuito. J em transferncia tipo spray, devido ao alto nvel de energia do arco eltrico, as misturas ricas em argnio produzem penetraes elevadas. - Quantidade de respingos. Os respingos com misturas a base de argnio so menores e em quantidade inferior quando comparados ao CO2. Quando se utiliza misturas ricas em argnio (85% ou mais de argnio) e em transferncia em spray, a quantidade de respingos desprezvel. - Acabamento. Para baixo nvel de energia, o acabamento dos cordes de solda semelhante. J para correntes elevadas, as misturas a base de argnio produzem melhor acabamento em relao ao CO2. - Queima de elementos de liga. A queima de elementos de liga depende do nvel de corrente da operao de soldagem. Para um mesmo nvel de amperagem quanto maior a porcentagem de argnio menor a queima de elementos de liga.

White Martins Gases Industriais S/A

7

- Velocidade de soldagem. Quanto menor o teor de CO2 maior a velocidade de soldagem (produtividade). A adio de oxignio (5% no mximo) ao argnio puro, resulta em misturas de altssima produtividade. - Tipo de transferncia metlica. Mais adiante nesta apostila detalharemos este item. 5 - ARAMES PARA A SOLDAGEM MIG/MAG. Os arames para a soldagem MIG/MAG so slidos e com dimetro de 0,6 a 1,6 mm. Com o mesmo equipamento usado na soldagem MIG/MAG, pode-se utilizar arames tubulares com dimetro de at 2,4 mm. Estes arames possuem em seu interior um fluxo semelhante ao utilizados em eletrodos revestidos. Esta caracterstica tem como objetivo aumentar a produtividade e produzir metais de solda com propriedades fsico-qumicas bem especficas, ampliando o campo de aplicao dos equipamentos do processo. . Atualmente existe uma gama muito grande de tipos de arame para o processo, que seguem especificaes como as ditadas pela AWS ( Sociedade Americana de Soldagem ), uma das mais utilizadas. Mundialmente encontra-se arames para a soldagem dos seguintes materiais: aos ao carbono, aos baixa liga, aos inoxidveis, ferro fundido, cobre e suas ligas, alumnio e suas ligas, nquel e suas ligas, titnio e suas ligas e soldagem de revestimento (para o processo com arame tubular). Os arames so especificados pela sua composio qumica ou como no exemplo abaixo, onde mostrado a especificao de arames slidos destinados a soldagem de aos carbono. Exemplo: arame ER 70 S 6 , onde, ER = indica que o arame pode ser usado como eletrodo e vareta. 70 = indica o limite de resistncia a trao em 1.000 psi que neste caso seria de 70.000 psi ou 49,2 kgf/mm. S = indica arame slido. 6 = digito relativo a composio qumica. Os principais consumveis utilizados na soldagem MIG/MAG, so o arame-eletrodo e os gases de proteo.

White Martins Gases Industriais S/A

8

Os arames para soldagem so constitudos de metais ou ligas metlicas que possuem composio qumica, dureza, condies superficiais e dimenses bem controladas. Arames de m qualidade em termos destas propriedades citadas, podem produzir falhas de alimentao, instabilidade do arco e descontinuidades no cordo de solda. Arames de ao Carbono geralmente recebem uma camada superficial; de cobre com o objetivo de melhorar seu acabamento superficial e seu contato eltrico com o bico de Cobre. Os arames de ao usados com proteo de CO2 contm maiores teores de Silcio e Mangans em sua composio, devido a sua ao desoxidante. A seleo do arame a ser utilizado em uma dada operao, feita em termos da composio qumica do metal de base, do gs de proteo a ser usado e da composio qumica e propriedades mecnicas desejadas para a solda. A tabela 2 relaciona as especificaes AWS de arames para soldagem MIG/MAG.

Tabela 2 - Especificaes AWS de Materiais de Adio para MIG/MAG

ESPECIFICAO MATERIAIS

AWS - A 5.7 Cobre e suas ligas AWS - A 5.9 Ao inox e aos com alto Cr AWS - A 5.10 Alumnio e suas ligas AWS - A 5.14 Nquel e suas ligas AWS - A5.15 Ferros Fundidos AWS - A 5.16 Titnio e suas ligas AWS - A 5.18 Ao Carbono e baixa liga AWS - A 5.19 Magnsio e suas ligas AWS - A5.28 Aos Baixa Liga

A interpretao da especificao para arames utilizados na soldagem de aos ao Carbono e Baixa Liga apresentada na figura 4

Figura 4 - Especificao AWS para consumveis para MIG/MAG

White Martins Gases Industriais S/A

9

Tabela 3 - Materiais de Adio para MIG/MAG - Ao C arbono

ER 70 S-2 Eletrodo com mltiplos desoxidantes: Al, Zr, Ti + Mn, Si. Adequado para aos efervescentes, aos acalmados ou semi-acalmados. Possvel soldar chapas com superfcies oxidadas. Gases: Ar + Oxignio, CO2 ou /Ar + CO2

ER 70 S-3 Usados para soldas de passe nico, bem como em passes mltiplos. Gases: Ar + CO2 e CO2 Altas amperagens + CO2 so contra indicadas, devido a alta oxidao dos elementos de liga Mn e Si, com conseqente reduo das propriedades mecnicas.

ER 70 S-4 Semelhante ao ER 70 S-3, porm com Si e Mn mais altos, o que aumenta a resistncia mecnica e melhora a desoxidao.

ER 70 S-5 Desoxidao ao Al, Mn e Si. Pode soldar chapas oxidadas. No garante as exigncias de impacto.

ER 70 S-6 Maiores teores de Si e Mn. Melhores propriedades mecnicas. Pode ser usado com CO2 ou misturas. tima desoxidao.

ER 70 S-7 Maiores teores de Mn e menores teores de Si, quando comparado ao ER 70 S-6. Maiores resistncias mecnicas. Adequado ao CO2, misturas

ER 70 S-G Anlise acordada entre fornecedor e usurio. No h exigncia de impacto. Demais propriedades devem ser atendidas dentro da norma.

Tabela 4 - Caractersticas dos Materiais de Adio para MIG/MAG

CARACTERSTICAS Efeitos na Soldagem Acabamento superficial

Isento de depresses Isento de riscos Isento de oxidao Isento de lubrificantes

Acmulo de resduos no condute e bico de contato

Danos ao bico de contato

Resistncia mecnica do arame

Mole ou Macio Muito duro

Dobramento junto aos roletes de alimentao Desgaste do bico de contato

Bobinamento

Soldas Dobras Ondas

Dificuldade de alimentao, soldas irregulares Danos ao bico de contato

Cast e Hlix

Fora do especificado Oscilao do arame na poa de fuso; cordes irregulares; solda no retilnea; consumo excessivo do bico de contato.

6 - TRANSFERNCIA MET`LICA NO PROCESSO MIG/MAG.

White Martins Gases Industriais S/A

10

Existem trs tipos bsicos de transferncia metlica neste processo, que dependem do tipo de gs de proteo utilizado, nvel de energia (corrente/tenso), dimetro e tipo do arame de adio e tipo de metal base. - Transferncia por curto circuito . Transferncia alcanada com qualquer tipo de gs de proteo a um baixo nvel de corrente/tenso. A ponta do arame vai se fundindo pela ao do arco eltrico e aumenta de tamanho at atingir a pea, onde o arco se extingue. A gota ento destacada e transferida a pea pela ao de foras eletromagnticas e o efeito pinch que estrangula a ponta do arame. Neste momento ocorre a reignio do arco eltrico onde a corrente atinge o valor de corrente de curto circuito gerando os respingos. A figura n-6 ilustra o processo de transferncia por curto circuito.

Figura n-6: transferncia por curto circuito. Este tipo de transferncia permite a soldagem em todas as posies e possui uma energia relativamente baixa, restringindo o seu uso para grandes espessuras. A utilizao de misturas a base de argnio proporciona boa estabilidade de arco e gotas pequenas minimizando a projeo de respingos. - Transferncia globular. Tipo de transferncia obtida com nvel de energia maior que no caso anterior. Misturas a base de argnio com menos de 15% de CO2 possuem uma pequena faixa de trabalho em regime globular, passando para spray com o aumento da energia de soldagem. J, misturas com mais de 15% de CO2 ou CO2 puro no entram em spray, permanecendo em regime globular com o aumento da energia de soldagem.

White Martins Gases Industriais S/A

11

Nesta transferncia, o metal se projeta por gotas de dimetro bem maior que o dimetro do arame, principalmente quando se utiliza o gs CO2 como gs de proteo. Com isto, temos uma gerao excessiva de respingos. A figura n- 7 mostra o processo de transferncia globular.

Figura n- 7: transferncia globular. Com este tipo de transferncia pode-se trabalhar somente na posio plana devido ao grande volume da gota e a alta fluidez da poa de fuso como mostra a figura a seguir.

Figura n- 8: transferncia globular fora de posio. - Transferncia em spray. Tipo de transferncia que tambm necessita de alta energia de soldagem. O metal transferido por pequenas gotculas que so arremessadas a pea por foras eletromagnticas muita fortes. Apesar da intensidade destas foras, s se pode utilizar este tipo de transferncia na posio plana e em alguns casos na horizontal, pois a poa de fuso muito fluida devido a alta energia envolvida no processo. A transferncia em spray no alcanada quando se utiliza o CO2 puro ou misturas com mais de 15% de CO2 como gs de proteo. Utilizando-se ento misturas a base de argnio com menos de 15% de CO2 ou misturas de argnio com oxignio, obtm-se a transferncia em spray que proporciona alta taxa de deposio (produtividade), grande penetrao com pouqussima gerao de respingos, j que o arco eltrico no apaga. A figura n- 9 ilustra o processo.

White Martins Gases Industriais S/A

12

Figura n- 9: transferncia em spray - o arco no extingue pois o arame no toca a pea. Obs: A utilizao de fontes pulsadas permite a soldagem fora de posio com este tipo de transferncia. 7 - VARI`VEIS DO PROCESSO E SUAS INFLUNCIAS. - Corrente eltrica (amperagem): Esta varivel controlada pela velocidade do arame. Um aumento na velocidade do arame, implica em maior quantidade de eletrodo a ser fundido. Maior quantidade de corrente de soldagem automaticamente fornecida pela fonte e vice-versa. A principal influncia desta varivel est no controle da penetrao de solda. A figura 10 mostra o aumento da penetrao com o aumento da corrente (amperagem) ou seja, da velocidade do arame para um mesmo valor de tenso (voltagem).

Figura n- 10: influncia da corrente de soldagem na penetrao de solda. Por esta figura observa-se tambm a influncia da velocidade do arame no perfil do cordo de solda.

White Martins Gases Industriais S/A

13

EFEITO DA DISTNCIA - BICO PEA

EFEITO DA DISTNCIA - BICO PEA (ALTURA NA DEPOSI O)

17

15

13

11

9

7

5

3 4 3,5

a l t u r a m/m

3

Kg/hora

2,5

White Martins Gases Industriais S/A

14

LARGURA DO CORDO

CONDIES DE SOLDAGEM VS. LARGURA DO CORDO

AUMENTO DA LARGURA DO CORDO

EFEITO DA VELOCIDADE DE AVANO, TENSO DE ARCO E CORRENTE DE SOLDAGEM SOBRE A LARGURA DO CORDO

VELOCIDADE

AVANO (MM/MINUTO)

TENSO DE ARCO (VOLTS)

CORRENTE DE SOLDAGEM (AMPERES)

LARGURA DO

CORDO

700

600

500

400

300

200

100

0

30

25

20

15

300

250

200

150

100

50

0

White Martins Gases Industriais S/A

15

PENETRAO

CONDIES DE SOLDAGEM VS. PENETRAO

AUMENTO DA PENETRAO EFEITO DA VELOCIDADE DE AVANO, TENSO DE ARCO E CORRENTE DE SOLDAGEM SOBRE A PENETRAO DO CORDO

VELOCIDADE

AVANO (MM/MINUTO)

TENSO DE ARCO (VOLTS)

CORRENTE DE SOLDAGEM (AMPERES)

PENETRAO

700

600

500

400

300

200

100

0

30

25

20

15

300

250

200

150

100

50

0

White Martins Gases Industriais S/A

16

- Tenso (voltagem): Esta varivel controla o tamanho do arco eltrico. Um aumento da voltagem provoca um acrscimo na altura e no dimetro do cone do arco, como mostra a figura abaixo.

Figura n- 11: influncia da tenso no arco eltrico. Com o aumento do arco eltrico, uma maior rea do metal de solda aquecida resultando num cordo mais largo e mais baixo pelo aumento da fluidez da poa de fuso. A figura abaixo ilustra este fato.

Figura n- 12: influncia da tenso no perfil do cordo de solda. - Velocidade de avano ( velocidade de soldagem ): Esta varivel tambm influencia a penetrao de solda. Para uma velocidade muito alta de soldagem, o arco no permanece tempo suficiente na regio de solda para proporcionar uma boa fuso e penetrao do cordo. J para uma velocidade baixa, a penetrao aumenta mas, para uma velocidade excessivamente baixa de soldagem, o prprio metal fundido na poa funciona como isolante trmico para a transferncia de calor do arco para o metal base, prejudicando tambm a penetrao de solda. A figura abaixo mostra esta influncia.

Figura n- 13: influncia da velocidade de soldagem na penetrao de solda.

White Martins Gases Industriais S/A

17

- Extenso do eletrodo ( stick out ): Definimos como extenso do eletrodo, a distncia da extremidade do bico de contato a pea obra, como indicado na figura n- 14, incluindo a altura do arco eltrico pois na prtica no se mede este valor.

Figura n- 14: extenso do eletrodo. Com o aumento da extenso do eletrodo temos uma queda na amperagem e uma elevao na voltagem de servio. Uma menor quantidade de corrente necessria para fundir o arame devido ao aquecimento do mesmo pelo aumento da resistncia eltrica do circuito. Portanto, aumentando-se o stick out, aumentamos a taxa de fuso do arame e vice-versa. A figura n- 15 mostra a variao da corrente e da tenso em funo da altura do bico de contato.

Figura n- 15: influncia da extenso do eletrodo nas variveis do processo. Como esta varivel influencia a corrente eltrica, algumas variaes na penetrao de solda so observadas.

White Martins Gases Industriais S/A

18

- Inclinao da tocha: Esta outra varivel que tem influncia sobre a penetrao de solda. De acordo com a figura a seguir, soldando-se com inclinao positiva ( puxando a solda ), o arco eltrico atua diretamente sobre a poa de fuso, aumentando a penetrao. J, no sentido negativo ( empurrando a solda ), o arco eltrico permanece sobre o metal de base frio, reduzindo a penetrao da solda.

Figura n- 16: influncia da inclinao da tocha no perfil e penetrao do cordo de solda. A inclinao positiva ( puxando a solda ) indicada para a soldagem de chapas galvanizadas ou com oxidao excessiva. A inclinao negativa ( empurrando a solda ) indicada para a soldagem do alumnio e suas ligas. A inclinao da tocha no deve ser superior a 20, pois um ngulo maior que este valor pode comprometer a proteo gasosa, alm de tornar o arco instvel e aumentar a quantidade de respingos. - Indutncia. Varivel que reduz a quantidade de respingos durante a transferncia por curto circuito. A indutncia age sobre o pico de corrente de curto circuito, retardando o tempo em que esta atinge o seu valor mximo. Desta maneira, o arco eltrico reascende com menos violncia reduzindo a quantidade de respingos como mostra a figura abaixo.

Figura n- 17: influncia da indutncia na quantidade de respingos durante a transferncia por curto circuito.

White Martins Gases Industriais S/A

19

EFEITO DO NGULO DO BOCAL SOBRE A PENETRAO

+ 30

+ 20

+ 10

+ 0

- 10

- 20

30

Aumento da Penetrao

-

+

White Martins Gases Industriais S/A

20

- Vazo de gs. A vazo de gs responsvel pela proteo adequada da poa de fuso, garantindo soldas isentas de porosidade. O seu valor ideal depende do metal a ser soldado, das condies do ambiente em relao a ventilao e do nvel de amperagem utilizado. Logicamente, em funo destes fatores, quanto menor o seu valor maior a economia de gs no processo de soldagem. 8 - DADOS DE SOLDAGEM EM FUNO DO DIMETRO DO ARAM E. As tabelas abaixo so relativas a soldagem de aos carbono com arame ER 70 S 6. A tabela A relaciona as faixas de corrente utilizveis em funo do dimetro do arame.

TABELA A Dimetro do arame

( mm ) Faixa de Corrente

( A ) 0,8 50 a 220 0,9 60 a 260 1,0 80 a 300 1,2 100 a 340

A tabela B indica a faixa tpica de corrente e velocidade de alimentao do arame para transferncia em curto - circuito ( utilizando mistura com 25% de CO2 em argnio como gs de proteo ).

TABELA B Dimetro do arame

( mm )

Faixa de corrente

( A )

Faixa de velocidade de alimentao do arame

( m/min ) 0,8 60 - 160 0,90 - 10,40 0,9 80 - 200 1,00 - 11,40 1,2 120 - 230 1,80 - 7,20

Obs: Para um mesmo nvel de corrente, a utilizao de arames de menor dimetro proporciona maior taxa de deposio com pouca gerao de respingos.

White Martins Gases Industriais S/A

21

EFEITO DA DISTNCIA BICO - PEA

A tabela C indica a corrente mnima para transferncia em spray ( utilizando mistura com 2% de oxignio em argnio como gs de proteo ).

TABELA C Dimetro do arame

( mm ) Corrente mnima para spray

( A ) 0,8 150 0,9 165 1,0 220 1,2 240

17

15

13

11

9

7

5

3

190A 170A 150A 210A

AMPERES

DIMINUIO DA PENETRAO

DISTNCIA BICO DA PEA

(ALTURA mm)

White Martins Gases Industriais S/A

22

CURVAS TPICAS DE DEPOSIO

White Martins Gases Industriais S/A

23

9- DEFEITOS DE SOLDAGEM E SUAS PROV`VEIS CAUSAS. - Mordedura.

- alta velocidade de soldagem. - alta voltagem do arco. - manuseio inadequado da tocha. Falta de fuso.

- cordo muito convexo em soldagem multipasse. - baixa energia de soldagem. - alta energia de soldagem para a posio vertical descendente. - junta inadequada. - manuseio inadequado da tocha.

White Martins Gases Industriais S/A

24

- Falta de penetrao.

- baixa energia de soldagem. - velocidade alta de soldagem. - junta inadequada. - Porosidade.

- vazo inadequada de gs: muito alta ou baixa. - superfcie com impurezas ( tinta, leo, graxa, umidade, carepa ...). - alta voltagem de soldagem.

White Martins Gases Industriais S/A

25

- Incluso de escria.

- superfcie com carepa ou oxidao excessiva. - escria nos cantos de cordes de solda muito convexos. - escria ancoradas em mordeduras. - Excesso de penetrao.

- amperagem muito alta. - grande abertura da raiz. - no utilizao de cobre junta. - Desalinhamento.

- montagem incorreta da junta. - distores durante a fabricao.

White Martins Gases Industriais S/A

26

- Distores.

- projeto inadequado da junta. - seqncia inadequada de passes de solda. - Trincas de solidificao.

No centro do cordo Na cratera - profundidade de penetrao excessiva. - junta com grande abertura. - metal base com alto teor de impurezas. - pouco reforo na cratera. - junta com alto grau de restrio.

White Martins Gases Industriais S/A

27

- Trincas induzidas pelo hidrognio.

- presena de hidrognio no metal de solda, ao com alto teor de carbono equivalente e junta com restrio. - Decoeso lamelar.

- incluses no metal base no sentido da laminao. - junta com alto grau de restrio. - Trincas de liquefao do ZTA.

- metal base com impurezas. - alto aporte trmico.

White Martins Gases Industriais S/A

28

Defeitos e Causas da Ocorrncia de Problemas (Medidas Preventivas)

DEFEITO: POROSIDADE CAUSAS MEDIDAS PREVENTIVAS Corrente de ar, vento, ventiladores, exaustores, etc

Proteger a pea a ser soldada com cortinas ou biombos. As correntes de ar arrastam facilmente o gs de proteo deixando a poa de fuso desprotegida.

Impurezas no metal base. Eliminar as impuresas da superfcie a ser soldada. As camadas de tinta , carepa de laminao, leos, graxa ou outras impurezas provocam formao de poros na solda.

Respingos de material fundido no bocal.

Eliminar com frequncia os respingos de material fundido acumulado no bocal. Os respingos aderidos ao bocal, provocam turbilhonamento no fluxo do gs o qual se mistura com o ar ocasionando porosidade na solda.

Fluxo de gs demasiadamente alto ou baixo.

Regular o fluxo de gs entre 8-12 L/min. ao soldar com arco curto e de 12 a 20 L/min. com arco longo. Se o fluxo de gs for muito baixo a poa de fuso no recebe proteo adequada. Se for demasiadamente alto ocorrer um turbilhonamento que arrasta o ar provocando porosidade.

Distncia excessiva entre o bocal e a chapa.

Manter a distncia do bocal o mais prximo possvel da pea. Distncia mxima 30 mm.

Bocal da pistola danificada ou de configurao inadequada.

O bocal da pistola dever estar em perfeitas condies e ter forma cilndrica ou preferivelmente ter uma seco de sada cnica (ver figura). Bordas irregulares provocam turbilhonamento do fluxo de gs.

ngulo da pistola orientada incorretamente.

Orientar o ngulo do bocal ao soldar em pontos crticos tais como cantos externos, bordas ou similar. Uma pistola inclinada demasiadamente faz com que se formem poros.

Largura do cordo excessiva com arco alto e velocidade excessivamente alta.

A largura da poa no dever ser superior a 1,3 vezes ao dimetro do bocal. Largura excessiva faz com que o gs no proteja todo o banho de solda provocando contaminao pelo ar.

Vazamento de gs na pistola ou conexes.

Inspecionar periodicamente as mangueiras e conexes para que no ocorram vazamentos. Um vazamento por menor que seja produz porosidade na solda devido a aspirao do ar pelo ponto de fuga, misturando-se com o gs de proteo.

Vazamento de gua nas pistolas refrigeradas.

A umidade da pistola por menor que seja, provoca grande quantidade de poros na solda. Inspensionar as juntas da pistola e substitu-la caso necessrio.

Arame ou guia de arames sujos. Usar arame limpo e limpar a guia do arame com ar comprimido. Gs mido. Verificar o teor de umidade do gs.

White Martins Gases Industriais S/A

29

DEFEITO: RESPINGOS Avano do arame demasiadamente alto ou baixo em relao a tenso do arco.

Regular a velocidade de alimentao do arame de de modo a tornar o arco o mais estvel possvel. Regular o avano do arame de modo que no se produzam curto-circuitos e que o material de adio se projete uniformemente pelo arco.

Impurezas no metal base. Tinta, carepa de laminao, xido e outras impurezas no metal base formam uma capa isolante que provoca chamas no arco eltrico que, por sua vez, origina grande quantidades de respingos. Limpar a superfcie a ser soldada.

Altura do arco excessiva. Regular o avano do arame de maneira que a altura do arco seja de 2 a 5 mm. A distncia do bocal a pea deve ser de 10 a 30 mm. Se a altura do arco for excessiva formam-se respingos geralmente na direo da solda.

DEFEITO: RESPINGO Bico de contato danificado. Se o bico de contato encontra-se desgastado o arame de deposio no

mantem contato contnuo, com o que o arco queima irregularmente. Se o bocal contiver respingos aderentes, isto ocasiona pertubares no avano do arame e por sua vez maior quantidade de respingos.

Falha do fornecimento de energia eltrica.

Controlar a tenso na rede eltrica.

Incio incorreto. Ao iniciar-se a soldagem deve-se procurar que o comprimento do arame que sai do bocal seja o mais curto possvel e aproximar a pistola o mximo possvel da pea.

DEFEITO: PROBLEMAS COM AVANO DO ARAME Guia do arame obstruda ou desgastada

P e fragmentos de cobre do arame, alm de outras impurezas, obstruem o sistema de guia do arame e produzem dificuldades na alimentao do mesmo. Quando ocorrer a troca do arame deve-se remover a guia e limp-la cuidadosamente com ar comprimido, tambm podendo usar solvente. Injetar tambm ar comprimido atravs do canal da guia para limpeza. Uma guia utilizada por muito tempo fica impregnada de sujeira e deve ser substituda.

Respingos de material sobre o arame.

Se o carretel de arame estiver descoberto, ocorre um acmulo de sujeira sobre ele, especialmente se existir trabalho de esmerilhamento nas proximidades, pois as fagulhas do esmeril ficam aderidas ao arame, oque dificulta o avano. Substituir o arame danificado e proteger com tampa ou similar.

Regulagem incorreta da tenso / amperagem.

Regular o avano do arame em relao a tenso do arco de modo que este queime de maneira contnua e uniforme.

White Martins Gases Industriais S/A

30

DEFEITO: ARCO INST`VEL Bico de contato desgastado. Quando a abertura do bico de contato se gasta demasiadamente o

arame no mantm um contato contnuo fazendo com que o arco arda irregularmente.

Impurezas no metal base. Tinta, carepa de laminao, xido e outras impurezas no metal base formam uma capa isolante que provoca chamas no arco eltrico que, por sua vez, origina grande quantidades de respingos. Limpar a superfcie a ser soldada. (Fig. 2)

Mau contato entre o cabo terra e a pea.

Ligar o cabo terra a pea a ser soldada e limpar a superfcie de contato para que seja mais efetivo.

Distncia excessiva entre bocal e pea.

Regular o comprimento do arame para que se sobressaia de 5 a 10 mm do bocal ao soldar com arco curto e de 10-20 mm para arco longo. (Fig. 6)

Movimento demasiado rpido da pistola.

Mover a pistola de modo a formar um cordo denso no material base.

DEFEITO: MORDEDURAS Tenso / Amperagem muito alta ou arco muito longo.

Quando a poa de fuso muito larga existe a tendncia dela estender-se para os lados, o que leva como consequncia a formao de mordedura. Reduzir a tenso e a velocidade de avano do arame para obter completo domnio da poa de fuso.

Impurezas no metal base. As impurezas no metal base provocam mordeduras com grande facilidade. Por isso, deve-se limpar perfeitamente a rea de solda. (Fig. 2)

Movimento da pistola. Ao soldar-se com arco longo manter a pistola de avano para frente. Pea superaquecida. Deixar a pea esfriar.

DEFEITO: FALTA DE FUSO Impurezas no metal base. As impurezas no metal base provocam mordeduras com grande

facilidade. Por isso, deve-se limpar perfeitamente a rea de solda. (Fig. 2)

Intensidade insuficiente Aumentar a intensidade. Altura do arco elevada. Diminuir a altura do arco (ou seja a voltagem). Velocidade de avano excessiva. Soldar com a velocidade de avano adequada. ngulo de unio pequeno. Usar um ngulo de unio de 45 a 60 dependendo da situao e da

espessura do material. Quando os ngulos de unio so demasiadamente abertos, o arco no chega convenientemente superfcie de unio e o material fundido espirra para as bordas sem penetrar no metal base. Estudar detalhadamente o ngulo e a forma de unio que melhor se adaptem ao caso.

White Martins Gases Industriais S/A

31

10 - CARACTERSTICAS DO PROCESSO. - Processo de alta taxa de deposio ( alta produtividade ) : 6,0 kg / hora com arame slido e 12 kg / hora com arame tubular. - solda em todas as posies. - solda a maioria dos metais. - pouca gerao de fumos. - bom acabamento, principalmente com a utilizao de misturas a base de argnio. - o processo facilmente automatizado. 11 - SEGURANA. Devido o soldador estar sujeito a itens agressivos como os respingos de solda, radiaes ultra violeta e infra vermelha, fumos em ambientes fechados, queimaduras por peas quentes e choques eltricos, para sua proteo indispensvel a utilizao de EPI completo indicado para o processo, ou seja: mscara com lente apropriada (em funo da amperagem utilizada de acordo com a tabela abaixo ), luvas, perneiras, avental, mangotes, sapato e culos de segurana como mostra a figura seguinte.

White Martins Gases Industriais S/A

32

White Martins Gases Industriais S/A

33

PR

OC

ES

SO

S D

E

SO

LDA

E C

OR

TE

ELE

TR

OD

OS

RE

VE

ST

IDO

S

MIG

TIG

TAG

GO

IVA

GE

M

CO

RT

E A

P

LAS

MA

MIC

RO

PLA

SM

A

SO

LDA

CO

RR

EN

TE

AM

PE

RE

S0,5

2,510

2040

80125

175225

275350

4501,0

5,015

3060

100150

200250

300400

500

91

011

12

131

4

1011

12

1314

15

910

111

21

314

1010

1112

1314

15

111

213

14

15

111

213

4 45

67

89

10

1112

13

14

15

LEN

TE

S R

EC

OM

EN

DA

DA

S C

ON

FO

RM

E N

OR

MA

DIN

4647-1

LENTES RECOMENDADAS CONFORME NORMA DIN 4647-1

White Martins Gases Industriais S/A

34

12- SELEO DE GASES DE PROTEO PARA O PROCESSO MI G/MAG. # FAMLIA STARGOLD # F 24 - soldagem de aos inoxidveis. - qualquer espessura. - transferncia em spray. - pode ser usado em soldagem com fontes pulsadas. # F 34 - chapas finas ( espessura menor que 3 mm ) de ao carbono em curto circuito. - chapas grossas em spray. # F 36 - chapas finas de ao carbono ou grossas em spray. - alta velocidade de soldagem. # V 16 - ao carbono de qualquer espessura em curto circuito ou spray # V 35 - ao carbono de qualquer espessura em curto circuito com boa penetrao ou spray. # C 25 - ao carbono de qualquer espessura em curto circuito. - soldagem com arame tubular. # I 40 - soldagem de aos inoxidveis em curto circuito ou spray. - pode ser usado em soldagem com fontes pulsadas. # I 43 - aos inoxidveis em soldas multipasses de grandes espessuras. # Argnio - alumnio e suas ligas e cobre e suas ligas.