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Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques.

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1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos Aula 27 Processos de soldagem Oxigás

2 Introdução A união de peças pode ser feita por processos de parafusamento, rebitagem, colagem e soldagem, entre outros. Soldagem é, segundo a definição da American Welding Society (AWS), a operação que visa obter a coalescência (fusão) localizada produzida pelo aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem aplicação de pressão e de metal de adição

3 Introdução Soldagem é principalmente um processo de união de metais por meio da fusão localizada, seguida de solidificação. No entanto... – Solda-se também não metais – Processos de soldagem também são usados para deposição de metal sobre uma superfície. – Variações de processos de soldagem são utilizados para corte de metais e não metais e também para o tratamento térmico e termoquímico de superfícies.

4 Principais processos de soldagem Arco elétrico – Eletrodo revestido – MIG/MAG – TIG – Arco submerso – Plasma Oxigas Laser Feixe de eletrons Por pressão

5 A soldagem Oxigás O calor de fusão é fornecido pela chama de gases oxi combustíveis. Este processo foi desenvolvido no início do século XX, tornou-se o principal processo de união de chapas em meados do desse século XX e hoje é um importante processo na união por brasagem de tubos finos, como nas tubulações de gás refrigerante utilizados nos sistemas de refrigeração.

6 A soldagem Oxigás O principal gás combustível utilizado é o acetileno, devido ao seu poder calorífico superior, mas outros gases podem ser utilizados. O melhor rendimento é obtido com o uso de oxigênio e acetileno comprimidos em cilindros, mas também é possível obter a soldagem sem os cilindros de oxigênio e com outros gases combustíveis.

7 Avaliação comparativa entre gases e aplicação ou não de oxigênio comprimido Fonte: apostila de soldagem UFTPR

8 CHAMA 0XI-ACETILÊNICA é a fonte de calor mais utilizada para a soldagem a gás. É o resultado da combustão (queima) do acetileno e oxigênio em um maçarico e apresenta as seguintes fases: a) Combustão primária Ocorre no cone ou dardo e é o resultado da reação entre volumes iguais de acetileno e oxigênio, o que gera dois volumes de monóxido de carbono e um de hidrogênio. C 2 H 2 + O 2 = 2CO + H 2 8

9 CHAMA 0XI-ACETILÊNICA b) Combustão secundária Como o monóxido de carbono e hidrogênio são gases combustíveis, a queima destes em contato com o oxigênio do ar, ocorrida no penacho, gera gás carbônico e vapor d'água. 2CO + O 2 = 2CO 2 (gás carbônico) 4H 2 + O 2 = 2H 2 O (água) 9

10 TIPOS DE CHAMAS 1. Chama carburante; Maior concentração de acetileno. Soldagem de alumínio, magnésio, níquel, enchimentos, estanho, brasagem com prata, etc. 2. Chama oxidante; Maior concentração de oxigênio. Soldagem em latão com grandes porcentagens de zinco e ligas de bronze. 10

11 TIPOS DE CHAMAS 3. Chama neutra Proporções iguais dos dois gases. Soldagem de ferro fundido, aço maleável, aço macio, bronze, aço inoxidável, aço ao cromo c/ até 12 % de cromo, aço ao cromo-níquel, cobre e latão. Pode ser utilizada também para a soldagem de alumínio, magnésio e ligas destes. 11

12 TIPOS DE CHAMAS 12 Carburante

13 TIPOS DE CHAMAS 13 Oxidante

14 TIPOS DE CHAMAS 14 Neutra

15 Soldagem Oxiacetilênica Fonte: apostila de soldagem oxiacetilênica UFTPR

16 Cuidados com os cilindros Devem permanecer sempre na posição vertical. Devem ser protegidos do sol e de fontes de calor O acetileno é mais leve que o ar. Na área de armazenagem deste gás deve ter abertura superior para exaustão em caso de vazamentos. Oxigênio pressurizado provoca explosões e autoignição. Mantenha afastado de materiais combustíveis, incluindo graxas e óleos. No transporte, use a cabeça de proteção para evitar acidentes com as válvulas.

17 Padronização do processo oxicetileno segurança

18 Cores dos cilindros e das mangueiras: – Verde (medicinal) ou preto (industrial) para o oxigênio – Vermelho escuro para o acetileno Rocas das conexões das mangueiras: – Direita para o oxigênio – Esquerda para o acetileno Válvula corta chama, ante engolimento da chama, instaladas na entrada do maçarico

19 Magueiras Feitas especificamente para a aplicação oxigás Não devem ser remendadas Evitar posicionar sobre chapas metálicas sujeitas a aquecimento. Objetos com temperaturas extremamente baixas (inferior a -30°C) também devem ficar afastados das magueiras. Pressão máxima de 0,6 MPa na mangueira de combustível e 1,5 MPa na de oxigênio.

20 Maçaricos Existem maçaricos de diversos tamanhos e formatos, mas são basicamente de dois tipos: para soldagem e para corte. Desenho esquemático de um maçarico para soldagem

21 Bicos de maçaricos Podem ter formatos especiais para acessos específicos. Podem ser divididos em duas parates para facilitar a limpeza.

22 TÉCNICA OPERATÓRIA DE SOLDAGEM OXIACETILÊNICA (PROCEDIMENTOS) Montar a extensão de solda apropriada à espessura do metal; Abrir os cilindros 1/4 de volta; Regular as pressões dos gases; Abrir a válvula do acetileno; Acender a chama (utilizar acendedor próprio); Abrir a válvula do oxigênio; Regular a chama (oxidante, neutra ou carburante); 22

23 Pontear as chapas; Pré-aquecer a região da solda; Executar a solda com ou sem metal de adição; Para frente: maior rapidez e cordão mais largo. Para trás: maior penetração; 23 TÉCNICA OPERATÓRIA DE SOLDAGEM OXIACETILÊNICA (PROCEDIMENTOS)

24 PROCEDIMENTOS PARA EXTINÇÃO DA CHAMA Abrir mais a válvula de oxigênio (obter uma chama oxidante); Fechar lentamente a válvula de acetileno; Fechar a válvula de oxigênio; Fechar os cilindros; Soltar os reguladores de pressão; Despressurizar as mangueiras. 24

25 CORTE A OXI-GÁS FUNDAMENTOS: É um processo de corte de metais através da reação destes com o oxigênio puro a uma temperatura elevada. Para o corte de metais resistentes à oxidação, a reação é auxiliada pela adição de fluxos e pós metálicos. 25

26 CORTE A OXIGÁS FUNDAMENTOS: O metal a ser cortado é aquecido por uma chama até uma temperatura em que ocorre a reação do metal com o oxigênio (temperatura de ignição), sendo a seguir exposto a um jato de oxigênio de alta pureza. A reação do oxigênio com o metal produz uma quantidade de calor suficiente para fundir o óxido formado, que é arrastado pela corrente de oxigênio, ocorrendo assim, o corte 26

27 CORTE A OXI-GÁS EQUIPAMENTO: Cabeça cortadora: possui uma tubulação extra para o oxigênio de corte, dotada de uma válvula de acionamento rápido. 27

28 BRASAGEM É um processo de união de superfícies, onde o metal base não se funde; A resistência à tração da solda fica limitada à resistência do metal de adição (ligas de prata), geralmente em torno de 30 a 45 kgf/mm 2. 28

29 A brasagem é recomendada para Solda a baixa temperatura e com boas propriedades mecânicas; Soldagem de chapas finas; Soldagem de materiais dissimilares; Soldagem de inserto de metal duro em suporte de aço carbono; Soldagem de metal duro em freza; Soldagem de haste de brocas; Soldagem de contatos elétricos (estanho - cobre). 29

30 Védeo


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