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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
APRESENTAÇÃO DO SOLDADOR E SOLDADORA
1- Terminologia de Soldagem2- Propriedades dos Materiais de Base
3- Processos de Soldagem3.1- SMAW Eletrodos Revestidos3.2- GMAW Arame Sólido sob proteção gasosa3.3- FCAW Arame Tubular sob proteção gasosa3.4- SAW Arco Submerso
4- Consumíveis ASME II Parte C5- Metalurgia da Soldagem6- Simbologia de Soldagem e de END
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
7- Descontinuidades e Defeitos8- Dicas Operacionais9- Inspeção Visual e Dimensional
10- Gabaritos e Dispositivos11- Tratamentos Térmicos12- Controle das Deformações13- Soldagem de Aço ao carbono14- Soldagem de Aço baixa liga
15- Noções de Soldagem em Ferros Fundidos16- Operações de Goivagem Arc Air
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
17- Ensaios mecânicos destrutivos18- Dimensionamento em Soldagem
18.1- Solda de união de topo
18.2- Solda de união em filete angular18.3- Soldas de penetração parcial18.4- Soldas de penetração total
19- Custos em Soldagem20- Qualidade em Solda
21- Proteção e Segurança em Soldagem22- Reator da JSW Japão
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1- Uniforme de trabalho (Desconforto)2- Condições operacionais (Pré-aquecimento)3- Campo de visualização (Lente escura)4- Testes de qualificação para admissão5- Validade da qualificação (Prazos variados)6- Avaliação de desempenho (Critérios diferentes)7- Risco de perda da qualificação mesmo dentro do prazo devalidade (Critério de várias fontes)
8- Qualificações conforme cada processo de soldagem utilizado(Quantidade de testes e habilidade em todos)9- Qualificações conforme cada posição a soldar (Sobre-cabeça)10- Qualificações conforme material de adição a usar (Carbono,inox, não ferrosos)
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMApresentação de Soldador e SoldadoraTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Apresentação de Soldador e Soldadora
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11- Qualificações conforme Código (ASME AWS API)12- Qualificações conforme geometria da peça a soldar (chapa etubo)13- Estimativa de tempo de trabalho (Função da taxa de
deposição do processo aplicado)14- Controle do seu trabalho à distância (Arco aberto)15- Correção de falhas alheias (Usinagem, montagem, oxicorte)16- Danos físicos (Queimadura, choque, radiação e fumos)17- Reprovação por ensaio visual (sem qualquer outro teste)
18- END aplicados à solda acabada (LP PM US RX)19- Possibilidade de ascensão administrativa (supervisão)20- Mudança de emprego inutiliza a qualificação (Firma A nãovale para Firma B)
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTERMINOLOGIATECNOLOGIA DE SOLDAGEMTERMINOLOGIA
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Ângulo do chanfro
Ângulo do bisel
Abertura da raiz
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Ângulo do chanfro
Ângulo do bisel
Profundidade do bisel
bisel
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Ângulo detrabalho
Ângulo dedeslocamento
Eixo da solda
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Camadas de 1 passe
Camadas de 2 passes
Camada de 3 passes
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Profundidade de fusão
Linha de fusãoFace de fusão
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Raiz da solda
Face da solda
Margem da solda
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Garganta efetiva
Garganta teórica
Garganta real
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Junta de ângulo em quina Junta de ângulo em L
Junta de ângulo em T Junta em ângulo
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Passes filetados
Passes oscilados ou balanceados
Baixo heat input aomaterial base
Alto heat input
ao material base
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Passes de revenimento
Raiz da junta
Raiz da solda
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Penetração totalSolda de topo
Penetração totalSolda angular
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Penetração parcialSolda de topo
Penetração parcialSolda angular
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Penetração parcial Solda de topo
Penetração parcial Solda angular tipo filete
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Penetração da raiz / dimensão da solda / penetração da junta
Dimensão da solda / penetração da raiz
Penetração da raiz
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Solda Autógena
Solda Homogênea
Solda Heterogênea
Aço ao carbonoGTAW sem adição
Aço ao carbonoSMAW AWS E 7018
Aço ao carbonoGMAW AWS ER 309
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Zona deligação
Metal Base
Zona
fundida Zona afetada pelocalor
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Eletrodo
Peça
POLARIDADE REVE RSA
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Enchimento em forma de cascata
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Sentido da soldagem
Sentido da execução dos passes
PASSES À RÉ SEQUÊNCIA PELEGRINO
1 2 3 4 5
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Seqüência de execuçãodos passes LIVRE
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROPRIEDADES FÍSICASTECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROPRIEDADES FÍSICAS
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
DENSIDADE / PESO ESPECÍFICOÉ o peso de material por unidade de volume ; gases com maior
densidade protegem melhor com menor volume.
MATERIAL PESO ESPECÍFICO G/mm3Aço Carbono 7,85Aço Inoxidável 8,0
Ligas de Cobre e Níquel 8,6Ligas de Alumínio 2,8Ligas de Titânio 4,7
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
CONDUTIBILIDADE EL ÉTRICAÉ a eficiência do material em conduzir a corrente elétrica
Base 100 para o Cobre, temos os seguintes valores para outrosmetais :Alumínio puro 65 / Alumínio liga 35 / Aço carbono comum 15 /
Inoxidáveis 03
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
CONDUTIBILIDADE T ÉRMICAÉ a quantidade de calor que um metal consegue transferir na
unidade de tempo.
Aço ao carbono Cobre
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
CONDUTIBILIDADE T ÉRMICATabela comparativa entre vários metais e materiais
Material / metal Condutibilidade térmica cal / cm ºC / segPrata 1,00Cobre eletrolítico 0,93Alumínio 99,95% 0,57Alumínio 1100 0,53Bronze 15% Zn 0,38 Níquel 99,95% 0,22Aço carbono 0,18Aço inox 400 0,05Aço inox 300 0,04
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
COEFICIENTE DE EXPANSÃO T ÉRMICAÉ o aumento da dimensão do material ao ser aquecido.
(Quanto maior e quanto menor o coeficiente de condutibilidadetérmica, mais problema de empeno e distorção em soldagem).
TABELA DE VALORES COMPARATIVOSMaterial Coeficiente de Expansão TérmicaZinco 22,0Alumínio 13,1Cobre 9,2Ferro 6,5Tungstênio 2,6
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PONTO DE FUSÃOMetais puros tem ponto de fusão único e materiais / ligas,
numa faixa entre solidus e liquidus .
TABELA COMPARATIVA
Metal Ponto de fusão º CTungstênio 3.410Cromo 1.890Ferro 1.539Cobre 1.083
Alumínio 660Zinco 419Estanho 232
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROPRIEDADES MECÂNICASTECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROPRIEDADES MECÂNICAS
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Tensão
DeformaçãoO
A
BD
Limite de Resistência à Tração
Fratura (Rompimento do cp)
C
Limite de Escoamento superior
Limite de Escoamento inferior
Limite de Proporcionalidade
E
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
LIMITE DE PROPORCIONALIDADEÉ o ponto limite da proporcionalidade entre Tensão e
Deformação, isto é, retirada a carga, o material retorna às suasdimensões originais (o ponto E do diagrama)
LIMITE DE ESCOAMENTOÉ o ponto limite onde o material se deforma sem aplicação
de carga.Limite de Escoamento superior / inferior : alguns aços oapresentam definido como mostrado no diagrama.Varia de 5 a 200 ksi.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃOÉ a tensão no ponto máximo da curva isto é , a máxima
carga aplicada dividida pela área da seção reta.
A partir deste ponto, há uma redução da área e o resultado final seráa fratura da peça. Varia de 7 a 450 ksi.
DUCTILIDADERepresenta uma medida da deformação plástica suportada
quando da ruptura do material.Separa materiais frágeis (pequena < 5%) de dúcteis (grandedeformação.)
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
ALONGAMENTOÉ a diferença entre os comprimentos original e deformado,
medidos em dois pontos previamente definidos.Em termos de fórmula é :
D L % = (lf l0) / l0 x 100% onde :
lf = comprimento no momento da fratura (após)l0 = comprimento útil original (antes)
Quanto menor o comprimento original, maior será o alongamento percentual.Há que se definir este comprimento base, em geral de 50 mm.,
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Fratura dúctil (Área sob a curva)
Fratura frágil (Área sob a curva)
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
RESILIÊNCIAÉ a capacidade do material absorver energia quando
deformado elasticamente, retornar à posição original,descarregando-a e tendo a sua energia recuperada.
TENACIDADEResistência ao impacto é a habilidade do material em
absorver rapidamente a energia de uma carga aplicada até a suaeventual ruptura.Material tenaz apresenta RESISTÊNCIA com DUCTILIDADE.Quando a carga de impacto supera o Limite de Escoamento,denomina-se TENACIDADE e não mais RESILIÊNCIA.
No gráfico Tensão x Deformação, as áreas OAB e OACDrepresentam Resiliência e Tenacidade, respectivamente.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
DUREZAÉ a capacidade do material de resistir à uma deformação
plástica por penetração ou amassamento.
É diretamente proporcional à Resistência à Tração.
RT = BHN x 0,34 a 0,36RT = 300 x 0,35 = 105 kg/mm2
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROPRIEDADES QUÍMICASTECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROPRIEDADES QUÍMICAS
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
A composição química dos materiais é definida pela presença e pela quantidade desses elementos químicos.AÇOS AO CARBONOEstes possuem apenas os seguintes elementos químicos, que já osdefinem :
a- Ferro b- Carbono c- Silício d- ManganêsComo impurezas, especialmente, Fósforo (P) e Enxofre (S) emteores bem restritos.
Existem aços ao carbono, especificamente destinados à usinagem,onde os teores de Fósforo e/ou de Enxofre alcançam valores muitosuperiores ao de aços ao carbono comuns e são denominados deRESSULFURADOS (S) ou REFOSFORADOS (P).
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
AÇOS BAIXA LIGASão aqueles que possuem, em sua composição, além
daqueles mínimos do aço ao carbono, um ou mais elementos de ligaem quantidades que não ultrapassam 5%
Estes elementos podem ser o CROMO, NÍQUEL, MOLIBDÊNIO,VANÁDIO, BORO, TUNSGTÊNIO, COBALTO, etc.
AÇOS ALTA LIGA INOXIDÁVEISSão aqueles que possuem teores mínimos dos elementos
necessários e outros (um ou mais) em quantidade mínima de 11%.Este elemento inicial é o Cromo que, em teor de 11%, forma o açoinoxidável tipo 410.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
À medida que se acrescentam outros elementos ao aço aocarbono, ele altera a sua composição química e torna-se outrostipos de aço inoxidável como por exemplo :
C Si Mn P S + 11% Cr = Inox 410 (MARTENSÍTICO)C Si Mn P S + 17% Cr = Inox 430 (FERRÍTICO)C Si Mn P S + 18% Cr + 8% Níq = Inox 304 (AUSTENÍTICO)C Si Mn P S + 18% Cr + 8% Ní + 3% Mo = Inox 316C Si Mn P S + 24% Cr + 12% Ni = Inox 309
C Si Mn P S + 24%Cr + 20% Ni = Inox 310C Si Mn P S + 29% Cr + 9% Ni = Inox 312
etc .....
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEMSMAWEletrodos Revestidos
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEMSMAW
Eletrodos Revestidos
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEsquema Operacional
Atmosfera protetora
Revestimento
Gotículas de metal
Metal Base
AlmaSolda
Escória
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Fonte de Energia Peça a soldar
Cabo de alimentação
Cabo-terra
Alicate
Eletrodo revestido
Arco elétrico
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEsquema de Montagem
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100 A 200 A 300 A 400 A
20 V
40 V
60 V
80 V
100 V
500 A
Tensão
Corrente
a b c d
e f g h
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMCurva Estática do Retificador
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
20 V
40 V
60 V
80 V
100 V
100 A 200 A 300 A 400 A 500 A
Arco longo
Arco curto
Grande variação de I para pequenavariação de V auxilia na soldagem f orade posição porque o soldador podevariar a I em função da necessidade de
maior ou menor penetração do cordão.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEspecificação do Retificador
C = I x I / I1 x I1 x C1 x C1 onde :C = ciclo de trabalho a determinar C1 = ciclo de trabalho padrão do equipamento
I = Intensidade de corrente a aplicar no novo cicloI1 = Intensidade de corrente padrão do equipamento
Exemplo :300 A 60% de ciclo do equipamento tem
exatamente o mesmo significado que 232 A 100%.Se o equipamento for trabalhar em até 223 A, não seránecessário exercer qualquer parada.
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Até 6,35mm60º
2 a 4mm
Até 15,9mm
60º
2 a 4mm
Até 38,1mm
15 / 20º
Após 50,8mm
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTipos de juntas aplicáveis
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1- ELÉTRICA : ISOLANTE(Mau condutor de corr ente elétrica, evita aberturas laterais)
2- IONIZANTE : SILICATOS DE K e Na(Facilita a passagem da corrente elétrica através do arco)
3- FÍSICO / MECÂNICA : PROTEÇÃO(Gases para proteção do arco, escória protetora, controle da
taxa de resfriamento)
4- METALÚRGICA : LIGA(Introdução de elementos de liga no depósito de metal)
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMFunções do Revestimento
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
1- ELÉTRICA : ISOLANTEMau condutor de corrente elétrica, evita aberturas laterais
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Resultado da soldagem com um cordão executado de formacorreta no centro da junta e com boa penetração de raiz.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Resultado da soldagem com um cordão executado de formaincorreta no centro da junta e com possibilidade de aparecimentode descontinuidade tipo falta de fusão na raiz.
Provável defeito inaceitável
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
2- IONIZANTE : SILICATOS DE K e NaFacilita a passagem da corrente elétrica através do arco
Íons positivos percorrem ocaminhoeletrodo-peça
Elétrons percorremo caminho inverso
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
3- FÍSICO / MECÂNICA : PROTEÇÃOGases para proteção do arco, escória protetora, controle da taxa deresfriamento, evitando que seja muito rápido.
Ar Ar
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
4- METALÚRGICA : LIGAIntrodução de elementos de liga no depósito de metal
Alma : C Si Mn
Revestimento : Cr Ni
Solda : C Si Mn Cr Ni
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1- Propriedades mecânicas e metalúrgicas na solda2- Composição química homogênea3- Controle e remoção fácil da escória (opcional)4- Depósitos livres de defeitos
5- Mínimo respingo (opcional)6- Estabilidade do arco7- Penetração adequada8- Fáceis abertura e reabertura de arco (opcional)9- Alta taxa de deposição (opcional)
10- Acabamento e geometria satisfatórias11- Não superaquecer 12- Não higroscópico (opcional)13- Mínima geração de fumos (opcional)14- Revestimento aderente à alma
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPropriedades do Revestimento
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Inversão no término da soldagemEmpurrando para Puxando
Soldar afastando do cabo terra
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMSopro Magnético
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Manter o arco o mais curto possível
Manter a menor intensidadede corrente possível
Inclinar o eletrodo em relação àpeça, na direção do sopro
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTipos de Eletrodos Revestidos
Em função de seu processo de fabricação e da localização doselementos de liga, os eletrodos revestidos podem ser :
a- Alma ligada
b- Alma semi-ligada (sem-sintéticos)
c- Alma não ligada (sintéticos)
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Alma ligada Alma semi-ligada Alma não ligada
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Alma ligada : a alma possui os elementos deliga principais da solda e as composiçõesquímicas são bastante próximas.Alma 24% Cr / 12% Ni
Solda 24% Cr / 12 % NiRevestimento sem Cr / sem Ni
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Alma semi-ligada : a alma possui composiçãoquímica inoxidável porém não exatamente demesmo nível da solda, que é complementada pelaadição vinda do revestimentoAlma 18% Cr / 8% NiSolda 24% Cr / 12% NiRevestimento 6% Cr / 4% Ni
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Alma não ligada : as composições químicas daalma e da solda são totalmente distintas, sendo a primeira de aço ao carbono e a outra de açoinoxidável, onde os elementos de liga vieram,todos, do revestimento.Alma -% Cr / - % NiSolda 24% Cr / 12% NiRevestimento 24% Cr / 12% Ni
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMRendimento de um Eletrodo Revestido
1 kg de eletrodo revestido
0,6 kg de solda
0,20 kg de ponta
0,20 kg de respingos / escória / etc
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMCaracterísticas de Eletrodo BásicoBÁSICO
- Grande quantidade de CaCO3- Escória básica e pouco espessa de rápido resfriamento- A penetração do cordão é média- Insensível à impurezas do metal base- Higroscópico, necessita de secagem especial antes do uso- Excepcionais propriedades mecânicas especialmente à
baixas temperaturas, ideal para soldas de alta responsabilidade- Elevada tensão de arco, superior à 60 V de OCV
- Operam em CC e CA- Soldagem em todas as posições sem excesso de pó de ferro- Acabamento aceitável mas não excepcional
Exemplos : AWS E xx 15 / 16 / 18 / 28
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMAbsorção de Umidade
URA 90%
80%
65%
50%
10%
8%
6%
4%
2%
2 4 6 8 10 12 14
Limite 1%
Absorção de umidade
Dias de exposição
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMRemoção da Umidade
4%
3%
2%
1%
Horas de tratamento
400ºC
350ºC300ºC
1 2 3
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1 23
1
23
3 = Arco aberto
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMAbertura de Arco
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMComprimento de Arco
F 4,0mm
4,0mm
Comprimento de arco £ diâmetro da alma do eletrodo.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMTécnica de soldagem para filete angular
45º 60º
Arco elétrico dirigido à chapa de maior espessura, se desiguais
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Velocidades de deslocamento
x xx xxx
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMInfluência da velocidade de deslocamento
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMInterrupção de um cordão
Para interromper a soldagem, basta levantar o eletrodo que o arcose apagará.Para evitar trincas de cratera, efetuar um pequeno enchimentolocalizado no final do cordão.
Sentido da soldagem
Enchimento
C O OG A SO AG
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Espessura soldada : > 2 mmPosição de soldagem : TodasTipos de juntas : TodasDiluição : 20%
Faixa de corrente : 50 a 350 AConsumíveis : Eletrodos de 1,20 a 6,35mmEquipamentos : Fonte de EnergiaVantagens : Baixo cust o, versátil e operação em qualquer localDesvantagens : Baixa produtividade e requer habilidade
Taxa de deposição : < 5,0 Kg / horaAplicações : Praticamente para todos os materiaisSegurança : Radiações UV , choques , queimad uras, projeções
e fumos (gases)
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMCaracterísticas gerais
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROCESSO DE SOLDAGEM
GTAWEletrodo de Tungstênio sob
Proteção Gasosa
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROCESSO DE SOLDAGEM
GTAWEletrodo de Tungstênio sob
Proteção Gasosa
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Metal de Base
Solda
Vareta de adição
Atmosfera gasosa protetora
Pistola
Poça de fusãoArco
Eletrodo de tungstênio
Solda
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEsquema Operacional
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Fonte de Energia
Metal de Base
Varetade adição
Pistola
Cabo terra
Cabo de soldagem
Alimentação de gás
Cilindro de gás
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEsquema de Montagem
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Espessura soldada : > 0,1 mmPosição de soldagem : TodasTipos de juntas : TodasDiluição : 20% a 100% (Solda aut ógena)
Faixa de corrente : 10 a 400 AConsumíveis : Vareta e GásEquipamentos : Fonte, pistola e cilindroVantagem : Soldas de altíssima qualidadeDesvantagens : Baixa produtividade e muita habilidade
Taxa de deposição : £ 1,5 Kg / horaAplicações : Passe de raiz em todos os materiaisSegurança : Emissão de radiação UV
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMCaracterísticas Gerais
PRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEMGMAWArame Sólido sob Proteção Gasosa
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEMGMAWArame Sólido sob Proteção Gasosa
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Metal de Base
Atmosfera protetoraGotículas de metal
Pistola
Arame de adição
Solda
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEsquema Operacional
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Metal de Base
Pistola
Bobina de arame
Alimentador de arame
Cilindro de gás
Fonte de Energia
Cabo terra
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMEsquema de Montagem
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Tensão (Volts)
Corrente (Ampères)
D V
D I
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMCurva Estática do Retificador
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Proteção gasosa Comportamento AplicaçõesArgônio Inerte Exceto açosHélio Inerte Alumínio e CobreAr / He (20/80 e 50/50) Inerte Alumínio e Cobre
Ar + 2% O2 Oxidante Baixa liga e inoxAr + 4% O2 Oxidante Aços em geral
Ar + 20/30 CO2 Oxidante Aços em geralAr + 5%O2 + 15% CO2 Oxidante Aços em geralCO2 Oxidante Aços C e baixa liga
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMProteções Gasosas aplicáveis
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Argônio + O2 Argônio + CO2CO2
A maior penetração é obtida com o gás CO2, mesmo quandoem mistura com Argônio, se comparado ao Argônio puro ouem mistura com Oxigênio,
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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CO2Misturas Ar / CO 2
Tensão V
Corrente A50 100 150 200 250 300
30
25
20
15
10 Ponto estável de operaçãoPonto instável de operação
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMRegulagem Operacional
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Misturas Ar / CO2CO2
Curto circuito
Pulsante
Globular Spray
50 100 150 200 250 300
10
15
20
25
Tensão V
Corrente A
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMModos de Transferência
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Tensão constante independente da posi ção da pistola
L
L1 L
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMAuto-regulagem do processo
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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100 A 200 A 400 A
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Puxando
Empurrando
Neutro
+30º
0º
-30º
Resfriamento
Lento
Normal
Rápido
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMInfluência da Técnica de Soldagem
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Intensidade de corrente Gás de proteção Modo
Até 240 A Qualquer Curto circuito
Após 240 A CO2 Globular
Após 240 A Ar (> 75%) + CO2 Spray
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMModos de Transferência
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Pistola
Arame
´Curto circuito
Atmosfera gasosaprotetora
Metal base
Gotícula
Intensidade de corrente < 240 A para qualquer prote ção gasosa
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMCurto Circuito
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Atmosfera gasosa protetora
Pistola
Arame
Gotículas
Metal base
Intensidade de corrente > 240 A para gás com Ar > 75%
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMSpray
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Pistola
Atmosfera gasosa protetora
Gotículas
Metal base
Arame
Intensidade de corrente > 240 A para gás CO2
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMGlobular
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Intensidade de corrente
Tempo
Corrente de fundo
Pulso da corrente de pico Transferência tipo spray
Transferência tipo globular
Corrente de transição do pulso
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPulsante
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Estes equipamentos produzem ondas de formas e freqüênciascuidadosamente controladas que pulsam a corrente de soldagem.
Elas fornecem dois níveis de corrente :- um constante, baixo valor de fundo, que apenas mantém
o arco aberto e sem energia suficiente para provocar odesprendimento de qualquer gota a partir do arame
- um superposto, de maior amplitude, superior àquela da
corrente de transição necessária para a transferência por arcospray.
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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102/698
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Assim, uma ou mais gotas são formadas e transferidas ao metal base
A freqüência e amplitude destes pulsos é que vai determinar aenergia do arco assim como a taxa de deposição.
Máquinas sinérgicas fornecem a combinação ideal de corrente de
fundo e de pulso para uma dada condição de alimentação dearame de adição.
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Alimentadorde arame
Bico de contato
Peça a soldar Fonte de Energia
Controle de pulso
Tacômetro
Controlede Onda de
CorrenteBotão de controle da corrente
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMControle Sinérgico dos Parâmetros
É um sistema que permite o ajuste do parâmetro de pico decorrente de tal forma que as condições de equilíbrio sejam
mantidas dentro de uma larga escala de velocidades dealimentação.A alternância de valores de corrente é proporcionada porfontes de energia especiais com parâmetros de pulsocontroláveis.
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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8/18/2019 Tecnologia de Soldagem - Canetti Engenharia
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
São fontes controladas por computador que trazem ascondições de pulso pré-programadas :É o Controle Sinérgico.Pode ser acrescido de um tacômetro para medir a
velocidade de alimentação ; este dado é inserido nosistema que, automaticamente, gera a freqüênciaapropriada da onda.
Qualquer variação da velocidade de alimenta ção acarretacorreção automática dos parâmetros operacionais.
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Inicialmente, produziram-se equipamentos pulsados cuja freqüência era igual à da entrada, ou seja 50 /60 Hz com forma de pulso senoidal e isto acarretava enorme
dificuldade de regulagem dos parâmetros operacionaiscorrente de base, corrente de pico e freqüência de pulso.
A corrente média determinada pelos parâmetros de pulsodeveria produzir uma taxa de fusão tal que o comprimento dearco fosse constante.
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
A dificuldade dessa regulagem dos pulsos afim de obter o balanceamento adequado entre a velocidade de avanço do arame ea taxa de fusão foi a principal limitação de utilização deequipamentos com pulsação fixa.
Assim, somente pequenas velocidades de alimentação de aramecoincidiam com as condições que levam à transferência de uma
gota por pulso.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
O desenvolvimento de fontes transistorizadas e inversoras derespostas extremamente rápidas com formato de onda quadrada,levou à abertura de novas perspectivas para a soldagem pulsada.
Essas novas fontes proporcionam uma regulagem independente e precisa dos parâmetros FP (forma de pulso), CP (corrente de pico), TP (tempo da corrente de pico), FP (freqüência do pulso) eda CB (corrente de base).
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Além disso, essas fontes fornecem pulsos contínuos de 25 a 250Hz, isto é, pulsações de freqüências variáveis e a correlação entre
a energia do pulso, taxa de fusão e características do arco poderãocoincidir com todas as variações de velocidade de alimentação doeletrodo de modo a fornecer a cada pulso, a transferência metálicade uma gota.
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
Corrente média 90 A
Velocidade alimentação arame = 250 cm / minuto
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CNO OG SO G
A relação entre a taxa de alimentação de arame e a freqüência de pulso é proporcional ao volume da gota destacada em cada pulso.
Como a relação entre a corrente e tempo de pico só influencia afreqüência de destacamento de gota por pulso, a única forma de semanter uma dimensão constante da gota é através da possibilidadede se variar continuamente a freqüência mantendo constante arelação entre a taxa de alimentação de arame e a freqüência,constante.
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Com isso, a dimensão da gota será mantida constante se os parâmetros mencionados forem aumentados proporcionalmente já que o comprimento de arame consumido por pulso é
constante.
Mesmo com as fontes de potência de freqüência variável , osoldador ainda tinha que efetuar a regulagem porque tiposmúltiplos de ondas de pulso podiam produzir a mesma corrente
média com características de arco diferente para umadeterminada velocidade de arame.
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E o soldador tinha que def inir a melhor forma de onda.
Daí surgiu o controle sinérgico, através de um simples botão cujafinalidade é fornecer um valor de saída exato para a corrente
pulsante de forma que ela seja sincronizada com a velocidade dealimentação de arame.
A característica fundamental do controle sinérgico é que os quatro parâmetros (corrente de pico, tempo de corrente de pico, corrente
de base e freqüência de pulso) se encontram otimamente programados para uma larga faixa de velocidade de alimentação dearame.
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Corrente média 135 A
Velocidade de alimentação de arame = 380 cm / minuto
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Aplicações Especiais GMAW
2 Arames TandemTubo de contato oscilante
Tubo de contato dobrado
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Arame dobrado e oscilado
Duplo arame em twist
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Dicas GMAW
Arco Frio - solda com a técnica de empurrar.Arco Quente - solda com a técnica de puxar e que produztemperaturas mais altas, maior oxidação do cordão de solda,mais escória, menos porosidade e maior penetração.
Indutância - determina o tempo de formação da gota ; quantomaior a indutância, maior a gota e menos freqüente.
Comprimento livre do arame ao terminar uma solda não
ultrapassando 25mm, indica boa regulagem de parâmetros.
Ponta arredonda de arame ao término de uma solda, tem osignificado de baixa intensidade de corrente utilizada.
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Problemas e Soluções GMAW
- Dificuldade abertura de arco :Polaridade incorreta / conexão defeituosa.
- Alimentação irregular de arame :Flutuação circuito de força / polaridade incorreta.
- Aquecimento dos cabos de alimentação :Cabos muito curtos ou muito compridos.- Arco instável :
Conexões em mau estado.- Alimentação de arame sem proteção gasosa :
Válvula solenóide ou garrafa de gás vazia.- Arame pára durante soldagem :
Falta de pressão no rolete ou falta de energia nafonte
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- Tocha superaquecida :Intensidade acima do especificado ou conexões com oresfriador (se for o caso)
- Alimentação de arame sem arco :
Conexões em geral- Porosidade na solda :Válvula solenóide e/ou seus contatos
- Arame enrola no rolete :Excessiva pressão no rolete
- Soldas excessivamente oxidadas :Ar ou água no circuito
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Espessura soldada : > 0,5 mmPosição de soldagem : TodasTipos de juntas : TodasDiluição : 20 a 30%Faixa de corrente : 50A a 500 AConsumíveis : Arame e gásEquipamentos : Fonte, alimentador, pistola e cilindroVantagens : Alta produ tividade e baixo teor de H 2Desvantagens : Alta produtividade só na posição plana
Taxa de deposição : £ 10 Kg / horaAplicações : Aços e não ferrososSegurança : Radiação de UV e projeções metálicas
Características Gerais
PRENSAS SCHULER S/APRENSAS SCHULER S/A
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROCESSO DE SOLDAGEM
FCAWArame Tubular sob Proteção Gasosa
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEMFCAWArame Tubular sob Proteção Gasosa
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
PRENSAS SCHULER S/A
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Esquema Operacional
Metal de base
Atmosfera protetora
Pistola
Arame tubular
Gotículas de metal
Metal depositado
Fluxo
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Esquema de Montagem
Fonte TC
Motor tracionador de arame
Pistola
Peça a soldar
Alimentador de arame
Bobina de arameCabo de alimentação elétrica
Cabo terra
Proteção gasosa
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Elementos Apresentação FunçãoAlumínio Pó Desoxidante e denitretanteCálcio CaF2 / CaCO3 Proteção gasosa e escorificadorCarbono FeMnC Elevar propriedades mecânicasCromo Pó / ferro-liga Elevar dureza e resistência à corrosãoFerro Pó / ferro-liga Elevar rendimentoManganês Pó / ferro liga Desoxidante / elevar propriedades
mecânicasMolibdênio Ferro liga Elevar propriedades mecânicas e
resistência corrosão Níquel Pó Elevar propriedades mecânicas, resistência
corrosão e tenacidade à baixa temperaturaPotássio Feldspato / silicatos Estabilizador arco e escorificador Silício Ferro ligas / silicatos Desoxidante e escorificador Sódio Feldspato / silicatos Estabilizador arco e escorificador Titânio Ferro liga / TiO2 Desoxidante / denitretante / escorificador e
estabilizador de arcoZircônio Zr2O3 / Pó Desoxidante / denitretante / escorificadorVanádio V2O3 Elevar propriedades mecânicas
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Propriedades do Fluxo Interno
- Fornecer propriedades mecânicas, metalúrgicas e de resistência àcorrosão- Promover soldas sãs pela proteção contra os efeitos da atmosfera
- Providenciar a ação de escavação de impurezas do metal fundido pela ação de desoxidantes
- Produzir uma escória protetora quando do resfriamento do banhofundido e controlar a qualidade do cordão nas várias posições
- Estabilizar o arco fornecendo um caminho elétrico suave para aredução dos respingos facilitando a deposição de camadasuniformes
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Efeitos do Fluxo Interno
- Proporciona altas taxas de deposição na posição plana
- Executa cordões de belo aspecto até na posição sobre-cabeça
- Permite a utilização com ou sem proteção gasosa
- Possibilita a introdução de elementos de liga no metal depositado
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Vantagens
- Metal depositado de alta qualidade- Excelente aparência dos cordões- Excepcional aspecto para filetes na posição horizontal
- Grande variação de aços em várias espessuras- Alto fator de trabalho (cadência)
- Facilmente mecanizado- Alta taxa de deposição
- Relativo alto rendimento do arame
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Desvantagens
- GAS SHIELD é sensível à ventos embora o SELF não o seja
- Não aplicável à todos os materiais
- Produz escória que precisa ser removida
- Maior custo de aquisição do arame- Maior custo de aquisição do equipamento
- Maior custo de manutenção dos equipamentos
- Maior quantidade de fumos é gerada na soldagem
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TECNOLOGIA DE SOLDAGEMPROCESSO DE SOLDAGEM
SAWArco Submerso
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEMSAWArco Submerso
Canetti Engenharia de Soldagem SC LtdaCanetti Engenharia de Soldagem SC Ltda
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Escória
Obs : O Consumível, arame de adição, pode ser sólido ou tubular
Silo
Arame de adição
Fluxo
Solda
Metal de Base
ArcoFluxo
Esquema Operacional
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FontedeEnergia
Metal de base
Silo
Bobina de arame
Alimentador
Sistema de Controle
Cabo terra
Esquema de Montagem
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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INTENSIDADE DE CORRENTE - Ampères
Corrente aumenta = Penetração do cordão aumenta
350 A 550 A 750 A
Influência de Parâmetros Operacionais
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Tensão aumenta = Larg ura do cordão aumenta
INTENSIDADE DE TENSÃO - Volts
27 V 34 V 45 V
Influência de Parâmetros Operacionais
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMê â
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VELOCIDADE DE DE SLOCAMENTO cm/min
Velocidade de deslocamento au menta = Penetração diminui
100 cm/minuto 70 cm/minuto 35 cm/minuto
Influência de Parâmetros Operacionais
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMf ê i â O i i
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1/3 x 2/32/3 x 1/3
Soldagens deunião de topo
Soldagensangulares erevestimentos
Aços de boa qualidadeAlta diluição
Aços de má qualidadeBaixa diluição
POLARIDADE
CC+ CC-
Influência de Parâmetros Operacionais
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Como visto, o aspecto de um cordão dependefundamentalmente dos parâmetros operacionais.Assim,
- INTENSIDADE DE CORRENTE deter mina aprofundidade de penetra ção do cordão
- TENSÃO determina a sua LARGURA.LARGURA
PENETRAÇÃO
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Os parâmetros operacionais I e V são compatíveis entre si.Por exemplo, F 4,0mm 600 A 30 V
a
b
a = b (aproximadamente)
Cordão sadio
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Os parâmetros operacionais I e V são incompatíveis entre si.Por exemplo, F 4,0mm 900 A 30 V
a
b
b >> a
Trinca longitudinal
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Os parâmetros operacionais I e V são incompa tíveis entre si.Por exemplo, F 4,0mm 600 A 45 V
a
b
a >> b
Trincas laterais
TECNOLOGIA DE SOLDAGEMF i d P â t Diâ t
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Diâmetros Intensidades de corrente
2,40mm 200 600 A
3,25mm 300 800 A
4,00mm 400 900 A
4,80mm 500 1.200 A
5,60mm 600 1.300 A
6,35mm 600 1.600 A
Faixa de Parâmetros e Diâmetros
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Posicionamentos do arame de adição
Correto Inadequado Excessivo
TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
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Posicionamento CORRETO do arame de adi ção
Soldagem externa de um corpo redondo
Rotação do corpo redondo
soldagem interna de um corpo redondo
ASPECTO SADIO DO CORDÃO
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Posicionamento INCORRETO do arame de a dição
Soldagem externa de um corpo redondo
Rotação do corpo redondo
soldagem interna de um corpo redondo
ASPECTO INADEQUADO DO CORDÃO
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