INTRODUÇÃO E PROCESSOS CONVENCIONAIS DE SOLDAGEMDefinição: Operação que visa obter a coalescência localizada produzida pelo aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a aplicação de pressão e de metal de adição.

Soldabilidade: É a facilidade com que a junta é fabricada de tal maneira que preencha os requisitos de um projeto bem executado.

Solda: É o resultado ou produto da operação de soldagem.

Fatores que dificultam a soldagem (T ambiente): Poeira e outras partículas, umidade, gases adsorvidos, óxidos metálicos, zona adjacente à superfície, metal virgem.

(A presença de irregularidades microscópicas superficiais favorece a soldagem por estado sólido).

SOLDAGEM POR FUSÃOBrasagem: Consiste na coalescência dos metais pelo aquecimento a uma temperatura adequada e pelo uso de metal de adição que tem ponto de fusão inferior a temperatura de solidus do metal base. Na realização de uma junta brasada deve ter o perfeito molhamento das faces a serem unidas pelo metal de adição fundido, por isso é imprescindível que o metal base esteja limpo. Ainda os metais precisam ser protegidos durante o aquecimento por um fluxo ou atmosfera adequada. Isso elimina a necessidade de limpeza após a operação. As juntas brasadas são preenchidas por capilaridade e, para que o fenômeno ocorra de forma adequada, é necessário um controle rígido da distância de separação entre as peças. A ligação entre o metal de adição e o metal base se dá por difusão, com a formação de ligas intermetálicas na interface entre estes materiais.

Soldagem e corte a gás: É um processo no qual a coalescência ou união dos metais é obtida pelo aquecimento destes com uma chama de um gás combustível e o oxigênio (comburente). Suas características são: excelente controle exercido sobre a entrada de calor e a temperatura da peça, equipamento de baixo custo, os gases usados como combustível devem ter: alta temperatura de chama, alta taxa de propagação de chama, alto potencial energético, mínima reação química, destaca-se o acetileno.

PROCESSOS DE SOLDAGEM AO ARCO ELÉTRICOEletrodo revestido (SMAW): É o processo mais usado, devido a sua versatilidade. É indicado para soldagem de aços. A coalescência dos metais é obtida pelo aquecimento destes com um arco estabelecido entre o eletrodo revestido e o metal base. O revestimento é consumido junto com o eletrodo pelo calor do arco desempenhando uma série de funções fundamentais ao processo de soldagem como estabilização do arco, formação de escória (proteção do metal fundido) e adição de elementos de liga. // Fatores de operação: estabilidade do arco, facilidade de manipulação e controle da escória, boa integridade mecânica. // Vantagens: equipamento simples e barato, não é sensível a correntes de vento, permite soldas em qualquer posição, versátil. // Desvantagens: baixas taxas de deposição e exige limpeza após cada passe de soldagem.

Arame tubular: Processo de soldagem por fusão, onde o calor necessário à ligação das partes é fornecido por um arco elétrico estabelecido entre a peça e um arame alimentado continuamente. A utilização de arame tubular deu uma alta qualidade ao metal de solda

depositado, excelente aparência ao cordão de solda, boas características de arco, além de diminuir o número de respingos e possibilidades de solda em todas as posições.

TIG/GTAW: A proteção do eletrodo e da poça de fusão contra oxidação pelo ar é feita por um gás inerte. Temos eletrodo não consumível. Vantagens: excelente controle de calor permite soldagem sem uso de metal de adição, versátil, produz soldas de alta qualidade, produz pouco respingo, exige pouca limpeza após a soldagem, soldagem em qualquer posição. // Desvantagem: menor produtividade que processos que utilizam eletrodos consumíveis, podem transferir eletrodo para a peça gerando inclusões, alto custo dos consumíveis, alto custo de equipamento. // IMPORTANTE: Quando a corrente é CC- temos uma maior penetração, CC+ temos pouca penetração e CA temos uma penetração média.

MIG/MAG (GMAW): Arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico contínuo (consumível) e a peça (esse tipo de soldagem foi visto no estágio). // Influência de alguns parâmetros de soldagem no formato do cordão: diâmetro do eletrodo: maior a largura do cordão, menor a penetração. Corrente de soldagem: maior a largura do cordão, maior a penetração, maior o reforço. Tensão do arco: maior a largura do cordão, menor a penetração, menor o reforço. Velocidade de soldagem: menor a largura do cordão, menor a penetração, menor o reforço. Vantagens: Permite soldagem em qualquer posição, alta velocidade de soldagem e alta deposição, alta penetração, versátil, exige pouca limpeza após a soldagem. Desvantagens: equipamento mais complexo e caro, necessidade de maior espaço para a tocha, necessidade de proteção contra correntes de vento, existência de respingos, mudanças na estrutura.

Arco submerso (SAW): Arco estabelecido entre um eletrodo metálico e a peça. A proteção da poça de fusão e do arco é feita por um material granulado que é colocado sobre a junta, cobrindo a região do arco. É um processo automático, executado por um trator. Vantagens: alta qualidade do metal de solda, alta velocidade de soldagem e taxas de deposição, bom acabamento, ausência de respingos, arco invisível dispensa proteção, facilmente automatizado, não há necessidade de manipulação. Desvantagens: soldagem apenas na posição plana ou filete horizontal, taxas de resfriamento lentas, necessidade de limpeza entre passes.

PROCESSOS ESPECIAIS DE SOLDAGEMOs processos de soldagem de alta densidade de potência são: Plasma, laser e feixe de elétrons. Características comuns: Formação de keyhole, evaporação parcial de metal, alta relação penetração/largura. // Vantagens: baixa distorção, ZTA estreita, altas taxas de aquecimento e resfriamento, ciclo térmico curto, aquecimento uniforme em toda seção, livre de contaminação, alta pressa, boa repetibilidade. // Desvantagens: equipamento caro, tolerâncias estreitas no ajuste das peças a serem unidas, pessoal especializado para operação e manutenção.

Plasma: Quando o bocal está negativo e a peça positiva, temos uma maior penetração e um cordão de solda estreito. Já quando o bocal está negativo e o bocal constritor positivo, temos uma menor penetração e um cordão de solda mais largo. A soldagem de plasma. A soldagem por plasma pode ser feita de duas formas: Fusão (soldagem manual e com fluxo de gás de plasma e correntes de soldagem mais baixas) e keyhole (é usada para uma certa faixa de espessura do metal de base com combinações especiais de fluxo de gás de plasma, corrente e velocidade de soldagem. Não é usado metal de adição na

maioria das vezes. Permite penetração total, em passe único. Usada em soldagem mecanizada). // Vantagens (comparado ao TIG): uniformidade do arco frente a variações de corrente e distância boca-peça, abertura de arco fácil, arco muito estável em baixas correntes, permite soldas em material de menor espessura. // Desvantagem (comparado ao TIG): mais caro para espessuras entre 0,3 e 6,0mm, pouca durabilidade do bocal, alto consumo de gás, maior conhecimento do soldador, equipamento 5 vezes mais caro, não é bom para materiais de baixo ponto de ebulição. // Aplicações: soldagem em qualquer posição, alta produtividade, alta precisão dimensional, soldagem em passe único, alta estabilidade do arco e soldagem de peças de pequenas espessuras.

Feixe de elétrons: Feixe de elétrons focalizado sobre o local da solda, por um canhão apropriado. Trabalha sobre o vácuo. // Vantagens: alta penetração, ZTA estreita, baixa distorção, alta velocidade, relação profundidade/largura de até 30, ciclo térmico curto, controle preciso da potência, possibilidade de unir metais diferentes, alta produtividade, largura da solda de até 0,25mm, possibilidade de desvio do feixe, soldagem em pontos inacessíveis. // Desvantagens: equipamento muito caro, perigoso, necessidade de blindagem radiológica, muito tempo perdido na produção de vácuo necessário, ajuste muito preciso para peças pequenas, problemas na soldagem de materiais ferro-magnéticos ou magnetizados, impossibilidade de soldar isolantes elétricos, tendência a trincas e porosidade central. // O feixe de elétrons possui um baixo aporte térmico. Isto é de especial interesse nos aços, pois evita a fragilização causada pelo crescimento dos grãos e é livre de oxidações devido a serem feitas em vácuo. // Parâmetros de operação: Tensão (quanto maior a tensão maior a velocidade dos elétrons), Velocidade (quanto menor a velocidade maior a penetração), Distância canhão-peça (influencia a tensão, quanto maior a distância deve-se aumentar a tensão sob risco de não obter-se a penetração desejada, e a corrente de focalização, se aumentar a distância necessitará de uma corrente diferente nas bobinas para ter-se a focalização adequada. // Pode soldar de duas formas: cordão penetrante e não penetrante. // Soldagem em alto vácuo: apresenta maior penetração, e menor largura do cordão, maior pureza no depósito, menor produtividade e limitação dimensional das peças a soldar. Soldagem a pressão atmosférica: menor penetração, e maior largura do cordão, maior contaminação, maior produtividade e não limitação dimensional das peças.

Laser: Neste caso as partículas que chocam nas superfícies das peças a serem soldadas são fótons de luz. Sua diferença em relação ao feixe de elétrons é que pode-se soldar/cortar peças não condutoras eletricamente e não é perturbado por campos elétricos ou magnéticos. // Vantagens: pouco aporte calórico, ZTA estreita, altas velocidades de aquecimento e resfriamento, facilidade de soldar materiais diferentes, não contamina a solda, possibilidade de soldas em locais inacessíveis, pode-se soldar através de materiais transparentes e em qualquer atmosfera, boa estrutura metalográfica na ZTA. // Desvantagens: equipamento caro, problema na soldagem do alumínio devido a baixa viscosidade e tensão superficial. // Pode ser utilizado para corte, usinagem e tratamentos térmicos superficiais. As vantagens são: não há contaminação, pode-se cortar/furar em locais de difícil acesso, o material não precisa ser condutor elétrico, ZTA muito estreita, corte silencioso e geralmente com pouca fumaça.

Soldagem por explosão: É útil na união de materiais diferentes em grandes superfícies. Impacto controlado a grandes velocidades entre duas superfícies produz: forte efeito de limpeza e geração de calor que pode levar até a fusão da interface. As variáveis do processo são velocidade de impacto e ângulo de impacto.

Soldagem por centelhamento: Processo no estado sólido. A coalescência entre as partes é produzida pela plastificação das superfícies adjacentes devido a ação de Flash seguida da aplicação de uma pressão forjamento. O centelhamento contínuo termina por limpar as superfícies além de reduzir a níveis mínimos o teor de oxigênio da junta. // Vantagens: soldagem rápida, alta repetibilidade, solda de boa qualidade, deformação nula e fácil operacionalidade. // Desvantagens: excesso de respingo, limitado a juntas de topo, necessidade de correto alinhamento das peças, dificuldade no balanço térmico, perda de metal (rebarba).

Soldagem a frio: A união é feita somente pela aplicação de pressão. Tem ausência total de calor. No mínimo um dos materiais deve ter alta ductilidade. O preparo da superfície é muito importante. Produz grande volume de rebarba. O custo de desenvolvimento de um produto é muito alto.

Soldagem por difusão: A coalescência das superfícies se dá devido a aplicação de pressões e temperaturas “elevadas” sem deformação macroscópica nem movimento relativo das partes. Formam-se uniões de alto desempenho, porém de custo elevado.

Soldagem por fricção: Processo no estado sólido, com o coalescimento produzido pela fricção entre as peças até a temperatura de plastificação, seguido da aplicação de uma pressão de forjamento. // Vantagens: alta repetibilidade, sem deformações, alta produção, econômico, operacionalidade simples, sem fluxos e respingos. // Desvantagens: manutenção criteriosa, perda de material na rebarba, necessidade de usinagem e limitado para bitolas pequenas.

Soldagem por ultra-som: Processo no estado sólido onde a coalescência é produzida pelas vibrações localizadas na interface das peças submetidas a pressões moderadas. // Vantagens: processo rápido, solda de ótima qualidade, possibilidade de soldar chapas muito finas, processo limpo, excelentes características de selagem. // Desvantagens: limitado a chapas e fios finos, deformações localizadas nos pontos de contato do “tip”, problemas de ressonâncias e fadiga pode romper soldas já existentes.

FUNDAMENTOS DA FÍSICA DO ARCO ELÉTRICOINTRODUÇÃOSoldagem elétrica a arco voltaico: A fusão origina-se da ação direta e localizada de um arco voltaico. O arco permite obter elevadas temperaturas num pequeno espaço, limitando a zona de influência calorífica.

O arco voltaico: é a fonte de calor mais comumente utilizada na soldagem de materiais metálicos por fusão, pois apresenta uma combinação ótima de características, incluindo: concentração adequada de energia para a fusão localizada do metal base, relativa facilidade de controle, baixo custo relativo dos equipamentos e riscos à saúde dos seus operadores.

Fontes de energia para soldagem por fusão: A soldagem por fusão é realizada pela aplicação localizada de energia em uma parte da junta de forma a conseguir a sua fusão localizada. A fonte transfere energia à junta através de uma área de contato (A0) causando o aquecimento do material. Contudo, temos problema de condutividade térmica dos metais, aquecendo a peça e resfriando e dificultando a região de contato da fusão. Temos que a potência específica é dada por: P esp. = (Rendimento * V * I) / A 0.

Para que ocorra a soldagem por fusão temos que ter uma Pesp de 106 e 1013 W/m2. Temos que quanto maior a Pesp temos uma maior produtividade. De uma forma geral, as formas mais significativas de Pesp conseguidas entre os vários processos de soldagem são obtidas por variações na área de contato da fonte de energia com a peça, e não da potência gerada na fonte.

Descargas elétricas em gases:

A: parte dos íons e elétrons existentes no gás na presença de um campo elétrico são capturados pelos eletrodos;B: Com o aumento do campo elétrico, a quantidade de íons e elétrons capturados aumenta, atingindo uma condição de saturação;C: O elevado campo elétrico acelera os elétrons livres presentes no gás causando a ionização de novos átomos produzindo um efeito cascata que aumenta a corrente (i).D: Outros mecanismos que aumentam esta corrente passam a atuar entre os pontos CD. Até o ponto D a descarga elétrica depende de uma fonte externa de ionização.E: Os diversos mecanismos de criação de elétrons consomem uma maior proporção da energia gerada pela descarga, reduzindo perdas pro ambiente, diminuindo a tensão.F: A densidade de corrente nas áreas de emissão do cátodo é constante, assim estas áreas tendem a aumentar com a corrente. Além de F tem-se a descarga luminescente anormal. A densidade de corrente no cátodo tende a aumentar e a tensão de descarga aumenta.G: Os efeitos térmicos no cátodo passam a dominar a emissão de elétrons. Ocorre uma forte contração nas áreas de emissão e a tensão se reduz drasticamente.

Métodos de estudo do Arco: O arco elétrico de soldagem compreende uma região relativamente pequena do espaço caracterizada por temperaturas elevadas, forte radiação luminosa e ultravioleta, fluxo intenso de matéria e grandes gradientes de propriedades físicas. Os métodos principais são: espectroscopia ótica, análise elétrica, fotografia e calorimetria.

Características estáticas do arco: Um aumento no comprimento do arco tende a causar um aumento da tensão para qualquer valor de corrente quando Ia for superior a 1mm. Nestas condições, a relação entre Ia e V, para uma dada corrente, é aproximadamente linear.

Perfil elétrico de um arco: A queda de tensão de um arco elétrico não é uniforme, existindo quedas abruptas de tensão junto aos eletrodos (ânodo e cátodo) que, para metais podem atingir cerca de 1 e 15V.

As principais características das regiões do arco elétrico são: REGIÕES DE QUEDA: elevado gradiente térmico e elétrico. COLUNA DE PLASMA: altas temperaturas, equilíbrio térmico, elétrico e fluxo de gases.

-- Região Catódica (-): A região catódica é extremamente importante para a existência do arco, pois é nesta região que é gerada a maioria dos elétrons responsáveis pela condução da corrente elétrica no arco. Na soldagem com corrente alternada, os processos no cátodo são importantes para a reignição do arco. Pode se considerar que a região catódica é formada por três regiões distintas, denominadas como Zona de Carga (Ocorre um elevado gradiente de tensão o qual acelera os elétrons saindo do cátodo e, por outro lado, atrai os íons positivos para o cátodo. Em função da ausência de choques, os elétrons, de menor massa, adquirem uma velocidade muito maior que os outros constituintes do arco, existindo um maior número de portadores de carga positiva, o que explica a queda de potencial na região catódica), Zona de luminescência (Ocorre uma desaceleração dos elétrons) e zona de contração (a densidade de corrente passa dos altos valores característicos da região catódica para os valores bem menores da coluna).MECANISMOS DE EMISSÃO DE ELÉTRONS: Para a manutenção do arco, elétrons devem ser emitidos em quantidade suficiente para a manutenção do arco. O método de emissão mais importante é a emissão termoiônicas (resulta do aquecimento do material a uma temperatura suficientemente alta para causar a ejeção de elétrons de sua superfície).

-- Região Anódica (+): A região anódica, embora essencial para a continuidade do arco, não é importante para a manutenção do mesmo como a zona catódica. O ânodo não emite íons positivos, sendo esses criados pela ionização térmica na coluna do arco. Assim, na fina região de queda anódica, tem-se uma alta concentração de elétrons que é responsável pelo aparecimento de uma queda de tensão nessa região. A queda anódica depende de vários fatores, tendendo a se reduzir com a temperatura do ânodo e aumentar com sua condutividade térmica.

-- Coluna de plasma: A coluna do arco compreende praticamente todo o volume do arco, sendo constituída por partículas neutras, íons e elétrons livres, estes sendo responsáveis pela passagem da corrente elétrica entre os eletrodos. Para sua ionização, o gás do arco é aquecido até temperaturas elevadas. Assim choques ocorrem entre os constituintes do gás que leva a uma ionização do mesmo e à formação do plasma.Em temperaturas baixas temos a translação, ou seja, movimentação das moléculas. A temperatura mais elevada a energia vibracional aumenta, podendo romper a molécula, ou seja, ocorrer a dissociação. Em temperatura mais elevada temos que o elétron da camada mais externa é expulso, ocorrendo a ionização. Quanto maior o grau de ionização tem uma melhor estabilidade, maior facilidade de abertura do arco. Temos uma perda de energia da coluna do plasma. Essa perda pode ser acarretada por radiação (cerca de 10%), convecção (cerca de 40%) e condução (cerca de 50%).

Temos que tanto a dissociação como a ionização são reações endotérmicas. Assim, a presença no arco de gases que podem se dissocias ou que apresentem uma elevada condutividade térmica causa um aumento da tensão do arco devido a um maior E na coluna do arco e da quantidade de calor perdida. -- Fluxo de massa: Na soldagem com eletrodos consumíveis, a passagem de material de adição fundido do arame-eletrodo para a peça e, tanto em processos com eletrodos consumíveis como não consumíveis, o bombeamento de gases no arco, em geral no sentido do eletrodo para a peça.

-- Transferência de metal de adição: A forma pela qual o metal fundido transfere-se da ponta da fonte de metal de adição para a poça de fusão influencia diversos aspectos operacionais da soldagem, em particular: o nível de respingos, a capacidade do processo a ser utilizado fora da posição plana, o formato do cordão e a estabilidade e o desempenho operacional do processo.O modo de transferência depende de diversos fatores como: parâmetros elétricos do arco, diâmetro e composição do metal de adição, tipo e composição do meio de proteção, comprimento energizado do eletrodo e a pressão atmosférica.

-- Transferência de metal no processo GMAW: A transferência de metal no processo GMAW apresenta várias facetas. Classicamente, contudo, se considera três formas principais, isto é: Curto circuito(chapas finas), globular(muito respingo, baixa corrente) ou aerossol(alta corrente).

-- Transferência por curto circuito: A transferência por curto circuito ocorre na soldagem com um pequeno comprimento de arco (baixa tensão) e, em geral, com uma baixa corrente, em condições onde a taxa de fusão do arame, quando o arco está operando, é inferior à sua velocidade de alimentação. Nestas condições, a ponta do eletrodo, formada por uma gota de metal fundido, atinge periodicamente a poça de fusão, ocasionando um curto circuito e a extinção do arco. Com o curto circuito, a corrente eleva-se rapidamente, aumentando a fusão por Efeito Joule e, ao mesmo tempo. Como, durante o processo, o arco está apagado, o calor transferido para a peça e, portanto, a capacidade de fusão da mesma é reduzida na soldagem por curtos circuitos. Isto pode levar à falta de fusão na soldagem de peças de espessura maior. Por outro lado torna a soldagem mais adequada para peças de pequenas espessuras.

-- Transferência globular: É caracterizada pela formação de gotas de metal líquido que se transferem para a poça de fusão uma baixa freqüência. Ela ocorre para correntes relativamente baixas e tensões (comprimento de arco) elevadas.

-- Transferência spray: À medida que a corrente de soldagem aumenta, o diâmetro das gotas sendo transferidas se reduz lentamente até que, a um nível determinado da corrente, ocorre uma rápida redução do diâmetro das gotas. E, portanto, um aumento na freqüência de transferências. Nestas condições, a transferência não é mais controlada pela gravidade e as gotas transferidas em direção da poça de fusão independentemente da posição de soldagem.

-- Eletrodos revestidos: As mesmas formas discutidas podem ocorrer com eletrodos revestidos. No entanto, o sistema aqui é mais complicado pela presença de fluxo/escória e fumos que dificultam a observação.

FLUXO DE CALOR

-- Fluxo térmico em solda: Na maioria dos processos de soldagem é feito um aquecimento da junta até uma temperatura adequada.Soldagem por fusão: fontes de energia de alta temperatura: 1.000 a 20.000 K. Portanto, a maioria dos processos de soldagem por fusão é caracterizada pela utilização de uma fonte de calor intensa e localizada.A energia concentrada pode gerar, em pequenas regiões, temperaturas elevadas, altos gradientes térmicos (102 a 103oC/mm), variações bruscas de temperatura(de até 103oC/s) e, portanto, extensas variações de microestrutura e propriedades em um pequeno volume de material.Estas alterações de temperaturas causam, além da fusão e solidificação do cordão de solda, variações dimensionais e alterações microestruturais localizadas que podem resultarem efeitos indesejáveis:a)tensões residuais e distorções;b)alterações nas propriedades mecânicas(resistência mecânica,tenacidade,etc.);c)formação de trincas devido: a) e b);d)mudanças de propriedades físicas,químicas,etc.O fluxo de calor na soldagem pode ser dividido:-fornecimento de calor à junta;-dissipação deste calor pela peça.Na 1ª etapa, para a soldagem a arco, pode se considerar o arco como a única fonte de calor, definido por sua energia de soldagem (E), isto é:

E = ηV.I / v

E -energia de soldagem [J/mm]η -rendimento térmico do processoV -tensão no arco [V]I -corrente de soldagem [A]v-velocidade de soldagem [mm/s]

Obs.: O rendimento térmico depende do processo e das condições de soldagem. Ele pode ser obtido por métodos calorimétricos.

A energia de soldagem é uma medida da quantidade de calor cedida à peça, por unidade de comprimento da solda.Na 2ª etapa, a dissipação do calor ocorre principalmente por condução na peça, das regiões aquecidas para o restante do material. A evolução de temperatura em diferentes pontos, devido à soldagem, pode ser estimada teórica e experimentalmente.

--Ciclo térmico de soldagem: O processo de aquecimento e resfriamento da zona de solda é conhecido como Ciclo Térmico de Soldagem (CTS). Os CTS podem ser divididos na prática pela medida direta a partir de termopares inseridos sob o cordão de solda e acoplados a registradores x-t, ou então calculados teoricamente.

--Métodos Experimentais: A análise experimental do fluxo de calor é dificultada pelas grandes variações de temperatura, em um pequeno volume e em um pequeno intervalo de tempo, que caracterizam a maioria dos processos de soldagem. a) Medidas através de termopares(especiais)Obs.: Os termopares devem ser adequados para temperaturas elevadas e terem pequeno diâmetro (0,01 mm), para acompanhar as variações bruscas de temperatura. b) Análise metalográficaA identificação metalográfica das regiões onde ocorrem algumas transformações de fase (fusão, austenitização, etc.) permite determinar as regiões que foram submetidas a temperaturas superiores à temperatura de ocorrência da transformação considerada. c) SimulaçãoOs CTS podem ser simulados de maneira controlada em um CP como uso de máquinas especiais.Um ex. deste tipo de equipamento é a máquina “Gleeble”, onde um CP, geralmente com as dimensões de um CP Charpy, preso por garras de cobre refrigeradas a água, é aquecido pela passagem de corrente elétrica. A temperatura do centro do CP é medida por um termopar e controlada por um programa. d) Medidas calorimétricas permitem obter informações como, por ex., a quantidade de calor absorvida pela peça. Estas medidas são feitas em CPs especiais, refrigeradas a água. A quantidade de energia absorvida pela peça é considerada como igual à energia absorvida pela água, medida pela sua vazão e variações de temperatura.

--Características importantes do CTS: a) Temperatura de pico (Tp): temperatura máxima atingida em um dado ponto. Tp diminui com a distância ao centro da solda, e indica a extensão das regiões afetadas pelo calor de soldagem. Esta temperatura depende das condições de soldagem, geometria e propriedades térmicas da peça, temperatura inicial da peça e distância do ponto considerado à fonte de calor. b) Tempo de permanência (tp) acima de uma temperatura crítica (Tc): Tempo em que o ponto fica submetido a temperaturas superiores a uma temperatura mínima para ocorrer uma alteração de interesse, chamada de temperatura crítica (Tc). Este parâmetro pode ser de interesse em materiais onde a dissolução de precipitados e crescimento de grão podem ocorrer. c) velocidade de resfriamento: este parâmetro é importante na determinação da microestrutura em materiais que podem sofrer transformações de fase durante o resfriamento como, por ex., aços estruturais comuns. Definida pelo valor da velocidade de resfriamento a uma determinada temperatura T, ou pelo tempo necessário ( t) para o ponto resfriar de uma temperatura (T1) a outra (T2).

A velocidade de resfriamento (VR) em uma dada temperatura é igual à inclinação do ciclo térmico nesta temperatura.Em termos gerais, a microestrutura na solda e regiões adjacentes de uma liga transformável (ex. aço carbono), será determinada em parte pela VR após a soldagem. Esta entretanto varia com a temperatura na qual foi determinada. Assim, um parâmetro para o estudo das transformações durante a soldagem de aços ao carbono e aços de baixa liga pode ser a VR a uma temperatura fixa, tipicamente 300°C. Atualmente, é mais comum a adoção do parâmetro tempo de resfriamento entre duas temperaturas (delta t), comumente entre 800 e 500°C (delta t800-500), ou entre 700 e 300°C (delta t700-300), para representar a VR após soldagem. O parâmetro t é inversamente proporcional a VR, isto é, quanto maior for esta, menor será t.

--Efeito dos parâmetros operacionais: As diversas variáveis de uma operação de soldagem podem afetar o fluxo de calor na peça e, portanto, os ciclos térmicos com ele associados. a) Condutividade térmica da peça: Materiais com menor condutividade térmica dissipam mais lentamente o calor por condução, tendendo a apresentar gradientes térmicos mais abruptos em enormes velocidades de resfriamento.Por outro lado, materiais de elevada condutividade térmica (ex.: Al e Cu), dissipam rapidamente o calor, exigindo em certas situações fontes de energia mais intensas ou a utilização de pré-aquecimento para a obtenção de fusão adequada. b) Espessura da junta para uma mesma condição de soldagem, uma junta de maior espessura permite um escoamento mais fácil do calor por condução. Assim, quanto maior a espessura da junta maior será a VR após soldagem.Quando a espessura da peça torna-se muito maior que as dimensões da poça de fusão, o fluxo de calor tridimensional predomina e a VR torna-se praticamente independente da espessura. c) Geometria da junta: A VR será maior na soldagem de uma junta em T quando comparada a uma junta de topo, mantidas as mesmas condições de soldagem, inclusive a espessura das chapas. d) Energia de soldagem: Em uma primeira aproximação, a VR no centro da solda e o gradiente térmico diminuem com a utilização de uma maior energia de soldagem. e) Temperatura de pré-aquecimento: Define-se a temperatura de pré aquecimento a temperatura em que toda a peça ou a região desta em que será realizada a solda é coloca da no instante da soldagem.O pré aquecimento tem efeito semelhante a E, causando uma diminuição na VR e nos gradientes térmicos.

--Macroestruturas de soldas por fusão a) Zona Fundida(ZF)ARegião onde o metal foi fundido e solidificado durante a soldagem. As temperaturas de pico são superiores à temperatura de fusão (Tf). b) Zona Termicamente Afetada (ZTA) ou Zona Afetada pelo Calor (ZAC)B Região do metal base não fundida, mas que teve sua microestrutura e/ou propriedades afetadas pelo ciclo térmico de soldagem. As temperaturas de pico são superiores a uma temperatura crítica (Tc), característica para cada metal. c) Metal Base ou Metal de Base (MB) CRegião da peça mais afastada da solda que não apresenta alterações de vidas ao ciclo térmico. As temperaturas de pico são inferiores à Tc.

--Ciclos térmicos na soldagem em vários passes: O ciclo térmico de soldagem determina, em grande parte, as alterações estruturais que uma dada região pode sofrer devido ao processo de soldagem.

--Efeitos metalúrgicos do fluxo de calor: Devido aos pequenos volumes de reagentes e ao pequeno tempo de interação entre eles, a soldagem por fusão, pode ser considerada com um processo metalúrgico em escala microscópica, se comparada a outros processos que envolvem a fusão dos metais. Neste caso, ocorre:-temperaturas elevadas; tempo curto de interação; elevada interação do metal/vizinhanças; bombeamento de gases pelo jato de plasma; uso de fluxos e escórias complexas; etc.

Na soldagem ao arco elétrico, o metal de adição e o metal base são fundidos pelo calor do arco. Esta fusão é seguida por um superaquecimento considerável acima da temperatura de fusão.Na atmosfera do arco estão presentes:vapores metálicos e diversos constituintes da escória;diferentes espécies gasosas, na forma molecular, atômica ou ionizada ,mais reativa.Estes gases são violentamente aquecidos e agitados pelo arco elétrico;A área específica de contato entre metal fundido, gases e escórias é muito grande, quando comparada com outros processos metalúrgicos.Assim, pode se concluir que existem condições altamente favoráveis para o desenvolvimento de interações físicas e químicas entre o metal fundido e o ambiente que cerca. Estas interações deverão ser particularmente intensas nas pequenas gotas do metal fundido formadas a partir de eletrodo consumível.Somente em poucas situações (soldagem a vácuo ou com proteção de gás inerte puro) se pode esperar a ausência destas interações.As reações metalúrgicas ocorrem em 3 etapas:•reações na gota de metal de adição;•reações na região anterior e sob o arco da poça de fusão;•reações na região parte posterior da poça de fusão.Pode-se considerar que as interações com o ambiente (gases e escórias) ocorram principalmente na 1ª etapa, devido a maior área específica. Na 2ª etapa ocorrem principalmente a fusão do metal de base e a mistura deste com o metal de adição (diluição). Na 3ª etapa, caracterizada por menores temperaturas, ocorrem em geral reações de evolução de gases dissolvidos na poça de fusão, precipitação de compostos e solidificação do metal fundido.

OBS.: A maioria das interações do metal fundido com a vizinhança, particularmente com escória e fluxos, são estudadas principalmente de uma maneira empírica em soldagem. Pois, neste caso, escórias utilizadas em soldagem, o problema não pode ser tratado como nos processos de metalurgia extrativa, onde se supõe que as reações atingem o estado de equilíbrio.

--Interações gás-metal:Em quase todos os processos de soldagem por fusão, o metal fundido entra em contato com gases, podendo haver interações entre eles. Estas interações resultam geralmente na “degradação” de propriedades.Portanto, deve-se impedir o contato do metal fundido com estes gases (meio de proteção

adequado) ou utilizar desoxidantes. As interações do metal fundido com o gás que o cerca podem compreender: a) absorção do gás pelo metal: Para temperaturas próximas do ponto de ebulição do metal, a solubilidade passa a diminuir, tendendo a zero naquela temperatura.A absorção de gases indesejáveis pode ser minimizada:• utilizar gás de proteção de alta pureza;• limpar a junta, por meios mecânicos e químicos, para eliminar óxidos, graxas,etc.;• na soldagem com proteção gasosa, utilizar a vazão correta de gás e bocais adequados para se evitar a perda de eficiência da proteção;• na soldagem com eletrodos revestidos, utilizar somente eletrodos com revestimento em boas condições físicas e adequadamente secos;• realizar a soldagem com parâmetros adequados: evitar corrente elétrica e comprimento do arco excessivos;• evitar a circulação forte de ar (vento) no local de soldagem, particularmente quando são utilizados processos com proteção gasosa, etc. b) reações entre o gás dissolvido e componentes do metal líquido:Gás dissolvido no metal líquido + componentes deste = Produto que pode ser:• um gás (gera porosidades);• uma fase condensada de baixa solubilidade na poça;• composto solúvel na poça.Reações que geram um produto altamente solúvel na poça de fusão não atrapalham a formação desta, contudo podem causar a fragilização da solda. Ex.: efeito fragilizante do O2 ou do N2 em soldas de metais como o Be, Ti, Zr e Ta. Reações cujo produto é insolúvel na poça de fusão tendem a formar escória ou inclusões na solda. Produtos da reação de ponto de fusão elevado, superior ao do metal, podem causar barreiras físicas à formação da poça.Ex: caso da formação de: -Al2O3 na soldagem de ligas de Al;-MgO na soldagem de ligas de Mg. c) evolução de gases A evolução de gases ocorre pela formação de bolhas no interior do metal líquido, que podem escapar para a superfície ou serem aprisionadas pela frente de solidificação, gerando porosidades na solda. Isto é, para a formação de uma bolha é necessário uma supersaturação do gás dissolvido no líquido (S > Sn), e que deve ser tanto maior quanto menor for o raio inicial da bolha. O grau de supersaturação necessário para a formação de uma bolha pode ser reduzido pela existência de substratos que propiciem a nucleação heterogênea (na porção posterior da poça de fusão da soldagem a arco, estes 2 fatores são conseguidos).A solubilidade de gases absorvidos em um líquido diminui com a temperatura e, na solidificação, ocorre uma queda brusca na solubilidade; assim, os gases absorvidos nas regiões onde o líquido está mais quente, podem ser levados rapidamente à SUPERSATURAÇÃO.

--Interações escória-metal (ou fluxo-metal)Define se como escória o resíduo não metálico produzido em alguns processos de soldagem e que, no estado líquido, entra em contato com o metal fundido, interagindo com este intensamente. Um fluxo de soldagem é um material que é utilizado na soldagem para a formação de escória, podendo gerar gases e adicionar elementos desoxidantes ou de liga à solda. As interações entre uma escória e o metal fundido

envolvem diferentes aspectos tanto físicos quanto químicos. Resumidamente, um fluxo ou escória devem desempenhar algumas das seguintes funções durante a soldagem:*dissolver e escorificar impurezas na superfície da junta, facilitando o contato direto entre os átomos do metal fundido;

2) Escorificação de impurezas superficiais nos processos de brasagem (utilizam-se fluxos compostos de bórax e ácido bórico) e na soldagem de chapas de aços oxidadas.

*Formar uma barreira impedindo a contaminação do metal fundido por gases da atmosfera (gases gerados devido à queima de substâncias orgânicas ou pela decomposição de carbonatos ou ainda pelo envolvimento do metal líquido por uma escória fundida). Para isto, o fluxo deve se fundir a temperaturas menores do que o metal de solda, apresentar uma viscosidade suficiente nas temperaturas de interesse, para se tornar impermeável aos gases da atmosfera do arco e escoar e envolver as gotas de metal de adição e a poça de fusão.*Fornecer elementos de liga que podem participar da desoxidação da poça de fusão ou controlar a sua composição química.Estes elementos podem estar na forma de adições (ferro ligas, metal puro ou carbonetos na forma de pó, porex.) ou resultar da decomposição de óxidos ou outros componentes da escória, seguida da transferência do elemento para o metal líquido;*Estabilizar o arco pela presença de elementos facilmente ionizáveis (por ex., o Ti, na forma de TiO2 e o K na forma de silicato) que tornam a operação mais suave e fácil, e podem permitir inclusive a soldagem com corrente alternada;*Influenciar no perfil e o acabamento superficial do cordão. Embora na soldagem a arco, a tensão, a corrente e a velocidade de soldagem sejam variáveis que maior efeito exercem sobre a forma do cordão,o tipo de fluxo pode ter influência. Neste aspecto, a presença de mordedura, dobras, a forma de reforço, a largura e a penetração do cordão de solda podem ser afetados pelo tipo de fluxo;*Facilitar a soldagem fora da posição plana.Para atuar favoravelmente em todos estes aspectos, os fluxos devem ter um conjunto de características físicas (granulometria, intervalo de fusão e de solidificação, variação da viscosidade com a temperatura, energia interfacial como metal líquido, densidade, etc.) muito bem controlado.

--Diluição e formação da zona fundidaA zona fundida (ZF) é formada basicamente por contribuições do metal de base (MB) e do metal de adição, que são misturados no estado líquido na poça de fusão.O coeficiente de diluição pode variar de 100% (soldagem autógena–soldas sem metal de adição) até 0% (brasagem) e seu valor depende, além do processo de soldagem, das condições de soldagem, da espessura da peça e do tipo de junta. O controle da diluição é importante na soldagem de metais dissimilares, na deposição de revestimentos especiais sobre uma superfície metálica, na soldagem de metais decomposição química desconhecida, caso muito comum em soldagem de manutenção e na soldagem de materiais que tenham altos teores de elementos nocivos à ZF, como o carbono e o enxofre. Portanto, na soldagem de ferro fundido.

RESISTÊNCIA ELÉTRICA

-- Soldagem por resistência: Na soldagem por resistência as peças são pressionadas entre eletrodos onde a corrente de alta intensidade proporciona calor para atingir ponto de fusão. Todo o processo baseia-se na lei de Joule, o calor é proporcional ao tempo, resistência elétrica e intensidade de corrente. A soldagem por resistência é uma soldagem por pressão onde o material fica líquido ou pastoso.A soldagem por resistência difere dos processos de soldagem por fusão pela aplicação de forças mecânicas para garantir a união das peças aquecidas. O efeito dessa força é o refino dos grãos da estrutura, e uma solda com propriedades físicas iguais ou superiores aos metais que a deram origem.

-- Resumindo: União das peças é obtida devido a resistência a passagem de corrente elétrica através das peças, processo muito rápido, recomendável para espessura de até 3mm e muito utilizado na fabricação de carrocerias de automóveis.

-- Soldagem topo a topo: As duas superfícies devem ter a mesma área, de forma a propiciar a mesma densidade de corrente e o mesmo aquecimento. // Por resistência: 1º prensadas e depois aplica-se a corrente. // Por faiscamento: 1º liga-se a corrente e depois faz-se o contato. Não precisa de cuidados excessivos com a superfície.

-- Soldagem de corrente concentrado no ponto de junção: Fluxo de corrente concentrado no ponto de junção, projeções para localizar o contato, baixas correntes, baixas forças, soldas rápidas e alta velocidade de produção.

-- Soldagem por costura: Série de pontos de solda e aplicado para a costura de peças de grandes dimensões.

-- Eletrodos: Não devem aquecer demasiadamente, alta resistência mecânica e deve ter baixa reatividade com o metal-base. // Funções: conduzir corrente de soldagem, transmitir força mecânica e manter alinhadas as peças de trabalho. // Problemas mais comuns: área de contato muito grande, eletrodos com partículas de chapas encravadas, eletrodos com depressão no centro indicando fim da vida e mudança de cor na superfície de contato indicando regulagem inadequada.

-- Limitações: Só se podem soldar entre si metais de naturezas diferentes quando suscetíveis a formar uma liga ou quando se introduz entre eles um material intermediário que pode ligar-se aos metais bases, desmontagem das peças soldadas para manutenção ou reparo é muito difícil, os custos de equipamento são geralmente mais altos do que os custos da maioria dos equipamentos de soldagem a arco e soldas a ponto têm baixos limites de resistência à tração e à fadiga por causo do entalhe entre as chapas. Para a realização de uma solda consistente, dois critérios devem ser considerados: parâmetros de soldagem dimensionais para a produção da solda com as propriedades desejadas e devem ser implementados controles para a garantia de boa qualidade da solda durante o volume de produção. Os principais parâmetros, que podem ser controlados pela máquina de soldagem, são a corrente de soldagem, o tempo de soldagem e a força dos eletrodos.

-- TOX: O encruamento aumenta a resistência do material da chapa, a resistência do material é aumentada nos locais onde o ponto é mais solicitado. Não existem fatores que

causam concentração de tensão, a união é feita a frio. // Vantagens: economia, união a frio, possui alta repetitividade e menor possibilidade de falhas, não corta a chapa, não danifica a camada de proteção da chapa, pode ser aplicado em chapas pintadas, controle de qualidade não destrutivo e ecologicamente correto.

ALUMINOTERMIA

-- Reação Metalotérmica: Uso de um metal como agente redutor de um óxido de interesse.

-- Fundamentos do processo aluminotérmico: O alumínio extrai oxigênio de óxidos de outros metais para formar óxido de alumínio e liberar o metal na forma metálica. Tem-se uma geração de grande quantidade de calor, que será aproveitado na soldagem de peças de ferro e aço de vários tamanhos.

-- Soldagem com Thermit: Os aspectos positivos são: solda de boa qualidade, flexibilidade para soldagem no campo, tempo de execução pequeno, dispensa uso de energia elétrica, dispensa uso de complexos aparatos e equipamentos e as soldas podem ser feitas com as peças praticamente em qualquer posição. // Aspectos negativos: a necessidade de cuidados especiais quanto à segurança do operador e do local, a necessidade de moldes específicos para cada aplicação, para peças grandes necessita pré-aquecimento.

-- Considerações gerais: Os processos mais usados são o Thermit usado para soldas de aço e outras ligas ferrosas e Cadweld usado para metais não ferrosos.

-- Soldagem de trilhos e ferrovias: A soldagem é dividida basicamente em 5 estágios: estabelecimento da folga e alinhamento das peças, colocação do molde refratário, pré-aquecimento por maçarico para evitar trincamento, corrida de aço Thermit e soldagem e por fim o acabamento.

-- Qualidade: Geralmente, as soldagens aluminotérmicas não apresentam falhas, desde que observados os seguintes cuidados: executar a solda, observando rigorosamente as normas estabelecidas. Utilizar equipamentos e formas em perfeito estado. Empregar porções de acordo com o perfil do trilho a ser soldado e seu tipo de aço. Erros grosseiros de operação ocasiona locais com falhas às vezes imperceptíveis exteriormente.

-- Considerações finais: Ela tem sido usada principalmente na indústria ferroviária. É um processo com obtenção de uma solda de boa qualidade com flexibilidade para trabalho no campo e em tempo de execução bastante curto. Dispensa o uso de energia elétrica.

QUESTÔES1) Quais as principais vantagens e desvantagens da soldagem?Vantagens: Permite a montagem de conjuntos com rapidez, segurança e economia de material. Possibilidade de se terem grandes variações de espessura na mesma peça, maior flexibilidade em termos de alterações no projeto da peça a ser fabricada, menor investimento inicial.

Desvantagens: É uma união permanente, tende causar uma série de efeitos mecânicos (aparecimento de distorções e de tensões residuais) e metalúrgicos (mudança de microestrutura e alteração de propriedades).2) Em que casos a soldagem não é recomendada como processo de união?Como a solda é uma união permanente, ela não deve ser usada em juntas que necessitam ser desmontadas.4) A energia de soldagem é um dos parâmetros suficiente para descrever um procedimento de soldagem? Por quê?Não, Além da energia de soldagem, o Ciclo térmico de soldagem, que varia de acordo com cada material deveria ser levado em conta.5) Por que a soldagem é capaz de induzir trincas num material?Todos os processos de soldagem são baseados na aplicação, na região da junta, de energia mecânica e/ou térmica, que tende a causar uma série de efeitos mecânicos (aparecimento de distorções e tensões residuais) e metalúrgicos (mudança de microestrutura e alteração de propriedades) nas peças. Que podem induzir trincas. 6) Quais as vantagens metalúrgicas de uma solda de multipasses?Proporciona uma estrutura com grãos mais refinados.7) Quais as diferenças entre maçaricos de soldagem e de corte?Os maçaricos são dispositivos que recebem o O2 e o acetileno puros e fazem a sua mistura na proporção, volume e velocidade adequados à produção da chama desejada. O volume proporcional dos gases determinará o tamanho da chama e a sua capacidade de aquecimento. A diferença entre o processo de corte e soldagem está na proporção dos gases injetados e, consequentemente, na chama produzida, podendo esta ser redutora ou neutra no caso de soldagem, e oxidante para o corte.8) Por que é difícil ou mesmo impossível o corte oxiacetilênico do alumínio?Elementos de liga, como o alumínio, tendem de uma forma geral, a dificultar o corte por promover a formação de um óxido refratário.9) Que fatores estão envolvidos na escolha de um eletrodo para uma dada tarefa?Os eletrodos são escolhidos de acordo com suas características para se obter determinada solda. Estes fatores são: ductilidade, penetração, não-mordedura, não-respinga, eficiência (deposição), taxa de deposição, sanidade da solda, facilidade de manuseio, facilidade de reabrir o arco, resistência às trincas, posição de soldagem, responsabilidade da solda.10) Tendo todas disponíveis, que tipo de corrente você escolheria para soldar com um eletrodo indicado para qualquer tipo de corrente e polaridade, como o E6013, por exemplo? Justifique.Depende do tipo de material que será soldado, e da posição de soldagem. 11) Na soldagem TIG, que propriedades dos gases inertes devem influenciar as características do arco elétrico e provocar variações na geometria de cordões de solda feitos com os mesmos parâmetros e diferentes gases?No processo de soldagem GTAW ou TIG são usados gases de proteção inerte, principalmente o argônio, hélio ou mistura destes. A pureza dos gases utilizados durante o processo de soldagem é grande importância para a qualidade da solda. O teor de umidade também deve ser controlado. O comportamento global do arco depende, por exemplo, do potencial de ionização do gás, ou seja, a escolha da mistura do gás influencia no diâmetro do arco, e dessa forma variando na geometria do cordão e taxa de penetração.

12) Por que o metal de adição usado na soldagem TIG é, normalmente, de composição semelhante ou idêntica ao metal de base?É utilizado normalmente metal de adição com a mesma composição do metal base para que ocorra compatibilidade metalúrgica, podendo evitar distorções que podem facilitar corrosão e empobrecer as propriedades mecânicas. 13) Quais as características e principais aplicações de cada modo de transferência de metal na soldagem a arco gás-metal (MIG/MAG)?-- Transferência por curto circuito: A transferência por curto circuito ocorre na soldagem com um pequeno comprimento de arco (baixa tensão) e, em geral, com uma baixa corrente, em condições onde a taxa de fusão do arame, quando o arco está operando, é inferior à sua velocidade de alimentação. Nestas condições, a ponta do eletrodo, formada por uma gota de metal fundido, atinge periodicamente a poça de fusão, ocasionando um curto circuito e a extinção do arco. Com o curto circuito, a corrente eleva-se rapidamente, aumentando a fusão por Efeito Joule e, ao mesmo tempo. Como, durante o processo, o arco está apagado, o calor transferido para a peça e, portanto, a capacidade de fusão da mesma é reduzida na soldagem por curtos circuitos. Isto pode levar à falta de fusão na soldagem de peças de espessura maior. Por outro lado torna a soldagem mais adequada para peças de pequenas espessuras.-- Transferência globular: É caracterizada pela formação de gotas de metal líquido que se transferem para a poça de fusão uma baixa freqüência. Ela ocorre para correntes relativamente baixas e tensões (comprimento de arco) elevadas.-- Transferência spray: À medida que a corrente de soldagem aumenta, o diâmetro das gotas sendo transferidas se reduz lentamente até que, a um nível determinado da corrente, ocorre uma rápida redução do diâmetro das gotas. E, portanto, um aumento na freqüência de transferências. Nestas condições, a transferência não é mais controlada pela gravidade e as gotas transferidas em direção da poça de fusão independentemente da posição de soldagem.14) Quais as vantagens de se usarem arames tubulares na soldagem a arco submerso?A utilização de arames tubulares na soldagem a arco submerso tem como vantagens melhorias das características do arco, adição de elementos de liga, ausência de respingos, cordão com acabamento uniforme e uma transição suave de metal de solda e metal de base.15) A soldagem por resistência pode ser considerada um processo de soldagem a arco submerso?Não. Na soldagem por resistência as peças são pressionadas entre eletrodos onde a corrente de alta intensidade proporciona calor por efeito Joule. No processo de soldagem a arco submerso temos um arco estabelecido entre um eletrodo metálico e o metal base. A proteção da poça de fusão e do arco é feita por um material granulado que é colocado sobre a junta, cobrindo a região do arco.16) Caracterizar o processo de brasagem. Quais são as variáveis mais importantes desta técnica?Brasagem: é um processo de soldagem na qual a união é executada por meio de uma liga metálica, de ponto de fusão mais baixo do que a do metal base, sendo a junta preenchida pro efeito capilar. O metal-base não se funde no processo de soldagem. Variáveis: Boa fluidez do metal de enchimento; Manter uma distância adequada entre as duas partes do metal base; Temperatura de fusão do metal de enchimento é inferior à do metal base.

17) Quais as principais vantagens e limitações da soldagem de alta densidade de energia? Qual é a característica comum destes processos de soldagem?As principais vantagens são uma elevada relação penetração/largura, o que reduz problemas de distorção (ZTA estreita). Permite Soldar com elevada penetração em um único passe, permite alta velocidade de soldagem, permite automação e mecanização do processo. As principais desvantagens são alto custo do equipamento, necessidade de mecanização (processo muito rápido).Elevada penetração, processos keyhole.18) Qual a característica básica ou o princípio que define uma solda no estado sólido?A solda no estado sólido envolve o fenômeno da interação atômica superficial entre os metais, através de uma deformação que provoca a aproximação atômica necessária para a união, podendo ser por explosão, atrito, método ultrassônico, pressão a frio.19) Em condições de ambiente normal é possível se obter uma superfície absolutamente limpa (a nível atômico)? Explique.Não. Na temperatura ambiente podemos encontrar na superfície poeira e outras partículas adsorvidas, umidade ou substâncias orgânicas e gases adsorvidos (ionizados).20) Qual a principal vantagem da solda a LASER sobre a soldagem por feixe de elétrons?A principal vantagem da solda a laser sobre a soldagem por feixe de elétrons é a mesma poder soldar/cortar peças não condutoras eletricamente e não é perturbado por campos elétricos ou magnéticos.21) Qual o mecanismo que elimina a camada de óxido na soldagem de alumínio?Para se eliminar a camada de óxido pode se utilizar uma escoria reativa que reaja com o oxido formando um produto de ponto de fusão mais baixo, ou trabalhando-se com corrente alternada ou continua positiva no eletrodo (como exemplo temos o processo TIG) quebrando a camada de óxido. 22) Citar as descontinuidades e/ou defeitos mais comuns na soldagem ao arco. Quais as causas dos defeitos?Os defeitos mais comuns na soldagem ao arco: porosidade, inclusão da escória, mordeduras, defeitos na união, trincas, espessamento, soldas frágeis e falta de fusão.As causas do defeito podem ser uma ou várias das enumeradas e ainda: Arco instável; Respingo abundante; Mau acabamento (soldas irregulares); Porosidade; Aquecimento inadequado do material e habilidade do soldador.23) Por que é possível soldar 2 blocos de gelo por aproximação?Na superfície do sólido os átomos estão ligados a menos vizinhos, possuindo, portanto, um maior nível de energia do que os átomos no seu interior. Esta energia pode ser reduzida quando os átomos superficiais se ligam a outros. Assim, aproximando 2 peças (gelo) a uma distância suficientemente pequena para a formação de uma ligação permanente, uma solda entre as peças seriam formada.