processos solda

1. SOLDAGEM – FUNDAMENTOS E TECNOLOGIA
Terminologia e Simbologia de Soldagem;
Princípios de Segurança em Soldagem.
Normas e Qualificação em Soldagem.
Elementos da Metalurgia da Soldagem.
Processos de Soldagem Convencionais.
Processos de Soldagem de Alta Intensidade.
Soldagem e Corte a Plasma.
Outros Processos de Soldagem.
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2. BIBLIOGRAFIA ADOTADA
MARQUES, P. et al, 2005, Soldagem:
Fundamentos e Tecnologia, 3ª Edição, Editora
UFMG, Belo Horizonte /MG, 363pp.
CHIAVERINI, V., 1986, Processos de Fabricação e
Tratamento, vol. II, 2a Ed..
OKUMURA, T.; Taniguchi, C., 1982, Engenharia de
Soldagem e Aplicações, LTC, Rio de Janeiro,
Brasil.
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3. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
QUITES, A.M.; Dutra, J.C., 1979, Tecnologia da
Soldagem e Arco Voltáico, EDEME, Florianópolis,
Brasil.
WAINER, E.; Brandi, S.D.; Melo, F.D.H., 1992,
Soldagem – Processos e Metalurgia, Ed. Edgard
Blucher Ltda, São Paulo, Brasil.
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4. 4

5. 1 – Introdução à Soldagem
Professor: Luiz Cláudio Furlan
5

6. Introdução
A soldagem está intimamente ligada às
mais importantes atividades industriais
que existem no mundo moderno:
Construção
naval,
ferroviária,
aeronáutica e automobilística, caldeiraria,
construção civil metálica, indústria
metalúrgica, mecânica e elétrica.
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7. Avanços
Apesar de importantíssimo, teve seu maior
avanço nos últimos 100 anos.
Os avanços na metalurgia obrigam a soldagem
a procurar novas técnicas e materiais que sejam
compatíveis com as novas ligas criadas.
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8. Definição
“Soldagem é o processo de união de materiais
usado para obter a coalescência (união)
localizada de metais e não metais, produzida
por aquecimento até uma temperatura
adequada, com ou sem a utilização de pressão
e/ou material de adição” (American Welding
Society- AWS).
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9. Vantagem
Podemos unir dois materiais parafusando, rebitando
e colando.
Porém, a grande vantagem da soldagem é a
possibilidade de obter uma união em que os materiais
têm uma continuidade não só na aparência externa,
mas também nas suas características e propriedades
mecânicas e químicas, relacionadas à sua estrutura
interna.
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10. Fatores imprescindíveis
Calor e/ou pressão.
 O calor é necessário porque grande parte dos processos
de soldagem envolve a fusão dos materiais, ou do
material de adição, no local da solda.
 Mesmo quando se usa pressão e, às vezes, o ponto de
fusão não é atingido, o aquecimento facilita a
plasticidade do metal e favorece a ação da pressão para
a união dos metais.
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11. Evolução dos processos
O primeiro processo de soldagem por fusão
com aplicação prática foi patenteado nos
Estados Unidos em 1885.
Ele utilizava o calor gerado por um arco
estabelecido entre um eletrodo de carvão e a
peça.
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12. Evolução dos processos
O calor do arco fundia o metal no
local da junta e quando o arco era
retirado, o calor fluía para as Zonas
adjacentes e provocava a solidificação
do banho de fusão.
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13. Evolução dos processos
Alguns anos mais tarde, o eletrodo de
carvão foi substituído por um eletrodo
metálico.
O processo de aquecimento passou, então,
a ser acompanhado da deposição do metal
fundido do eletrodo metálico na peça.
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14. Evolução dos processos
A utilização do oxigênio e de um gás
combustível permitiu a obtenção de chama
de elevada temperatura facilitando a fusão
localizada de determinados metais e a
formação de um banho de fusão que, ao
solidificar, forma a “ponte” entre as peças a
serem unidas.
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15. Evolução dos processos
A soldagem por fusão inclui a maioria dos processos
mais versáteis usados atualmente.
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16. Evolução dos processos
Outros processos se baseiam na aplicação de pressões
elevadas na região a ser soldada. O aquecimento das
peças a serem unidas facilita a ligação entre as partes.
(a) Soldagem por pontos
(b) Soldagem por costura. Para unir duas
chapas de 0,8mm de espessura, trabalha-se
com uma corrente de aproximadamente 1500A
e uma força de 300kg.
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17. 17

18. 18

19. Evolução dos processos
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20. Evolução dos processos - resumo
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21. Propriedade imprescindível
soldagem - Soldabilidade
na
Pouco adianta desenvolver um novo
material sem que ele possibilite alcançar
boa soldabilidade. Por isso, os processos
de soldagem estão em contínua evolução.
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22. Soldabilidade - definição
Soldabilidade
é a facilidade que os
materiais têm de se unirem por meio de
soldagem e de formar em uma série
contínua de soluções sólidas coesas,
mantendo as propriedades mecânicas dos
materiais originais.
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23. Soldabilidade – fatores que a afetam
O principal fator que afeta a soldabilidade dos
materiais é a sua composição química.
Outro fator importante é a capacidade de formar a
série contínua de soluções sólidas entre um metal e
outro.
Assim, devemos saber como as diferentes ligas
metálicas se comportam diante dos diversos processos
de soldagem.
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24. Soldabilidade – alta ou baixa?
Se o material a ser soldado exigir muitos cuidados,
tais como:
 Controle
de temperatura de aquecimento e de
interpasse, ou tratamento térmico após a soldagem, por
exemplo, dizemos que o material tem baixa
soldabilidade.
Por outro lado, se o material exigir poucos
cuidados, dizemos que o material tem boa
soldabilidade.
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25. Soldabilidade
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26. 2 – Terminologia e
Simbologia da Soldagem
Professor: Luiz Cláudio Furlan
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27. Terminologia da Soldagem
Soldagem é uma operação que visa obter a união de
peças, e solda é o resultado desta operação;
O material da peça, ou peças, que está sendo soldada
é o metal de base;
Frequentemente, na soldagem por fusão, um material
adicional é fornecido para a formação da solda, este é
o metal de adição;
Durante a soldagem, o metal de adição é fundido pela
fonte de calor e misturado com uma quantidade de
metal de base também fundido para formar a poça de
fusão;
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28. Metal de base, de adição e poça de
fusão
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29. Denomina-se junta a região onde as peças serão
unidas por soldagem;
Aberturas ou sulcos na superfície da peça ou peças a
serem unidas e que determinam o espaço para conter
a solda recebem o nome de chanfro;
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30. Tipos de chanfros mais comuns usados em soldagem
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31. Chanfros em diferentes tipos de junta
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32. Principais elementos de um chanfro
 Face da raiz ou nariz (s): Parte não chanfrada de um componente da
junta;
 Abertura da raiz, folga ou fresta (f): Menor distância entre as peças
a soldar;
 Ângulo de abertura da junta ou ângulo de bisel (β): Ângulo da
parte chanfrada de um dos elementos da junta;
 Ângulo de chanfro (α): Soma dos ângulos de bisel dos componentes
da junta.
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33. Principais elementos de um chanfro
Existe um grande numero de termos para definir
o formato e características técnicas dos cordões de
solda.
Apenas alguns destes termos serão apresentados.
Nas figuras a seguir são mostrados alguns destes
termos para uma solda de topo e uma solda em
ângulo (filete)
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34. 34

35. 35

36. Zonas de uma junta soldada
 Cobre-junta ou mata-junta: Peça colocada na parte inferior da solda
(raiz) que tem por finalidade conter o metal fundido durante a
execução da soldagem;
 Zona fundida (ZF): Constituída pelo metal de solda, que é a soma da
parte fundida do metal de base e do metal de adição;
 Zona termicamente afetada (ZTA): Região do metal de base que
tem sua estrutura e/ou suas propriedades alteradas pelo calor de
soldagem
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37. Passe de solda: Formado por um deslocamento da
poça de fusão na região da junta;
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38. Posições de soldagem
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39. Posições de soldagem
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40. Classificação da soldagem pela forma em que é
executada
Manual:
toda a operação é realizada e controlada
manualmente pelo soldador;
Semiautomática: Soldagem com controle automático da
alimentação do metal de adição, mas com controle manual
pelo soldador do posicionamento da tocha e de seu
deslocamento;
Mecanizada: soldagem com controle automatico da
alimentação do metal de adição, controle de deslocamento do
cabeçote de soldagem pelo equipamento, mas com
posicionamento e acionamento pelo soldador;
Automática: soldagem com controle automático de
praticamente todas as operações.
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41. Simbologia da Soldagem
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42. 42

43. 43

44. 44

45. 45

46. 46

47. 47

48. Soldas MIG/MAG e TIG – conheça as diferenças
entre os processos
Os processos de soldagem Mig/Mag (MIG – Metal
Inert Gas e MAG – Metal Active Gas) e
TIG (Tungsten Inert Gas) são soldagens por arco
elétrico, porém o primeiro é com gás de proteção,
entre a peça e o consumível em forma de arame,
fornecido por um alimentador contínuo realizando
uma união de materiais metálicos pelo aquecimento
e fusão.
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49. Já o segundo acontece entre um eletrodo não
consumível de tungstênio e a poça de fusão com
proteção gasosa, em que é possível fazer ou não o
acréscimo de um metal de adição.
Atualmente, a soldagem Mig/Mag é aplicada na
união da maioria dos metais utilizados na indústria
(aços, alumínio, aços inoxidáveis, cobre),
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50. e MIG é o processo de soldagem em que se utiliza o
gás de proteção quando ela for constituída de um
gás inerte e que não tem nenhuma atividade física
ou poça de fusão, ao contrário de Mag, que ocorre
quando a proteção gasosa é feita com um gás ativo,
ou seja, que interage com a poça de fusão (por
exemplo,
o
CO2).
Uma
característica
destes
processos é o fato de que eles geralmente são
utilizados com corrente elétrica contínua.
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51. Quanto ao processo TIG, ele é muito utilizado na
indústria aeroespacial e de aviação, pois a qualidade
da solda é muito alta. Este processo é indicado para
peças pequenas e chapas finas por serem objetos
que necessitam de uma soldagem muito mais
precisa do que os outros.
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52. Ao contrário dos processos MIG/MAG, no TIG não
existe soldagem com eletrodo de tungstênio em
atmosfera não protetora, sendo assim, não existe o
que seja um processo “TAG”, pois a utilização de
gás ativo no processo oxidaria o próprio eletrodo de
tungstênio.
Compare abaixo as vantagens e desvantagens dos
processos MIG/MAG e TIG:
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53. MIG/MAG
VANTAGENS: - não há necessidade de remoção de escória;
- não há perdas de pontas como no eletrodo revestido;
- o tempo total de execução de soldas de cerca dá metade do tempo se comparado
ao eletrodo revestido;
- alta taxa de disposição do metal de solda;
-alta velocidade de soldagem, menos distorção das peças.
DESVANTAGENS: - regulagem do processo bastante complexa;
- não deve ser utilizado em presença de corrente de ar;
- probabilidade elevada de gerar porosidade no cordão de solda;
- produção de respingos;
- manutenção mais trabalhosa;
- alto custo do equipamento em relação à soldagem com eletrodo revestido;
- alto custo do arame consumível.
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54. TIG
VANTAGENS: - produz soldas de qualidade superior, geralmente livres de
defeitos, ótimas propriedades mecânicas e acabamento;
- está livre dos respingos que ocorrem em outros processos a arco;
- permite excelente controle na penetração de passes de raiz;- pode produzir
excelentes soldagens autógenas (sem adição) à altas velocidades;
- permite um controle preciso das variáveis da soldagem;
- solda praticamente todos os metais industrialmente utilizados, inclusive metais
dissimilares;
- permite um controle independente da fonte de calor e do material de adição;
-alta velocidade de soldagem, menos distorção das peças.
DESVANTAGENS: - taxas de deposição inferiores com processos de elétrodos
consumíveis;
- requer soldadores altamente qualificados;
- é menos econômico que os processos de elétrodos consumíveis para espessuras
a 10 mm;
- pode haver inclusões de tungstênio, no caso de haver contato do mesmo com a
poça de soldagem;
- pode haver contaminação da solda se o metal de adição não for adequadamente
protegido;
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- há baixa tolerância e contaminantes no material de base ou adição;