Processo de Soldagem por Arame Tubular - ASM .2016-03-14  As tochas de soldagem mostrada na figura

  • View
    217

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Processo de Soldagem por Arame Tubular - ASM .2016-03-14  As tochas de soldagem mostrada na...

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

Processo de Soldagem por Arame Tubular

Eng Roberto Joaquim

INTRODUO

Data da dcada de 30 o incio da utilizao de proteo gasosa nas operaes de soldagem, para resolver problemas da contaminao atmosfrica nas soldas de materiais reativos (i.e. alumnio, titnio e ligas de magnsio), tendo dado origem ao processo TIG (Tungsten Inert Gas). Utilizando o mesmo princpio de funcionamento do TIG, ou seja um arco eltrico estabelecido entre um eletrodo e a pea, envolto por uma atmosfera protetora de gs inerte, surge em 1948 o processo MIG, o qual difere do anterior por utilizar um eletrodo consumvel de alimentao contnua. Inicialmente utilizado para ligas altamente reativas, pois a utilizao de gases inertes tornava seu custo elevado para utilizao em aos carbono e baixa liga. Quando da introduo do CO2 como gs de proteo revelou-se um processo bem aceito para soldagem de ao carbono e baixa liga, uma vez que barateou o custo do processo.

Figura 01

No incio apenas arame slido era utilizado e por volta dos anos 50 foi introduzido o uso de Arame Tubular com proteo gasosa.

1

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

2

Na dcada de 60 o Arame autoprotegido foi introduzido por pesquisadores e engenheiros da Lincoln Eletric [Miskoe 1983]. A utilizao de Arame Tubular deu uma alta qualidade ao metal de solda depositado, excelente aparncia ao cordo de solda, boas caractersticas de arco, alm de diminuir o nmero de respingos e possibilidade de solda em todas as posies, tendo ganho popularidade para soldagem de aos carbono e baixa liga, em chapas de espessura grossa e fina. Muitas vezes sendo utilizado em fortes espessuras onde a geometria de junta e posio de soldagem no permitia a aplicao de outros processos de alto rendimento tal como arco submerso ou eletroescria. O processo de soldagem por Arame Tubular tem duas variantes, podendo ser protegido por gs inerte, por gs ativo ou mistura destes ("dualshield") ou autoprotegido, sem a utilizao de gases de proteo ("innershield"). Atualmente a utilizao de Arames Tubular autoprotegido tem tido grande interesse em conseqncia da sua versatilidade e possibilidade de aplicao em ambientes sujeitos a intempries como, na fabricao de plataformas de prospeo de petrleo, estaleiros navais, locais de difcil acesso e condies de trabalho, onde at ento era absoluto o domnio do processo de soldagem por eletrodos revestidos, assim como vem aumentando sua utilizao em estaes de trabalho automatizadas e ou robotizadas. DEFINIO O processo de soldagem por Arame Tubular definido como sendo um processo de soldagem por fuso, onde o calor necessrio a ligao das partes fornecido por um arco eltrico estabelecido entre a pea e um Arame alimentado continuamente. um processo semelhante ao processo MIG/MAG, diferindo deste pelo fato de possuir um Arame no formato tubular, que possui no seu interior um fluxo composto por materiais inorgnicos e metlicos que possuem vrias funes, entre as quais a melhoria das caractersticas do arco eltrico, a transferncia do metal de solda a proteo do banho de fuso e em alguns casos a adio de elementos de liga, alm de atuar como formador de escria. Este processo possui basicamente duas variantes: EQUIPAMENTOS Os equipamentos utilizados para soldagem com arames Tubular autoprotegidos e com proteo gasosa so similares. A diferena bsica reside no fato de o equipamento para soldagem com proteo gasosa possuir um sistema de envio e controle dos gases ao ponto de trabalho.

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

A figura abaixo mostra o esquema bsico de um equipamento para soldagem com arames Tubular*.

Figura 02- Equipamento bsico para soldagem com arames Tubular [AWS, 1991]

Uma outra variante do processo a qual acaba sendo uma grande vantagem a possibilidade de automatizao, possibilitando aumento da velocidade de soldagem, e consequentemente aumento da produtividade, bem como assegurando uma menor variao das condies operacionais, assegurando uma maior conatncia e repetitividade. A figura 02 mostra uma estao de trabalho automatizada com a utilizao de Arame Tubular. A corrente de soldagem contnua e a fonte de potncia normalmente possui caracterstica de tenso constante, capaz de ajustes da ordem de 1 volt. Equipamentos com caracterstica de intensidade constante podem tambm ser usados desde que possuam sistemas de controles adequados a garantir os ajustes paramtricos e alimentao constante do arame.

3

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

Figura 03- Esquema bsico de um estao automatizada para soldagem com

arames Tubular [AWS, 1971] As tochas de soldagem mostrada na figura abaixo podem ter diversas formas e caractersticas de acordo com o uso para qual foram projetadas, em soldagem semi automtica ou em linhas automatizadas e ou robotizadas.

Figura 04 - Tocha para soldagem semi automtica

4

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

As Figuras abaixo mostram alguns tipos de tochas utilizadas para soldagem com arames Tubular.

Figura 05 - Tocha para soldagem automtica sem proteo gasosa

Figura 06 - Tocha para soldagem automtica com proteo gasosa

* O equipamento esquematizado na figura 02 pode ser utilizado para soldagem com e sem proteo gasosa.

5

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

6

CONSUMVEIS

ARAME TUBULAR COM PROTEO GASOSA Na soldagem por arame Tubular com proteo gasosa a queima e vaporizao do revestimento proporciona a estabilizao do arco eltrico, bem como a melhoria das caractersticas do metal depositado. No entanto, sendo pouca a quantidade de revestimento, a sua queima no permite obter o volume necessrio de gases para proteo global do banho de fuso, sendo necessrio utilizar uma proteo adicional de gs. Este gs pode ser inerte (argnio, hlio), ativo (dixido de carbono) ou mesmo a mistura destes. ARAME TUBULAR AUTOPROTEGIDO O arame Tubular autoprotegido possui no seu interior uma quantidade maior de fluxo, o que proporciona durante a sua queima uma produo de gases e fumos suficiente para atuar tanto nas caractersticas de fuso j mencionadas, quanto na proteo global da poa de fuso durante a soldagem.

CARACTERSTICAS E CLASSIFICAO DOS ARAME TUBULAR SECO TRANSVERSAL E FLUXOS Os arame Tubular apresentam vrias configuraes de seco transversal, podendo ser simplesmente um tubo ou configuraes mais complexas. A figura abaixo mostra os tipos de configurao para seces transversais disponveis atualmente no mercado. O fluxo encontrado no interior do tubo metlico atua de maneira semelhante ao revestimento nos eletrodos revestidos. O fluxo pode ser composto tanto por xidos inorgnicos com funes desoxidantes, desgaseificantes, geradores de gases para proteo, desnitrificantes, formadores de escria, estabilizadores do arco eltrico, como tambm por elementos e ligas metlicas com funes de adio de elementos de liga, melhoria de propriedades qumicas, mecnicas e eltricas do material depositado, estabilizadores do carbono e da matriz ferrtica.

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

Figura 07 - Seces disponveis para arame Tubular [Foote,1983]

CLASSIFICAO DOS ARAME TUBULAR

As especificaes AWS para arame Tubular so as mais comumente adotadas pelos fabricantes de consumveis e por este motivo resolveu-se utiliza-la no presente trabalho. Os diferentes tipos de arame Tubular so classificados quanto as propriedades mecnicas, tipo de revestimento e caractersticas de soldagem tais como utilizao de gs de proteo, soldagem de passe nico ou multipasse, tipo de corrente, posio de soldagem e propriedades mecnicas do metal soldado dividindo-se em trs categorias: Arame Tubular para aos no ligados Arame Tubular para aos ligados Arame Tubular para aos inoxidveis

7

____________________________________________________________________________________ www.infosolda.com.br/download/61ddu.pdf

8

ARAME TUBULAR PARA AOS NO LIGADOS - AWS A5.20 79

E X1X2T-X3 Onde: E - Significa eletrodo X1 - Indica o mnimo valor da tenso de ruptura, multiplicado por 10 em Kpsi, podendo ser dois dgitos. X2 - Indica a posio de soldagem T - Indica que o arame tubular, possuindo fluxo ou p de ferro no seu interior. X3 - Indica o tipo de fluxo, composio qumica do metal depositado, tipo de proteo do banho e poa de fuso e outras caractersticas. A seguir so dadas, resumidamente, as caractersticas principais de alguns arame com terminao igual para o ltimo dgito. T - 1 Arame para soldagem multipasse com proteo gasosa, solda em corrente contnua eletrodo positivo (CCEP)em todas as posies, possui escria tipo rutlica. Apresenta arco eltrico estvel e poucos respingos. T - 2 Arame para soldagem em um nico passe com proteo gasosa, solda em CCEP nas posies plana e horizontal, possui escria tipo rutlica. Apresenta arco eltrico estvel e poucos respingos durante a soldagem. T - 3 Arame autoprotegidos para soldagem em um nico passe, solda em CCEP nas posies plana, vertical descendente (com declive at 20) e horizontal a altas velocidades, pode ser usado para chapas finas at 5 mm de espessura. T - 4 Arame autoprotegidos para sol