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Fundamentos e Tecnologia. Método de união de metais São divididos em dois grupos, na ação de forças: Macroscópicas Microscópicas.

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1 Fundamentos e Tecnologia

2 Método de união de metais São divididos em dois grupos, na ação de forças: Macroscópicas Microscópicas

3 Método de união móvel Enquadram a parafusagem e a rebitagem. Sendo que a resistência da junta se dá à resistência ao cisalhamento do parafuso ou rebite mais as forças de atrito entre as partes.

4 Método de união permanente Enquadram as uniões conseguidas pela aproximação dos átomos ou moléculas das peças a serem unidas, ou destes e de um material intermediário adicionado á junta, até distâncias suficientemente pequenas para a formação de ligações metálicas (Van der Walls).

5 O que é a soldagem? Processo de união de metais por fusão. Operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando na junta a continuidade da propriedades físicas e químicas.

6 Processos convencionais de soldagem Soldagem nos metais Processos por fusão A gásA arco Processos por pressão CaldeamentoResistência

7 Importância da soldagem É o mais importante processo de união de metais utilizado industrialmente. Tem importância na indústria desde micro-eletrônica até a fabricação de navios e outras estruturas com centenas ou milhares de toneladas de peso.

8 Soldagem de tubulações

9

10 Soldagem submarina

11 Detalhe de solda em cruzetas

12 Reparo em tubulação submersa

13 Terminologia Solda (Weld) Soldador (Welder) Soldagem (Welding) Eletrodo de soldagem (Consumível) Chanfro (Groove) Bisel (Bevel) Cobrejunta Fluxo (Flux) ZTA

14 Terminologia Junta (Joint) Vareta de solda (Wire) Descontinuidade (Crack) Passe (Weld bead) Metal de base/adição (Filler metal) Alicate de eletrodo (Electrode Holder) Escama de solda (Welding slag) Soldagem sobrecabeça (Overhead Welding)

15 Terminologia SMAW (Shielded Metal Arc Welding) SAW (Submerged Arc Welding) GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) MIG (Metal Inert Gas) MAG (Metal Active Gas) UWW (Underwater Welding) ESW (Eletroslag Welding)

16 Principais tipos Soldagem com eletrodo revestido (SMAW) Soldagem com arco submerso (SAW) Soldagem TIG (GTAW) Soldagem MIG/MAG (GMAW) Soldagem por eletroescória Soldagem eletro-gás Soldagem à gás Soldagem com arame tubular

17 Consumíveis de soldagem Acetileno Argônio Hélio Propano Oxigênio Varetas / Eletrodos / Arames Fluxos (Fundentes)

18 Gases de proteção Gases inertes Não reagem com o metal líquido da poça de fusão. ARGÔNIO utilizado para pequenas espessuras (aço, alumínio, cobre, titânio, e zircônio) HÉLIO utilizado para grandes espessuras (alumínio e cobre)

19 Gases de proteção Gases reativos (Ativos e Redutores) Reagem com o metal líquido da poça de fusão. CO2 utilizado junto com o argônio e o oxigênio para proteger a poça de fusão do ar atmosférico. NITROGÊNIO é um gás redutor e é ocasio- nalmente utilizado combinado com outros gases.

20 Eletrodos (Varetas) Composto de duas partes: Alma: Aço de baixo carbono onde estão presentes elemento para a estabilização do arco e formação da escória Revestimento: Silicato de sódio e potássio atuam na abertura do arco, formação de fumos densos e refinam a estrutura do metal depositado.

21 Eletrodos de aço carbono

22 Metal de adição (SMAW)

23 Tipos de revestimentos Ácidos : Óxido de ferro, e elementos à base de sílica. Celulósico: Materiais orgânicos a base de celulose. Rutílico: Alta porcentagem de dióxido de titânio. Básico: Elementos calcários (Carbonato de cálcio)

24 Funções do eletrodo Função elétrica Função física e mecânica Função metalúrgica

25 Funções elétricas do eletrodo Revestimento O revestimento é um mau condutor de eletricidade, isolando a alma do eletrodo Possuem silicatos de Na e K que ionizam a atmosfera do arco. Uma atmosfera ionizada facilita a passagem de corrente elétrica.

26 Funções físicas e mecânicas Fornece gases para a formação da atmosfera protetora das gotículas do metal de adição O revestimento funde e depois se solidifica sobre o cordão de solda(escória) protegendo o cordão de solda da oxidação.

27 Função metalúrgica Contribui com elementos de liga que melhoram as propriedades do cordão de solda.

28 Soldagem com eletrodo revestido

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30 Sucesso na soldagem O soldador deve controlar: Comprimento do arco Ângulo de trabalho e de deslocamento Velocidade de deslocamento Amperagem Velocidade de mergulho

31 Posições de soldagem

32 Ângulos de trabalho

33 Ataque em ziguezague

34 Direcionamento do eletrodo

35 Características dos cordões de solda

36 Formas de transferência do metal de adição

37 Soldagem com eletrodo revestido (SMAW) União de metais pelo aquecimento oriundo de um arco elétrico entre um eletrodo revestido e o metal de base, na junta a ser soldada.

38 Equipamentos de soldagem a eletrodo revestido Fonte de energia (AC/DC) Polaridade Direta / Inversa Cabos de soldagem Porta eletrodo Grampo (Conector Terra)

39 Fonte de energia Corrente contínua (DC-) Polaridade direta: A peça é ligada ao pólo positivo e o eletrodo é ligado ao negativo. (bombardeio de elétrons na peça) Corrente contínua (DC+) Polaridade inver- sa: A peça é ligada ao pólo negativo e o eletrodo é ligado ao positivo. (bombardeio de elétrons no eletrodo)

40 Máquinas de Solda

41 Características elétricas Corrente alternada (AC) Corrente contínua (DC) Tensão de 15 a 30 Volts Corrente de 60 a 300 A

42 Acessórios de soldagem Cabos de soldagem Porta eletrodo, alicate de eletrodo Grampo (conector terra) Estufas para armazenamento

43 Estufa de armazenamento de eletrodos

44 Vantagens do processo de soldagem com eletrodo revestido É o processo mais simples e usado Boa resistência da solda Baixo custo Amplamente utilizada: Indústria mecânica Indústria naval Edifícios Automobilística

45 Vantagens do processo de soldagem com eletrodo revestido Montagem com rapidez, segurança e economia. Pode-se soldar peças de espessuras inferiores a 1mm até estruturas navais. Pode ser executada em diferentes lugares até debaixo de lâminas dágua.

46 Juntas comuns de soldagem

47 Simbologia da soldagem segundo a norma AWS

48 Descontinuidades na solda Trincas Fissuras Porosidade Falta de fusão Penetração deficiente

49 Trinca longitudinal

50 Trinca de cratera

51 Porosidades

52 Falta de fusão

53 Penetração deficiente

54 Soldagem MIG MAG

55 Fundamentos do processo MIG MAG Utiliza o calor de um arco elétrico entre um eletrodo nú alimentado de maneira contínua e o metal de base. MIG (Metal Inert Gas) MAG (Metal Active Gas)

56 Esquema processo MIG MAG

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58 Características elétricas Corrente contínua CC Arame pólo positivo e metal base negativo Correntes de soldagem de 50 a 600 A Tensões de soldagem de 15 a 32 Volts

59 Função dos gases inertes e ativos Protegem a poça de fusão dos gases atmosféricos Nitrogênio reduz a ductilidade e tenacidade Vapor d´água (H2O) causa porosidades no cordão de solda Oxigênio combina-se com o carbono formando CO causando fissurações

60 Gases inertes Usados principalmente na soldagem de metais não ferrosos (Alumínio, Magnésio e Titânio) Argônio Hélio Argônio + 1% de Oxigênio Argônio + 3% de Oxigênio

61 Gases ativos Utilizados na soldagem de metais ferrosos CO2 CO2 + 5 a 10 % de Oxigênio Argônio + 15 a 30% de CO2 Argônio + 5 a 15% de Oxigênio Argônio + 25 a 30% de Nitrogênio

62 Arame eletrodo (AWS) Cobre e suas ligas Aço inoxidável Alumínio e suas ligas Níquel e suas ligas Titânio e suas ligas Magnésio e suas ligas Soldagem de ferro fundido Soldagem de zircônio

63 Transferência do metal de adição soldagem MIG MAG

64 Vantagens Taxa de deposição maior que a soldagem com eletrodo revestido. Menos gás e fumaça na soldagem Utilizada em metais ferrosos / não ferrosos Não há a remoção de escória Aplicação em todas as posições Solda uma faixa ampla de espessuras.

65 Desvantagens Risco de ocorrência de falta de fusão Grande emissão de radiação ultravioleta Alto custo dos equipamentos

66 Equipamentos de solda MIG MAG

67 Tocha MIG MAG

68 Soldagem com arco submerso (SAW) Une o metal pelo aquecimento destes com um arco elétrico, entre um eletrodo nú e um metal base. O arco está submerso e coberto por uma camada de material granular fusível (fluxo). Processo automático e semi-automático controlados pela alimentação do arame e pela fonte de energia.

69 Esquema soldagem a arco submerso (SAW)

70 Características elétricas Tensão variável de gerador CC ou retificador Tensão contínua de gerador CC ou retificador Soldagem numa faixa de 400 a 1500 A

71 Fluxo Características similares ao do revestimento na soldagem por eletrodo revestido. Alteram a composição química da solda e influenciam as propriedades mecânicas.

72 Aplicações da soldagem (SAW) Aços carbono até 0,29% Aços carbonos tratados termicamente Aços de baixa liga Aços cromo molibdênio Aços inoxidáveis Níquel e suas ligas

73 Vantagens Alta qualidade da solda Taxa de deposição extremamente alta Pouca fumaça Nenhum arco de soldagem visível Automatizável

74 Desvantagens Podem ocorrer descontinuidades do tipo: Falta de fusão Falta de penetração Mordeduras Porosidades Trincas

75 Soldagem TIG É a união de metais pelo aquecimento destes com um arco entre um eletrodo de tungstênio não consumível e a peça.

76 Esquema processo TIG

77 Gases inertes Argônio e Hélio Não interagem com a poça de fusão Protegem a atmosfera de soldagem Ionizam a atmosfera de soldagem facilitando a abertura do arco Ajudam a expelir o H2O do ar atmosférico

78 Eletrodo de tungstênio (W) Tungstênio puro EWP Tungstênio com 1 a 2 % de tório EWTh-1 Tungstênio com 0,14 a 0,4% de Zircônio EWZr

79 Aplicação da soldagem TIG Adequado para espessuras finas Tubos de metais ferrosos e não ferrosos Tubulações de aço inoxidável União de chapas de aço

80 Vantagens da soldagem TIG Processo semi-automático Soldagem de alta qualidade Solda as maiorias dos metais Solta pouca fumaça Solda em diversas posições

81 Soldagem MIG MAG Usa o calor de um arco elétrico entre um eletrodo nu alimentado de modo contínuo e o metal de base.

82 Soldagem MIG MAG

83 Gases inertes Argônio e Hélio Não interagem com a poça de fusão Protegem a atmosfera de soldagem Ionizam a atmosfera de soldagem facilitando a abertura do arco Ajudam a expelir o H2O do ar atmosférico

84 Gases ativos CO2 e Nitrogênio Reagem com a poça de fusão podendo modificar as propriedades do metal de adição. Pode ser utilizado em combinação com o argônio.

85 Função dos gases na soldagem MIG MAG Protege a poça de fusão do ar atmosférico Ajuda a orientar o arco na soldagem Influi no tipo de transferência do metal de adição.

86 Equipamentos de soldagem MIG MAG Pistola de soldagem Suprimento de energia Suprimento de gás Sistema de acionamento de arame Sistema de refrigeração a água

87 Equipamentos de soldagem MIG MAG

88 Tocha MIG MAG típica

89 Transferência do metal de adição

90 Vantagens da soldagem MIG MAG Cordão de solda de alta qualidade Taxa de deposição maior do que a soldagem SMAW Menos gás e fumaça na soldagem Não há necessidade de remoção de escória.

91 Aplicações da soldagem MIG MAG Solda a maioria dos metais ferrosos e não ferrosos Deposição de revestimentos superficiais Aplicação a partir de 0,5 mm

92 Site para ajuda https://sites.google.com/site/tecnologiam ecanicacedup/home


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