SOLDAGEMProcesso eletrodo revestido

© SENAI - PR, 2002

CÓDIGO DE CATÁLOGO :2202

Trabalho elaborado pela Diretoria de Educação e Tecnologiado Departamento Regional do SENAI - PR , através doLABTEC - Laboratório de Tecnologia Educacional.

Coordenação geral Marco Antonio Areias SeccoElaboração técnica Jucianí Dos Santos

Marcio Luiz Rufini

Equipe de editoração

Coordenação Lucio SuckowDiagramação José Maria Gorosito

Ilustração José Maria GorositoRevisão técnica Juciani Santos

Revisão Final Dalva Cristina da SilvaCapa Ricardo Mueller de Oliveira

Referência Bibliográfica.NIT - Núcleo de Informação TecnológicaSENAI - DET - DR/PR

S474u SENAI - PR. DET Soldagem - Processo eletrodo revestido. Curitiba, 2002, 123p

CDU - 621.791.75

Direitos reservados ao

SENAI — Serviço Nacional de Aprendizagem IndustrialDepartamento Regional do ParanáAvenida Cândido de Abreu, 200 - Centro CívicoTelefone: (41) 350-7000Telefax: (41) 350-7101E-mail: senaidr@ctb.pr.senai.brCEP 80530-902 — Curitiba - PR

SUMÁRIO

Eletrodo revestido

Histórico da soldagem ........................................................................................................05

Importância da soldagem ...................................................................................................07

Eletrodo (generalidades) ....................................................................................................09

Corrente elétrica .................................................................................................................11

Perigos específicos da operação de soldagem .................................................................16

Arco elétrico ........................................................................................................................17

Eletrodo revestido (especificações) ...................................................................................20

Precauções de segurança .................................................................................................25

Eletrodo revestido (tipos e aplicações) ..............................................................................26

Intensidade de tensão.........................................................................................................31

Preparação para a soldagem .............................................................................................33

Movimentos dos eletrodos ..................................................................................................36

Respingos ...........................................................................................................................39

Soldagem (característica, qualidades, recomendações) ..................................................41

Segurança em soldagem elétrica ......................................................................................43

Juntas .................................................................................................................................45

Posições de soldagem .......................................................................................................50

Símbolos de solda ..............................................................................................................58

Apêndice - Metrologia e Tecnologia Mecânica aplicada à Soldagem .................................70

Paquímetro .........................................................................................................................71

Solucionando problemas ....................................................................................................79

Aços ao carbono.................................................................................................................87

Aços especiais ou aços-ligas .............................................................................................88

Ferro fundido.......................................................................................................................93

Identificação dos metais .....................................................................................................97

Conceitos e Medidas ..........................................................................................................99

Bibliografia .........................................................................................................................123

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SENAI-PR

Soldagem é a técnica de unir duas ou mais partes,

assegurando entre elas a continuidade e as características

mecânicas e químicas do material.

A palavra soldagem designa a ação de unir peças: a

palavra solda designa o resultado ou produto da operação.

Parte do desenvolvimento que levaria aos métodos de

soldagem empregados atualmente teve origem em tempos

remotos. É bem possível que a origem dos metais tenha

coincidido com a do fogo, tido como descoberto por volta do

ano 8000 a.C. Há 5000 anos, na cidade de Ur, Caldéia, uniam

- se peças de ouro, considerando o primeiro metal obtido e

utilizado, por meio de uma técnica hoje conhecida com

soldabrasagem.

Há 3000 anos, o homem inventou o processo de forjar a

quente, concentrando o calor na zona da peça que queria ligar,

seguido de martelamento.

O advento do ferro, por volta de 2000 a, C. ,foi um passo

importante para a metalurgia. Descobertas arqueológicas

indicam que o início do desenvolvimento do metal deu-se na

Mesopotânia, de onde foi para a China e Índia, e depois para o

Egito, Grécia e Roma. Nesse período, o homem começou

fabricar utensílios de duas ou mais partes por meio de união

por forjamento a quente, colocando uma peca sobre a outra

até que se soldassem.

Uma das mais antigas notícias que se tem sobre a

soldagem remota ao forjamento da espada de Damasco, (1300

a.C. ) e ao uso de uma espécie de maçarico soprado pela

boca, usando álcool ou óleo como combustível: Esta técnica

usada pelos egípcios para fundir e soldar bronze, foi transmitida

a gregos e romanos.

HISTÓRICO DA SOLDAGEM

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SENAI-PR

Desde sua descoberta, a soldagem tem sido de grande

importância para todos os segmentos industriais; seu

desenvolvimento foi baseado nas necessidades de cada

época; descobertas , novos processos, novas técnicas

surgiram para atender a uma demanda específica.

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SENAI-PR

A soldagem é sem dúvida alguma o meio mais barato,

importante e versátil de união entre os materiais após os anos

30, quando utilizava-se rebites.

Sua importância caracteriza-se pelo fato de unir todos

os metais comerciais, de ser aplicado em qualquer local, por

propiciar flexibilidade de projeto, reduzir custos de produção e

fabricação e pela facilidade em ser utilizado em recuperação

e manutenção de manufaturados.

O campo de aplicação de soldagem é praticamente

irrestrito. Assim sendo, sua aplicação pode variar desde a

viabilização de uma cadeira com armação metálica , até as

naves espaciais mais sofisticadas, que seriam inviáveis sem

o conhecimento da soldagem.

A soldagem é indispensável na industria naval ( navios,

submarinos, etc.) na industria mecânica ( construção de

equipamentos, bens de capital, etc.) na industria

automobilística, na industria aeronáutica ( satélites, aviões,

naves espaciais, mísseis , etc.) na construção civil ( estruturas

metálicas, pontes, edifícios, etc.) na industria nuclear ( reatores,

sistemas de resfriamentos, etc.) na industria energética ( cabos

de transmissão, turbinas, etc., ) em vasos de pressão, em

industrias petroquímicas, em plataformas marítimas, na micro

eletrônica, além de outras centenas de aplicações.

A multidisciplinaridade de conhecimentos é outra

características fundamental da soldagem, já que seus

requisitos essenciais são a metalúrgica, a mecânica, a

eletrotécnica, a química, a física, os materiais, o controle de

qualidade, a segurança além de outros fatores inerentes à

produção industrial.

A IMPORTÂNCIA DA SOLDAGEM

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SENAI-PR

Solda

Zona de união das peças, a solda é um processo manual

ou mecânico que se utiliza ou não do calor e da pressão, ou

ainda, que recorre à combinação de ambas usando

temperaturas com ou sem uso de pressão, ou com uma

combinação das duas. Através da solda é possível unir, revestir

ou refazer peças alterando ou não suas características

originais.

Soldagem

Atribui-se o nome de soldagem ao processo pelo qual

se consegue a união, assegurando na junta a continuidade

das propriedades químicas e físicas do metal base.

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SENAI-PR

Apresentando-se na forma de uma vareta metálica, o

eletrodo é especialmente preparada para servir como material

de deposição nos processos de soldagem a arco.

Fabrica-se o eletrodo com material ferroso e não ferroso.

Tipos

Existem dois tipos: o eletrodo revestido ou sem

revestimento.

Eletrodo revestido

O eletrodo revestido tem um núcleo metálico, um

revestimento à base de substância químicas e um extremo

não revestido para ser fixá-lo no porta- eletrodo .

O núcleo é a parte metálica do eletrodo que serve como

material de deposição. Sua composição química e sua seleção

se fazem de acordo com o material da peça a soldada.

O revestimento é um material composto por distintas

substâncias químicas, e tem as seguintes funções:

1. dirige o arco, conduzindo a uma fusão equilibrada e

uniforme;

2. cria gases que atuam como proteção evitando o

excesso de oxigênio e hidrogênio;

3. produz uma escória que cobre o metal de deposição,

evitando o resfriamento brusco e também o contato

do oxigênio e do hidrogênio .

ELETRODO (GENERALIDADES)

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SENAI-PR

4. contém determinados elementos de liga para a

obtenção uma boa fusão com os distintos tipos de

metais;

5. estabiliza o arco.

Condições de uso

O eletrodo deve estar livre de umidade e seu núcleo deve

ser concêntrico.

Eletrodo nu

Um eletrodo estirado ou laminado chama-se eletrodo nu.

Seu uso é limitado pela alta absorção de oxigênio e nitrogênio

do ar e instabilidade de seu arco.

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SENAI-PR

Denominamos de corrente elétrica os movimentos

ordenados de cargas elétricas através de um corpo.

Tipos de corrente elétrica

Corrente contínua ( + - )

Quando a corrente elétrica segue sempre na mesma

direção e sentido chama-se corrente contínua. A fonte

fornecedora desta corrente mantém constante sua polaridade,

ou seja:

a) o borne negativo sempre será negativo;

b) o borne positivo sempre será positivo.

Corrente alternada (~)

A corrente que passa através de um corpo sofrendo

inversão de sentido em intervalos regulares de tempo,

caminhando primeiro num sentido e depois no outro chama-

se corrente alternada.

CORRENTE ELÉTRICA

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SENAI-PR

Cada borne, ora será negativo, ora será positivo.

Vemos nas figuras o sentido da corrente alternada em

um transformador.

Intensidade da corrente elétrica

A corrente elétrica, seja ela alternada ou contínua pode

ter sua intensidade medida.

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SENAI-PR

Para medir a intensidade de corrente usa-se a unidade

de medida chamada ampère, que é representada pela letra A.

Tensão elétrica

Já foi visto que corrente elétrica é um movimento

ordenado de cargas elétricas através de um corpo. Estas

cargas, porém, não se movem sem que haja uma força

atuando sobre elas, fazendo-as circular.

A essa força atuante dá-se o nome de tensão elétrica.

Portanto, tensão elétrica é a força que movimenta as

cargas através de um corpo e que tem como unidade o volt,

que é representado pela letra V.

Obtenção da corrente elétrica na soldagem

Nas soldagens, a corrente elétrica pode ser obtida por

meio de:

w máquina de solda geradora;

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SENAI-PR

w máquina de soldar transformadora;

w máquina de soldar retificada;

Efeito da tensão elétrica na soldagem

A tensão faz com que a corrente elétrica prossiga

circulando, mesmo depois que o eletrodo é afastado da peça

fazendo com que o arco elétrico se mantenha. O arco produz

alta temperatura, fundindo o material do eletrodo e da peça,

formando a solda.

Sentido de circulação da corrente elétrica

A corrente elétrica sempre circula do pólo negativo ( - )

para o pólo positivo ( +)

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Polaridades

No processo de soldagem, quando a máquina de solda

está operando, a corrente elétrica sai pelo borne A , desloca-

se pelo cabo até a peça que está sendo soldada, provoca a

fusão do material da peça com o material do eletrodo através

do arco elétrico, passa pelo eletrodo e retorna ao borne B ,

através do cabo, entra novamente na máquina e, pelo circuito

interno, torna sair pelo borne A .

Por isso é comum dizer que quando o cabo porta-eletrodo

está ligado ao pólo negativo da máquina temos uma polaridade

negativa ou direta, e quando o cabo porta-eletrodo está ligado

ao pólo da máquina, temos uma polaridade positiva ou

indireta.

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São considerados perigosos os raios, a luminosidade,

as altas temperaturas e os respingos lançados durante a

soldagem.

Dos raios emitidos durante a soldagem os mais nocivos

são:

Raios ultravioleta e infravermelho

Raio ultravioleta

O raio do tipo ultravioleta provoca queimaduras graves,

com destruição das células e, com isso, a destruição prematura

da pele, ataque severo ao globo ocular, podendo resultar em

conjuntivite catarral,úlcera da córnea, etc.

Raio infravermelho

É o raio infravermelho responsável por danos como

queimaduras de 1º e 2º graus, cataratas (doença dos olhos

que escurece a visão), freqüentadores de cabeça, vista

cansada.

Observação

Os raios infravermelhos e ultravioletas são invisíveis.

PERIGOS ESPECÍFICOS DA OPERAÇÃO

DE SOLDAGEM

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É o fenômeno físico produzido pela passagem de uma

corrente elétrica, através de uma atmosfera gasosa, gerando-

se nesta zona, alta temperatura, que é aproveitada como fonte

de calor em todos os processos de soldagem pôr arco elétrico.

Características

w arco elétrico chamado também de arco voltaico,que

desenvolve uma elevada energia em forma de luz e

calor, alcançando uma temperatura de 4000ºC ,

aproximadamente, Forma-se por contato elétrico e

posterior separação, a uma determinada distância fixa

dos pólos negativos e positivos.

Este arco elétrico mantém-se pela alta temperatura do

meio gasoso interposto entre dois pólos.

Vantagens

O arco elétrico oferece a vantagem de aproveitar a fonte

de calor do processo de soldagem por arco, com o fim de

fundir os metais nos pontos a serem unidos. Uma vez fluidos,

todos esses metais formam uma massa única .

ARCO ELÉTRICO

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Desvantagens

O arco elétrico provoca irradiação de raios luminosos,

ultravioletas e infravermelho, que produzem transtornos

orgânicos.

Observação

Além do seu papel de fonte de calor, o arco elétrico ainda

conduz as gotas de metal, depositando-as na peça, o que

permite executar soldas sobre cabeça.

Sopro magnético

O sopro magnético é uma das grandes dificuldades,

eletrodo que o soldador encontrará, principalmente na

soldagem por arco de corrente contínua.

O sopro magnético produz-se por forças eletromag-

néticas, que atuam sobre o arco elétrico, especialmente

quando ele se encontra sobre bordas extremos ou partes da

peça que têm forma aguda, produzindo flutuações no arco,

com direções diversas e movimentos violentos.

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Este efeito provoca o desvio do metal fundido para um

dos lados da peça que está sendo soldada. O desvio ocorre

em razão da maior força do campo magnético, que, por sua

vez, é provocada pela falta de uniformidade da distribuição

desse mesmo campo.

A distorção do campo magnético acontece porque o arco

não vai pelo caminho mais curto do eletrodo à peça. Ele se

desvia pelos campos magnéticos que nela aparecem,

produzidos pela intensidade de corrente necessária para soldar.

O soldador tem vários meios à sua disposição para

limitar o efeito do sopro magnético.

1. Manter inclinado o eletrodo é o primeiro recurso para

evitar este fenômeno.

2. Colocar a conexão de massa ou retorno no lugar mais

próximo da peça a soldar.

3. Usar duas conexões de massa, uma peça e a outra

na mesa de trabalho.

4. Usar blocos de aço, para alterar o curso magnético

ao redor do arco.

5. Usar um arco elétrico curto.

6. Soldar com corrente alternada.

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SENAI-PR

Os eletrodos classificam-se por um sistema combinado

de números e letras, que permite identificar e selecionar o tipo

de eletrodo recomendado, conforme o trabalho a ser realizado.

Deve atender ao seguinte:

a) tipo de corrente que se dispõe.

b) posição da peça a soldar.

c) natureza do metal e resistência que deve possuir.

Esta classificação utiliza um sistema, composto por uma

letra maiúscula colocada como prefixo, seguida de quatro

dígitos .

O símbolo E significa eletrodo para soldagem a arco

elétrico manual.

Os dois primeiros dígitos, (de um total de quatro), indicam

a resistência e a tração em milhares de libras por polegada

quadrada.

Na figura 1 o número 60 significa 60.000 libras por

polegada quadrada, o que eqüivale a 42,2 kg por milímetro

quadrado.

O terceiro digito, (de um total de quatro) indica a posição

para soldar.

O número 1 significa: soldar em todas as posições.

ELETRODOS REVESTIDOS (ESPECIFICAÇÕES)

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SENAI-PR

Os dois últimos dígitos em conjunto indicam a classe de

corrente a usar e a classe de revestimento. O número 13

significa revestimento com rutílio, corrente contínua ou

alternada, pólo positivo. Para determinar o significado do terceiro

digito, utiliza-se a equivalência seguinte:

Para o terceiro digito:

1. Todas as posições;

2. Juntas em ângulo interior, em posição horizontal ou

plana;

3. ..... ..... .....;

4. Posição plana somente.

Os dois últimos dígitos em conjunto, indicam o tipo

de revestimento e a corrente de soldagem bem como a

polaridade da mesma.

Exemplos:

E-xx10 = Eletrodo com revestimento celulósico, ao sódio,

de alta penetração, corrente contínua (cc) e somente, ao pólo

(+) positivo.

E-xx11 = Eletrodo com revestimento celulósico, ao

potássio,de penetração atenuada, corrente alternada (ca) , ou

corrente contínua (cc), ao pólo (+) positivo.

E-xx12 = Eletrodo com revestimento rutílico orgânico,

média penetração, escória viscosa, corrente alternada (ca),

ou corrente contínua (cc) , ao pólo negativo (-).

E-xx13 = Eletrodo com revestimento rutílico orgânico de

media penetração, escória fluida, corrente alternada (ca) ou

corrente contínua (cc) ao pólo positivo (+) ou negativo (-).

E-xx14 = Eletrodo com revestimento rutílico com adição

de 30% de pó de ferro, média penetração, corrente alternada

(ca) ou corrente contínua (cc) ao pólo positivo (+) e negativo (-).

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SENAI-PR

E-xx16 = Eletrodo com revestimento básico de fluoretode cálcio, média penetração, corrente alternada (ca) oucorrente contínua (cc), ao pólo positivo (+).

E-xx18 = Eletrodo com revestimento básico, de fluoretode cálcio com adição de pó de ferro de aproximadamente 30%,media penetração, e corrente contínua (cc) ao pólo positivo (+).

E-xx24 = Eletrodo com revestimento rutílico, com adição

de 50% de pó de ferro, média penetração, corrente alternada

(ca) e corrente contínua (cc) ao pólo positivo (+) e negativo (-).

E-xx27 = Eletrodo com revestimento mineral com adiçãode 50% de pó de ferro, média penetração, corrente alternada(ca) e corrente contínua (cc) ao pólo positivo (+) e negativo (-).

E-xx28 = Eletrodo com revestimento básico, de fluoretode cálcio, com adição de 50% de pó de ferro, corrente contínua(cc) ao pólo positivo (+) e negativo (-).

Observação

c/c - corrente contínua, c/a - corrente alternada( + ) pólo positivo ( - ) pólo negativo

o sufixo representado por uma letra alfabética indica oou os elementos liga em % contido no metal depositado comosegue:

Exemplos:E-xx -A1 E-xx -G

E que são:A1 = 0,5 Mo%B1 = 0,5 Cr - 0,5 Mo%B2 = 1,25 Cr - 0,5 Mo%B3 = 2,25 Cr - 1,0 Mo%C1 = 2,5 Ni %C2 = 3,25 Ni %C3 = 1,0 Ni - 0,35 Mo - 0,15 Cr %

D1 e D2 = 0,25 a 0,45 Mo - 2,00 Mn %

G = 0,5 Ni mínimo, 0,30 Cr mínimo, 0,20 Mo mínimo, ou

0,10 V mínimo % sendo que só um elemento é requerido.

M = 1,3 a 1,8 Mn - Ni - 0,40 Cr - 0,25 a 0,50 Mo - 0,05

23SENAI-PR

24SENAI-PR

Tarefa Tipo de eletrodo

Cordão 1:

Celulósico ou básico

Cordão 2:

Celulósico

AGRUPAMENTO DE ELETRODOS INDICADOS PARA DIFERENTES TAREFAS

Peça

Rutílico com pó de ferro

Chanfro em duplo V em barras de tração com grande espessura,

na posição de soldagem planaBásico

Rutílico ou

básico

Solda em ângulo em console com chapas de 10mm de espessura, em posições

obrigatórias.

Junta de topo em tubulações, em posições obrigatórias.

Solda em ângulo com valor da garganta efetiva igual a 5mm,

em chapas para perfis, nas posições de soldagem horizontal

e plana

Juntas de topo e em ângulo em perfis vazados de paredes finas,

em posições obrigatóriasRutílico

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SENAI-PR

Importante

Todos os processos de soldagem podem produzir

emanações prejudiciais.

Utilize sempre o EPI - (equipamento de proteção

individual) adequado.

Procure soldar em ambientes com ventilação adequada.

Recomendações gerais:

w Proteja-se, use os EPI’s para cada processo.

w Use ventilação ou exaustão no local de soldagem.

w Evite o contato com parte elétrica em operação.

w Evite o contato do fluxo com a pele e visão.

Recomendação do uso de Lentes Filtrantes

Processo Arco Elétrico Tonalidade

Até 100 ampères 10

Acima de 100 a 300 ampères 12

Acima de 300 ampères 14

Processo MIG-MAG, TIG 10 - 12

Processo Oxiacetilênico 6

PRECAUÇÕES DE SEGURANÇA

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SENAI-PR

Segundo a natureza do material de revestimento, se

conhecem-se industrialmente três tipos fundamentais de

eletrodos revestidos que são: o básico, que contém, em seu

revestimento, cálcio ou calcita. Rutílio, que possui alto teor de

óxido de rutílio ( titânio ), e o tipo celulósico. O revestimento

destes eletrodos, contém mais de 12% de matéria orgânica

combustível, ácido e oxidante.

Estes dois últimos são menos usados que o primeiro.

Eletrodo com revestimento básico

Espessura de revestimento

Geralmente o revestimento é grosso, poucas vezes é

revestimento médio.

Formação de gotas

Normalmente as gotas têm de tamanho médio.

Corrente e polaridade

Os eletrodos são usados com corrente contínua, no pólo

positivo. Em alguns casos pode-se soldar com corrente

alternada.

Posição para soldar

Todas as posições são empregadas na soldagem,

quando se utiliza eletrodo com revestimento básico..

Profundidade de penetração

A profundidade de penetração com este tipo de eletrodo

é mediana.

Manejo

O arco deve manter-se curto.

ELETRODO REVESTIDO (TIPOS E APLICAÇÕES)

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SENAI-PR

Tipo de escória

De aspecto marrom, a escória é densa.

Aplicações

Os eletrodos com revestimento básico são apropriados

para grandes espessuras, para construções rígidas, aços de

baixa liga e aços de alto teor de carbono.

Eletrodo com revestimento rutílico

Espessura do revestimento

O revestimento, neste caso, é geralmente médio ou

grosso, poucas vezes o revestimento é delgado.

Formação de gotas

As gostas são grossas quando o revestimento é delgado,

médias quando o revestimento é médio, pequenas quando o

revestimento é grosso.

Corrente e polaridade

A maioria destes tipos de eletrodo podem ser utilizados

com ambas as correntes. Geralmente o eletrodo está no pólo

positivo; somente em alguns casos, no pólo negativo.

Posição para soldar

Pode-se soldar em todas as posições quando o eletrodo

tem revestimento rutílico.

Profundidade de penetração

A espessura do revestimento do eletrodo com

revestimento rutílico determina a profundidade da penetração.

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SENAI-PR

Manejo

Produzindo um arco suave e tranqüilo, o eletrodo com

revestimento rutílico é de fácil manejo.

Aplicação

Utilizam-se os eletrodos de revestimento delgado em

espessuras finas, os de revestimentos médio ou grosso para

enchimento.

Eletrodo com revestimento celulósico

Espessura de revestimento

O revestimento, nos casos de emprego do eletrodo com

revestimento celulósico, é médio.

Formação de gotas

Médias até grandes são as gotas que se formam nos

processos de solda em que se utiliza eletrodo com o tipo de

revestimento em estudo.

Corrente e polaridade

Estes eletrodos podem ser usados com ambas as

correntes. Geralmente se utiliza com corrente contínua e

polaridade invertida, ou seja, o eletrodo no pólo positivo e peça

no negativo.

Posição para soldar

Em todas as posições podem-se soldar peças, quando

se usa eletrodo com revestimento celulósico.

Profundidade de penetração

Com este tipo de eletrodo consegue-se uma penetração

muito boa.

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SENAI-PR

Manejo

É de fácil manejo com arco curto o trabalho de solda ao

se utilizar o eletrodo assim revestido.

Tipo de escória

O eletrodo com revestimento celulósico apresenta pouca

formação de escória, que tem forma delgada e se cristaliza

rapidamente.

Aplicação

Este tipo de eletrodo presta-se especialmente para

aplicações difíceis e trabalhos de grande resistência.

Eletrodo com revestimento ácido

O eletrodo com revestimento ácido é recoberto de óxido

de ferro, óxido de manganês e outros desoxidantes.

A posição de trabalho mais recomendada para este tipo

de eletrodo é a plana.

Eletrodo com revestimento oxidante

O revestimento deste tipo de eletrodo assim se denomina

porque contém óxido de ferro (hematita), podendo ter ou não

óxido de manganês.

Sua penetração é pequena e suas propriedades

mecânicas muito ruins. É usado em trabalhos nos quais o

aspecto do cordão é mais importante do que sua resistência.

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SENAI-PR

OBSERVAÇÃO:

Em alguns tipos de revestimentos são adicionadas

partículas metálicas que dão ao eletrodo outras características

como:

w maior rendimento de trabalho (pó de ferro);

w propriedades definidas (ferro ligas).

Funções de revestimento

As funções do revestimento são muitas. Vamos, a seguir,

discriminar as mais importantes e dividi-las em três grupos:

Funções elétrica

Tornar o ar entre o eletrodo e a peça melhor condutor,

facilitando a passagem da corrente elétrica, o que permitirá

estabelecer e manter o arco estável (ionização).

Função metalúrgica

Formar uma cortina gasosa para envolver o arco e o

metal em fusão, impedindo a ação prejudicial do ar (oxigênio e

nitrogênio), e também adicionar elementos de liga e

desoxidantes para diminuir as impurezas.

Função física

Guiar as gotas de metal em direção à peça de fusão,

facilitando a soldagem nas diversas posições, e atrasar o

resfriamento do cordão através da formação da escória

proporcionando melhores propriedades mecânicas à solda.

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SENAI-PR

No comportamento de uma corrente elétrica de soldagem

distinguem-se três tipos de tensão:

Tensão sem carga

A tensão que antecede a iniciação do arco (60 a 70 volts

aproximadamente) denomina-se tensão sem carga.

Tensão de abertura do arco

Recebe o nome de tensão de abertura do arco aquela

que ocorre no momento de se fazer o arco (mínima).

Tensão de trabalho

A tensão de trabalho ocorre durante a soldagem (30 volts

aproximadamente).

Na soldagem com corrente alternada, seleciona-se

somente a intensidade de corrente (amperagem ) requerida.

Para a soldagem com corrente contínua, existem aparelhos

que exigem também da tensão.

Na corrente contínua ( polaridade ), esta troca de

polaridade, vem indicada nos folhetos sobre eletrodos.

Para calcular a intensidade normal de um eletrodo, toma-

se como base 35 ampères por milímetro de espessura do

núcleo.

Exemplo:

Para um eletrodo de 4mm de diâmetro a intensidade

normal será:

I = 4mm x 35 ampères/ mm

I = 140 ampères.

INTENSIDADE DE TENSÃO

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SENAI-PR

Os valores usuais apresentam-se na tabela seguinte:

Diâmetro Intensidade Tensão

do eletrodo aproximada aproximada

( MM ) (A ) (V )

35 18

2 70 19 a 21

3 105 22 a 25

4 140 26 a 28

5 175 29 a 30

210 31 a 36

OBSERVAÇÃO:

Estes valores poderão ser aumentados ou diminuídos

de 5 a 15% de acordo com o eletrodo e a máquina a utilizar.

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SENAI-PR

ww Quanto à peça:

A peça a ser soldada deve ser limpa de óxidos, gordura,

tinta ou qualquer tipo de impureza.

Observação:

Em alguns trabalhos (grades, portões, vitrais) a

preparação consiste apenas na limpeza de óxidos e outras

impurezas, porém, em soldagem de maior responsabilidade

faz-se necessário o uso de processos auxiliares, tais como

preaquecimento, pós-aquecimento, uso de respaldo,

dispositivos, chanfros etc.

ww Quanto à máquina:

Equipar a máquina com todos os acessórios

necessários para a execução da solda é condição determinante

para se obter um bom trabalho.

Deve ser a máquina regulada corretamente em função

do diâmetro do eletrodo e da espessura do material a ser

soldado.

ww Quanto ao eletrodo:

Seleciona-se o eletrodo de acordo com o material a ser

soldado.

ww Quanto ao local de soldagem:

O local de soldagem deve antender à segurança.

PREPARAÇÃO PARA A SOLDAGEM

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SENAI-PR

Introdução

As causas mais comuns de defeitos na solda ocorrem

em paradas obrigatórias para a substituição do eletrodo e

término do cordão. Para evitar esses defeitos e realizar uma

boa soldagem, devemos levar em conta, entre outros, os

sequintes fatores:

w Preparação para a soldagem;

w Início do cordão;

w Reinício do cordão;

w Término do cordão.

Vamos analisar cada um desses fatores separadamente

Início do cordão de solda

No início do cordão de solda deve-se observar que o

ângulo do eletrodo seja adequado para a posição de soldagem

e fazer o possível para abrir o arco elétrico num só resvalo.

Reinício do cordão de solda (emenda do cordão)

Quase sempre os defeitos encontrados em soldas

executadas com eletrodos se constituem em porosidades que

ocorrem nas emendas, quando é necessário trocar o eletrodo.

Para evitar esses defeitos se faz necessário:

w Deixar a unha corretamente posicionada na parada do

eletrodo.

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SENAI-PR

Preparar a unha adequadamente quando for necessário.

Observação

Para preparar a unha pode-se usar lixadeira, esmeril ou

a própria talhadeira.

w Reabrir o arco corretamente.

Término do cordão de solda

Ao terminar o cordão de solda, deve-se eliminar lentamente

o ângulo do eletrodo para que seja mantida a igualdade ao longo

do cordão.

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SENAI-PR

Os eletrodos realizam movimentos diferentes à medida

avançam em uma soldagem. Estes movimentos recebem o

nome de oscilação, são diversos e estão determinados

principalmente pela classe de eletrodos e pela posição da

união.

Movimento ziguezague (longitudinal)

É o movimento em ziguezague, no sentido longitudinal,

que o eletrodo descreve ao longo do cordão e que se efetua

em linha reta.

Este movimento é utilizado em posição plana para manter

a cratera quente e possibilitar uma boa penetração.

Quando se solda em posição vertical ascendente, sobre

cabeça e em juntas muitos finas, utiliza-se este movimento

para evitar acumulação de calor e impedir, assim, que o

material depositado goteje.

Movimento circular

Em cordões de penetração em que se requer pouco

depósito, utiliza-se essencialmente o movimento circular. Sua

aplicação é freqüente em ângulos interiores, porém não para

enchimentos ou camadas superiores.

À medida que avança, o eletrodo descreve uma trajetória

circular.

MOVIMENTOS DOS ELETRODOS

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SENAI-PR

Movimento semicircular

Uma fusão total das juntas a soldar é garantida pelo

movimento circular. O eletrodo move-se através da junta,

descrevendo um arco ou meia lua, o que assegura a boa fusão

nas bordas. É recomendável, esse movimento em juntas

chanfradas e enchimento de peças.

Movimento ziguezague (transversal)

O eletrodo move-se de lado a lado enquanto avança.

Este movimento é utilizado principalmente para efetuar

cordões largos.

Obtêm-se um bom acabamento em seuas bordas, facilita

a subida da escória à superfície, permite o escapamento dos

gases com maior facilidade e evita a porosidade no material

depositado. Este movimento utiliza-se de todas as posições

para soldar.

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SENAI-PR

Movimento entrelaçado

O movimento entrelaçado é usado geralmente em

cordões de acabamento.

Em tal caso se aplica ao eletrodo uma oscilação lateral

que cobre totalmente os cordões de enchimento. É de grande

importância que o movimento seja uniforme, porquanto se

corre o risco de ter uma fusão deficiente nas bordas de união.

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SENAI-PR

Pequenas gotas de metal fundido que saltam no ato dasoldagem, em todas as direções são chamadas de respingo.Podem estar entre 100º e 1700º e seu diâmetro pode chegaraté 6mm. São responsáveis por queimaduras no soldador etambém pôr incêndios, se caírem sobre material combustível.

Observação: Os riscos acima citados deixam de existirse o soldador se proteger com o E.P.I e trabalhar em local queofereça condições seguras.

Introdução

Na soldagem a arco diversas variáveis deve ser levadasem conta principalmente as seguintes:

w ajuste da corrente;w comprimento do arco;w velocidade de avanço;w ângulo do eletrodo.

Ajuste da corrente

A corrente fornecida pela máquina deve variar de acordocom o diâmetro do eletrodo.

Quando o diâmetro do eletrodo vem indicado emmilímetros, aplica-se a constante 35, ou seja; para cada ummilímetro usam-se 35 ampères.

Exemplo:

Calcular a intensidade da corrente conveniente parasoldar com eletrodo revestido de 3,2mm de diâmetro.

Solução:

Se para cada milímetro usam-se 35 ampères,multiplicando-se 3,2 por 35 ampères vamos encontrar a

amperagem aproximada para soldar com eletrodo revestido

de 3,2mm de diâmetro.

RESPINGOS

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SENAI-PR

Então, se 3,2 x 35=112, para soldar com eletrodo revestido

de 3,2 mm de diâmetro usam-se aproximadamente 112

ampères.

Comprimento do arco

Para determinar o comprimento do arco aplica-se a

seguinte regra:

O comprimento do arco nas soldagens com eletrodos

revestidos deve ser igual ou ligeiramente inferior ao diâmetro

do núcleo do eletrodo que está sendo usado.

Exemplo:

O comprimento do arco, para um eletrodo revestido de

1/8 (3,175mm), deve ser mantido entre 2,5 à 3,175mm de

afastamento.

Na tabela a seguir podemos observar algumas diferenças

na soldagem, quando trabalhamos com arco curto ou arco

longo.

ARCO CURTO ARCO LONGO

maior penetração menor penetração

solda menos espalhada solda mais espalhada

menos respingos excesso de respingos

Velocidade de avanço

Varia a velocidade de avanço de acordo com a intensidade

da corrente, com a dimensão da peça e com o tipo de cordão

desejado.

Ângulo do eletrodo

O ângulo do eletrodo varia de acordo com a posição de

soldagem e, também em função do formato da peça a ser

soldada.

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SENAI-PR

Uma boa solda deve oferecer, entre outras vantagens,

segurança e qualidade.

Para estes objetivos é necessário que os cordões de

solda sejam efetuados com o máximo de habilidade, boa

regulagem da intensidade e boa seleção de eletrodos.

Características de uma boa solda

(Veja quadro ilustrado no final da apostila)

Uma boa solda deva possuir as seguintes características:

w boa penetração;.

w isenta (descontinuidade);

w fusão completa;

w ausência de porosidade;

w boa aparência: e

w ausência de rachaduras..

Boa penetração

Obtém-se boa penetração quando o material depositado

funde a raiz e estende-se por baixo da superfície das partes

soldadas.

Isenta de escavações

Consegue-se uma solda isenta de escavações quando,

junto ao pé dessa escavação, não se produz no metal base

nenhum afundamento que estrague a peça.

Fusão completa

Obtém-se uma boa fusão quando o metal base e o metal

depositado formam uma massa homogênea.

SOLDAGEM (CARACTERÍSTICAS,

QUALIDADES, RECOMENDAÇÕES)

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SENAI-PR

Ausência de porosidade

Uma boa solda está livre de poros quando, em sua

estrutura interior, não existem bolhas de gás, nem formação

de escória.

Boa aparência

Uma solda tem boa aparência quando se aprecia, em

toda a extensão da união, um cordão de solda uniforme, sem

fendas nem saliências.

Ausência de rachaduras

Uma solda sem rachaduras apresenta-se quando, em

toda a extensão do material depositado, não existem

rachaduras ou fissuras.

Descontinuidades

A interrupção das estruturas típicas de uma peça

caracteriza o que se chama descontinuidade no que se refere

à homogeneidade de características físicas, mecânicas ou

metalúrgicas. A descontinuidade só deve ser considerada

defeito quando, por sua natureza, dimensão ou efeito

acumulado, tornar a peça inaceitável, já que não satisfaz os

requisitos mínimos da norma técnica aplicável.

As descontinuidades de juntas soldadas e obtidas por

processo de soldagem por fusão podem ser classificadas em

três grandes grupos:

a) Descontinuidades relacionadas ao processo e

procedimento de soldagem. Neste caso incluem-se

os fatores geométricos, tais como o desalinhamento,

embicamento, concavidade ou convexidade

excessiva do metal de solda, deformação angular

excessiva, depósito insuficiente, falta de fusão, falta

de penetração, mordedura, penetração excessiva,

reforço excessivo, sobreposição, solda em ângulo

assimétrico.

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SENAI-PR

Outras descontinuidades inscritas neste item são o

repuxe da cratera, inclusões de escória, respingos, inclusões

de W, abertura do arco.

b) Descontinuidade metalúrgica do tipo trinca a frio

induzida pelo hidrogênio, trinca de solidificação, de

coesão lamelar, trinca de reaquecimento. Aqui

também se inserem a porosidade, a alteração

microestrutural da ZAT, a segregação do MB e ZAT e

a laminação do metal base.

c) Descontinuidade relacionada ao projeto, que influi no

tipo da junta, e outros aspectos relacionados à

concentração de tensões.

Além de incendio ou explosão, os maiores perigos em

soldagem elétrica são queimaduras e danos nos olhos.

Para prevenir os choques, o soldador não deve formar

um condutor entre pólos de eletricidade como, por exemplo,

pisar sobre uma ponte rolante ao soldar uma viga do telhado,

ou pisar na terra ao soldar uma plataforma de laminação. Aqui,

existe sempre uma possibilidade de passagem de grandes

descargas elétricas. Pelas mesmas razões, o soldador nunca

deve trabalhar numa poça d’água ou num chão excessivamente

úmido, trocar eletrodo com a mão nua, deslocar uma máquina

de solda ligada etc... .O cabo terra da instalação elétrica deve

ser ligado firmemente, evitando a sua queda.

Previnem-se acidentes provocados por queimaduras,

usando-se roupas adequada. Recomendam-se luvas com

mangas ¾ três quartos de raspa de couro com espessura de

1,5 mm, sem esforço nos dedos, um avental de raspa de raspa

de couro, sem costuras, de 2mm de espessura e polainas ou

protetores das pernas. As calças não devem ter bainhas e

nunca devem ser enfiadas nas botas. O macacão deve ser

abotoado no pescoço. Não deve haver bolsos ou reentrância.

Para soldagem a quente é usada roupa especial protetora e

refletor do calor.

SEGURANÇA EM SOLDAGEM ELÉTRICA

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SENAI-PR

A mascara melhor é do tipo capacete, com proteção

superior, com visor móvel que pode ser levantado na hora de

limpar a escória, deixando os olhos protegidos com vidro

transparente.

Os vizinhos do soldador não devem olhar para o arco,

nem de longe, e devem ser protegidos por biombos. Não devem

olhar também, para uma parede branca, iluminada pelo arco,

em virtude do alto poder refletor desta.

O ideal é pintar o local de soldagem com cores foscas e

não muito claras.

A intoxicação pelo ozona e fumos deve ser evitada com

uma boa ventilação.

Os fumos de zinco, manganês, cobre, chumbo e cádmio

são venenosos, devendo, portanto, ser usada máscara especial

contra gases, quando se trabalha com eles.

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SENAI-PR

Junta é a região onde duas ou mais peças serão unidas

por um processo de soldagem.

São diversas as formas que se apresentam nas uniões

das peças e estão estreitamente ligadas à preparação das

mesmas.

Estas formas de união são realizadas nas montagens

de estruturas e outras tarefas executadas pelo soldador.

Tipos

Geralmente se apresentam nos seguintes tipos:

w Juntas de topo;

w Juntas sobrepostas;

w Juntas de ângulo;

w Juntas de quina.

Juntas de topo

Conhecem-se como juntas de topo aquelas cujas bordas

das chapas a soldar tocam-se em toda sua extensão, formando

um ângulo de 180º entre si. Este tipo de junta efetua-se em

todas as posições, subdividindo-se em:

w Juntas de topo em bordos retos.

w Juntas de topo em bordos chanfrados em V.

w Juntas de topo em bordos chanfrados em X .

JUNTAS (TIPOS)

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SENAI-PR

Junta de topo em bordas retas.

Quando as bordas das chapas não requerem preparação

mecânica recebem o nome de juntas de topo em bordas retas.

Usam-se esses tipos de junta na união de chapas até

6mm de espessura, Estas juntas para peças não devem ser

submetidas a grandes esforços. Quando a espessura da

chapa passar de 3mm, a separação será determinada pelo

diâmetro do núcleo do eletrodo.

Juntas de topo em bordas chandradas em V

Juntas nas quais as bordas das peças a soldar requerem

preparação mecânica de tal forma que ao uni-las, formem

um V entre si são conhecidas com juntas de topo em bordas

chanfradas em V.

É necessário esse tipo de junta na soldagem de peças

cuja espessura varia entre 6 a 12 mm. e mediante esta

preparação consegue-se boa penetração da solda, como

também o completo enchimento de toda a seção.

OBSERVAÇÃO

O ângulo chanfrado neste tipo de junta varia entre 60º a

70º dependendo da espessura da peça.

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SENAI-PR

Este tipo de junta é satisfatória para suportar condições

de esforços normais.

Juntas de topo em bordas chanfradas em X

Refere-se este tipo de junta,à preparação mecânica que

se efetua em ambas as arestas das bordas a soldar de tal forma

que, ao unir essas bordas, formem um X entre si.

Este tipo de junta é freqüente em união de peças que

serão submetidas a grandes esforços. Aplica-se para todas

as posições, em chapas que ultrapassam 18mm de

espessura, as quais podem ser soldadas com facilidade por

ambos os lados.

Observação

O ângulo dos chanfros desta soldagem varia de 45º a

60º, dependendo do esforço a que será submetida a peça.

Juntas sobrepostas

Em juntas sobrepostas, as bordas das chapas não

requerem preparação mecânica, uma vez que, como o nome

mesmo diz, as juntas são sobrepostas. A largura da

sobreposição dependerá da espessura da chapa.

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SENAI-PR

OBSERVAÇÕES:

1. Para chapas de 10mm de espessura, a sobreposição

será de 40 a 70mm.

2. Quando não se exigir peça a ser soldada grandes

esforços mecânicos, não será necessário soldar

ambos os lados da sobreposição .

A este tipo de junta pertencem também as uniões com

cobre junta de esforços, e há ainda, as simples e duplas. Como

seu nome indica, servem para reforçar as uniões de topo,

realizadas segundo se observa nas figuras.

Juntas em ângulo em T

Juntas em ângulo em T são aquelas em que as peças,

devido à sua configuração, formam ângulos interiores e

exteriores no ponto de soldar .

Devido a esta particularidade, em alguns casos as bordas

não requerem preparação mecânica.

49SENAI-PR

Juntas em quina

Em juntas em quina os dois componentes estão próximos

e em ângulo.

OBSERVAÇÃO:

É aconselhável soldar as uniões em T, alternadamente, para

evitar deformações.

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SENAI-PR

As posições de soldagem referem-se exclusivamente

ao posicionamento do eixo de soldagem nos diferentes

planos a soldar.

Basicamente são quatro as posições, e todas exigem

um conhecimento e domínio perfeito do soldador para a

execução de solda de juntas.

Na execução do cordão de solda elétrica aparecem

peças que nemsempre podem ser colocadas em posição

cômoda. Segundo o plano de referências, foram estabelecidas

as quatro posições seguintes:

w posição plana ou de nível.

w posição horizontal.

w posição vertical.

w posição sobre cabeça.

Posição plana ou de nível

Quando a peça recebe a solda colocada em uma posição

plana ou de nível, o procedimento ocorre em posição

denominada plana ou de nível.

O material adicional vem do eletrodo que está com a

ponta para baixo.

POSIÇÕES DE SOLDAGEM

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SENAI-PR

Posição horizontal

Quando as arestas ou face das peças a soldar estão

colocadas em posição horizontal sobre um plano vertical, tal

posição, como é óbvio, recebe o nome de posição horizontal. O

eixo da soldagem estende-se horizontalmente.

Posição vertical

Posição vertical é aquela em que a aresta ou eixo da

zona a soldar recebe solda em posição vertical. O eletrodo é

colocado aproximadamente na posição horizontal e

perpendicular ao eixo de soldagem.

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SENAI-PR

Posição sobre cabeça

A peça colocada a uma altura superior à da cabeça do

soldador, recebe a solda por sua parte inferior. O eletrodo

posiciona-se com o extremo apontado para cima,

verticalmente. Esta posição é a inversa à posição plana ou de

nível.

53SENAI-PR

54SENAI-PR

Tabela I

Características Recomendações Identificação

de defeitos

Use a intensidade para

obter a penetração de -

sejada.

Selecione os chanfros

Boa corretamente no caso

penetração de peças que devam

ser chanfradas.

Deixe a separação ade-

quada entre as peças

a soldar.

Use uma oscilação ade-

Isenta de quada e com a maior

uniformidade possível.

escavações Mantenha a altura do

arco.

A oscilação deve cobrir

as bordas da junta.

A corrente adequada

Boa produzirá depósitos e

fusão penetração correta.

Evite que o metal em

fusão se deposite fora

da posição.

Limpe devidamente o

material base.

Permita mais tempo à

fusão, para que os ga-

ses escapem.

Ausência de Use uma intensidade

porosidade de corrente apropriada.

Mantenha a oscilação

de acordo com a junta.

Use o eletrodo ade-

quado. Mantenha o

arco a uma distância

apropriada.

CARACTERISTICAS DE UMA BOA SOLDA

55SENAI-PR

Características Recomendações Identificação

de defeitos

Evite o requerimento por

Boa depósito excessivo.

apariência Use oscilações uniforme.

Evite os excessos de in-

tensidade.

Evite soldar em fileiras,

em aços especiais.

Faça solda de boa fusão.

Proporcione a largura e a

altura do cordão, de acor-

do com a espessura da

Ausência de peça.

rachaduras Mantenha as uniões, com

separação apropriada e

uniforme.

Trabalhe com a intensida-

de própria para o diâmetro

do eletrodo.

Preaqueça o material de

base, em caso de peças

de aço ao carbono, de

grande espessura.

Tabela II

56SENAI-PR

ELETRODO REVESTIDO(defeito, causas e soluções nas soldagens

Defeito Causa Soluções

1. Terra com mau contato 1. Assegure bom contato Difícil abertura 2. Corrente inadequada 2. Ajuste a corrente de

de arco soldagem3. Eletrodo úmido 3. Resseque-os

1. Eletrodo inadequado 1. Consulte o catálogoMá aparência de eletrodosdo cordão 2. Velocidade inadequada. 2. Ajuste a velocidade

3. Corrente baixa ou alta 3. Ajuste a correntedemais

1. Corrente muito alta 1. Ajuste a corrente deExcesso de 2. Arco muito distante soldapenetração 3. Tipo de eletrodo errado 2. Encurte o arco

3. Use tabela de eletrodos

1. Material com excesso 1. Use eletrodos básicosde P e S 2. Prepare a peça dando

Trinca no 2. Rigidez da junta condições de penetracordão 3. Resfriamento brusco ção de solda

4. Eletrodo inadequado 3. Preaqueça e pós-aqueça

4. Consulte catálogo

1. Corrente baixa 1. Aumente a amperagemInclusões 2. Arco curto 2. Ajuste o arcona solda 3. Eletrodo inadequado 3. Mantenha o eletrodo

e ângulo negativo entre 60º e 70º

1. Desvio do arco 1. Aponte o eletrodoExcesso para o desvio

de respingos 2. Muita amperagem 2. Ajuste a amperagem3. Arco muito longo 3. Ajuste o arco

57SENAI-PR

Defeito Causa Soluções

1. Velocidade de solda 1. Diminua o avanço doexcessiva eletrodo

Porosidade 2. Impurezas na junta 2. Use eletrodos básicos3. Eletrodo inadequado 3. Reveja o catálogo4. Eletrodo úmido 4. Resseque-os

1. Projeto incorreto 1. Revise o projeto

2. Fixação mal feita 2. Use acessórios de

3. Superaquecimento fixação

da peça 3. Diminua a corrente

Empenamento 4. Bitola do eletrodo muito de soldagem

grande 4. Diminua o diâmetro

5. Pouco avanço da do eletrodosolda 5. Aumentar o avanço

6. Seqüência errada de 6. Estude a seqüência

trabalho correta

1. Corrente muito alta 1. Diminua a corrente

2. Arco muito distante 2. Aproxime o arco

Mordeduras 3. Movimento incorreto 3. De passe de raiz

do eletrodo 4. Diminua o avanço

4. Velocidade de avanço

muito alta

Sopro 1. Campo magnético quando 1. Mude o ângulo do

magnético se usa CC, causando o eletrodo

chamado arco voltaico 2. Troque o cabo terra

de lugar

3. Use placa de cobre4. Use máquina que opere

em CA .

Extinção do arco 1. Eletrodo úmido 1. Resseque os eletrodos

2. Eletrodo inadequado 2. Use eletrodos queoperem nas duascorrentes

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SENAI-PR

SÍMBOLOS DE SOLDA

É lógico que, todas as vezes que tivermos de efetuar um

trabalho por meio de solda, quer seja pelo arco voltaico, quer

seja pelo oxiacetilênico, devemos dar todas as informações

necessárias ao bom arco voltaico, quer seja pelo oxiacetilênico,

devemos dar todas as informações necessárias ao bom

andamento do serviço, por meio de instruções verbais, ou por

meio de plantas.

Mas o método mais completo de fornecer estas

informações, isto é, tipo de cordão, localização, tipo de entalhe,

número de cordões, suas dimensões, acabamento de solda,

etc., é o emprego de símbolos, hoje de uso universal.

O emprego de símbolos permite fornecer todas as

informações com respeito à solda, porém empregando um

mínimo de palavras ou números, como veremos a seguir.

Planas Juntas ou entalhes (cortes)

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SENAI-PR

SISTEMA CODIFICADO DE SOLDAGEM (ABNT)

O sistema de soldagem codificado tem por finalidade

trazer as seguintes vantagens:

a) Melhor estética dos desenhos.

b) Simplificar, racionalizar e reduzir o tempo de confecção

dos desenhos.

c) Eliminar detalhes nos desenhos.

d) Maior segurança dos projetos em caso de roubo ou

extravio.

e) Trazer um sistema de produção padrão entre

engenharia, métodos e processos, produção e controle

de qualidade.

Sistema utilizado

É utilizada uma seta na qual é colocada os diversos

símbolos de solda.

A seta indica a secção ou a linha onde deverá ser efetuado

o cordão de solda, e ela possui dois lados.

Exemplo:

Símbolos colocados no lado da seta

Um símbolo colocado no lado da seta indica que a solda

deverá ser feita no lado onde a seta está apontando.

Exemplo:

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SENAI-PR

Símbolos colocados no lado oposto à seta

Um símbolo colocado no lado oposto à seta indica que a

soldagem deverá ser feita do outro lado onde a seta está

apontando.

Exemplo:

Símbolos colocados nos dois lados da seta

Quando os símbolos são colocados nos dois lados da

seta, indica que a solda deverá ser feita em ambos os lados.

Exemplo:

61SENAI-PR

Símbolos básicos

São estes os símbolos básicos:

Símbolos auxiliares

Os símbolos auxiliares são usados em conjunto com os

símbolos básicos são de 3 tipos:

a) perfil do cordão;

b) acabamento;

c) cordão ao redor.

62SENAI-PR

a)Perfil do cordão de solda

b)Acabamento

São usadas letras que indicam o tipo de aparelho a ser

usado para obtenção do acabamento, mas não é indicado o

grau do acabamento.

Exemplo:

E – Esmerilhar

U – Usinar

c) Cordão ao redor

Os símbolos até aqui indicados mostravam cordões de

que deveriam ser feitos até uma mudança brusca de direção

da linha de solda.

Um pequeno círculo colocado na curva da seta indica

que a soldagem deverá processar-se em toda a linha,

independentemente de mudanças de direção.

Exemplo:

63SENAI-PR

Tipo de liga, especificação ou notas

São indicados na cauda da seta:

Exemplo:

Isto indica que a solda deverá ser realizada com o material

acima especificado.

Solda de ângulo

A altura da garganta (em mm) é indicada à esquerda do

símbolo de solda de ângulo.

O comprimento do cordão (em mm ) é indicado à direita

do símbolo (com dimensões) no próprio desenho. A não

existência destes dados indica que o cordão de soldas deverá

processar-se até mudança brusca de direção.

Solda descontínua

São indicados à direita do símbolo: o comprimento dos

cordões, seguidos do seu espaçamento.

a)SOLDA DESCONTÍNUA EM CADEIA

64SENAI-PR

b)SOLDA DESCONTÍNUA EM ESCALÃO

Solda topo a topo sem chanfro

São indicados (em mm) a distância entre as duas chapas

a soldar no meio do símbolo.

65SENAI-PR

Solda topo a topo com chanfro

São indicados:

a) o afastamento (no meio do símbolo);

b) a abertura do chanfro (no meio do símbolo);

c) o nariz e a penetração (à esquerda do símbolo ).

Sequência de solda

Ao determinar certa sequência de solda a fim de

diminuir o empenamento e as tensões. Esta sequência

deverá ser indicada por setas contendo o número de

sequência em um quadrado.

Exemplo:

°

°

°

°

°

°

°

°

°

°

66SENAI-PR

Isto significa que um único soldador soldará:

1) O lado esquerdo da alma;

2) O lado direito da alma;

3) A parte esquerda da aba inferior;

4) A parte direita da aba superior;

5) A parte esquerda da aba superior;

6) A parte direita da aba inferior.

No caso de trabalhar em dois soldadores, um fará as

seqüências impares, e outro as pares simultaneamente, para

não haver distorções.

Símbolos suplementares de soldas

Solda emtodocontorno

Soldagemno campo

De um ladocom projeçãolado oposto

Símbolos de solda por resistência elétrica

Disposições gerais

- A seta com seus símbolos deverá ser colocada

tantas vezes quantas forem as mudanças bruscas de

direção do cordão de solda, exceto quando o cordão for o

mesmo para todo o contorno da junta. Sendo que, nesse

caso, o símbolo correspondente deverá ser aplicado.

- A linha de referência deverá ser colocada sempre

na horizontal em relação ao desenho.

- Em juntas onde um dos componentes é chanfrado,

a seta deverá apontar para o componente em referência.

67SENAI-PR

Símbolos básicos usuais

APÊNDICEMetrologia e

Tecnologia Mecânicaaplicada à soldagem

71SENAI-PR

Introdução

O paquímetro é um instrumento usado para medir dimensões lineares: internas, externas

e de profundidade. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, na qual desliza uma

garra móvel. Abaixo, mostramos um paquímetro de uso geral; daí, seu nome: paquímetro

universal.

PAQUÍMETRO

O cursor ajusta-se à régua de modo a permitir sua livre movimentação, com um mínimo

de folga. Ele é dotado de uma escala auxiliar, chamada de nônio ou vernier. Essa escala

permite que se alcance uma maior precisão nas medidas.

O paquímetro universal é usado, especialmente, quando a quantidade de peças que se

quer medir é pequena e a precisão não é inferior a 0,02 mm, 1/128” ou .001.

71SENAI-PR

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SENAI-PR

CURIOSIDADES

Tipos – características e usos

Vejamos, agora, quais os tipos de paquímetros mais

conhecidos, bem como as características e os usos de cada

um:

Paquímetro universal: é utilizado em medições

externas, internas e de profundidade. Entre todos os outros, é

o tipo mais usado.

Nônio: designação dado pelosportugueses em homenagem a Pedro Nunes,a quem é atribuída sua invenção.

Vernier: denominação dada pelosfranceses em homenagem a Pierre Vernier, queeles afirmam ser o inventor.

As superfícies do paquímetro são planas e polidas,

geralmente de aço inoxidável. Suas graduações são aferidas

a 20°, podendo ser, também, em milímetros e polegadas.

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SENAI-PR

Paquímetro universal com relógio indicador:utilizado quando se necessita executar um grande númerode medições.

Paquímetro de profundidade: serve para medirprofundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos, etc.

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Paquímetro de bicos alongados: medição de partesinternas.

Paquímetro duplo: serve para medir dentes deengrenagens.

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SENAI-PR

Funcionamento com dois botões de controle

w Para conversão milímetro / polegada.

w Para zerar em qualquer posição.

Exatidão e longa vida

w De aço inoxidável e temperados, para uma vida longa,sem oxidação.

w Vareta retangular de profundidade para mediçõesmais precisas.

w Parafuso de trava para a corrediça.

w Desligamento automático após 5 minutos sem uso.

w Bateria de 1,5 Volts N° SR44W com vida útilaproximada de um ano.

Paquímetro eletrônico digital 150mm/ 6”

Legibilidade

w Display de 10 mm de altura com números nítidos, defácil leitura.

w A escala é graduada em centímetros e polegadasinteiras, identificados por setas.

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SENAI-PR

escala fixa

escala do cursor (nônio)

0

010

1 cm

Princípio do nônio

A escala do cursor é chamada de nônio ou vernier, emhomenagem a Pedro Nunes e Pierre Vernier, consideradosseus inventores.

Como podemos ver na figura a seguir, o nônio possuiuma divisão a mais que a unidade usada na escala fixa.

No sistema métrico, existem paquímetros em que o nôniopossui dez divisões equivalentes a nove milímetros. É o quenos mostra o detalhe da figura acima.

Há, portanto, uma diferença de 0,1 mm entre o primeirotraço da escala fixa e o primeiro traço da escala móvel. Comomostra a figura a seguir.

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SENAI-PR

Essa diferença é de 0,2 mm entre o segundo traço decada escala; de 0,3 mm entre os terceiros; e assim por diante...

Cálculo da aproximação

Vimos acima que há diferenças entre a escala fixa e aescala móvel de um paquímetro. Daí a necessidade de secalcular essa aproximação ou diferença. Veja, portanto, comose faz o cálculo da aproximação.

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Calcula-se a aproximação de um paquímetro, utilizandoa seguinte fórmula:

Aproximação = valor da menor divisão da escala fixa Número de divisões da escala móvel

Exemplos:Aproximação = 1 mm = 0,1 mm 10 divisões

Aproximação = 1 mm = 0,05 mm 20 divisões

Leitura no sistema métrico

A leitura, no sistema métrico, é feita da seguinte maneira:

w Verificar qual a indicação da escala fixa que está maispróxima do zero da escala móvel;

w À medida, dada pela escala fixa, devemos adicionar aque é obtida com a escala móvel. Para isso,multipliquemos a aproximação do paquímetro pelonúmero do traço do nônio que coincide com um traçoda escala fixa, após o zero da escala móvel.

79SENAI-PR

Verifique se acertou:

a) 3,65 mmb) 17,45 mm

Escala em milímetro e nônio com 50 divisões

Resolução = 1 mm/ 50 = 0,02 mm

Faça a leitura e escreva as medidas nas linhas

a) Leitura = _____________ mm

b) Leitura = _____________ mm

80SENAI-PR

Leitura68,00 mm => escala fixa 0,32 mm => nônio68,32 mm => total

a) Leitura = _____________ mm

b) Leitura = _____________ mm

81SENAI-PR

a) Leitura = _____________ mm

b) Leitura = _____________ mm

c) Leitura = _____________ mm

Não esqueça de calcular a resolução

do paquímetro. Faça a leiturae escreva as medidas:

82SENAI-PR

e) Leitura = _____________ mm

f) Leitura = _____________ mm

g) Leitura = _____________ mm

h) Leitura = _____________ mm

i) Leitura= ______________ mm

83SENAI-PR

j) Leitura = _____________ mm

k) Leitura = _____________ mm

l) Leitura = _____________ mm

m) Leitura = _____________ mm

n) Leitura = _____________ mm

84SENAI-PR

o) Leitura = _____________ mm

p) Leitura = _____________ mm

q) Leitura = _____________ mm

r) Leitura = _____________ mm

85SENAI-PR

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SENAI-PR

AÇOS AO CARBONO

São os que contêm, além do Ferro, pequenas porcenta-

gens de Carbono, Manganês, Silício, Fósforo e Enxofre.

Ferro

É o elemento básico da liga.

Carbono

Constitui, depois do ferro, o elemento mais importante.

Pode-se dizer que o carbono é o elemento determinativo do

aço: a quantidade de carbono determina ou define o tipo do

aço. A influência do carbono sobre a resistência do aço é mai-

or do que a de qualquer outro elemento.

Manganês

No aço doce, o manganês, em pequena porcentagem,

torna-se dútil e maleável. No aço rico em carbono, entretanto,

o manganês endurece o aço e aumenta-lhe a resistência.

Silício

O silício faz com que o aço se torne mais duro e tenaz.

Evita a porosidade e concorre para a remoção dos gases e

dos óxidos. Influi para que não apareçam falhas ou vazios na

massa do aço. É um elemento purificador.

Fósforo

Quando existe no aço em teor elevado torna-o frágil e

quebradiço, motivo pelo qual se deve reduzi-lo ao mínimo pos-

sível, já que não se pode eliminá-lo integralmente.

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SENAI-PR

Enxofre

É também um elemento prejudicial ao aço, tornando-o

granuloso e áspero, devido aos gases que produz na massa

metálica. O enxôfre enfraquece a resistência do aço.

Devido às necessidades industriais, a pesquisa e a ex-

periência levaram à descoberta de aços especiais, mediante

a adição e a dosagem de certos elementois, no aço carbono.

Conseguiram-se assim Aços-Ligas com características

tais como resistência à tração e à corrosão, elasticidade, du-

reza, etc. bem melhores do que as dos aços - carbono co-

muns.

Conforme as finalidades desejadas, os elementos adici-

onados aos aços - carbono para a obtenção de aços-ligas são

o Niquel, o Cromo, o Manganês, o Tungstênio, o Molibdênio, o

Vanádio, o Silício, o Cobalto e o Alumínio.

Níquel

Foi dos primeiros metais utilizados com sucesso para

dar determinadas qualidades ao aço. O níquel aumenta a re-

sistência e a tenacidade do mesmo, eleva o limite de elastici-

dade, dá boa dutilidade e boa resistência à corrosão.

O aço-níquel contém de 2 a 5% de níquel e de 0,1 a 0,5%

de carbono. Os teores de 12 a 21% de níquel e cerca de 0,1 %

de carbono produzem Aços Inoxidáveis (“Stainless Steel”) e

apresentam grande dureza e alta resistência.

Cromo

Dá também ao aço alta resistência, dureza, elevado li-

mite de elasticidade e boa resistência à corrosão.

AÇOS ESPECIAIS OU AÇOS-LIGAS

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SENAI-PR

O aço-cromo contém de 0,5 a 2% de cromo e de 0,1 a

1,5% de carbono. O aço-cromo especial, do tipo inoxidável,

contém de 11 a 17% de cromo.

Manganês

Os aços com 1,5 a 5% de manganês sâo frágeis. O

manganês, entretanto, quando adicionado em quantidade con-

veniente, aumenta a resistência do aço ao desgaste e aos

choques, mantendo-o dútil.

O aço-manganês contém usualmente de 11 a 14% de

manganês e de 0,8 a 1,5% de carbono.

Tungstênio

´É geralmente adicionado aos aços com outros elemen-

tos. O tungstênio aumenta a resistência ao calor, a dureza, a

resistência à ruptura e o limite de elasticidade.

Os aços com 3 a 18% de tungstênio e 0,2 a 1,5% de

carbono apresentam grande resistência mesmo em elevada

temperatura.

Molibdênio

Sua ação nos aços é semelhante à do tungstênio. Em-

prega-se, em geral, adicionando com o cromo, produzindo os

aços cromo-molibdênio, de grande resistência, principalmen-

te a esforços repetidos.

Vanádio

Melhora, nos aços, a resistência à tração, sem perda de

dutilidade, e eleva os limites de elasticidade e de fadiga.

Os aços-cromo-vanádio contêm, geralmente, de 0,5 a

1,5% de cromo, 0,15 a 0,3% de vanádio e de 0,13 a 1,1% de

carbono.

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Silício

Aumenta a elasticidade e a resistência dos aços.

Os aços-silício contém de 1 a 2% de silício e de 0,1 a

0,4% de carbono.

O silício tem o efeito de isolar ou suprimir o magnetismo.

Cobalto

Influi favoravelmente nas propriedades magnéticas dos

aços. Além disso, o cobalto, em associação com o tungstênio,

aumenta a resistência dos aços ao calor.

Alumínio

Desoxida o aço. No processo de tratamento termo-quí-

mico chamado nitretação, combina-se com o azoto, favore-

cendo a formação de uma camada superficial duríssima.

91SENAI-PR

TIPO DO AÇO-LIGA

AÇOS-NÍQUEL

AÇOS-CROMO

AÇOS CROMO E NÍQUEL

AÇOS MANGA

NÊS

AÇOS-SILÍCIO

PORCENTAGEMDA ADIÇÃO

1 a 10 %de níquel

10 a 20 %de níquel

20 a 50 %de níquel

11 a 17 %de cromo

20 a 30 %de cromo

0,5 a 1,5 %de cromo1,5 a 5 %de níquel

8 a 25 %de cromo18 a 25%de níquel

7 a 20%de manganês

1 a 3 %de silício

Até 6 %de cromo

Resistem bem a ruptura e aochoque, quando temperadose revenidos

Resistem bem a traçãoMuito duros - Temperáveisem jato de ar

InoxidáveisResistentes aos choquesResistentes elétricos

Resistem bem a rupturaDurosNão resistem aos choques

Resistem a oxidação, mesmo a altas temperaturas

Grande resistênciaGrande dureza - Muita resistência aos choques,torção e flexão

InoxidáveisResistentes à ação do calorResistentes à corrosão de elementos químicos

Resistência à rupturaElevado limite de elasticidade Propriedade de anular omagnetismo

Molas - Chapas de induzidosde máquinas elétricasNúcleos de bobinas elétricas

Extrema durezaGrande resistência aos choques e ao desgaste

Mandíbulas de britadoresEixos de carros e vagõesAgulhas, cruzamentos e curvas de trilhosPeças de dragas

Portas de fornos - RetortasTubulações de águas salinase gases - Eixos de bombasVálvulas - Turbinas

Virabrequins - Engrenagens Eixos - Peças de motores degrande velocidade - Bielas

Inoxidáveis

Válvulas de motores térmicosResistências elétricasCutelariaInstrumentos de medida

Esferas e rolos de rolamentosFerramentasProjetis - Blindagens

Válvulas de motores aexplosão Fieiras - Matrizes

Aparelhos e instrumentos de medida - Cutelaria

Blindagem de naviosEixos - Hastes de freiosProjetis

Peças de automóveisPeças de máquinasFerramentas

CARACTERÍSTICAS DO AÇO USOS INDUSTRIAIS

92SENAI-PR

TIPO DO AÇO-LIGA

AÇOSSILÍCIO-

MANGANÊS

AÇOSTUNGSTÊNIO

AÇOSMOLIBDÊNIO

AÇOSVANÁDIO

AÇOSCOBALTO

AÇOS RÁPIDOS

AÇOS ALUMÍNIO-

CROMO

PORCENTAGEMDA ADIÇÃO

1% silício1% manganês

1a 9 %de tungstênio

-

8 a 20% detungstênio

1 a 5 % devanádio

Até 8 % demolibdênio

3 a 4 % decromo

0,85 a1,20 % dealumínio

0,9 a 1,80 %de cromo

-

-

Grande resistência a ruptura Elevado limite de elasticidade

Dureza - Resistência a ruptura - Resistência aocalor da abrasão (fricção)Propriedades magnéticas

Dureza - Resistência a ruptura - Resistência aocalor da abrasão (fricção)

Dureza - Resistência a ruptura - Resistência aocalor da abrasão (fricção)

Excepcional dureza em virtudeda formação de carbonetoResistência de corte, mesmocom a ferramenta aquecidaao rubro, pela alta velocidadeA ferramenta de aço rápidoque inclui cobalto, consegueusinar até o aço-manganês,de grande dureza

Possibilita grande dureza superficial por tratamentode nitretação (termo-químico)

Camisas de cilindro removíveis,de motores a explosão e decombustão internaVirabrequins - EixosCalibres de medidas dedimensões fixas

Ferramentas de corte, de todos os tipos, para altasvelocidadesCilindros de laminadoresMatrizesFieirasPunções

Propriedades magnéticasDureza - Resistência aruptura - Alta resistênciaà abrasão (fricção)

Não é comum o aço-molibdênio simples - O molibdênio se as-socia a outros elementos

Não é usual o aço-vanádiosimples - O vanádio se as-socia a outros elementos

Ímãs permanentesChapas de induzidosNão é usual o aço-cobaltosimples

Ferramentas de corte paraaltas velocidadesMatrizesFabricação de ímãs

Molas diversasMolas de automóveis e de carros e vagões

CARACTERÍSTICAS DO AÇO USOS INDUSTRIAIS

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SENAI-PR

FERRO FUNDIDO

Tipos, usos, características

O ferro fundido é um material metálico refinado em for-

nos próprios, chamados fornos cubilô. Compõe-se, na sua

maior parte, de Ferro, pequena quantidade de Carbono e quan-

tidades também pequenas de Manganês, Silício, Enxofre e

Fósforo. Define-se o ferro fundido como uma Liga Ferro-Car-

bono que contém de 2,5% a 5% de carbono.

O ferro fundido é obtido na fusão da gusa; é, portanto,

um ferro de segunda fusão.

As impurezas do minério de ferro e do carvão deixam,

no ferro fundido, pequenas porcentagens de Silício, Manganês,

Enxofre e Fósforo.

O Silício favorece a formação de Ferro Fundido Cinzen-

to.

O Manganês favorece a formação de Ferro Fundido

Branco.

Tanto o silício como o manganês melhoram as qualida-

des do ferro fundido. O mesmo não acontece com o Enxofre e

o Fósforo, cujas porcentagens devem ser as menores possí-

veis para não prejudicarem sua qualidade.

É fácil de ser trabalhado pelas ferramentas manuais e

de ser usinado nas máquinas. Peso específico: 7,8g/cm3.

Funde-se a 1.200oC, apresentando-se muito líquido, con-

dição que é a melhor para a boa moldagem de peças.

Pelas suas características, o ferro fundido cinzento se

presta aos mais variados tipos de construção de peças e de

máquinas, sendo, assím, o mais importante do ponto de vista

da fabricação mecânica.

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Principais ferros fundidos

Branco: Resultante do resfriamento brusco após

moldagem, tendo todo o C combinado com o ferro, formando

a cementita.

É duro e quebradiço, sendo usado onde há severa

abrasão sem impacto.

Por ser duro e quebradiço, sua soldabilidade é conside-

rada difícil. Consegue-se médios resultados.

Maleável: Pega-se o ferro fundido branco e dá-se o se-

guinte tratamento térmico:

a) 36 horas de aquecimento até atingir 920oC.

b) 16a 45 horas na temperatura de 920oC.

c) Resfriamento até 760oC em 5 horas.

d) De 760oC até 700oC em 50 horas.

e) Até temperatura ambiente 24 horas.

O resultado é o ferro fundido maleável. Um tipo de ferro

fundido que tem o C livre em forma de flocos, por isso é de

soldagem impossível.

Este ferro fundido é usado para fabricação de peças

como tampa de diferencial, terminal de cruzeta de cardans,

engrenagens de torno, etc.

Nodular: É um ferro fundido que tem o C livre em forma

de nódulos de grafite (esferoidal). Por isto é resistente. Con-

segue-se com adição de gusa e ferro magnésio.

Existem 2 tipos:

a) Nodular austenítico - não soldável;

b) Nodular ferrítico - soldável.

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Usar eletrodos da norma AWS E-Ni-Fe.

Cinzento: É un ferro fundido que tem todo o C livre em

forma de lâminas de grafite.

É obtido através do gusa com limalha de ferro no forno.

Deve ser soldado com eletrodo da Norma AWS E-Ni-Ci.

INOXIDÁVEIS

O aço inoxidável foi descoberto por Udin, um físico fran-

cês. Sua definição é que trata-se de uma liga ferrosa com teor

de Cr entre 11 a 30%.

A função do Cr é a combinação com o oxigênio do ar

formando uma película protetora de óxido de Cr, evitando des-

ta forma a formação do óxido de ferro (ferrugem). Séries dos

Aços: AISI 200, 300, 400, 500, 600.

Estes aços são pouco usados no Brasil.

a) Aços 200:

Cr - 16 a 25%

Ni - 1,5 a 6%

Mn - 6 a 15%

C - Máx. 0,2%

Estes aços são os mais usados no Brasil.

São austeníticos.

Não magnéticos.

Não temperáveis.

De difícil usinagem.

b) Aços 300:

Cr - 16 a 27%

Ni - 6 a 22%

C - Máx 0,2%

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São magnéticos.

Não temperáveis.

Sua temperatura crítica é de 475oC. Pré-aquecer 550oC

e usar eletrodo da mesma classificação. Ou soldar a frio com

eletrodo da classe E-312-15. O mais usado é o AISI 430, é o

aço indicado para estampagem.

c) Aços 400:

1. ferríticos:

Cr - 16 a 30%

C - Máx. 0,3%

É um aço duro.

Temperável.

Magnético.

Resiste à corrosão e ao desgaste.

2. martensíticos:

Cr - 12 a 18%

C - Máx. 0,15 a 1,20%

Os mais usados desta classificação:

403 - Para lâminas forjadas de turbinas;

410 e 414 - Para assento de válvulas;

416 - Para hastes de válvulas;

420 - Para cutelaria.

Resistente a corrosão e a altas temperaturas.

Resistente a vapor superaquecido.

Indicado para caldeiraria.

d) Aços 500:

Perlítico-martensítico

Cr - 4 a 6%

Mo - 2% Máx.

C - 0,25% Máx.

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SENAI-PR

IDENTIFICAÇÃO DOS METAIS

Considerações Iniciais

A correta identificação do metal de base e do metal de

adição é indispensável na execução de qualquer solda. No caso

das soldas de produção, a discriminação é antecipadamente

fornecida, porém, no caso de soldas de manutenção, normal-

mente o soldador é que deverá possuir recursos próprios que

o habilitem a distinguir qual o metal de base, para então esco-

lher o metal de adição e definir a técnica operatória e o proces-

so de soldagem.

Se por um lado em casos mais difíceis e de maior

responabilidade são necessários os recurso de um laborató-

rio de pesquisas metalúrgicas, por outro, com conhecimentos

básicos e dentro dos recursos de oficina há possibilidade ple-

na de identificação. Essa identificação poderá ser rápida e sim-

ples, como por exemplo a distinção entre um metal ferroso e

outro não ferroso, ou entre o cobre e o alumínio. Mas poderá

também exigir maior prática e certos recursos na distinção,

por exemplo, entre ligas de cobre, ou de alumínio ou mesmo

entre aços inoxidáveis.

Para tanto, lançamos mão de uma série de testes fá-

ceis, rápidos e eficientes, mas que exigem treinamento ante-

cipado para que se tenha a correta interpretação dos resulta-

dos.

Testes para Identificação dos Metais

Teste Visual

A coloração da peça, a presença ou não de oxidações e/

ou incrustações, e o exame de fratura recente são dados que

já nos podem situar. Por exemplo se é ferro fundido, em fratu-

ra recente; a cor avermelhada indicará a presença do cobre

na liga; a presença de oxidação deverá excluir o aço inoxidável

e outras ligas não ferrosas.

98SENAI-PR

99SENAI-PR

CONCEITOS E MEDIDAS

Conceituação

ABENDE - Associação Brasileira de Ensaios não Destrutivos.

ABM - Associação Brasileira de Metais.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABRAMAN - Associação Brasileira de Manutenção.

ABS - Associação Brasileira de Soldagem.

Aço - Liga ferro-carbono contendo geralmente 0,008% C até aproximadamente 2,0%,

além de certos elementos residuais, resultantes dos processos de fabricação.

Aços Cr-Ni-Mo - São aços com teores de 0,25 a 0,5% C, 1 a 2% Cr e 0,5% Mo. São

empregados na fabricação de matrizes para estampar a quente.

Aços Criogênicos - São aços resistentes nas suas propriedades mecânicas, a baixas

temperaturas, fator conferido principalmente pelo níquel.

Aços Cr-W-Si - São aços com teores de 0,4 a 0,6% C, 1,5% Ni, 1,0 a 3,0% W e 1,0% Si.

São empregados na execução de trabalhos a choque e a quente.

Aços de alta resistência elétrica - Usam-se para fabricar os elementos de grande

resistência ôhmica dos fornos e outros aparelhos de calefação. Essas ligas compreendem o

Fecromal (78% Fe, 17% Cr, 5% Al): o Cromel (90% Ni, 9,5% Cr), Nicromo (0,006 a 0,15% C), e o

Nicromo 80 não contém C).

Aço eutetóide - Aço com 0,81% C.

Aço austenítico - Aço que mantém estrutura austenítica à temperatura ambiente.

Aços para ferramentas e matrizes - As características fundamentais dos aços para

ferramentas e matrizes são:

100SENAI-PR

• dureza à temperatura ambiente;

• dureza a quente;

• resistência ao desgaste;

• temperabilidade;

• tenacidade;

• resistência mecânica;

• tamanho de grão;

• usinabilidade.

Estas propriedades são obtidas através da composição química e de tratamento térmico,

específicos para cada caso.

Aços grafíticos - São os que possuem altos teores de carbono e silício, o que tende a

originar partículas de carbono livre em sua estrutura, na forma de grafite.

Aços “H” - Aços especificados pela temperabilidade.

Aço hipoeutetóide - Aço com teor de carbono menor que 0,81%.

Aço hipereutetóide - Aço com teor de carbono maior que 0,81%.

Aços inoxidáveis - Os aços inoxidáveis são classificados em relação a sua

microestrutura em martensíticos, ferríticos e austeníticos.

• Aços inoxidáveis martensíticos - Caracterizam-se por serem aços-cromo, contendo

entre 11,5 a 18,0% Cr. São magnéticos , tomam cor ligeira quando atacados com

sulfato de cobre, endurecem pela temperatura.

Compreendem: baixo carbono (aços turbina; médio carbono (aços cutelaria); alto

carbono (resistente ao desgaste).

• Aços inoxidáveis ferríticos - O cromo é o principal elemento de liga e o carbono não

passa de 0,35%. Sua estrutura é sempre ferrítica. Esses aços quando aquecidos em

torno de 475oC ou resfriados lentamente através dessa temperatura, adquirem

fragilidade por aumento de dureza e queda na dutilidade, devido a uma modificação do

reticulado cristalino e rearranjo atômico.

101SENAI-PR

Essa fragilidade a 475oC pode ser eliminada pelo reaquecimento do aço a temperaturas

superiores a 600oC, seguido de resfriamento rápido através da temperatura perigosa.

• Aços inoxidáveis austeníticos - São os mais importantes, com cromo entre 16 e 26%

e níquel entre 6 e 22%. São aços não magnéticos. A presença do níquel eleva a resiliência

do aço, formando a estrutura austenítica.

Aços indeformáveis - São aços com teores elevados de manganês e cromo. Com 0,5

a 1,0% Mn, 0,8 a 1,6% Cr e 0,9 a 1,3% C. São empregados em ferramentas, matrizes e punções

de corte. Apresentam a vantagem de sua indeformabilidade nos tratamentos térmicos.

Aço liga - Aço -carbono que contém outros elementos de liga ou que apresenta os

elementos residuais em teores acima dos que são considerados normais.

Os aço-carbono e os aços-liga são classificados segundo normas internacionais, como

AISI, SAE, DIN e ABNT, em função de sua composição química.

Os aços-liga recebem adição de outros elementos, visando:

• aumentar a dureza e a resistência mecânica;

• conferir resistência uniforme através de toda a seção em peças de grandes dimensões;

• diminuir o peso (consequência do aumento da resistência) de modo a reduzir a inércia

de uma parte em movimento ou reduzir a carga morta em um veículo ou numa estrutura;

• conferir resistência à corrosão;

• aumentar a resistência ao calor;

• aumentar a resistência ao desgaste;

• aumentar a capacidade de corte;

• melhorar as propriedades elétricas e magnéticas.

Aço ao Mn - São aços com teores de 0,8 a 1,1% C, e 1,0 a 2,2% Mn. São aplicados

como os aços indeformáveis.

102SENAI-PR

Aço manganês austenítico - Aço Hadfield - Aço caracterizado pelos altos teores de

carbono (1,0 a 1,4% C) e Manganês (10 a 14% Mn), onde a resistência ao desgaste ocorre pelo

endurecimento superficial devido ao encruamento da estrutura austenítica, tornando-se

martensítica. Esse encruamento, geralmente devido a golpes, eleva a sua dureza de cerca de

200HB para 500/600HB.

Aços Mn-siliciosos - São os aços com teores de 0,45 a 0,75% C, 0,6 a 1,0% Mn e 1,5 a

2,5% Si. São empregados na fabricação de molas e nas ferramentas que trabalham por impacto

(punções, talhadeiras de punçoneira a ar comprimido).

Aços rápidos - São aços de alta dureza, utilizados em ferramentas, assim denominados,

por permitirem a utilização de altas velocidades de corte sem prejuízo de suas propriedades

mecânicas.

Aços resistentes ao calor - aços refratários - São os que em temperatura elevada de

modo contínuo ou intermitente, suportam as condições de serviço, química e mecanicamente.

Os requisitos exigidos dos aços refratários são a resistência à fluência, resistência a corrosão

e à oxidação a altas temperaturas. São ricos em cromo com adições de níquel, silício e

tungstênio.

Aços resistentes ao desgaste - O desgaste ocorre pelo deslocamento ou pelo

arrancamento de partículas metálicas de uma superfície metálica. Esses efeitos podem ser

causados pelo contato de uma superfície metálica contra outra superfície metálica (desgaste

por fricção), de uma superfície metálica contra outra não metálica (desgaste por abrasão), de

uma superfície metálica contra líquidos em movimento (desgaste por cavitação), de uma

superfície metálica contra gases em movimento (desgaste por erosão), e ainda por agentes

químicos ou eletroquímicos (desgaste por corrosão).

Pode haver ainda a combinação destes elementos causadores de desgaste. A resistência

oferecida pelos metais ao desgaste depende pois de situações como acabamento da superfície

metálica, da dureza do metal, da composição química do metal, da estrutura metalográfica.

Pode-se ainda conseguir aumentar a resistência ao desgaste através dos seguintes meios:

• mecânicos: trabalho a frio ou encruamento;

• térmicos: têmpera (total ou parcial);

103SENAI-PR

• termo-químicos: cementação, nitretação, etc.;

• revestimentos especiais: cromo duro, metalização, soldas duras.

Aços ultra-resistentes - aços Maraging - São aços especiais contendo níquel,

molibdênio, titânio e cobalto, com baixo carbono, baixo titânio, alumínio e nióbio. Possuem

resistência mecânica elevada (cerca de 280kg/mm2RT, estricção 60%, resistência ao choque

de cerca de 3,6kgm), boa soldabilidade, conformabilidade, estabilidade dimensional,

usinabilidade.

Acetileno - (C2H

2) gás combustível utilizado em soldagem, oriundo da reação química

do carbureto de cálcio com a água.

Acicular - Morfologia de grãos semelhantes a agulhas.

Alívio de tensões - Consiste no aquecimento do aço a temperaturas abaixo do limite

inferior da zona crítica. O objetivo é aliviar tensões originadas durante a solidificação ou

produzidas em operações de transformação mecânica a frio, em operações de corte por chama,

soldagem ou usinagem.

Alongamento - Propriedade medida no ensaio de tração que traduz a dutilidade de um

metal ou liga.

Alotropia - É a propriedade que possuem alguns metais como o ferro, o manganês, o

cobalto, o estanho, de terem, segundo a temperatura de aquecimento, diferentes estruturas

em suas redes cristalinas, e, por conseguinte propriedades diferentes. As formas alotrópicas

são representadas pelas letras gregas Alfa, Beta, Gama.

Alumel - Liga de Ni (94%) - Mn (3%) - Al (2%) - Si (1%).

AISI - American Iron and Steel Institute (entidade norte-americana de normalização do

ferro e do aço).

Argônio - Gás inerte utilizado na soldagem MIG e TIG (dos metais não ferrosos e dos

inoxidáveis).

104SENAI-PR

Angstrom - Unidade de medida de valor 10-10

m, utilizada, entre outros, para medir

parâmetros atômicos.

Anisotropia - Quando as propriedades de um metal variam segundo a direção

considerada.

Arame - Designação dada aos eletrodos nus utilizados nos processos MIG, MAG, Arco

Submerso, Eletro Escória e Eletro Gás, por terem essa conformação.

Arco elétrico - (Arco voltaico) é a passagem de grande quantidade de corrente elétrica

através de uma atmosfera gasosa e entre dois eletrodos submetidos a uma diferença de

potencial.

ASME - The American Society of Mechanical Engineers (entidade norte-americana de

normalização, qualificação e controle da qualidade. Particularmente para vasos de pressão e

caldeiras).

ASTM - American Society for Testing and Materials (entidade norte-americana de

classificação e especificação de teste e materiais).

Arco voltaico - É uma forma particular de plasma, mantido por uma diferença de potencial

elétrico entre dois eletrodos ligados a uma fonte de corrente.

AWS - American Welding Society (entidade norte-americana de classificação e

especificação na área da soldagem).

Bainita - Tipo de estrutura acicular constituída de ferrita e cementita disposta na forma

de “penas de aves”.

Boro (B) - Quando adicionado aos aços em quantidades variáveis de 0,001 a 0,003%

melhora a sua temperabilidade, o endurecimento, a resistência à fadiga e as características de

laminação, forjamento e usinagem.

105SENAI-PR

Brasagem - Procedimento (tipo) de soldagem, normalmente oxiacetilênica, sem fusão

do metal de base.

Bronzes - São ligas de cobre com estanho, dos quais há uma grande variedade devido

a outros elementos de liga, para conferir ou modificar propriedades mecânicas, principalmente.

BS - British Standards (entidade britânica de normalização).

Carbono equivalente - É um número que representa a ação de um determinado teor de

carbono sobre as propriedades dos aços, somado ao mesmo tipo de ação proporcionada por

outros elementos de liga desse aço. Por exemplo:

CE = C +

Mn +

Cr + Mo + V +

Ni + Cu

6 5 15

Assim, se: CE até 0,40 = boa soldabilidade

CE acima de 0,40 = soldabilidade requer cuidados especiais na medida do

aumento de valor.

Cementita - São carbonetos livres de ferro.

Charpy - Ensaio da avaliação de resistência mecânica ao impacto, a que são submetidos

metais e ligas.

Cisalhamento - Efeito de corte ou ruptura numa seção transversal, originado por uma

força cortante que gera a tensão tangencial ou “Tensão de Cisalhamento”.

Coalescimento - Esferoidização.

Consumível - Designação genérica que abrange todos os elementos utilizados em

soldagem e que são consumidos, como arames, eletrodos, gases e fluxos.

Contorno de grão - Delimitação física do grão.

106SENAI-PR

Corrosão - Estado de desagregação de um metal ou liga, oriundo de reações químicas

no interior dos grãos ou nos contornos destes.

Corrosão intergranular - É a que ocorre ao longo dos contornos do grão. É o tipo mais

perigoso de corrosão, já que se estende profundamente dentro do metal sem que se notem

modificações apreciáveis na estrutura. Este tipo de corrosão sofrem os aços cromo-níquel e

as ligas de alumínio, que podem formar fases dispersas.

Cromel - Liga Ni-Cr (com ~10% Cr). São aços de grande resistência elétrica.

Cromo - Em baixos teores aumenta a elasticidade, a resistência à tração, dureza, e

diminui a resiliência e o alongamento, resultando em maior resistência ao desgaste. Com

elevados teores de cromo, o aço apresenta grande resistência à corrosão.

Decapagem - Limpeza química na superfície de um metal. Procedimento utilizado

principalmente em soldagem por brasagem.

Decapante - Agente químico utilizado para limpeza de metais.

Defeito - Interrupção física na estrutura de um metal, cuja grandeza compromete suas

propriedades.

Deformação elástica - É a que existe apenas enquanto atua um esforço. Quando este

cessa, a deformação desaparece e o metal retorna por si só sua forma primitiva.

Deformação plástica - É a deformação permanente. Ocorre quando o material é

submetido a esforços superiores ao seu limite de escoamento, permanecendo deformado

após cessar o esforço a que foi submetido.

Descontinuidade - Interrupção física na estrutura de um metal, cuja grandeza não

compromete suas propriedades (ex.: poros, inclusão, segregação, etc.).

DIN - Deutsche Institut Normen (entidade alemã de normalização).

107SENAI-PR

Diodo - Elemento de um retificador de soldagem, geralmente de silício, utilizado para

retificar a corrente alternada, tornando-a contínua.

Dobramento (ensaio de) - Ensaio tecnológico, que consiste em dobrar um corpo de

prova para verificar seu comportamento quanto a fissuras, trincas, elasticidade, etc.

Dureza - Éa resistência que o metal oferece ao ser riscado ou penetrado por outro corpo

mais duro.

Na indústria metalúrgica os métodos mais conhecidos para medir durezas de metais

são os levados a efeitos pelos durômetros dos Sistemas Rockwell, Brinell, Vickers e

Escleroscópio Shore.

Dutilidade - É a capacidade de um sólido de se deformar, isto é, de apresentar longo

período plástico.

Elasticidade - Propriedade de um metal que permite ao mesmo tempo retornar à forma

original, após cessada a força deformente.

Limite elástico - É a maior tensão que o metal pode suportar, sem deixar qualquer

deformação permanente quando o metal é descarregado.

Módulo de elasticidade - Éa medida da rigidez do material.

Eletrodo - Peça metálica em forma de vareta revestida, fio ou arame (tubular ou não),

utilizado em soldagem para conduzir a corrente elétrica e que se consome adicionando material,

ou ainda não consumível (processo TIG), servindo então apenas como condutor da corrente e

manter o arco voltaico.

Encruamento - Trabalhando o aço a frio (como na laminação a frio ou trefilação) a estrutura

dos grãos de sua liga será modificada - teremos então o aço encruado. O encruamento aumenta

a dureza e a resistência à tração, diminui a porcentagem de alongamento e a resiliência. Estas

modificações são provenientes do esmagamento dos cristais. Os grãos do metal tornam-se

alongados.

108SENAI-PR

Para uniformizar de novo a estrutura do aço trabalhado a frio, ele deverá ser submetido a

tratamento térmico de recozimento. Este recristaliza, alivia as tensões internas e consegue

normalizar os grãos que constituem a liga do aço.

Endurecibilidade - Temperabilidade.

Eutético - É o mais baixo ponto de fusão de uma liga metálica.

Eutetóide - Semelhante ao eutético. Diz-se do aço com 0,81% C.

Escoamento - Limite entre as zonas elástica e plástica no gráfico Tensão x Deformação.

Esferoidização - Coalescimento - Consiste num aquecimento e resfriamento

subsequente, em condições tais a produzir uma forma globular ou esferoidal do carboneto no

aço. Como resultado obtém-se dureza muito baixa.

Estricção - Propriedade medida no ensaio de tração, que traduz a dutibilidade de um

metal ou liga, através da redução de sua seção reta.

Estrutura cristalina - Os metais industrialmente empregados, tem suas estruturas

constituídas por um grande número de pequenos cristais ou grãos, que podem ser iguais ou

diferentes entre si.

Fadiga - É o fenômeno de ruptura dos metais sob cargas repetidas ou variáveis.

Fase sigma - É o resultado da precipitação de um composto intermetálico frágil, sensível

à corrosão, devido à manutenção de um aço inoxidável entre as temperaturas de 425oC e

850oC, e independendo do teor de carbono.

FBTS - Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem.

Ferro (Fe) - Metal com temperatura de fusão de 1534oC e que se caracteriza por

apresentar várias fases alotrópicas: a cerca de 1390oC ocorre uma redisposição dos átomos

(cúbico de faces centradas) -é o ferro gama; a 910oC adquire a forma cúbica centrada- é o

ferro alfa; abaixo desta temperatura não ocorrem mais transformações, porém a 768oC passa

a comportar-se ferro-magneticamente- é o Ponto Curie.

109SENAI-PR

Ferro fundido - Liga de ferro e carbono numa porcentagem de 2,0 a 6,7% C.

Ferro fundido branco (Selvagem) - É obtido como o ferro fundido cinzento, sendo queé submetido a descarbonetação no forno até alcançar teores de 3 a 2% C. Não usinável.Considerado não soldável por ter sua estrutura a base de carboneto de ferro (Fe

3C), composto

que não tem alongamento. Sua estrutura é obtida por resfriamento violento. É utilizado onde ascondições de trabalho sejam altamente abrasivas.

Ferro fundido cinzento - Muito usado em peças e estruturas de máquinas, equipamentode esgotos, chapas de fogões, panelões, etc. É obtido pela fusão do ferro gusa em forno cubilôou de cúpula. De fácil usinibilidade. Resistência à tração de 12 a 40kg/mm

2.

Ferro fundido ligado - É basicamente o ferro fundido cinzento, com adições de níquel,cromo, molibdênio e outros, o que confere maior resistência e propriedades superiores.

Ferro fundido maleável - Apresenta grande quantidade de grafite livre (cerca de 90% docarbono está livre). É dútil e maleável, com grande resistência e facilmente usinável.

Ferro fundido nodular - É ferro de muito boa qualidade. Nele o carbono se precipita emforma de grafite formando nódulos que conferem grande resistência à tração e resistência aodesgaste friccional.

Ferro gusa - Obtido pela fusão do minério de ferro no alto forno. Destina-se à produçãode ferro fundido e aços. Extremamente frágil, com 4,5 a 6,7%C.

Fluência - É a deformação lenta e gradual que sofrem os metais, quando sob a ação deuma carga constante aplicada por longo período de tempo a uma temperatura superior àambiente.

Fluxo - Em soldagem oxiacetilênica, elemento utilizado como decapante e indicador detemperatura, podendo ser em pasta, líquido ou pó. Em soldagem elétrica, no estado de pó,aglutinado ou aglomerado, possui funções elétricas, físicas e químicas.

Ferrita - Pode ser considerada como ferro puro, com carbono até o máximo de 0,08%,

com cristais irregulares de cor clara, dútil e maleável, baixa dureza e baixa resistência à tração,

mas de boa resistência ao choque e elevado alongamento.

110SENAI-PR

Fratura (ensaio de) - Exame visual efetuado logo após a quebra de um metal ou solda,

para avaliação de composição química, tipo de estrutura ou defeitos, linhas de fadiga, estrutura

granular, etc. Também, análise, geralmente macroscópica, dos detalhes de uma fratura, para

verificar o mecanismo de rompimento.

Grão - Menor unidade de um metal ou liga, que apresenta todas as propriedades físicas,

químicas e mecânicas do mesmo.

Hélio - Gás inerte utilizado na soldagem TIG e MIG.

IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo.

Incrustração - Elemento, geralmente não metálico, engastado numa matriz metálica,

normalmente através de processo de soldagem, e que não possui ligação química ou

metalúrgica com a matriz.

IIW - International Institute of Welding (Instituto Internacional de Soldagem).

IS - Institut de Soudure (entidade francesa de soldagem).

ISO - International Standard Organization (entidade internacional de normalização).

Isotropia - Característica de um metal cujas propriedades mecânicas são iguais em

qualquer direção.

JIS - Japan Industrial Standardization (entidade japonesa de normalização).

Latões - São ligas de cobre com zinco, principalmente, e algum outro elemento para

modificar ou conferir propriedades.

Ligas antifricção - Metal Patente - Metal branco - São ligas metálicas à base de

estanho e chumbo, com alumínio, bronzes e outros, com coeficientes de fricção extremamente

baixos, alta plasticidade e baixo ponto de fusão. São usados para o recobrimento de mancais

de eixos (casquilhos).

111SENAI-PR

Macro-estrutura - Aspecto obtido de uma peça metálica através de macrografia.

Macrografia - Exame à vista desarmada (ou com lupa) de uma peça metálica, segundouma seção plana devidamente polida e normalmente atacada por um reativo.

Também os documentos (fotos, impressões, etc.) que reproduzem macro-estrutura emtamanho natural ou com ampliação de até 10 vezes.

MAG - Metal Active Gas - Processo de soldagem sob atmosfera gasosa ativa

(CO2, CO

2 + Ar, etc.), com eletrodo (arame) consumível, usada na soldagem de aços carbono.

Martêmpera - Utiliza o mesmo aquecimento da têmpera comum, com resfriamentorápido em banhos de temperaturas e tempos determinados pelas curvas TTT. É utilizada paratemperar aços-liga em que for preciso aumentar a dureza e a tenacidade sem haver perigo deposterior deformação.

Microdureza - Este ensaio se aplica para determinar a dureza de camada muito finas,peças pequenas, etc. Utiliza cargas a partir de 1 grama e a medição é feita pelo métodoVickers.

Micrografia - O mesmo que macrografia, porém com aumentos superiores 10 vezes.

MIG - Metal Inert Gas - Processo de soldagem sob atmosfera gasosa inerte (Argônio ouHélio), com eletrodo (arame) consumível, usado na soldagem dos aços inoxidáveis e dos nãoferrosos.

Monel - Liga de Ni (70%) - Cu (30%).

Norma Técnica - Tecnologia sob forma escrita e específica.

Normalização - Consiste no aquecimento do aço a uma temperatura acima da zonacrítica, seguido de resfriamento ao ar. Usa-se para conseguir uma granulação mais fina euniforme dos cristais e uma dureza um pouco mais elevada do que a que se obtém pelorecozimento. Facilita a usinagem dos aços-carbono e ferros fundidos, levando a umahomogeneização da liga do metal para outros tratamentos térmicos.

112SENAI-PR

Oxidação - Estado de desagregação de um metal, oriundo de reação química deste

com o oxigênio, na superfície.

Passividade - Efeito de inibição da corrosão de um metal ou liga. É a propriedade típica

de certos metais e ligas metálicas de permanecerem inalterados no meio circunvizinho.

Pêndulo Charpy - Dispositivo através do qual é realizado o Ensaio de Charpy.

Perlita - São carbonetos de ferro dissolvidos na ferrita.

Plasma - Estado energético de um gás ionizado, onde a alta energia térmica gerada pelo

deslocamento de elétrons de suas órbitas originais (da ordem de 30.000oC),é utilizada na

soldagem e no corte de metais. Quarto estágio da matéria.

Plasticidade - É a propriedade dos metais de mudar de forma e tamanho sem sofrer

ruptura sob a ação de forças externas, conservando a deformação sofrida uma vez cessada a

ação das forças.

Pitting - Efeito Pitting - Tipo de corrosão pontual.

Recozimento - É a forma de tratamento térmico que cosiste em requecer o metal a uma

temperatura mais ou menos aproximada da temperatura de transformação, e em resfriá-lo a

uma velocidade inferior à velocidade crítica de têmpera para os aços e ferros fundidos. Com o

recozimento consegue-se tornar macios esses metais, facilitando sua usinagem, regenerando

sua estrutura e eliminando as tensões internas das peças, provenientes do forjamento, fundição,

têmpera, encruamento, solda, etc.

O Recozimento pode ser total (pleno) ou isotérmico (cíclico).

Recozimento em caixa - Tratamento utilizado para proteção de grandes massas ou

grande número de peças de aço, de modo a impedir que a superfície acabada das mesmas

seja afetada por oxidação ou outro efeito típico de tratamento térmico.

113SENAI-PR

Resiliência - Capacidade de um metal suportar grandes deformaçãoes na zona elástica.

É a resistência de um material à ruptura, quando se aplica uma carga dinâmica. Ensaio realizado

com um equipamento denominado Pêndulo Charpy.

Revenimento - É a forma de tratamento térmico que consiste en reaquecer a uma

temperatura sempre inferior à temperatura de transformação uma liga de aço ou ferro fundido

já temperado, com os seguintes objetivos:

• diminuir a fragilidade dos cristais da liga, causada pela têmpera;

• aumentar a resistência contra choque (resiliência);

• diminuir a dureza e as tensões internas provenientes da têmpera dos aços sujeitos a

cortes, choque, flexão, etc.

SAE - Society of Automotive Engineers (entidade norte-americana normalizadora de

assuntos relativos à indústria automobilística).

Sigma - Fase sigma - Resultado da precipitação de um composto intermetálico frágil,

sensível à corrosão, devido à manutenção de um aço inoxidável entre as temperaturas de

425oC e 850oC, independendo do teor de carbono do aço.

Segregação - Acúmulo ou concentração de certos elementos na estrutura de um metal

ou liga, originada por difusão.

Sensitização - Os carbonetos de cromo e ferro dissolvidos na austenita, com o

aquecimento acima de 4000C, precipitam-se nos contornos de grão, havendo com isso um

empobrecimento de cromo nas regiões circunvizinhas. Essas regiões empobrecidas em cromo

tornam-se menos resistentes ao ataque corrosivo, ocorrendo a “corrosão intergranular”.

Deve-se pois, ao soldar aços inoxidáveis austeníticos (Série 300), se ter muito cuidado

com a temperatura.

Um modo de se evitar a Sensitização é a adição de elementos como titânio, nióbio,

molibdênio e tântalo que, por possuirem grande afinidade com o carbono, promovem a

Passividade.

114SENAI-PR

Silício (Si) - Ligado com alta porcentagem de carbono faz com que o aço se rache com

grande facilidade quando de sua têmpera. É o único metalóide que pode encontrar-se no aço

sem o prejudicar, quando perfeitamente dosadas suas porcentagens como Fósforo e Arsênio,

que os inutilizam completamente. Não obstante, ligado de modo conveniente, aumenta a

temperabilidade (profundidade de têmpera), bem como a tenacidade.

SIS - Svensk Institut Standards (entidade normalizadora sueca).

Sobreposição - Defeito originado no passe de cobertura, que consiste num excesso de

metal de adição sobre o metal de base.

Sopro magnético - Deflexão do arco voltaico, devida a forças eletromagnéticas.

Têmpera - É o tratamento térmico que consiste no resfriamento rápido do aço de uma

temperatura superior a sua temperatura crítica, em óleo, água, salmoura ou ar. O objetivo é

obtenção de estrutura martensítica, e com isto aumento de resistência à tração e dureza.

Têmpera isotérmica - O aquecimento é o mesmo da têmpera comum, mas o

resfriamento é feito num banho a certa temperatura, em determinado tempo, e em seguida ao

ar livre para resfriamento total. Este tipo de têmpera evita deformações, trincas e tensões

internas nas peças de aço-carbono e de aço-liga média com formato complicado. Há duas

formas de têmpera isotérmica: Austêmpera e Martêmpera.

Austêmpera ou têmpera bainítica - O aquecimento é o mesmo da têmpera comum, com

resfriamento em banho quente de sais, observando-se temperaturas e tempos de acordo com

a curva TTT (Tempo, Temperatura, Transformação) própria para cada aço. Esta têmpera dá ao

material maior tenacidade sem diminuir a dureza.

Martêmpera - Utiliza o mesmo aquecimento da têmpera comum com resfriamento r´pido

em banhos de temperaturas determinadas e tempos determinados pelas curvas TTT. É utilizada

para temperar aços-liga em que for preciso aumentar a dureza e a tenacidade sem haver

perigo de posterior deformação.

Temperabilidade ou endurecibilidade - É a tendência à produção de endurecimento a

uma maior profundidade.É a capacidade do aço de endurecer a uma profundidade maior e é

115SENAI-PR

devida ao tamanho do grão austenítico e dos elementos de liga, e não se refere à máxima

dureza que pode ser obtida, que é função quase que exclusiva do teor de carbono.

A temperabilidade é fator de grande importância nos aços, e sua medida é feita através

de dois processos: “Método Grossmann” e “Método Jominy”. Os aços especificados pela

temperabilidade são conhecidos como “Aços H”.

Têmpera superficial com chama - Consiste em aquecer o material com chama até

alcançar a temperatura de têmpera comum e logo a seguir fazer o resfriamento total am água

ou óleo. Usa-se para endurecer certas zonas sem afetar as propriedades do núcleo do material.

Têmpera superficial por alta frequência - Para tal usa-se corrente elétrica de alta

frequência. A peça a ser temperada é colocada dentro de uma bobina constituída de um tubo

de cobre em cujo interior circula água para evitar o superaquecimento. É fornecida corrente

elétrica de alta frequência que cria um campo magnético que, por indução eletromagnética

aquece rapidamente a peça dentro da bobina. Alcançada a temperatura de têmpera resfria-se

rapidamente a peça por meio de jato d’água ou óleo.

A têmpera superficial, que produz o endurecimento superficial dos aços é frequentemente

mais conveniente que seu endurecimento total pela têmpera normal, visto que, nestas aplicações,

se objetiva apenas a criação de uma superfície dura e de grande resistência ao desgaste e à

abrasão, devido às propriedades e características da estrutura martensítica.

Tenacidade - É a capacidade de um metal de absorver energia na zona plástica. Ou

seja, é a propriedade de um metal de opor-se à destruição sob a ação de forças externas.

Numa atmosfera gasosa que pode fornecer carbono e nitrogênio simultaneamente, os

quais são absorvidos pela superfície do metal.

Trinca - Descontinuidade física de um metal ou liga.

Trinca intergranular - Descontinuidade física de um metal ou liga, que ocorre nos contornos

de grão.

116SENAI-PR

Trinca transgranular - Descontinuidade física de um metal ou liga, que ocorre através dos

grãos.

Troostiuta - Designação antiga da perlita fina.

Wi - The Welding Institute - Instituto Inglês de Soldagem.

Medidas

As características mecânicas, físicas e químicas dos metais é que vão determinar o seu

comportamento em trabalho. E, para que se possa estimar e até mesmo determinar esse

comportamento, é necessário que se possa medir de alguma forma essas características.

Para tal fim, através de variada aparelhagem, às vezes simples às vezes complexa, determinou-

se valores dessas características para estruturar tabelas e gráficos.

A aparelhagem usada é vasta; porém os aparelhos medidores mais usados na indústria

em geral, são:

Gabaritos - São dispositivos fabricados para verificar a conformidade do serviço com as

normas de projeto, quando os instrumentos convencionais não atendem às necessidades.

Os gabaritos devem ser utilizados antes da soldagem para verificar o ajuste se as

contrações da solda não introduziram deformações além das permitidas.

Trena - A trena graduada é usada para tomar medidas lineares, quando não há exigência

de grande precisão. Tem usualmente graduações no Sistema Inglês (graduação em polegadas).

Paquímetro - É instrumento para medições de precisão até 0,02 mm e 0,001”. É provido

de um cursor graduado, ajustado sobre uma régua, de modo que permita sua livre

movimentação com um mínimo de folga. O cursor é provido de uma escala que define a precisão

da leitura, chamado Nônio ou Vernier, que se desloca em relação à escala da régua e indica o

valor da dimensão tomada.

117SENAI-PR

Goniômetro - Aparelho de medição de ângulos. O sistema mais utilizado é o que divide

o círculo em 360o; o grau (o) divide-se em 60 Minutos (‘) e o minuto em 60 segundos (‘’). É o

sistema chamado Sexagesimal. Em soldagem é utilizado para verificar ângulos de chanfros.

Durômetros - Aparelhos destinados a medir a dureza superficial dos metais, através da

aplicação de uma carga e consequente medição da impressão causada.

Lápis de Fusão - Também chamado “lápis térmico”. São instrumentos destinados a

verificar a temperatura de materiais, utilizando a propriedade de que cada substância apresenta

um ponto de fusão único e característico. Além do Lápis de Fusão existem ainda tintas, pastilhas

e papeletas indicadoras de temperatura. Em soldagem são utilizados para o controle de

temperaturas de pré-aquecimento, interpasse e pós-aquecimento.

Pirômetro de contato - São instrumentos destinados a medir temperaturas de

superfícies. Em soldagem são utilizados para verificar temperaturas de pré-aquecimento, pós-

aquecimento e interpasse.

Termopares - O funcionamento dos termopares baseia-se na diferença de potencial

criada pela diferença de temperatura entre suas extremidades. Se as extremidades de fios de

metais dissimilares estiverem em contato uma com a outra formando uma junção a uma

determinada temperatura, e se existir uma diferença de temperatura entre esta junção e aquela

na outra extremidade dos fios, cria-se uma diferença de potencial (tensão) entre as duas junções.

Esta diferença de potencial entre as junções muda quando varia a diferença de temperatura.

Por calibração apropriada, as leituras de tensão podem ser traduzidas em leitura de temperatura.

As duas combinações de fios mais usadas são Ferro-Constantan e Cromel-Alumel.

Os termopares de Ferro-Contantan não podem ser usados acima de 760oC enquanto

que o Cromel-Alumel pode ser usado até 1260oC.

Amperímetro - Aparelho usado para medir a intensidade da corrente elétrica. A intensidade

de uma corrente elétrica é a medida do número de elétrons que passa por uma seção de um

condutor na unidade de tempo. A unidade de medida é o Ampére (A).

Voltímetro - É um aparelho usado para medir a tensão (Volt) de uma corrente elétrica.

118SENAI-PR

Para uma corrente elétrica existir e produzir trabalho nos equipamentos é necessária a

presença de uma força-eletromotriz ou tensão para provocá-la. O valor dessa tensão determina

a intensidade da corrente.

Manômetros - São instrumentos que medem a pressão. Existem três tipos de

manômetros:

1) Manômetros que medem equilibrando a pressão contra uma pressão conhecida: tubos

U e colunas.

2) Manômetros que medem apressão por deformação elástica: Bourdon e Espiral (são

os usados na área da soldagem).

3) Manômetros que medem a pressão através de alteração de propriedades físicas:

Cristal Piezo-elétrico.

Reguladores de pressão - São instrumentos que atuam de forma a reduzir a pressão de

saída de cilindros de gás, a níveis de trabalho, permitindo um controle preciso de operação de

oxi-corte ou soldagerm.

Os reguladores podem ser de um ou mais estágios, dependendo da precisão necessária

na saída do regulador. Em soldagem, geralmente são usados os de um e dois estágios.

ENSAIOS MECÂNICOS

Uma série bastante vasta de testes mecânicos são utilizados na área da soldagem,

para avaliar e determinar características do metal de base, do metal de solda depositado e da

zona de transição entre ambos.

Esses testes são os denominados Ensaios Mecânicos, que podem ser Destrutivos ou

Não Destrutivos.

119SENAI-PR

Ensaios mecânicos - As propriedades mecânicas definem o comportamento de um

material quando sujeito a esforços de natureza mecânica e correspondem às propriedades

que determinam a sua capacidade de transmitir e resistir aos esforços que lhe são aplicados,

sem romper ou sem que produzam deformações incontroláveis.

- A solda constitui um elo de continuidade metálica entre componentes de uma estrutura

ou equipamento e por esta razão suas propriedades devem ser compatíveis com as

propriedades mecânicas do metal de base.

A determinação das propriedades mecânicas dos metais é obtida através de ensaios

mecânicos, realizados em corpos de prova de dimensões, forma e procedimento (ou

especificação de ensaio) padronizados por normas.

Os ensaios mecânicos usuais em solda são: Tração, Dobramento, Fratura, Dureza,

Impacto Charpy e Macrográfico.

Tração - Objetiva fornecer dados relativos à capacidade de um material de suportar

solicitações, determinando o comportamento das propriedades de resistência, como limite de

escoamento, limite de resistência, etc.

Tensão é o quociente da força aplicada pela área inicial de seção transversal do corpo da

prova - é expressa em N/mm2 .

Deformação é a variação de comprimento, por unidade de comprimento - é expressa em

porcentagem.

O ensaio de Tração permite também avaliar os valore de Alongamento porcentual e o

Coeficiente de Estricção que é a relação em porcentagem entre a diminuição de área da seção

transversal relativamente à área inicial, por ocasião da ruptura, e a área final.

Dureza - A dureza de um metal é a resistência que ele oferece à penetração de um corpo

duro.

Para os aços-carbono e os aços-liga de médio teor em liga, a dureza é proporcional ao

limite de Resistência à Tração:

120SENAI-PR

Os principais métodos de ensaio são: Brinell, Rockwell e Vickers.

• O sistema Brinell é usado especialmente para metais não ferrosos, ferros-fundidos,

aços, produtos siderúrgicos em geral e peças não temperadas.

• O método Rockwell possui várias escalas de medição, das quais as mais usadas são:

A, B, C, F, N e T.

A escala A é a de maior amplitude de variações. A escala B mede valores abaixo de 20.

A escala C mede valores entre 20 e 70.

• No método Vickers as cargas podem ser quaisquer pois as impressões são sempre

proporcionais às cargas para um mesmo material.

Cargas menores que um quilo são usadas em aparelhos especiais para a Microdureza

(cargas de 1 a 1000g).

Macrográfico - (macroestrutura ou macrotextura) - A superfície de um metal, sob a ação

de um reativo, pode apresentar aspectos diversos em virtude das heterogeneidades reagirem

diferentemente ao serem atacadas. Assim, as heterogeneidades cristalinas (como granulação

grosseira, profundidade de têmpera, zona afetada pelo calor), heterogeneidades químicas (como

profundidade de carbonetação, zonas descarbonetadas, segregação, inclusões metálicas) e

heterogeneidades mecânicas (como regiões encruadas) são evidenciadas em virtude da dis-

solução seletiva, ou da coloração seletiva do ataque, ou da disposição seletiva dos produtos

das reações. O reativo também põe em evidência descontinuidades que eram imperceptíveis,

como trincas, poros, etc.

Ensaio de dobramento - Em corpos de prova soldados o ensaio é aceitável se não ocor-

rerem na solda, ou entre esta e a zona de ligação, trincas nem defeitos, conforme especificado

pelas Normas Técnicas.

Ensaio de fratura - É realizado por dobramento de uma parte do corpo de prova sobre

outra, de modo a tracionar a raiz da solda, ou a solda é rompida a partir de um entalhe.

Vários outros ensaios e testes são realizados ainda para determinar as características

dos metais e suas soldas sem alterar os mesmos. A estes denomina-se Ensaios Não

Destrutivos.

121SENAI-PR

Os ensaios não destrutivos são:

Teste Magnético - Com a verificação do magnetismo pelo uso de um imã pode-se clas-

sificar os materiais em:

1) Magnéticos (Níquel; Aço-Carbono-Molibdênio; Aço-Liga 5% Cr; Aço Inoxidável 12% Cr;

e o Teor de Cromo nos Aços-Liga ao Cr).

2) Levemente Magnéticos (Monel, até 100oC; Aço Inoxidável 18% Cr 8% Ni trabalhado a

frio; Açi Inoxidável 16% Cr 10% Ni AISI 316 trabalhado a frio; Aço Inoxidável 18% Cr 11% Ni 3 %

Mo AISI 317 trabalhado a frio).

3) Não Magnéticos (Liga Cu-Ni; Aço Inoxidável 18% Cr 8% Ni; Aço Inoxidável 16% Cr

10% Ni 2% Mo AISI 316; Aço Inoxidável 18% Cr 11% Ni 3% Mo AISI 317; Aço Inoxidável 25% Cr

12% Ni; Aço Inoxidável 25% Cr 20% Ni; Latões).

Teste por pontos - Permite observar a capacidade de reação do material na presença de

determinadas soluções. Na zona testada (pontos) o reconhecimento é feito observando-se o

modo e a velocidade de reação e ainda a coloração dos resíduos da reação química na super-

fície.

É possível diferenciar os aços-liga ao cromo em determinadas faixas. Podem ser identi-

ficados:

Aço-carbono; Aço Carbono-Mo; Aço 2,25% Cr 1% Mo; Aço 5,0% Cr 0,5% Mo; Aço 18% Cr

8% Ni; Aço 16% Cr 10% Ni 2% Mo; Aço 25% Cr 20% Ni; Monel 70% Ni 30% Cu; ligas de cobalto

tipo Stellite.

Teste de estanqueidade - Detecta defeitos passantes, através de aplicação de solução

formadora de bolhas, por pressão positiva, pressão negativa ou por capilaridade.

Os testes Pneumáticos e Hidrostáticos não se caracterizam como Testes de

Estanqueidad, embora proporcionem a detecção de vazamentos.

122SENAI-PR

Ultra-som - Usa a transmissão do som, que é uma forma de energia mecânica em forma

de ondas, a frequências acima da faixa audível. A técnica de pulso-eco consiste basicamente

de pulsos de alta frequência, emitidos pelo cristal, que caminham através do material. Esses

pulsos refletem quando encontram descontinuidade ou uma superfície do material. Esta ener-

gia mecânica (som) é recibida de volta pelo cristal, que transforma o sinal mecânico em sinal

elétrico, que é visto na tela do aparelho.

É usado para medições de espessura, detecção de dupla-laminação e Inspeção de Sol-

da, que é a modalidade de exame que visa detectar descontinuidades oriundas de operações

de soldagem, como falta de penetração, falta de fusão, inclusões de escória, poros, porosidades,

trincas.

Radiografia - O exame radiográfico utiliza Raios X e Raios Gama para mostrar a presen-

ça e características de descontinuidades internas do material. Do ponto de vista de qualidade,

os Raios X são melhores.

Líquido penetrante - É usado principalmente para a detecção de trincas. É um líquido de

grande poder de penetração e ação capilar.

Líquido penetrante visível: é utilizado em ambientes claros, sendo visível com luz natural.

Exame visual - Após a operação de soldagem, o exame visual tem po finalidade detectar

possíveis descontinuidades induzidas na soldagem.

Partículas magnéticas - O exame por meio de partículas magnéticas é utilizado para

localizar descontinuidades (como trincas, poros, inclusões) superficiaia e sub-superficiais em

peças de material ferro-magnético, tais como as ligas de ferro e níquel. O método consiste na

aplicação de uma corrente de magnetização, ou de um campo magnético à ́ peça inspeciona-

da, com o objetivo de se ter um campo magnético nesta. A presença de descontinuidades irá

produzir campos de fuga na região da descontinuidade, causando uma polarização localizada,

que é detectada pelas partículas ferro-magnéticas que são aplicadas sobre a peça.

123SENAI-PR

BIBLIOGRAFIA

FUNDAÇÃO TECNOLOGIA DE SOLDAGEM. Inspetor

de soldagem. 3.ed. v.1 - f. 1 1997.

ESAB. Matéria extraída da Revista TSQ. Catálogo. 8p.

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