ApostilaMAGbásico
60
SOLDAGEM – MIG/MAG – BÁSICO SOLDAGEM MIG/MAG - BÁSICO
-
Upload
miriansoares -
Category
Documents
-
view
2.031 -
download
1
Transcript of ApostilaMAGbásico
SOLDAGEM – MIG/MAG – BÁSICO
SOLDAGEM
MIG/MAG - BÁSICO
Soldagem
2
Soldagem – Mig e Mag – Básico
© SENAI-SP, 2004 Trabalho editorado e reproduzido a partir das seguintes obras: ASME – Edição 1998 Série IX. – Adenda 2000 Coleção Tecnologia – Soldagem - SENAI São Paulo. FBTS – Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem – Departamento de Cursos – Inspetor de Soldagem.
Coordenação Antonio José da Silva Ortiz – CFP 1.19 Equipe de elaboração
Pedro Evaristo Pezato
Projeto e revisão técnica Equipe de editoração Assistência Editorial Planejamento visual Técnicos de Ensino do CMFP 1.65
Revisão Amair Coelho. Carlos A . F. da Silva. Henrique A .I. da Silva. José Israel de Carvalho. Nelson Jr. Paes. Rufino S. Xavier. George C. Lima.
Ilustração José Israel de Carvalho Pedro Evaristo Pezato
Diagramação Digitalização Cleide Aparecida da Silva
Écio Gomes Lemos da Silva
Produção gráfica
SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Centro Móvel de Formação Profissional Al. Barão de Limeira, 539 - Campos Elíseos São Paulo - SP CEP 01202-902
Telefone
Telefax SENAI on-line
(11) 3273 - 5150 (11) 3273 - 5161 0800 - 55 - 1000
Home page [email protected]
http:// www.sp.senai.br
Soldagem
3
Sumário
Introdução 4
Segurança 5
Corrente Elétrica Aplicada a Soldagem 16
Processo Mig e Mag 26
Influência dos gases na soldagem 29
Equipamentos Mig e Mag 31
Preparação para o Processo 34
Material de Adição (Consumível) 41
Interpretação do Consumível – AWS ER-70S-6 42
Tipos de Transferência 45
Variáveis do Processo 47
Descontinuidades 53
Tipos de juntas e posições de soldagem 59
Referências Bibliográficas 60
Soldagem
4
Soldagem Mag - Básico
Introdução
O processo de soldagem ao arco elétrico Mag, também conhecido como GMAW (Gas Metal Arc Welding), consiste na abertura e manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo e a peça. O calor provocado pela ignição do arco em função dos parâmetros de Soldagem (Tensão e Corrente), forma-se no mesmo instante uma cratera no metal de base (peça a soldar). A fusão dos dois metais (eletrodo e peça), transformam-se do sólido para o líquido, esta transformação é conhecida como poça de fusão. Conduzir esta poça de fusão com destreza, resultará numa performance perfeita do cordão de solda executado em qualquer posição de soldagem. Esta performance, dependerá da habilidade manipulativa do soldador. Fato que só ocorre se houver garra, paciência e vontade de aprender por parte de quem pretende ser um grande profissional nesta área. Todos os processos de soldagem por arco elétrico precisam de algum tipo de proteção para evitar contaminações da poça de fusão e do cordão de solda dos gases oriundos do ar atmosférico. Caso não sejam protegidos, o resultado será um cordão de solda com porosidade, nitretado e oxidado, fazendo-se com que suas propriedades mecânicas tenham um valor relativamente inferior ao do metal de base, que ao ser submetido à teste de qualificações terá como resultado uma desaprovação. Atualmente, os avanços tecnológicos em relação a modalidade soldagem, tem inserido diversos recursos nas fontes de energia no sentido de facilitar a soldagem das mais diversas ligas. Daí, a razão pela qual os profissionais da área de soldagem devem aprimorar a cada dia seus conhecimentos inerentes desta área. E assim, nos leva dizer que o principal objetivo deste curso é inserir conhecimentos teóricos e práticos aos participantes no sentido de capacitar para atuar no maravilhoso mundo da soldagem.
Soldagem
5
Segurança na Soldagem
As medidas de segurança em soldagem visam prevenir danos pessoais ao soldador e
às pessoas próximas ao local de soldagem.
O calor, a chama e os respingos produzidos durante a soldagem representam
constante perigo de radiação, queimadura, incêndio e explosão.
O assunto mereceu atenção de várias entidades, principalmente ligadas com seguros,
existindo assim uma farta literatura à disposição.Recomenda-se, principalmente, a
norma ANSI Z 49.1 “Segurança em Soldagem e Corte”.
Medidas de segurança contra:
incêndio e/ou explosão
Ter ao alcance fácil, material para extinção de incêndio;
Verificar se foram removidos de locais da soldagem materiais inflamáveis como
exemplo: tinta, gasolina, óleo, serragem, estopa, papel, etc.;
A distância mínima recomendável é de 10 metros. Caso não houver possibilidade de
manter esta distância, convém colocar separadores (biombos) de compensado naval
ou chapa metálica;
Em caso de trabalho no assoalho de madeira ou perto de paredes de madeira, estes
devem ser protegidos com compensado naval ou chapas metálicas;
Os reservatórios que contiverem combustível ou lubrificantes e precisarem ser
soldados ou cortados à chama devem ser muito bem lavados e enchidos com água;
Os reservatórios (tanque) de combustível dos veículos ou máquinas a serem soldados
devem ser removidos e lavados com água quente, após essa lavagem, soldar com o
tanque se possível cheio de água, para formar o menor espaço possível de alojamento
de gases. A roupa pessoal deve ser livre de graxa. Não devem ser usados camisas,
meias, etc., de material sintético. Após terminar a soldagem ou corte, examinar a área
de serviço antes de afastar-se, pode ter deixado algum vestígio de fogo.
Choque elétrico:
Para prevenir dos choques elétricos, o soldador não deve formar um condutor entre os
pólos de eletricidade, como 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 uma passagem de grandes descargas elétricas.
Soldagem
6
Pelas mesmas razões, o soldador nunca deve trabalhar numa poça d’água ou num
chão excessivamente úmido, trocar eletrodo com a mão sem luvas, deslocar uma
máquina de soldagem ligada, etc. O cabo obra da instalação deve ser ligado na
carcaça da maquina.
Queimaduras:
As queimaduras são prevenidas com o uso de uma roupa adequada, recomendando-
se luvas com manga ¾ de raspa de couro com espessura de 1,5mm, sem reforços nos
dedos, um avental sem costura, de raspa de couro de 2mm e perneira (polaina) ou
protetores para as pernas.
As calças não devem ter dobras (bainhas) e nunca enfiadas em botas. O macacão
deve ser abotoado até o pescoço. Não deve haver bolsos. Para soldagem com pré-
aquecimento (dar calor antes da soldagem) é usado roupa especial protetora.
Efeitos dos Raios Ultravioletas e Infravermelhos:
Ambos produzem grandes danos à vista e a pele, se esta não for devidamente
protegida.
Raios ultravioletas:
São quimicamente ativos e podem ocasionar acidentes oculares, podem produzir
cegueira momentânea, e principalmente conjuntivite.
Raios infravermelhos:
Secam completamente certas células líquidas do globo ocular, causando complicações
no cristalino, levando a longo prazo a uma catarata profissional.
Na pele, o efeito causado é idêntico ao ocasionado pelos raios solares.
Geralmente, uma exposição, mesmo sendo rápida a estes raios, pode provocar uma
conjuntivite, que se manifesta algumas horas após a exposição.
Na soldagem pelo processo MIG/MAG
Nesta soldagem, a quantidade de radiação ultravioleta liberada é bastante grande. A
tabela “Filtros para Soldagem MIG/MAG” lista os filtros recomendados para diferentes
faixas de corrente.
Partes da pele diretamente exposta a tais radiações queimam-se rapidamente, o que
exige maiores preocupações. Esta radiação tem a capacidade de decompor solvente,
liberando gases tóxicos, portanto, em ambientes confinados, deve-se ter cuidado para
que não haja solventes nas imediações.
Soldagem
7
Danos nos olhos:
Lentes protetoras, cinza ou verde, de várias tonalidades, são usadas para prevenir
danos aos olhos (ver tabela).
Equipamento de proteção individual (EPI)
Os equipamentos de proteção individual, são projetados com a finalidade de proteger
os soldadores de danos e lesões que possam ocorrer devido às condições inerentes
de operação de corte e soldagem são eles:
Máscara do soldador
As máscaras são utilizadas para cobrir toda a face, e podem ser do tipo capacete,
fixadas à cabeça (deixa as duas mãos do soldador livre) e do tipo escudo, provido de
cabo, para serem seguradas com a mão. Elas servem para proteger o rosto e parte do
pescoço das queimaduras devido à radiação ou respingos de metal líquido proveniente
da soldagem.
Área protegida pela máscara:
As máscaras com filtro de luz, protegem a face, testa, pescoço e olhos contra as
radiações de energia emitidas diretamente pelo arco e contra respingos provenientes
da soldagem.
A grande vantagem da máscara tipo capacete é a de deixar o soldador com as mãos
livres.
Janela para o filtro de luz e lente protetora dos respingos:
Na altura dos olhos do soldador, as máscaras têm uma abertura ou janela, através da
qual o soldador observa o arco. Essas janelas são adequadas para a fixação dos filtros
de luz e lentes protetoras dos respingos, lançadas durante a soldagem, são projetados
de modo a ser fácil à remoção e substituição desses elementos.
Soldagem
8
Montagem dos vidros na máscara:
Material utilizado na fabricação das máscaras:
As máscaras são fabricadas com materiais resistentes, leves, isolante térmico e
elétricos, não combustível e opacos.
Exemplo: fibra de vidro, fibra prensada, celerom, etc.
Óculos de proteção:
Os óculos são também indispensáveis ao equipamento do soldador (salvo quando ele
faz parte integrante da máscara, tipo visor articulado).
Durante a soldagem, são poucos os acidentes que ocorrem por causa dos respingos,
mas após a soldagem, durante a limpeza das zonas soldadas, fragmentos de escória
podem atingir os olhos, inflamando-os.
Todos aqueles que trabalham próximos aos locais em que se esteja realizando os
serviços, como aprendizes, montadores, mecânicos, mestres, inspetores, devem se
proteger a fim de proporcionar segurança contra os danos causados pelas radiações e
por objetos projetados por operações de corte ou soldagem.
Ventilação (nas máscaras e óculos):
À parte de trás das máscaras é aberta, isso provoca uma ventilação suficiente. Já os
óculos devem ter condições de assegurar um ventilação perfeita, a fim de se evitar o
embaçamento dos filtros de luz, mas de modo também a não permitir a passagem
lateral de raios de luz ou projeções contra os olhos.
Soldagem
9
Filtros de luz:
Os vidros filtros têm a função de absorver os raios infravermelhos e ultravioletas,
protegendo os olhos de lesões que poderiam ser ocasionadas por estes raios. A
redução da ação nociva das radiações, também diminui a intensidade da luz, o que faz
com que o soldador não canse demasiadamente os seus olhos durante o trabalho.
Os vidros filtros são marcados pelo fabricante, por meio de números, observando o
grau de absorção dos raios. Para soldagem e corte pelo processo oxiacetilênico as
numerações são: 3, 4, 5 e 6, sendo que os números 3 e 4 para soldagem leve, 5 e 6
para soldagem média e 7 e 8 para soldagem pesada.
Para soldagem a arco elétrico as numerações são: 8, 10, 11, 12, 13 e 14, a sua
seleção se faz de acordo com o processo de soldagem e a intensidade da corrente em
uso. (ver tabela)
Tabela de filtros para soldagem pelo processo a arco elétrico MIG/MAG
Higiene e preservação das máscaras e óculos:
Devem ter uma boa manutenção e não devem ser transferidos de um soldador para
outro, sem que antes seja efetuada a devida desinfecção destes equipamentos.
Soldagem
10
Avental de raspa ou couro vaqueta
Qualquer serviço de soldagem deve ser executado com o uso de avental
confeccionado em couro raspa ou vaqueta com mangotes, tendo em vista a
necessidade de se proteger contra as radiações e os respingos provocados pelo arco
elétrico. Estes, causam sérias queimaduras e pode levar a um câncer de pele.
Luvas protetoras:
Todos os soldadores devem usar luvas em bom estado nas duas mãos. As luvas
protegem as mãos contra queimaduras, principalmente aquelas resultantes de
radiações emitidas pelo arco elétrico, e também evitam choques elétricos na troca de
eletrodo ou quando em contatos eventuais com uma peça quente.
Tipos de luvas de proteção:
Observação:
Existem aventais conjugados com o mangote (tipo barbeiro) que além de ser mais
confortável, protege também o ombro e parte da costa do soldador.
Proteção para a cabeça ( touca):
Durante as operações de soldagem ou corte, os respingos e radiações podem atingir a
cabeça do soldador, esta deve ser protegida por gorro ou boné, feitos de material de
difícil combustão.
Soldagem
11
Equipamento individual de respiração
A utilização destes equipamentos se faz necessário quando ocorrem operações de
soldagem e corte em áreas confinadas, ou quando são usados processos e/ou
materiais com alto teor tóxico, ex. chumbo, cobre ao cádmio, etc., portanto, sempre
nos casos em que o oxigênio for deficiente ou houver acumulação de gases tóxicos,
usar um equipamento de respiração.
Um equipamento de respiração individual deve ter uma boa manutenção e quando for
transferido de soldador para outro, deve ser devidamente desinfectado.
Cuidados na operação de soldagem
Devem ser tomados medidas de segurança nas operações, e também na preparação
de locais de soldagem e corte, a fim de proporcionar segurança em todo o processo,
tanto para soldadores como para pessoas que trabalhem ao seu redor, evitando-se
acidentes pessoais e não comprometendo os trabalhos.
Existem maneiras adequadas de preparação para cada tipo de local de trabalho. É
evidente que em áreas confinadas, como vasos e tanque, ou em áreas maiores como
fábricas e estaleiros, os cuidados a serem tomados na preparação são maiores do que
em locais ao ar livre, como por exemplo: oleodutos e gasodutos.
Devem ser sempre levados em considerações os tipos de materiais a serem soldados
e os processos de soldagem utilizados.
Soldagem
12
Sistema de exaustão
Sempre que for necessário, devem ser utilizados exaustores locais para remover, junto
à zona de soldagem, as fumaças e gases nocivos.
Existem diversos aparelhos fabricados com esta finalidade, porém geralmente é
utilizado um equipamento com coifa móvel, que o soldador localiza tão próximo quanto
possível do local a ser soldado.
Na tabela abaixo, se encontra os valores mínimos exigidos para uma exaustão
adequada com equipamento de coifa móvel.
OBS.: a descarga do exaustor deve ser feita ao ar livre.
Valores para uma exaustão adequada
Sapatos de segurança
Estes devem ser usados em todas as situações, não apenas para prevenir
queimaduras, mas também evitar o perigo de quedas de ferramentas e acidentes
causados por choques elétricos.
Soldagem
13
Solventes no processo MIG/MAG
Parte da pele diretamente exposta a tais radiações queimam-se rapidamente, o que
exige maiores precauções. Estas radiações tem capacidade de decompor solventes,
liberando gases bastante tóxicos, portanto, em ambientes confinados, deve-se ter
cuidado para que não haja solventes nas imediações.
Posicionamento dos equipamentos
Todas as máquinas de soldagem, cabos e outros equipamentos, devem ser
posicionados de tal forma que os caminhos, corredores e escadas fiquem livres e
desimpedido, a fim de permitir o livre acesso em caso de emergência.
Anteparos (biombos)
Com o intuito de proteger os demais trabalhadores que executam serviço numa
mesma área, em locais próximos aos da operação de soldagem ou corte, deve-se
isolar esses locais com a disposição de anteparos de madeira ou lonas, em forma de
biombos (cabines).
As paredes dos anteparos devem ser pintadas com tinta fosca, a fim de não refletir os
raios provenientes de soldagem.
Quedas acidentais
Quando a soldagem é executada em lugares elevados, uma queda acidental pode
resultar em morte ou em graves danos físicos, de forma que estas precauções devem
ser estritamente observadas pelo trabalhador:
Usar sempre o cinto de segurança;
Usar capacete de produção, ao menos para proteger a cabeça por ocasião da queda
de alguma peça ou fragmento estranho;
Confirmar a segurança de escadas e andaimes;
Amarrar objetos e ferramentas ou colocá-los em local que dificulte a queda;
Não exceder a capacidade de carga dos andaimes.
Soldagem
14
Primeiros socorros
Os primeiros socorros devem ser prestados por pessoal treinado. O acidentado deve
ser encaminhado a um médico, o mais depressa possível, depois dos socorros de
emergência, como indicado a seguir:
Socorros de emergência:
Em caso de queimadura, não se deve tocar no lugar queimado nem furar as bolhas,
mas para evitar contaminação, proteger os ferimentos com materiais esterilizados;
Em caso de intoxicação, deve-se assegurar uma boa ventilação e, eventualmente,
respiração artificial;
Em caso de conjuntivite, sensação de areia ou dor nos olhos, pode ser aplicado um
colírio, por exemplo, a base de água de rosas;
Em caso de penetração de um corpo estranho no olho, cobri-lo com gaze, sem
pressão e encaminhar o acidentado ao oftalmologista;
Em caso de choque, pode ser aplicada a respiração artificial.
Questionário
01 - O que visam às medidas de segurança na soldagem?
( ) a) A obrigatoriedade de usar uniforme contra fogo;
( ) b) Prevenir danos pessoais ao soldador e às pessoas na vizinhança;
( ) c) Ter ao alcance água para apagar o fogo;
( ) d) Nenhuma das anteriores.
02 - Qual é o procedimento que se deve adotar na soldagem de reservatórios que
contiveram combustível ou lubrificante?
( ) a) Não é possível executar a solda;
( ) b) Só soldar com a presença do bombeiro;
( ) c) Eles devem ser bem lavados e se possível enchê-los d’água;
( ) d) Só soldar com a permissão do chefe.
03 - O que o soldador deve fazer após o término de uma soldagem, antes de afastar-
se do local de trabalho?
( ) a) Despedir-se dos amigos;
( ) b) Controlar o horário de saída;
( ) c) Guardar todos os equipamentos usados para fazer tal soldagem;
( ) d) Examinar a área de serviço, descartando qualquer vestígio de fogo.
Soldagem
15
04 - Quais são os raios nocivos emitidos pelo arco elétrico?
( ) a) Raio X e raio gama;
( ) b) Ultravioleta e raio x;
( ) c) Infravermelho e raio gama;
( ) d) Ultravioleta e infravermelho.
05 - Qual o elemento que não pode estar presente na soldagem pelo processo
MIG/MAG por gerar gases tóxicos?
( ) a) O chefe;
( ) b) Solventes;
( ) c) Água;
( ) d) Óleo.
06 - Quais as cores mais recomendadas para os vidros filtros de luz?
( ) a) Cinza e verde;
( ) b) Azul e preto;
( ) c) Marrom e azul;
( ) d) Violeta e verde.
07 - Qual o número do vidro filtro recomendado para soldar pelo processo MIG/MAG
com 150 ampéres?
( ) a) 8;
( ) b) 10;
( ) c) 11;
( ) d) 13.
08 - Qual a atitude a ser tomada quando se empresta máscara ou óculos de uma outra
pessoa em relação à higiene?
( ) a) Devolver o mais rápido possível;
( ) b) Desinfetar antes de usar;
( ) c) Não se deve pedir emprestado equipamento de segurança;
( ) d) Usar e depois lavar.
09 - De que material são feitas as luvas de proteção do soldador?
( ) a) Algodão com náilon;
( ) b) Tecido na parte interna e externa de borracha;
( ) c) Couro ou raspa de couro;
( ) d) Borracha sintética.
Soldagem
16
Corrente Elétrica Aplicada à Soldagem
Chamamos de corrente elétrica o movimento ordenado de elétrons através de um
corpo.
Tensão (volt)
Intensidade de corrente (ampére)
Comparação: circuito hidráulico com circuito elétrico
Circuito hidráulico:
A força motriz do fluxo hidráulico pode ser obtida por meio de pressão da bomba. O
volume circulante é o fluxo do tubo condutor. Ele cresce com o aumento de pressão. O
estreitamento obtido por meio de um registro d’água e outras resistências relativas à
tubulação, reduzem o fluxo d’água, aumentando a pressão.
Soldagem
17
Circuito elétrico:
A força motriz da corrente elétrica é obtida sob forma de tensão (v) na fonte de
corrente elétrica.A corrente elétrica é obtida por movimento de elétrons nos cabos
condutores. A intensidade da corrente (I), em ampére (A), é equivalente a um
determinado número de elétrons por segundo. Ela cresce com o aumento de tensão.
A resistência elétrica (R), em ohm (), é obtida por meio de um condutor elétrico com
baixo valor de condutividade elétrica, por exemplo, o filamento de uma lâmpada.
Circuito de soldagem:
Arco elétrico é a principal resistência nesse tipo de circuito, determinando os valores
da corrente de soldagem (amperagem) e da tensão do arco elétrico (voltagem).
OBS.: Nos cabos de soldagem encontram-se resistência de valores muito pequeno.
Soldagem
18
Grandeza no circuito:
V = Tensão (volts)
I = Intensidade da corrente elétrica (ampére)
R = Resistência elétrica (ohm)
Tensão elétrica (volts):
É a força que faz com que a corrente circule por um condutor.
Intensidade da corrente (amperagem):
É a quantidade de corrente (elétrons) que passa por uma seção do condutor por
segundo.
Resistência elétrica:
É a dificuldade que um corpo oferece à passagem de corrente elétrica.
Soldagem
19
Tipos de corrente elétrica:
Corrente alternada:
É aquela que não tem definição de polaridade (+) ou (-). Em um intervalo de segundo a
polaridade muda 120 vezes, (60 cic/g). Isto é, em um segundo os elétrons passam pelo
positivo 60 vezes e 60 vezes pelo negativo.
Corrente contínua:
É aquela que circula sempre no mesmo sentido, do negativo (-) para o positivo
(+). Tem a definição da polaridade.
Soldagem
20
Fontes de energia necessária (máquina de solda)
Tipos de máquina de solda:
Transformador Fornece somente corrente alternada (CA) e não define a polaridade
(+/-).
Retificador Fornece somente corrente contínua (CC).
Gerador Fornece somente corrente contínua (CC). ( Utilizado na maioria das vezes
em Usina de Açúcar e Alcool)
Os tipos de máquinas:
Transformador C.A.:
É uma máquina, cuja finalidade é modificar a alta tensão da rede elétrica de
alimentação em baixa tensão, ao mesmo tempo, converte a baixa intensidade de
corrente elétrica em alta. Por isso dizemos que há uma transformação entre os valores
de corrente e tensão, daí o nome da máquina.
As principais partes de um transformador são:
O primário, constituído com fio bastante fino e com
elevado número de voltas (espiras) em torno do núcleo;
Núcleo magnético que é feito de chapas de silício (para
evitar perdas) permitindo que os efeitos obtidos pela
passagem da corrente no primário sejam “detectados”
e transformados pelo secundário;
Secundário feito de fios ou lâminas mais grossas do
que o primário e com poucas espiras.
Soldagem
21
Regulagem da intensidade da corrente (controle):
Por tapes ou bernes;
Por reator;
Por amplificador magnético;
Por variação do núcleo magnético.
Princípios de funcionamento do transformador:
Retificador C.C.:
É uma máquina constituída basicamente de um transformador e um conjunto de
elementos chamados de retificadores, que fazem com que a corrente alternada se
converta em corrente contínua. Os elementos retificadores mais conhecidos e
utilizados atualmente são os diodos de silício.
Os diodos de silício permitem a passagem da corrente somente em um sentido,
bloqueando a passagem da corrente no sentido contrário. Como vimos anteriormente,
a corrente alternada pode ser considerada como aquela que muda a polaridade
constantemente. Assim sendo, podemos dizer que os diodos permitem a passagem da
corrente alternada só nos semiciclos positivos, bloqueando os semiciclos negativos.
Esquema do princípio de uma placa retificadora:
Seguindo o sentido das setas nota-se que a corrente elétrica no arco só tem um
sentido, portanto, obtemos uma CC através dos diodos.
OBS.: O sentido real da corrente elétrica é do polo (-) negativo para o (+) positivo.
Soldagem
22
Máquinas que fornecem CA e CC:
Através de uma chave seletora, podemos selecionar o tipo da corrente que desejamos
CA ou CC.
Gerador CC:
São máquinas rotativas que possuem um motor elétrico ou a combustão, acoplado a
um gerador de corrente elétrica contínua.
Princípio do gerador:
No gerador, tem-se um rotor com bobinas que giram no campo magnético. As bobinas
contidas no rotor produzem corrente elétrica que será retirada através de coletores,
resultando em uma corrente elétrica contínua de saída, para alimentar o arco elétrico.
Para gerar sua própria energia deve ser acoplado ao mesmo, um dispositivo girante,
que pode ser um trator, roda d’água, motor a combustão ou elétrico.
Vantagem:
O arco elétrico é estável;
A seleção de eletrodos é mais ampla;
O trabalho do soldador e o controle do
processo são mais fáceis.
Soldagem
23
Formação do arco elétrico:
É a passagem da corrente elétrica de um pólo (peça) para outro (eletrodo), desde que
seja mantido entre eles um afastamento conveniente. Esse afastamento é chamado de
comprimento do arco.
Na soldagem, um dos pólos é o eletrodo ou arame (no caso MIG/MAG), enquanto que
o outro pólo é o metal de base (peça a ser soldada).
Para melhor compreensão, vamos considerar a fonte de energia de corrente
contínua:
Neste caso, a tocha deve ser ligada ao pólo positivo e o cabo obra no negativo da
máquina.
O arco é estabelecido, tocando-se no metal base (peça) com a ponta do arame e
aciona-se o gatilho.
Máquina de tensão constante para soldagem Mig/ Mag:
Usada na soldagem semi-automática e automática onde o avanço do eletrodo (arame)
é uniforme, são usadas as máquinas de tensão constante, que asseguram a fusão
uniforme deste arame, variando a corrente elétrica, mas mantendo a tensão. (“NEMA”
FW 1 1.19).
Máquinas de tensão constante devem ter ciclos de trabalho de 100% (pode trabalhar
sem interrupção).
Soldagem
24
Ciclo de trabalho da máquina:
É a capacidade que a máquina tem para trabalhar ininterruptamente sem sofrer danos.
Exemplo: máquina com ciclo de trabalho de 60%. Significa dizer que: Em cada 10
minutos, deve trabalhar no máximo 06 com a capacidade máxima da máquina. O resto
do tempo, (04 minutos), é reservado para refrigeração do próprio sistema da fonte.
No caso de máquinas com ciclo de trabalho a 100%, Significa dizer que: a mesma tem
condições de manter o arco aberto sem interrupções com a capacidade máxima da
máquina descrita a 100% durante o tempo necessário para executar uma determinada
soldagem.
Tensão em circuito aberto:
Quando está soldando.
Tensão em circuito fechado:
Quando não está soldando.
Questionário:
01 - Em um circuito elétrico a tensão provoca a _______________ dos elétrons
(corrente) a passar por um condutor.
02 - Um condutor com baixo valor de condutividade elétrica oferece uma
_________________ a passagem da corrente.
03 - O que é tensão elétrica (voltagem)?
( ) a) É a pressão oferecida aos elétrons (corrente) a passar por um condutor;
( ) b) É a dificuldade oferecida a passagem da corrente elétrica;
( ) c) É a qtde. de elétrons que passa pela secção do condutor por segundo;
( ) d) São elétrons trocando de posição, periodicamente.
04 - O que é intensidade da corrente (amperagem)?
( ) a) É a dificuldade oferecida a passagem da corrente elétrica;
( ) b) É a pressão oferecida aos elétrons (corrente) a passar por um condutor;
( ) c) É a qtde. de elétrons que passa por uma secção do condutor por segundo;
( ) d) Nenhuma das alternativas anteriores.
Soldagem
25
05 - O que é resistência elétrica?
( ) a) Elétrons trocando de posição, periodicamente;
( ) b) É a dificuldade oferecida a passagem da corrente elétrica por um corpo;
( ) c) É aquela que flui no mesmo sentido;
( ) d) É a pressão oferecida aos elétrons (corrente) a passar por um condutor.
06 - Quais os dois tipos de corrente usada em soldagem?
( ) a) Corrente normal e pulsativa;
( ) b) Corrente positiva e negativa;
( ) c) Corrente de ferro e corrente de metal;
( ) d) Corrente alternada e corrente contínua.
07 - Qual o sentido real da corrente elétrica?
( ) a) Do polo negativo para o positivo;
( ) b) Do polo positivo para o negativo;
( ) c) Não tem sentido;
( ) d) Depende da espessura do fio.
08 - Qual o tipo de corrente que não define a polaridade?
( ) a) Corrente contínua;
( ) b) Corrente pulsativa;
( ) c) Corrente alternada;
( ) d) Corrente de gerador.
09 - Na polaridade inversa em que pólo da máquina é ligado à tocha?
( ) a) No pólo negativo;
( ) b) Em qualquer pólo;
( ) c) No pólo positivo.
10 - Qual o pólo mais quente de um circuito de soldagem?
( ) a) O positivo;
( ) b) O negativo;
( ) c) A temperatura nos pólos são iguais.
Soldagem
26
Processo Mig e Mag
Obs: A mesma fonte de energia (Máquina de solda) utilizada para soldagem Mag,
também serve para soldagem Mig. O que faz mudar o Processo é o tipo de gás e o
arame eletrodo utilizado conforme o tipo de metal de base que vai ser soldado. É
importante enfatizar que: apesar de ser a mesma Fonte, para soldagem de Alumínio
são inseridos recursos assim como arco Pulsado e Duplo Pulsado que facilita a sua
soldagem.
A soldagem MIG e MAG usa o calor de um arco elétrico formado entre um eletrodo
(arame) nu (sem revestimento) alimentado de uma maneira contínua até o metal de
base. O calor funde a extremidade do eletrodo (arame) e a superfície do metal de base
(peça) para formar a solda.
A proteção do arco e da poça de fusão (metal fundido) vem inteiramente de um gás
alimentado externamente, o qual pode ser inerte, ativo ou mistura destes.
Soldagem
27
Conceito das Siglas para cada Processo:
Gases usados no processo:
Argônio, Hélio, CO2 (dióxido de carbono) e O2 .
Gases inertes e ativos
Gases inertes usados no processo:
• Argônio
• Hélio
Gases ativos usados no processo:
• Co2 (dióxido de carbono)
• O2 (oxigênio)
• N2 (nitrogênio)
Mistura de gases Ativos com inertes
Normalmente, mistura-se o Gás Argônio (Inerte), com os Gases Ativos: dióxido de
carbono (CO2) ou Oxigênio (O2), em pequenas proporções nos casos de soldagens do
Aço Inoxidável.
Exemplos: Argônio (Ar) + 1% de Oxigênio (O2)
Argônio + 2% de Oxigênio
Argônio + 3% de Oxigênio
A finalidade de adicionar até 3% de gás ativo no argônio é para facilitar a passagem
da corrente elétrica e estabilizar o arco de soldagem. Uma porcentagem maior de
Oxigênio, pode caracterizar uma precipitação de Carbono com o Cromo nos contornos
de Grão na Estrutura Austenítica do Aço.
Soldagem
28
MIG: Diz quando se trabalha com gases inerte ou mistura destes. (Soldagens de
Alumínio e suas ligas, Cobre e suas ligas)
Mistura de gases inertes
Na soldagem de Alumínio e suas ligas, o Gás mais utilizado é o Argônio puro.
Metalurgicamente, as ligas de Alumínio não apresentam boa soldabilidade com
misturas de Gases Inertes e Ativos. Outrossim, é importante saber que: em chapas de
Alumínio, com espessura superior a 12 milímetros, deve ser usado misturas de 70% de
Argônio e 30% de Hélio. A mistura destes dois Gases Inertes, caracteriza uma melhor
performance do cordão tendo em vista uma maior concentração da energia de
soldagem, considerando que o Gás Hélio é mais quente do que o Argônio.
MAG- M: Diz quando se trabalha com mistura de gases Inertes com Ativos.
(Soldagens de Aços carbono e suas ligas)
Exemplos: 75% Argônio + 25% CO2
80% Argônio + 20% CO2
88% Argônio + 10% CO2+ 2% O2
MAG- C: Diz quando se trabalha com CO2 puro (100%). (Soldagens de Aço carbono)
Nota: O CO2 (dióxido de carbono) em temperatura ambiente é inerte, mas quando
submetido a altas temperaturas do arco, se decompõe em CO e O2. Segundo a
reação: 2CO2 2CO + O2, tornando-o ativo.
Soldagem
29
Influência dos Gases na Soldagem
Influência dos gases de proteção na penetração da solda e no perfil do cordão
O gás de proteção tem grande influência na forma do arco elétrico e no perfil do cordão
O argônio puro, proporciona um arco instável com freqüência de transferência
das gotas razoável, redução da freqüência de curtos-circuitos. Quando misturado com
dióxido de carbono (CO2), até 25%, o comportamento do arco e o perfil do cordão de
solda, em função da redução da tensão superficial das gotas provocada pela ação do
Argônio, realiza um melhor preenchimento dos cantos deixando o cordão de solda
com uma melhor performance.
O CO2 puro, provoca uma maior agressividade no arco aumentando a
penetração da solda. A transferência se processa em forma de glóbulos que se
destacam do arame eletrodo por pinçamento, sendo muitas vezes lançados na direção
contrária à poça de fusão, fenômeno de origem eletromagnética que obriga o soldador
trabalhar com menor Stick-out. Isto provoca maior desgaste do bocal em função da
maior aderência de respingo.
Distância do bocal em relação à peça (Stick-Out) para cada tipo de gás.
Soldagem
30
Penetração e perfil do cordão:
As figuras abaixo ilustram a influência dos gases de proteção na penetração da solda e
no perfil do cordão. Tais influências se devem às próprias alterações que ocorrem no
arco elétrico.
OBS.:
Com argônio puro a penetração é profunda no centro, e menor nas laterais da junta.
Com mistura de argônio + CO2, obtém-se uma boa penetração no centro e nas laterais
da junta que resulta numa melhor performance do cordão.
Com CO2 puro, em função da agressividade provocada no arco, tende-se a obter uma
maior penetração no centro e menor nas laterais da junta.
Vantagens do processo
Taxa de deposição maior que o processo com eletrodo revestido;
Baixa geração de fumaça;
Larga capacidade de aplicação;
Alta versatilidade, todas as posições;
Soldagem em uma ampla faixa de espessura e materiais.
O processo de soldagem MIG/MAG pode ser:
Automático ou semi-automático
No processo semi-automático (semi = meio) o arame eletrodo é alimentado
automaticamente através de uma pistola, o soldador controla a inclinação do bocal, a
altura bocal x peça, a velocidade de deslocamento (avanço) e os movimentos
pendulares.
Soldagem
31
Equipamentos Mig e Mag
Equipamento para soldagem MIG/MAG:
O equipamento para soldagem MIG/MAG consiste de uma pistola de soldagem, uma
fonte de energia, um sistema de refrigeração da pistola, um dispositivo (cabeçote)
controlador do arame, um sistema de injeção de gases. Ver figura.
Pistola para soldagem:
A pistola contém um cabo de passagem de corrente elétrica, um cabo guia de arame,
mangueira para levar o gás de proteção até a área de soldagem e mangueira de água
para refrigeração da pistola. O arame eletrodo recebe a corrente no tubo (bico) de
contato, localizado dentro do bocal, o bocal por vez, conduz o gás de proteção até a
poça de fusão.
Soldagem
32
OBS.:
O cabo guia para arame de aço carbono é feito de aço em forma de espiral para que o
mesmo deslize por dentro dele, para arame de alumínio este é feito de plástico ou
teflon.
Representação em corte de uma pistola MIG/MAG para soldagem manual:
Soldagem
33
Questões sobre o assunto
OBS.: coloque “X” na alternativa correta.
01 - A proteção do arco elétrico e da poça de fusão pode ser através de um gás:
( ) a) Inerte, ativo ou mistura destes;
( ) b) Oxigênio, hidrogênio e nitrogênio;
( ) c) Misturas de oxigênio com nitrogênio;
( ) d) Todas estão erradas.
02 - Qual o significado da sigla MIG?
( ) a) Metal inteiro gás;
( ) b) Metal inerte gás;
( ) c) Matéria inerte gás;
( ) d) Todas estão erradas.
03 - Qual o significado da sigla MAG?
( ) a) Metal ativo gás;
( ) b) Manual atmosfera gasosa;
( ) c) Máquina de atmosfera gasosa;
( ) d) Matéria ativo gás.
04 – Em soldagem aço ao carbono, qual a mistura mais utilizada:
( ) a) 90% de Argônio + 1% de Oxigênio;
( ) b) 60% de Argônio + 40% de CO2
( ) c) 75% de Argônio + 25% de CO2
( ) d) 70% de Argônio + 30% de Hélio.
Soldagem
34
Preparação para o Processo
Cilindro de gás
Os gases são acondicionados e transportados em vasos de pressão, denominados
cilindros.
Definições das partes de um cilindro:
Base: Parte do cilindro de configuração tal que permita estabilidade do mesmo em
posição vertical.
Calota: Parte cônica do cilindro que está entre o registro e o corpo.
Colarinho: Peça fixada na calota, logo abaixo do registro, provida de rosca externa
para fixação do capacete.
Capacete: Peça destinada a proteger a válvula do cilindro, podendo ser removível ou
fixa.
Corpo: Parte do cilindro de segmento reto gerado pela distância entre a base e a
calota.
Soldagem
35
Padronização das cores dos cilindros para gás sobre pressão
É fácil imaginar as desastrosas conseqüências que podem advir do uso de um
determinado gás em lugar de outro.
Para evitar que acidentes desse tipo possam ocorrer, os cilindros são pintados em
função do seu conteúdo através de um código de cores, prescrito pela norma brasileira
NB 46 da ABNT.
As cores que identificam os principais gases são:
Cilindro para mistura de gases
A mistura de gases na saída de um cilindro convencional varia por causa da
estratificação dos gases em seu interior. A porcentagem da mistura poderá variar para
mais ou para menos, em função da perda de pressão, (consumo) para evitar que isso
aconteça foi desenvolvido um cilindro para mistura de gases.
Tubo edutor
Soldagem
36
Comparação com cilindro convencional
Mistura de gás 75% de argônio com 25% de CO2. (argônio + CO2 )
Segurança dos cilindros de gás
Devemos notar que a pressão do cilindro aumenta de 1,7 kgf/cm² a cada 2,1º C de
aumento e diminui 1,7 kgf/cm² para cada 2,1º C de queda, tomamos como base a
temperatura de 22º C.
Com um aumento de temperatura do gás causa um correspondente aumento de
pressão no cilindro, o registro dos cilindros são equipados com um dispositivo de
segurança, a qual se abre quando tivermos um aumento anormal de pressão,
permitindo ao gás escapar livremente. Por esta razão, os cilindros não devem ser
guardados em lugares quentes.
Apesar da sua construção robusta, os cilindros de gás devem ser manejados
cuidadosamente, devendo ser transportados em carrinhos, amarrados e com a tampa
de proteção da válvula, evite o uso de guinchos magnéticos, ou talhas com corrente,
eliminado o perigo de queda, e a respectiva explosão.
Soldagem
37
Regulador de pressão
É um acessório com dois manômetros que permitem controlar a pressão interna do
cilindro para uma pressão de trabalho adequada.
Primeiro estágio:
Pré calibrado de fábrica, reduz a pressão de entrada, ou seja, aquela encontrada no
cilindro, para uma pressão intermediária.
Segundo estágio:
De ajuste manual, por meio do parafuso de regulagem, reduz a pressão do primeiro
estágio à uma pressão desejada para o trabalho.
Precauções de segurança:
1) O regulador deve ser tratado como um instrumento de precisão, não devendo ser
exposto a pancadas, vibrações ou pressões repentinas causadas pela abertura muito
rápida do registro do cilindro de gás;
2) Use o regulador somente com o gás para o qual fora projetado;
3) Não opere com pressões de trabalho superiores às recomendadas;
4) Nunca fique em frente ou atrás dos manômetros, quando abrir o registro do cilindro
de gás;
5) Verifique todas as conexões quanto a vazamento de gás (use espuma de sabão);
6) Na presença de qualquer vazamento, feche a válvula do cilindro.
Soldagem
38
Instalação do regulador de pressão no cilindro:
1) Conecte o regulador de pressão na válvula do cilindro;
2) Verifique se o parafuso de regulagem está completamente desatarraxado (solto).
Caso não esteja, gire-o no sentido anti-horário até que fique completamente livre;
3) Conecte a mangueira na conexão de saída;
4) Abra o registro do cilindro de gás, de 1/2 a uma volta e 1/2, faça esta operação
lentamente procure se posicionar de lado do regulador por medida de segurança;
4) No final de cada período de trabalho, solte a pressão do regulador (despressurizar).
Fluxômetro:
Aparelho que serve para medir a velocidade de vazão dos gases, conforme sua
densidade (peso).
OBS.:
Esses aparelhos devem ser aferidos de acordo com cada tipo de gás.
Nota:
Cada gás tem seu peso específico, ao usar o fluxômetro verificar para qual o tipo de
gás ele foi aferido (esta gravado no fluxômetro), caso contrario não ha uma leitura real.
Condução do gás:
O gás é conduzido do regulador de pressão até a área do arco através da pistola, por
mangueiras. Entre o regulador de pressão e a pistola, deve ter um dispositivo que
libera a passagem do gás quando for acionado o gatilho da pistola de soldagem.
Esse dispositivo é uma válvula magnética (elétrica) chamada solenóide, para abrir ou
fechar eletromagneticamente a passagem do gás protetor.
Soldagem
39
Ajuste da pressão:
A pressão de trabalho deve ser ajustada com o gatilho acionado (vazão
dinâmica). E, verificado no bocal da pistola com o bibímetro.
Conexão da Pistola na máquina de Solda:
A soldagem MIG/MAG é realizada com polaridade inversa, ou seja, o cabo de energia
da pistola é ligado no pólo positivo da máquina, e o cabo obra no pólo negativo.
Tabela de referência para transferência Short-Arc, Globular e Spray-Arc
Soldagem
40
Questões sobre o assunto:
01 - Qual a função do manômetro de baixa pressão ?
( ) a) Indicar a pressão do gás contido no cilindro;
( ) b) Reduzir a pressão do gás contido no cilindro;
( ) c) Indicar a pressão de saída do gás (pressão de trabalho);
( ) d) Marcar as impurezas contidas no gás.
02 - Qual a cor do cilindro de argônio?
( ) a) Preto;
( ) b) Verde;
( ) c) Marrom;
( ) d) Cinza.
03 - Com o aumento da temperatura, o que acontece com a pressão interna do
cilindro:
( ) a) Diminui;
( ) b) Aumenta;
( ) c) Não altera;
( ) d) Pega fogo.
04 - Qual a válvula que fecha ou abre a passagem do fluxo de gás, automaticamente,
bastando o soldador acionar o gatilho da tocha?
( ) a) Registro do cilindro;
( ) b) Válvula magnética (solenóide);
( ) c) Válvula agulha;
( ) d) Válvula de retrocesso.
05 - Qual a observação que devemos ter antes de abrir o registro do cilindro de gás?
( ) a) Verificar se o parafuso de regulagem do regulador de pressão está solto;
( ) b) Ligar a máquina primeiro;
( ) c) Abrir somente com luvas;
( ) d) Verificar se a mangueira não está torcida.
09 - Qual a função do manômetro de alta pressão?
( ) a) Indicar a pressão do gás contido no cilindro;
( ) b) Reduzir a pressão do gás contido no cilindro;
( ) c) Indicar a pressão de saída do gás (pressão de trabalho);
( ) d) Marcar as impurezas contidas no gás.
Soldagem
41
Material de adição
Tipos de arame eletrodo usado no processo MIG/MAG
O arame para a soldagem MIG/MAG tem duas funções. De um lado, age como polo
positivo do circuito e de outro, como material de adição quando recebe a corrente e se
funde.
Existem arames de 0,8 até 1,6mm.
Arame sólido para aço carbono
AWS ER 70 S-3 e ER 70 S-6
Esses arames, tem uma camada fina de revestimento de cobre na parte externa, são
acondicionados em bobinas de 5 a 18kg, protegidos contra umidade, seu bobinamento
garante um desenrolamento adequado durante a sua utilização.
Diâmetros de arame sólido usado: 0,8 0,9 1,0 1,2mm.
OBS.:
Essa camada fina de cobre em sua superfície serve para:
1) Facilitar a passagem da corrente do bico de contato ao arame;
2) Desoxidar o metal de solda;
Evitar a oxidação do arame antes do seu uso.
A escolha do diâmetro do arame, dependerá da espessura do material e do tipo de
junta a soldar. Inspecione o estado da superfície do arame.
Soldagem
42
Interpretação do Consumível AWS – ER-70S-6
Interpretação por Norma “AWS”
Exemplo: ER 70 S-6
Transportadores de arame eletrodo (Roldana)
Existem diversos tipos de transportadores. A figura 01 abaixo apresenta,
esquematicamente, como se processa a operação, detalhando, inclusive, os
componentes principais que efetuam o avanço do arame.
Um outro tipo de transportador é apresentado na figura 02, onde,
esquematicamente, vê-se como ocorre o transporte por intermédio de mecanismo de
avanço.
No esquema abaixo da figura são apresentadas algumas considerações quanto
ao seu mecanismo de funcionamento. Tal mecanismo baseia-se na variação de curso,
proporcionado pelo cone, que o intercala a cada rotação.
Em todos os sistemas de transporte, é fundamental a existência de um bom
motor em que se possa efetuar a variação do número de rotações, com a qual se
regula a velocidade de avanço do arame que é fornecida em metros / minuto.
Soldagem
43
Figura 01:
Condução do arame eletrodo pelo guia flexível (guia espiral):
A condução do arame pela mangueira não deve sofrer interferências que venham a
prejudicar a constância do avanço.
Soldagem
44
Questões sobre o assunto
01 - Quais os dois tipos de arame eletrodo usados no processo MIG/MAG?
( ) a) Vareta, eletrodo nu;
( ) b) Arame tubular e lâmina;
( ) c) Eletrodo revestido, arame sólido;
( ) d) Arame sólido e tubular.
02 - Cite duas finalidades do banho de cobre no arame eletrodo :
( ) a) Ajudar no deslizamento do arame e auxiliar na fusão do M.A.;
( ) b) Facilitar a passagem de corrente elétrica e facilitar a oxidação do arame;
( ) c) Facilitar a passagem de corrente elétrica e evitar a oxidação do arame;
( ) d) Oxidar o metal de solda e ajudar no deslizamento do arame.
03 - Do que depende a escolha do diâmetro do arame a utilizar?
( ) a) Do tamanho da peça que vai ser soldada;
( ) b) Do tipo de material a soldar;
( ) c) Do tipo de gás de proteção e da urgência da peça;
( ) d) Da espessura do material e do tipo de junta a soldar.
04 – Conforme a Norma AWS, descreva o significado do consumível ER-70S-6
ER- -----------------------------------------------------------------------------------------------------
70- ------------------------------------------------------------------------------------------------------
S- -------------------------------------------------------------------------------------------------------
6- -------------------------------------------------------------------------------------------------------
Soldagem
45
Tipos de Transferência
No arco elétrico o material do arame eletrodo é transferido para o banho de fusão em
forma de gotas fundidas.Dependendo de como esta transferência é efetuada, pode-se
obter um arco elétrico por transferência: spray, globular, curto-circuito e arco pulsante.
Transferência por spray-Arc (névoa)
Quando se deseja obter uma alta produtividade na soldagem de materiais espessos,
utiliza-se o arco elétrico spray (névoa). Nesse caso, a tensão (voltagem) e a velocidade
de alimentação do arame são mais elevadas do que em outros tipos de transferência.
Nesse tipo de transferência a peça de trabalho é submetida a um calor mais intenso, o
que resulta numa produtividade maior. A poça de fusão é maior, por isto a soldagem
com arco spray, só é adequada nas posições plana e horizontal.
O metal de adição fundido se transfere através do arco elétrico na forma de gotículas
finas em alta velocidade, como se fossem pulverizadas no momento da transferência.
Ocorre com altas tensões e altas intensidades de corrente elétrica.
A taxa de deposição pode chegar a 10kg/h. Entretanto, essa taxa de deposição
restringe o método à posição plana e horizontal em ângulo.
Soldagem
46
Transferência globular
A transferência globular (figura abaixo), processa-se por gotas grandes, maiores que o
diâmetro do arame eletrodo. Ocorre com correntes baixas e altas tensões, arcos curtos
e possui baixa velocidade de transferência.
Os glóbulos são transferidos para a poça de fusão sem muita direção e é freqüente o
aparecimento de respingos.
Transferência por curto-circuito (short-arc)
A soldagem por curto-circuito é utilizada para soldagem em todas as posições, de
materiais com espessura fina e passe de raiz em chapas grossas.
Neste processo usa-se tensão baixa e uma menor velocidade de alimentação do
arame. Desta forma aplica-se menos calor à peça de trabalho, e produz-se uma poça
de fusão pequena, fácil de controlar e de resfriamento rápido. A fusão inicia-se
globalmente e a gota vai aumentando de tamanho até tocar a poça de fusão,
produzindo um curto-circuito, extinguindo o arco e sob a ação de determinadas forças,
a gota é transferida para a poça de fusão.
Quando a gota encosta na poça de fusão o arco elétrico apaga (porém sem
percepção), devido à alta velocidade da freqüência das gotas.
Em função do curto-circuito ser por si só irregular, pode-se dizer que o próprio arco
elétrico é extremamente instável e, por isso, a utilização deste modo de transferência
na soldagem deve ser precedida de certas medidas que tornem o arco regular e
estável para tal aplicação.
Soldagem
47
Variáveis do Processo
Tipos de corrente elétrica e polaridade usada na soldagem
O processo de soldagem MIG/MAG é típico de corrente contínua. Tanto na
transferência por Spray-Arc, Curto-circuito ou Globular.
A soldagem MIG/MAG é sempre feita com polaridade inversa, ou seja, o cabo de
energia da pistola é ligado no positivo da máquina, e o cabo obra no negativo.
Ângulo do bocal
O posicionamento do bocal, juntamente com a direção de soldagem, interferem na
qualidade do cordão de solda que se deseja obter:
Quando se deseja uma operação simples e de fácil controle, o ângulo do bocal deverá
ser negativo, compreendido entre 15º à 30º, conforme desenho a seguir. Esse ângulo,
porém, produz baixa penetração, com um cordão de solda baixo e largo.
Assim, caso seja necessário um cordão de alta penetração, com reforço convexo,
deve-se operar com um ângulo do bocal positivo (ver figura a seguir).
O inconveniente do uso desse ângulo é que o controle da soldagem se torna mais
difícil.
Soldagem
48
Ângulo de deslocamento do bocal
Influência da distância do bico de contato e a peça
Comprimento do arame livre (Stick-Out)
Ao se aumentar o comprimento livre do arame (C) e a distância da peça ao bico de
contato, sem alteração dos demais parâmetros, haverá um aumento da tensão e uma
queda na intensidade de corrente (figura abaixo):
Quanto maior for o comprimento livre do arame (Stick-Out,), maior será a resistência
de aquecimento. Desse modo, o arame pode vir a ser fundido por um arco de potência
insuficiente.
Nessas condições, a zona de solda recebe pouco calor, podendo vir a ocorrer pontos
frios na soldagem. Em geral, longos arames livres reduzem a freqüência das gotas e
aumenta a perda de deposição por maior ocorrência de respingos.
Soldagem
49
Posição do bico de contato:
A alteração da posição do bico de contato, sem modificação dos demais parâmetros,
pode provocar alterações sensíveis e também influenciar o modo de transferência do
metal. Como se vê na figura anterior, a altura (D) é característica nos diversos modos
de transferência.
A figura abaixo apresenta um resumo das distâncias nos principais elementos de
soldagem.
Distância do bico de contato.
Influência das distâncias do bico de contato
Descontinuidades na soldagem
Preparação inadequada da junta
1 – Angulo do chanfro muito pequeno ( ideal de 60° a 75°);
2 – Face da raiz fora da medição (ideal de 1,5 a 2.0mm);
3 – Abertura da raiz inadequada (ideal de 2 a 3 mm para espessura +4)
4 – Desalinhamento das peças (montagem fora de nível) conforme figura abaixo.
Soldagem
50
Velocidade de Soldagem;
Seu efeito na qualidade da solda:
1 – Aumentando-se a velocidade de soldagem acarretara queda na penetração e o
estreitamento do cordão depositado resulta num cordão fino e convexo.
2 – Poderá ocorrer mordeduras na margem do cordão de solda se a velocidade de
soldagem dor muito grande;
Potência do arco elétrico insuficiente:
1 - Tensão muito baixa;
2 - Corrente de soldagem muito baixa em relação com a velocidade do arame;
3 - Distância do bocal à peça muito grande.
Banho de fusão:
1 - Velocidade de avanço da soldagem muito lenta;
2 - Inclinação excessiva do bocal;
3 - Cordão de solda muito largo.
Condução defeituosa da tocha:
1 - Bocal deslocado para os cantos;
2 - Desvio do arame eletrodo para os
cantos;
Soldagem
51
Motivado por:
Distância excessiva do bico de contato;
Furo do bico de contato muito grande
para o arame eletrodo em uso;
Construção metálica a ser soldada de difícil
acesso;
Seqüência de soldagem inadequada.
Falta de fusão entre passes:
1 - Ao se executar juntas soldadas com filetes múltiplos, o soldador deve observar a
perfeita sobreposição dos filetes na junta, bem como dar um passe de enchimento bem
executado.
2 - A figura abaixo apresenta algumas descontinuidades que podem ocorrer nesse tipo
de junta:
3 - Apresentamos na figura a seguir, como executar com perfeição a sobreposição dos
filetes e passe de enchimento. Verifica-se também alguns aspectos da condução da
pistola para obtenção de uma junta sem a ocorrência das descontinuidades
mencionadas.
Soldagem
52
Questões sobre o assunto
01 - Qual o tipo de corrente usada no processo MIG/MAG?
( ) a) Corrente de aço;
( ) b) Corrente contínua;
( ) c) Positiva e negativa;
( ) d) Corrente alternada.
02 - No processo MIG/MAG, qual a polaridade é de uso correto?
( ) a) Inversa (cabo da pistola ligado no polo positivo da máquina);
( ) b) Direta (cabo da pistola ligado no polo negativo da máquina);
( ) c) Na corrente alternada;
( ) d) Na Corrente de aço.
03 - Quanto maior for o comprimento livre do arame (Stick-Out), maior será:
( ) a) A resistência ao aquecimento;
( ) b) A penetração;
( ) c) A taxa de deposição;
( ) d) O consumo de gás.
04 - Se a distância entre o bico de contato e a peça (Stick-Out), for aumentada, a
intensidade de corrente:
( ) a) Aumenta;
( ) b) Diminui;
( ) c) Aumenta e diminui;
( ) d) Diminui e aumenta.
05 - Se a distância entre o bico de contato e a peça (Stick-Out), for diminuída, a
penetração será:
( ) a) Maior;
( ) b) Menor;
( ) c) Menor e maior;
( ) d) Maior e menor.
06 - Uma velocidade excessiva de soldagem causa que tipo de descontinuidade:
( ) a) Falta de fusão, falta de penetração, mordedura, cordão estreito e convexo;
( ) b) Mordeduras;
( ) c) Estreito e côncavo;
( ) d) Largo sem mordura.
Soldagem
53
Descontinuidades
DESCONTINUIDADES E SUAS CAUSAS
Mordedura
Depressão sob a forma de entalhe no metal de base, acompanhando a margem da
solda.
Causas:
Ângulo de
inclinação da tocha
incorreto;
Tensão muito alta;
Peça super aquecida;
Ajuste incorreto dos parâmetros de soldagem;
Metal base oxidado (ferrugem).
Poro:
Vazio arredondado encontrado numa solda, causado por gases dissolvidos no material
em fusão ou formados por reações químicas antes da solidificação total da poça de
fusão.
Porosidade
Conjunto de poro causado pela retenção de gases durante a solidificação da solda.
Formação do poro
Os poros são formados por bolhas de hidrogênio que estão dissolvidos na poça de
fusão (metal líquido), deixando vazios na solda quando ela se solidifica (resfria).
Esse hidrogênio presente na poça de fusão (metal líquido) é captado do ar
atmosférico, da queima de elementos de liga, de materiais estranhos como: óleo,
graxa, umidade, etc., este gás não consegue escapar para a atmosfera devido ao
resfriamento rápido da solda e fica retido na estrutura solidificada, sob a forma de
poros (vazios de metal).
Soldagem
54
O que ocasionam poros:
Causa:
- Vazão insuficiente do
gás de proteção.
Fontes formadoras do poro:
Hidrogênio, oxigênio e outros
gases do ar atmosférico.
Volume de gás muito grande
Vazão excessiva do gás
de proteção, provocando
turbulência.
Entrada de ar no arco elétrico e na zona da poça de fusão
Soldagem em local com
muito vento lateral, causando
deslocamento do gás protetor,
com entrada do ar atmosférico.
Inclinação do bocal muito grande
Sucção do ar atmosférico pela
inclinação excessiva do bocal.
Soldagem
55
Formação de poros por gases formados
na superfície da peça
Gases formados pela queima
de óleo, graxa, água, etc.
Esses elementos devem ser
eliminados antes da soldagem.
Outros fatores que ocasionam
porosidade:
• Cilindros de gás contaminados; umidade em excesso;
• Superfície do metal base contaminada devido a uma limpeza inadequada;
• Falta de fusão entre passes ou limpeza incompleta entre os mesmos;
• Umidade no arame eletrodo;
• Contaminação do arame eletrodo por armazenamento inadequado;
• Solidificação rápida da poça de fusão;
• Pressão excessiva de gás no dispositivo de proteção da raiz (gás de purga);
• Diâmetro do bocal inadequado;
• Vazamento na canalização do gás, do cilindro ao bocal;
• Bico de contato fora de centro;
• Cabo obra solto ou mal fixado.
Respingos
Respingos são Glóbulos de metal de adição transferidos durante a soldagem e
aderidos à superfície do metal de base ou à zona fundida já solidificada.
Soldagem
56
As causas dos respingos:
Avanço do arame demasiadamente alto ou baixo em relação à tensão
(parâmetros de soldagem inadequado)
Bocal alto.
Inclinação demasiada do local;
Impureza no metal de base;
Mau contato do cabo obra à peça;
Regulagem da indutância incorreta;
Uso do gás de proteção CO2 puro.
Penetração excessiva
Metal da zona fundida em excesso na raiz da solda.
Causa:
Abertura da junta grande;
Intensidade de corrente elétrica alta;
Velocidade de avanço da soldagem lenta;
Movimento lateral com a tocha larga;
Soldagem
57
Falta de penetração.
Causa:
Abertura entre chapas pequena;
Ângulo do chanfro pequeno;
Alta velocidade de soldagem;
Ângulo incorreto do bocal;
Bico de contato alto;
Bocal grande para o tipo de junta.
Falta de fusão
Fusão incompleta entre a zona fundida e o metal de base, ou entre passes da zona
fundida.
Causa:
Tensão muito baixa;
Arame eletrodo atrás da poça de fusão;
Ângulo do bocal incorreto.
Soldagem
58
Questões sobre o assunto
01 - O que é mordedura em soldagem?
( ) a) Vazio arredondado;
( ) b) Depressão sob forma de entalhe;
( ) c) Bico de contato alto;
( ) d) Glóbulos de metal na peça.
02 - O que é poro?
( ) a) Furos causados pelo soldador;
( ) b) Vazio arredondado encontrado numa solda;
( ) c) Vazio causado pela máquina de solda;
( ) d) Entalhe na margem de solda.
03 - Quais as causas que formam poros nas operações de soldagem?
( ) a) Arame muito duro;
( ) b) Falta do uso de EPI;
( ) c) Gases dissolvidos no material em fusão ou formados por reações químicas
antes da solidificação total da poça de fusão;
( ) d) Metal de base com soldas circunferências.
04 - Quais os principais gases causadores de porosidade nas ações de soldagem?
( ) a) Argônio, CO2 e hélio;
( ) b) Oxigênio, hidrogênio e nitrogênio;
( ) c) C.25, argônio + C25, argônio + hélio;
( ) d) CO2 , argônio + CO2 , argônio + 2% de oxigênio.
05 - Os gases causadores de porosidades são captados do:
( ) a) Ar atmosférico, da queima de elemento de liga, de materiais estranhos como
óleo, graxa, umidade, etc.;
( ) b) Soldador mal preparado para executar a soldagem;
( ) c) Ventos laterais durante a soldagem;
( ) d) Do Co2 existente no ar atmosférico.
Soldagem
59
Tipos de Juntas e Posições de Soldagem
Tipos de juntas e posições de soldagem conforme a Norma ASME
Posições: 1G (Junta de topo) 1F (Junta de ângulo) 1F (junta de ângulo)
Posição plana posição plana posição plana
2G (junta de topo) 2F (junta de ângulo)
Posição Horizontal posição horizontal
3G (Junta de topo) 3F (junta de ângulo)
Posição vertical posição vertical
4G (Junta de topo) 4F (junta de ângulo)
Posição sobre cabeça posição sobre cabeça
Soldagem
60
Referências Bibliográficas
Referências bibliográficas para revisão:
- ASME IX Edição 1998 - Adenda 2000
- Coleção Tecnologia SENAI - Soldagem
- FBTS
Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem
Departamento de cursos: Inspetor de Soldagem
