introdução a tec sold

8/6/2019 Introduo a Tec Sold

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Introduo Tecnologia da Soldagem:Introduo Tecnologia da Soldagem:Terminologia, Processos &Terminologia, Processos &

ConsumveisConsumveis

Andr Cardoso Eng. MetalrgicoAndr Cardoso Eng. Metalrgico


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SumrioSumrio

1.1. IntroduoIntroduo

2.2. Terminologia BsicaTerminologia Bsica

3.3. Introduo aos Processos de SoldagemIntroduo aos Processos de Soldagem

4.4. Noes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

Introduo Tecnologia da Soldagem


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Introduo


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Um Breve HistricoUm Breve Histrico

IntroduoIntroduo


A unio de metais um processo antigo, descoberto por acasopelos primeiros ferreiros

H evidncias de brasagem de ligas cobre-ouro e chumbo-

estanho em perodos anteriores a 3000 a.C.

Existem evidncias de trabalho artesanal em ferro e ao, para

ferramentas e armas, nos idos de 1000 a.C.

A nica fonte de energia disponvel naqueles tempos era a

queima de carvo e madeira. A relativa baixa temperatura obtida

limitava os tipos e aplicaes de processos de soldagem.


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Desenvolvimento dos Processos de SoldagemDesenvolvimento dos Processos de Soldagem

IntroduoIntroduo


A maioria das mais importantes descobertas ocorreram

entre 1880 e 1900

1881: um francs, MOISSAM, utilizou um arco entre

eletrodos de carvo para fundir metais

1885: BERNARDOS, um russo, baseado no mesmo

princpio, patenteou na Alemanha processo de soldagem

a arco eltrico por eletrodo de carvo


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IntroduoIntroduo


1886: THOMSON patenteou o processo de soldagem

por resistncia eltrica nos EUA

1895: LE CHATELIER inventou o maarico oxi-

acetilnico

1907: KJELLBERG, revolucionou a soldagem a arco

pela introduo dos eletrodos revestidos

1933: HOBART e DENVER desenvolveram nos EUA o

processo conhecido por soldagem TIG


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IntroduoIntroduo


1939-45: diversos outros

processos foram

desenvolvidos: soldagem

por proteo de CO2

(MAG), Eletroescria,

Ultra-som, Frico, Feixe

de Eltrons, Arco plasma,

etc..


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Terminologia Bsica


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PrincpiosPrincpios

Terminologia BsicaTerminologia Bsica


Processo de juno de metais por fuso Deve-

se ressaltar que no s metais so soldveis e que

possvel soldar metais sem fuso

Operao que visa obter a unio de duas ou mais

peas, assegurando, na junta soldada, a continuidade

de propriedades fsicas, qumicas e metalrgicas

Aqui, o termo continuidade tem o mesmo significado da

continuidade das funes matemticas.


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PrincpiosPrincpios



Operao que visa obter a coalescncia localizada,

produzida pelo aquecimento at uma temperatura

adequada, com ou sem a aplicao de presso e de

metal de adio Esta definio meramente

operacional e a adotada pelaAWS - American Welding

Society


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Terminologia da SoldagemTerminologia da Soldagem



Solda (weld) unio localizada de metais ou no-metais,

produzida pelo aquecimento dos materiais a temperatura

adequada, com ou sem aplicao de presso, ou pela

aplicao de presso apenas, e com ou sem a utilizao de

metal de adio.

Processo de soldagem (welding process) processo

utilizado para unir materiais pelo aquecimento destes atemperaturas adequadas, com ou sem aplicao de presso e

com ou sem a participao de metal de adio.


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Equipamento de soldagem (weld machine / equipment /

tools) mquinas, ferramentas, instrumentos, estufas e

dispositivos empregados na operao de soldagem.

Consumvel (consumable) - material empregado na

deposio ou proteo da solda, tais como: eletrodo

revestido, vareta, arames, anel consumvel, gs, fluxo, entre

outros.Soldador (welder) profissional capacitado a executar

soldagem manual e/ou semi-automtica


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Tcnica de soldagem (welding technique) detalhes de

um procedimento de soldagem que so controlados pelo

soldador ou operador de soldagem.

Junta (joint) regio onde duas ou mais peas sero

unidas por soldagem.

Junta de topo (butt joint) junta entre dois membros

alinhados aproximadamente no mesmo plano.


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Tipos de Juntas de Topo


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Junta de ngulo (corner

joint, T-joint) junta em que,

numa seo transversal, os

componentes a soldar

apresentam-se sob forma de

um ngulo. As juntas podem

ser:Junta de ngulo em quina;

Junta de ngulo em L;


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ngulo do bisel (bevel angle) -ngulo formado entre a

borda preparada do componente e um plano perpendicular

superfcie do componente

ngulo do Chanfro ngulo do Chanfro

ngulo doBisel

ngulo doBisel

Bisel Bisel

Profundidade do Bisel Profundidade do BiselAbertura de Raiz

Raio do Chanfro


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Chanfro (groove) - abertura ou sulco na superfcie de uma

pea ou entre dois componentes, que determina o espao

para conter a solda. Os principais tipos de chanfros so os

seguintes:Chanfro em J (single-J-groove) Chanfro em duplo J (double-J-groove)

Chanfro em U (single-U-groove) Chanfro em duplo U (double-U-groove)

Chanfro em V (single-V-groove) Chanfro em X (double-V-groove)

Chanfro em meio V (single-bevel-groove)

Chanfro em K (double-bevel-groove)

Chanfro reto ou sem chanfro (square-

groove)


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Tipos de Chanfro


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Tipos de Chanfro


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Junta soldada (welded joint) unio obtida por soldagem,

de dois ou mais componentes incluindo zona fundida, zona de

ligao, zona afetada termicamente e metal de base nas

proximidades da solda.Metal de adio (filler metal) metal ou liga a ser

adicionado para a fabricao de uma junta soldada ou

brasada.Metal de base (base metal) metal ou liga a ser soldado,

brasado ou cortado.


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Diluio (dilution) - modificao na composio qumica de

um metal de adio causado pela mistura do metal de base ou

do metal de solda anterior. medido pela percentagem do

metal de base ou do metal de solda anterior no cordo desolda.

Diluio (%) Onde:A Metal de solda

B Metal de base ouMetal de Solda docordo anterior.

Cordo de SoldaMetal deBase


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Metal de solda (weld metal) poro da junta soldada que

foi completamente fundida durante a soldagem.

Zona afetada termicamente (heat-affected zone) regio

do metal de base que no foi fundida durante a soldagem,mas cujas propriedades mecnicas e microestrutura foram

alteradas devido gerao de calor, imposta pela soldagem,

brasagem ou corte.Zona de fuso (fusion zone) regio do metal de base que

sofre fuso durante a soldagem.


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Zona fundida regio da junta soldada que sofre fuso

durante a soldagem.

Zona de ligao regio da junta soldada que envolve a

zona que sofre fuso durante a soldagem.

T l B


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Camada (layer) - deposio de um ou mais passes

consecutivos situados aproximadamente num mesmo plano.

T i l i B iT i l i B i


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Terminologia das DescontinuidadesTerminologia das Descontinuidades

em Juntas Soldadasem Juntas Soldadas



Descontinuidade - consiste na interrupo de estruturas

tpicas de uma pea quanto a homogeneidade de

caractersticas fsicas, mecnicas ou metalrgicas.Dependendo da descontinuidade (tipo, dimenses,

acmulo/ distribuio), a mesma poder ser considerada

defeito quando no atende os requisitos mnimos da

norma tcnica aplicvel.



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ngulo excessivo de reforo ngulo excessivo entre o

plano da superfcie do metal de base e o plano tangente ao

reforo de solda, traado a partir da margem da solda.



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Desalinhamento - Junta soldada de topo, cujas superfcies

das peas, embora paralelas, apresentam-se desalinhadas,

excedendo configurao de projeto

T i l i B iTerminologia Bsica


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Terminologia das DescontinuidadesTerminologia das Descontinuidadesem Juntas Soldadasem Juntas Soldadas



Embicamento Deformao angular da junta soldada de

topo



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Falta de Fuso Fuso incompleta entre a zona fundida e

o metal de base, ou entre passes da zona fundida, podendo

estar localizada:(a) na zona de ligao (Figura a);

(b) entre os passes (Figura b);

(c) na raiz da solda (Figuras c e d).



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Falta de Fuso



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Falta de Penetrao Insuficincia de metal na raiz da

solda



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Incluso de escria Material slido no metlico retido

no metal de solda ou entre o metal de solda e o metal de base

podendo ser:(a) alinhada (Figura a e b);

(b) isolada (Figura c);

(c) agrupada (Figura d).



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Incluso de escria



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Incluso metlica Metal estranho retido na zona fundida.

Mordedura Depresso sob a forma de entalhe, no metal

de base acompanhando a margem da solda.



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Penetrao excessiva Metal da zona fundida em

excesso na raiz da solda

Poro - Vazio arredondado, isolado e interno solda.

Poro superficial - Poro que emerge superfcie da solda.



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Terminologia Bsicaerminologia Bsica


Porosidade Conjunto de poros distribudos de maneira

uniforme, entretanto no alinhado

Porosidade agrupada Conjunto de poros agrupados



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rm no og a Bs cag


Porosidade alinhada Conjunto de poros dispostos em

linha, segundo uma direo paralela ao eixo longitudinal da

solda.



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gg


Respingos Glbulos de metal de adio transferidos

durante a soldagem e aderidos superfcie do metal de base

ou zona fundida j solidificada.Sobreposio Excesso de metal da zona fundida

sobreposto ao metal de base na margem da solda, sem estar

fundido ao metal de base.

Trinca Tipo de descontinuidade planar caracterizada por

uma ponta aguda e uma alta razo comprimento e largura.



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gg


Trinca sob cordo - Tambm conhecida como trinca a frio,

uma trinca localizada na zona afetada termicamente no se

estendendo superfcie da pea.

Trinca longitudinal - Trinca com direo aproximadamente

paralela ao eixo longitudinal do cordo de solda, podendo

estar localizada:



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gg


(a) na zona fundida (Figura a);

(b) na zona de ligao (Figura b);

(c) na ZTA

(Figura c);

(d) no metal

de base (Figura d).


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Introduo aos

Processos deSoldagem

Introduo aos Processos de SoldagemIntroduo aos Processos de Soldagem


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ClassificaoClassificao


Processos deSoldagem

Por FusoPor Fuso Por Presso Por Costura

A PontosA Topo

Por Fluncia

A TopoPor Descarga

EltricaBrasagem

BrasgemSoldagem

Fraca



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SoldagemPor Fuso

A Gs Por Eletroscria Por Eletrogs

Por Feixede Eltrons

A Plasma A Arco EltricoA Arco EltricoTermite



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A Arco Eltrico

Com EletrodoNo Consumvel

Com EletrodoConsumvel

C/ ProteoGasosa (GMA)

C/ ProteoGasosa e Fluxo

C/ ProteoC/ Proteode Fluxode Fluxo

S/ Proteo

Gs Inerte(MIG)

Gs Ativo(MAG)

Arame TubularC/ Prot. CO

2

Arame N



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EletrodoRevestido

Arame TubularS/ Gs

Arco Submerso

C/ Proteode Fluxo



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Processos deCorte

A GsA ArcoEltrico

C/ Eletrodode Carvo

C/ EletrodoMetlico

C/ PDe Ferro

Usinagema Chama

Oxiacetileno

Goivagem Chanframento

A PlasmaGoivagema Arco e Ar



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Soldagem a Arco Eltrico com Eletrodo RevestidoSoldagem a Arco Eltrico com Eletrodo Revestido


Processo de soldagem no qual um arco eltrico

estabelecido entre a extremidade de um eletrodo revestido

consumvel e o metal de base na junta que esta sendo

soldada, sendo assim estabelecida a poa de fuso

O metal de adio transferido para a poa de fuso

atravs do arco, constituindo o metal de solda ao solidificar-se

(diluio, entre o metal de base e metal depositado)



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Equipamento completo:



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O processo aplicado para a soldagem da maioria de

materiais metlicos em espessuras variando entre 2,0 e 200

mm, e em todas as posies de soldagem

Apresenta baixo custo de equipamento, porm, exige

considervel habilidade manual por parte do soldador e

resulta em uma produtividade relativamente baixa se

comparado aos processos automticos e semi-automticos



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Soldagem TIGSoldagem TIG


Processo de soldagem no qual a unio entre peas

metlicas produzida pelo aquecimento e fuso destas por

meio de um arco eltrico estabelecido entre um eletrodo de

tungstnio, no consumvel, e as peas a unir.

A poa de fuso e o arco eltrico so protegidos contra a

contaminao dos gases da atmosfera por um gs inerte, ou

misturas de gases inertes, injetados atravs do bocal da

pistola



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A soldagem TIG manual e poder ser feita com ou sem

emprego de metal de adio sendo aplicada a maioria dos

metais e suas ligas na soldagem em qualquer posio

Dado ao custo relativamente alto do equipamento e a baixa

velocidade de soldagem (manual), o processo resulta em

pouca produtividade.



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Seu principal emprego na soldagem de metais no

ferrosos e aos inoxidveis, na soldagem de pequenas

espessuras (da ordem de milmetros) e, no passe de raiz na

soldagem de tubulaes

As fontes de energia para o processo fornecem corrente

mnima em torno de 5 a 10 A e corrente mxima de 200 a

500 Amperes.



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S G / GS ld MIG / MAG



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Soldagem MIG / MAGSoldagem MIG / MAG


Processo de soldagem que produz a unio de peas

metlicas pelo aquecimento e fuso destas, com um arco

eltrico estabelecido entre um eletrodo nu (arame) consumvel,

e as referidas peas na junta de solda

O metal de adio transferido para a poa de fuso atravs

da coluna do arco, sendo o mesmo e a prpria poa protegidos

contra a contaminao dos gases da atmosfera por um gs ou

mistura de gases que podem ser inertes ou ativos

S ld MIG / MAGS ld MIG / MAG



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Processo de soldagem semi-automtico, em que a

alimentao do arame eletrodo feita mecanicamente e o

soldador controla o movimento da pistola alm da iniciao e

interrupo do arco

Processo empregado na soldagem de materiais numa ampla

faixa de espessuras tanto em ferrosos quanto em no ferrosose em todas as posies de soldagem




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Propicia uma alta taxa de deposio aliada a elevado fator de

trabalho

Como desvantagens podem-se considerar o ajuste rigoroso

dos parmetros para soldagem isenta de defeitos e tambm o

custo do equipamento comparativamente ao do processo de

soldagem com eletrodos revestidos.

S ld MIG / MAGSoldagem MIG / MAG



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Soldagem Arame TubularSoldagem Arame Tubular



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Processo de soldagem em que um arco eltrico se forma

entre um eletrodo tubular alimentado continuamente (arame

bobinado com o interior preenchido com fluxo), e o metal de

base na junta de solda

O metal de adio transferido na forma de gotas para a

poa de fuso atravs do arco eltrico, sendo ambos

protegidos, contra a contaminao do ar atmosfrico, pelos

gases gerados na combusto e decomposio do fluxo.




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Adicionalmente, pode-se utilizar gs de proteo, o qual flui

pelo bocal da pistola

A taxa de deposio do processo bastante elevada

podendo alcanar at 11 kg/h

Quanto aos materiais normalmente soldados temos os aos

ao carbono, baixa liga, inoxidveis e ligados, alm de diversos

tipos de revestimentos protetores, de maneira semi-automtica,

a mais usual, ou completamente mecanizada.




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O equipamento de soldagem do processo arame-tubular

bastante prximo do utilizado no processo MIG/MAG

Como principais diferenas consideram-se capacidade da

fonte de energia quanto a intensidade de corrente gerada (at

600 A) e, em alguns casos a refrigerao a gua da pistola

Na opo sem utilizao de gs de proteo adicional o

processo denominado auto-protegido e, na que utiliza gs

adicional, denomina-se arame tubular com proteo adicional.

Soldagem Arco SubmersoSoldagem Arco Submerso



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Processo que consiste em um arame-eletrodo nu,

continuamente alimentado, o qual produz arco eltrico com a

pea, formando assim a poa de fuso, sendo ambos

recobertos por uma camada de fluxo granular fusvel, que

protege o metal da contaminao atmosfrica e possui outras

funes metalrgicas

O arco e a poa de fuso no so visvel, da o nome arco

submerso.




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Processo que consiste em um arame-eletrodo nu,

continuamente alimentado, o qual produz arco eltrico com a

pea, formando assim a poa de fuso, sendo ambos

recobertos por uma camada de fluxo granular fusvel, que

protege o metal da contaminao atmosfrica e possui outras

funes metalrgicas




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O equipamento para soldagem a arco submerso utiliza fonte

de energia capaz de gerar altas correntes, a faixa vai de 350

A at 2000 A, com arames macios com dimetro variando

entre 1,6 a 6,4 mm.A taxa de deposio atinge valores altos prximos a 20

kg/hora com um nico arame, podendo ser aumentada caso

sejam utilizados mltiplos aramesExiste tambm a variao em que o consumvel est na

forma de fita.




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Quanto ao emprego, a grande penetrao resultante das

elevadas correntes no recomenda o processo para

espessuras inferiores a 6,0mm

O processo limitado as posies de soldagem plana ehorizontal em ngulo, as quais oferecem sustentao para o

fluxo

Os materiais soldados so praticamente todos os metaisferrosos e alguns no ferrosos incluindo ligas de nquel, cobre

e outras.

Soldagem a GsSoldagem a Gs



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Processo no qual a unio das partes devido ao

aquecimento produzido por uma chama, usando ou no metal

de adio, com ou sem aplicao de presso

A chama empregada no processo resulta da mistura entreum gs combustvel, o gs comburente (oxignio), na

presena de ignio

Entre os gases combustveis, o gs acetileno o queapresenta melhor desempenho para operao de soldagem.




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Soldagem a Gsg


Esta caracterstica se deve as propriedades fsicas de sua

chama, oxiacetilnica, quanto a alta Temperatura (Tmx.

=

3120 oC) e elevado Poder Calorfico Concentrado junto ao

cone interno

Estas propriedades so essenciais a soldagem por

permitirem a fuso do metal de base e constituio da poa

de fuso.




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gg


Equipamento completo e chama:




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gg


Vantagens:

baixo custo, emprega equipamento porttil, no necessita

de energia eltrica

empregado para soldagem de diversos materiais emtodas as posies de soldagem

apresenta alta versatilidade pois, com pequena alterao

do equipamento poder ser utilizado para o corte,brasagem e aquecimento de metais.




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gg


Desvantagens:

requer grande habilidade manual do soldador

possui baixa taxa de deposio

promove grande aquecimento do metal de base (ZTAextensa)/ empenamento

apresenta riscos de acidente com cilindros de gases.


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Noes Bsicas de

Consumveis deSoldagem

Definio e SeleoDefinio e Seleo

Noes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem


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Consumveis de Soldagem so todos os materiais

empregados na deposio ou proteo da solda, tais como:

eletrodos revestidos, varetas, arames slidos e tubulares,

fluxos, gases e anis consumveis

Os consumveis so selecionados com base no processo

de soldagem.

Definio e SeleoDefinio e Seleo



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Na escolha do processo mais adequado, devem serconsiderados os seguintes fatores:

material de base (composio qumica, dimenses);

posio de soldagem;

produtividade (taxa de deposio);

disponibilidade do equipamento de solda;

disponibilidade e qualificao da mo de obra (soldador /

operador);e outros.

EspecificaoEspecificao



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Os consumveis esto agrupados em Especificaes,inclusive os gases de proteo para soldagem

Os referidos agrupamentos so funo de:

composio qumica do metal depositado ou do

consumvel;

processo de soldagem.




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A Especificao indica os requisitos para os consumveis deacordo com seu emprego

Para enquadrarem-se numa especificao AWS (American

Welding Society), os consumveis devem atender a requisitoscomo:

propriedades mecnicas do metal depositado;

composio qumica do metal depositado;sanidade do metal depositado, verificada por meio de

exame radiogrfico.




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Alm destes, so tambm determinados:

requisitos de fabricao;

critrios de aceitao;

embalagem;

identificao;

garantia e etc.




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As Especificaes visam estabelecer as condies detestes a serem realizados pelo fabricante a fim de verificar e

assegurar que as soldas produzidas apresentam as

propriedades mnimas exigidasEm cada Especificao encontra-se a padronizao quanto

as dimenses dos corpos de teste e de prova para os ensaios

pertinentes como: anlise qumica, trao (all weld metal),hidrognio difusvel e etc., bem como os padres

radiogrficos.

EspecificaoEspecificaoNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

Alguns exemplos de Especificaes:


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Alguns exemplos de Especificaes:AWS A 5.1: Eletrodos de ao ao carbono para a soldagem manual a arco com

eletrodo revestido.

AWS A 5.5: Eletrodos de ao baixa liga para soldagem manual a arco com eletrodo

revestido.

AWS A 5.4: Eletrodos de ao inoxidvel para soldagem manual a arco com eletrodo

revestido.

AWS A 5.17: Eletrodos de ao ao carbono e fluxos para soldagem a arco

submerso.

AWS A 5.18: Metais de adio de aos ao carbono para soldagem a arco com gs

de proteo.

AWS A 5.32: Gases de Proteo para soldagem a arco com arame tubular,TIG,

MAG.

Classificao dos ConsumveisClassificao dos Consumveis



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A classificao AWS apresenta uma maneira lgica dedesignar um consumvel

A respeito do mesmo, a classificao fornece, em valores

aproximados, algumas de suas propriedades mecnicas

(limite de resistncia, impacto), como tambm sua

composio qumica e particularidades relativas ao

revestimento.




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Os consumveis so designados por um conjunto dealgarismos e letras com os seguintes prefixos:

E eletrodo para soldagem ao arco eltrico;

R vareta para soldagem a gs;

B metal de adio para brasagem;

F fluxo para arco submerso;

ER indica a possibilidade de aplicao como eletrodo nu

(arame) ou vareta.

Classificao dos Consumveis - ExemplosClassificao dos Consumveis - Exemplos



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Na especificao (AWS A5.5: Eletrodos de ao baixa ligapara soldagem manual a arco com eletrodo revestido), existe

entre outras classificaes, a do eletrodo (AWS E 8018 B2)

O significado da designao AWS E 8018 - B 2 :

E 80 1 8 B2

1 2 3 4 5




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Dgito 1: A letra E designa um eletrodoDgito 2: Estes dgitos, em nmero de dois ou trs, indicam

o limite de resistncia a trao mnimo do metal de solda em

ksi (1ksi = 1000 psi); no exemplo: LRT mn = 80.000 psiDgito 3: Designa a posio de soldagem na qual o eletrodo

revestido pode ser empregado com resultados satisfatrios:

1-todas as posies; 2- plana e horizontal e 4- todas asposies (especialmente a vertical descendente para os

eletrodos de baixo hidrognio).




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Dgito 4: Este dgito pode variar de 0 (zero) a 9 (nove). Osdois ltimos dgitos designam:

tipo de revestimento; e

tipo de corrente com o qual o eletrodo pode ser usado.No exemplo: 18 revestimento bsico baixo hidrognio.

Corrente CC + ou CA

Dgito 5: Este sufixo indica a composio qumica do metaldepositado, sendo que o mesmo somente utilizado nesta

especificao (AWS A5.5).




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No exemplo: B2 eletrodo para ao Cromo-Molibidnio cujacomposio qumica contm alm de C, Mn, Si, P e S, os

elementos de liga: Cromo (1,0 1,5%) e Molibidnio (0,40

0,65% )O cdigo ASME (American Society for Mechanical

Engineering), quando utiliza da especificao AWS, ela

emprega a abreviatura SF (do ingls, Specification) antes docdigo de especificao AWS.



DESIGAO:


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DESIGAO:ASME Seo II Parte C

- AWS -

ESPECIFICAO PARA:

SFA-5.1 / A-5.1 Eletrodos de Ao ao Carbono para Soldagem Manual a Arco comEletrodo Revestido (SMAW)

SFA-5.2 / A-5.2 Varetas de Aos ao Carbono e Baixa Liga para Soldagem Oxi-Gs(OFW)

SFA-5.4 / A-5.4 Eletrodos de Ao Inoxidvel para Soldagem Manual a Arco comEletrodo Revestido (SMAW)

SFA-5.5 / A-5.5 Eletrodos de Ao Baixa Liga para Soldagem Manual e Arco comEletrodo Revestido (SMAW)

SFA-5.9 / A-5.9 Eletrodos Nus e Varetas para Soldagem de Ao Inoxidvel

SFA-5.12 / A-5.12 Eletrodos de Tungstnio e suas Ligas para Soldagem e Corte a Arco

SFA-5.17 / A-5.17 Eletrodos de Ao ao Carbono e Fluxos para Soldagem a ArcoSubmerso (SAW)

Tipos de RevestimentoTipos de Revestimento



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Em funo da constituio qumica do revestimento, podem-se distinguir os seguintes tipos de eletrodos revestidos:

bsico

cidocelulsico

rutlico.

Revestimento BsicoRevestimento Bsico


Apresenta as melhores propriedades mecnico -


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Apresenta as melhores propriedades mecnico -

metalrgicas dentre todos os eletrodos, destacando-se atenacidade, elevados teores de carbonato de clcio e fluorita,

produzindo um metal de solda altamente desoxidado e com

muito baixo nvel de incluses complexas de sulfetos efosfetos

Quando o teor de fluorita elevado, o eletrodo no opera

bem em CA, produzindo uma escria fluida e facilmentedestacvel, alm de cordo de mdia penetrao e perfil

plano ou convexo.

Revestimento cidoRevestimento cido


Constitudo principalmente por xido de ferro (Fe O -


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Constitudo, principalmente, por xido de ferro (Fe2O

3

Hematita), elementos escorificantes base de slica (SiO2) na

forma de caulim, feldspato e quartzo, e ferro-ligas

Pode conter p de ferro no revestimento, o que contribui

para o aumento do rendimento do eletrodo de fcil manuseio, principalmente nas posies plana

(junta de topo e solda em ngulo), como tambm na posio

horizontal (solda em ngulo)

Revestimento cidoRevestimento cido


Produz uma escria volumosa de fcil remoo e porosa


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Produz uma escria volumosa, de fcil remoo e porosa,

em seu interiorO depsito com este eletrodo tem boas propriedades

mecnicas, sempre que utilizado em aos de boa qualidade,

do contrrio so suscetveis a formar trincasHoje, nenhum fabricante de eletrodos revestidos no Brasil

produz este tipo de revestimento.

Revestimento CelulsicoRevestimento Celulsico


Este tipo de revestimento constitudo de matrias


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Este tipo de revestimento constitudo de matrias

orgnicas sob a forma de celulose (C6H10O5) [composto mais

importante, usualmente excedendo 30% do peso total do

revestimento], dixido de titnio, escorificantes base de

slica, entre outros

Visto que o volume de escria lquida pequeno, isto

produz uma escria fina, o que possibilita o uso deste

eletrodo na posio vertical descendenteA remoo desta escria relativamente fcil.



Vantagens:


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Vantagens:

produz um cordo de solda com uma grande penetrao e

confere ao eletrodo boa facilidade de uso

dadas as caractersticas apresentadas, o eletrodo comrevestimento celulsico o preferido na soldagem de

oleodutos e gasodutos.



Desvantagens:


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g

introduz grande quantidade de hidrognio no metal de

solda, limitando a aplicao desses eletrodos somente aos

aos doces

as correntes mximas recomendadas para eletrodos

celulsicos so inferiores s dos outros tipos, devido

queima precoce da celulose e elevada perda por salpicosque ocorreriam nas altas intensidades de corrente.

Revestimento RutlicoRevestimento Rutlico


O constituinte mais importante na composio deste


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p p

revestimento o dixido de titnio (TiO2), conhecido comorutilo

H tambm em sua composio ferro-ligas e escorificantes

base de slicaDuas das principais caractersticas deste material so:

facilitar a abertura do arco eltrico

manter o arco estvel durante a transferncia metlica,

seja em corrente alternada como contnua.

Revestimento RutlicoRevestimento Rutlico



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Este tipo de revestimento indicado na unio decomponentes que apresentam problemas de montagem, ou

seja, fornece boas condies em unir componentes que

tenham grandes aberturas de raiz

A penetrao do arco relativamente baixa, o que pode

acarretar em falta de penetrao nas soldas em ngulo; esta

caracterstica torna este revestimento ideal na soldagem de

chapas finas.

Revestimento RutlicoRevestimento RutlicoNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem


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Produz cordes de solda com tima aparncia, sendo porisso indicado para passes de acabamento

O mesmo de fcil manuseio, podendo ser utilizado em

todas as posiesA sua escria no apresenta resistncia ao destacamento,

principalmente, os eletrodos da classe AWS E7014, cuja

escria pode ser auto - destacvel.

Revestimento RutlicoRevestimento RutlicoNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

So especialmente indicados para a soldagem em ngulo


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So especialmente indicados para a soldagem em ngulo

posio horizontal, com um s passe, em altas intensidades

de corrente e alta velocidade, devido ao seu fcil manuseio e

habilidade em cobrir frestas provenientes de m preparao

de juntas Boa Produtividade em Chapas Finas!

Sistemas de ClassificaoSistemas de ClassificaoNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

A classificao genrica de um eletrodo tem a seguinte


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A classificao genrica de um eletrodo tem a seguinte

forma:

E X X X XE X X X X

1 2 3 4Dgito 1: A letra E designa um eletrodo

Dgito 2: Este dgito, composto por 2 algarismos, indica o

limite de resistncia trao mnimo do metal de solda em"ksi" (1 ksi = 1.000 psi)


Exemplos na representao do Dgito 2 na codificao para


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Exemplos na representao do Dgito 2 na codificao para

classificao AWS

(1) Toda a preparao da chapa de teste, envolvendo desde a escolha do metal de base, do tipo e

dimenses do cobre-junta at as condies de soldagem (intensidade de corrente, geometria do

chanfro, posio de soldagem, dimetro do eletrodo, etc.) so padronizadas, cujas informaes se

encontram na especificao em questo.

ELETRODOREVESTIDO

LIMITE DE RESISTNCIA TRAO

(Mnimo) (1)

psi (lb/pol2)

MPa

E60XX 60.000 414

E70XX 70.000 482


Dgito 3: Designa a posio de soldagem na qual o eletrodo


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Dgito 3: Designa a posio de soldagem na qual o eletrodo

revestido pode ser empregado com resultados satisfatrios.

ELETRODO POSIO DE SOLDAGEM

E-XX1XE-XX2X

E-XX4X

Todas as posies.Plana e Horizontal (especialmente solda em ngulo-horizontal).

Todas as posies (especialmente a vertical descendente paraos eletrodos de baixo hidrognio).


Apesar dos eletrodos do tipo E-XX1X e E-XX4X serem


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p p

indicados em todas as posies, na prtica, isto no muito

recomendado

Eletrodos com dimetros maiores do que 4 mm no so

indicados na soldagem fora-de-posio

Esta informao serve para todos os eletrodos revestidos,

independentemente do tipo de material que est sendo

soldado.


Dgito 4: Este dgito pode variar de 0 (zero) a 9 (nove). Em


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g g p ( ) ( )

combinao com o Dgito 3 designam:

Tipo de corrente eltrica, com a qual o eletrodo pode ser

usado

Tipo de revestimento.


Caracterstica 10 11 12 13 14 15 16 18 18M


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Tipo deCorrente

CC+ CC+CA

CC-CA

CC+/-CA

CC+/-CA

CC+ CC+CA

CC+CA

CC+

Tipo de Arco eTransferncia

Forte,Salpicos(elevada

corr.)spray

Forte,Salpicos(elevada

corr.)spray

Mdio,poucosSalpicos spray

Suavesem

Salpicosspray

Suavesem

Salpicosspray

Mdio,poucosSalpicosglobular

Mdio,poucosSalpicosglobular

Suave,poucos

salpicos,globular

Suave,muitopouco

salpico,globular

Penetrao Profunda Profunda Pouca Pouca Pouca Mdia Mdia Mdia Mdia

Tipo deRevestimento

Celulsico comSilicatode Na

Celulsico comSilicato

de K

Rutlicocom

Silicatode Na

Rutlicocom

Silicatode K

Rutlicocom

Silicatode K e25-40%

de Pde Ferro

Bsicocom

Silicatode Na

Bsicocom

Silicatode K

Bsicocom

Silicatode K e25-40%

de Pde Ferro

Bsicocom Pde Ferro

Teor deHidrognio

Alto20 ml /100g

Alto20 ml /100g

Mdio15 ml /100g

Mdio15 ml /100g

Mdio15 ml /100g

Baixo 2ml /

100g

Baixo 2ml /

100g

Baixo2 ml /100g

Baixo 2ml /

100g

Caractersticas dos Principais E.R.Caractersticas dos Principais E.R.Noes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

E6013:


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eletrodo com revestimento rutlico, sendo um dos mais utilizados

na indstria

outros componentes fazem parte do revestimento, a saber:

celulose, ferro-mangans, silicato de potssio (como

aglutinante) e outros silicatos

os compostos de potssio permitem que o eletrodo seja

operado com corrente alternada com baixa intensidade decorrente e baixa tenso de arco aberto.


E6013:


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este eletrodo tambm pode ser operado com corrente contnua

com polaridade direta (CC-) e polaridade inversa (CC+)

comparando este eletrodo com o E6012, tm-se: sua escria

mais fcil de ser removida; produz um arco mais estvel e umcordo de solda quase isento de incluses de escria e de

xidos; no suporta altas intensidades de correntes, quando

utilizados nas posies plana e horizontal

o E6013 foi projetado especialmente para ser utilizado em

chapas finas.


E7015, E7016, E7018, E7018M, E7028, E7048:


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estes eletrodos fazem parte da famlia dos eletrodos bsicos,

tambm conhecidos como eletrodos de baixo hidrognio

so conhecidos dessa forma, tendo em vista seus revestimentos

serem constitudos por materiais inorgnicos que contm umaquantidade mnima de umidade, que por sua vez, produzem

metais de solda de baixo teor de hidrognio

para manter os eletrodos bsicos com um teor de umidade

mnimo em seus revestimentos, os mesmos devem ser

armazenados e manuseados com muito cuidado.


E7015, E7016, E7018, E7018M, E7028, E7048:


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Eletrodos que foram expostos umidade podem absorver uma

quantidade considervel de umidade, perdendo desta forma suas

caractersticas de baixo hidrognio

aps a realizao de uma ressecagem, conforme estabelecidapelo fabricante do eletrodo ou por uma norma tcnica aplicvel,

eles podem exibir novamente sua condio de baixo hidrognio

outros materiais que fazem parte do revestimento bsico: fluorita

(CaF2), carbonato de clcio (CaCO3 ) e slica (SiO2 ).

Classificao dos Eletrodos de Ao CarbonoClassificao dos Eletrodos de Ao Carbonoe Fluxos para Soldagem a Arco Submerso dee Fluxos para Soldagem a Arco Submerso de



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Acordo com a Especificao AWS A5.17-97Acordo com a Especificao AWS A5.17-97


Os arames e fluxos cobertos por esta especificao esto

classificados tendo como base:

1.Propriedades mecnicas do metal de solda, usando o fluxo em combinao

com qualquer um dos eletrodos classificados nesta especificao.

2.Condio do tratamento trmico no qual as propriedades mecnicas so

obtidas.

3.Composio qumica do eletrodo, para o caso de arames slidos, ou do

metal de solda (utilizando um determinado fluxo) para os eletrodos

compsitos (exemplo: arame tubular).

Classificao dos Eletrodos de Ao CarbonoClassificao dos Eletrodos de Ao Carbonoe Fluxos para Soldagem a Arco Submerso dee Fluxos para Soldagem a Arco Submerso de



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Acordo com a Especificao AWS A5.17-97Acordo com a Especificao AWS A5.17-97


Nota:

Importante salientar que, quando um fluxo fabricado, ele no tem, a

princpio, uma classificao AWS. Quando este fluxo utilizado com um

determinado arame, este fluxo ter uma classificao AWS de acordo comos resultados alcanados nesta combinao (fluxo arame). Combinando

este fluxo em questo com um novo arame (outra classificao AWS), uma

nova classificao AWS para este fluxo ser designada, visto que este

segundo arame usado possua diferente composio qumica daquele

primeiro arame.

Sistema de ClassificaoSistema de ClassificaoNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

A classificao de uma combinao genrica de um fluxo


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com um arame tem a seguinte forma:

F S X X X - E X X X K--- --- --- --- --- --- --- ------ ----

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Dgito 1 -A letra F designa um fluxo

Dgito 2 - A letra S indica se o fluxo em uso foi produzido pelatriturao de uma escria previamente fabricada ou produzidopor uma mistura formada por uma parte triturada e uma partevirgem. A omisso da letra S significa que o fluxo em questo do tipo virgem.


Dgito 3 - Este dgito refere-se ao limite de resistncia


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trao mnimo do metal depositado proveniente de uma

combinao entre fluxo e arame

Exemplos:

FX6X - EXXX - Faixa do limite de resistncia trao entre60.000 e 80.000 psi (430 e 560 MPa), onde o algarismo 6

indicado tem relao com o limite mnimo da faixa.

FX7X - EXXX - Faixa do limite de resistncia trao entre

70.000 e 95.000 psi (480 e 660 MPa), onde o algarismo 7

indicado tem relao com o limite mnimo da faixa.


Dgito 4 - Designa a condio de tratamento trmico na qual


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os testes foram conduzidos: A refere-se condio Como

Soldado e P ao tratamento trmico aps soldagem. O tempo

e a temperatura deste tratamento trmico esto contemplados

no corpo da especificao A5.17.

Dgito 5 - Este dgito refere-se maior temperatura em que

se efetuou o ensaio de impacto (charpy com entalhe em V),

obtendo-se valores de no mnimo 27J para o metal de solda.


Exemplos :


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FXXXZ - EXXX A letra Z refere-se a ensaio de impacto no requerido

FXXX0 - EXXX O algarismo 0 refere-se temperatura mnima de 0C para o ensaio

FXXX2 - EXXX O algarismo 2 refere-se temperatura mnima de -20C para o ensaio

FXXX3 - EXXX O algarismo 3 refere-se temperatura mnima de -30C para o ensaioFXXX4 - EXXX O algarismo 4 refere-se temperatura mnima de -40C para o ensaio




Dgito 6 - A letra E designa um eletrodo, e as letras EC


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indicam eletrodo composto (similar ao arame tubular). A

omisso da letra C indica que o consumvel em questo um

arame slido.

Dgito 7 - As letras L, M e H, que podem aparecer nestecampo, referem-se a:

L (low) - Eletrodo com baixo teor de mangans (faixa: 0,25% - 0,60%);

M (medium) - Eletrodo com mdio teor de mangans (faixa: 0,80% - 1,40%);H (high) - Eletrodo com alto teor de mangans (faixa: 1,30% - 2,20%).


Dgito 8 - Este dgito, representado por 1 ou 2 algarismos,


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refere-se ao teor de carbono do eletrodo

Dgito 9 - A letra K indica que o eletrodo foi fabricado com

ao acalmado ao silcio.

EletrodosEletrodosNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem


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A especificao prev 12 tipos de eletrodos, agrupados em 3classes, de acordo com a composio qumica dos eletrodos

para soldagem a arco submerso de classificao AWS A 5.17-

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CLASSIFICAOAWS

COMPOSIO QUMICA - PERCENTUAL EM PESO (a) (b)

Carbono Mangans Silcio Enxofre Fsforo Cobre (c)


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121


EL8

EL8K

EL12

0,10

0,10

0,04 a 0,14

0,25 a 0,60

0,25 a 0,60

0,25 a 0,60

0,07

0,10 a 0,25

0,10

0,030

0,030

0,030

0,030

0,030

0,030

0,35

0,35

0,35

EM11K

EM12

EM12K

EM13KEM14K(d)

EM15K

0,07 a 0,15

0,06 a 0,15

0,05 a 0,15

0,06 a 0,160,06 a 0,19

0,10 a 0,20

1,00 a 1,50

0,80 a 1,25

0,80 a 1,25

0,90 a 1,400,90 a 1,40

0,80 a 1,25

0,65 a 0,85

0,10

0,10 a 0,35

0,35 a 0,750,35 a 0,75

0,10 a 0,35

0,030

0,030

0,030

0,0300,025

0,030

0,025

0,030

0,030

0,0300,025

0,030

0,35

0,35

0,35

0,350,35

0,35

EH11K

EH12K

EH14

0,06 a 0,15

0,06 a 0,15

0,10 a 0,20

1,40 a 1,85

1,50 a 2,00

1,70 a 2,20

0,80 a 1,15

0,25 a 0,65

0,10

0,030

0,025

0,030

0,030

0,025

0,030

0,35

0,35

0,35

EC1 (e) 0,15 1,80 0,90 0,035 0,035 0,35


NOTAS:


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a)Os valores individuais expressam as percentagens mximas;b)Devem ser feitas anlises para se determinar o teor dos elementos, cujos

valores esto especificados na tabela. Se no decorrer da anlise for detectada a

presena de outros elementos, estes devem ser registrados, no sendo permitido

que o somatrio de seus teores seja superior a 0,50%;

c)O limite para o Cobre inclui qualquer tipo de revestimento de cobre que pode ser

aplicado ao eletrodo;

d)Titnio: faixa - 0,03 a 0,17%Ti;

e)Eletrodo composto trata-se de arames tubulares para aplicao em soldagem a

arco submerso.

FluxosFluxosNoes Bsicas de Consumveis de SoldagemNoes Bsicas de Consumveis de Soldagem

Os fluxos so compostos do tipo granular, mineral fusvel de


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123


vrias propores e quantidades, podendo ser fabricado pordiferentes mtodos existentes

Os compostos encontrados na composio qumica dos

fluxos so: aluminato-rutilo, aluminato-bsico, ou fluoreto

bsico

So homogeneizados e granulometricamente controlados

As misturas variam segundo formulao de cada fabricante.


Alguns fluxos podem conter ingredientes metlicos para


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desoxidar a poa de fuso

Mudanas na tenso do arco durante a soldagem iro alterar

a quantidade de fluxo consumido; quanto maior a tenso, maior

o consumo de fluxo

Isto significa que alteraes na tenso do arco iram modificar

a composio qumica do metal de solda.


As funes bsicas dos fluxos so: proteger a poa de fuso


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do contato com os gases integrantes do ar atmosfrico pelagerao de gases

Proteger o metal de solda recm solidificado pela escria

fundida

Purificar a poa de fuso

Modificar a composio qumica do metal depositado e

influenciar no acabamento do cordo de solda, como tambmsuas propriedades mecnicas.


De acordo com o processo de fabricao, os fluxos podem


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ser dos seguintes tipos:

Fundido (fused flux): formado por xidos de Mn, Al, Si, Zr.

Para a obteno deste tipo de fluxo, toda a mistura

aquecida a altas temperaturas, quando resfriada paraproduzir um material vtreo metlico. Quando resfriado, o

material ento modo at que se atinja a partculas com

uma granulometria previamente determinada.


Aglomerado (agglomerated flux):

t dif t id d Si d M d Z d Al l t


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composto por diferentes xidos de Si, de Mn, de Zr, de Al, por elementos

desoxidantes encontrados nas ligas Fe-Mn e Fe-Si, como tambm de

silicatos de potssio ou de sdio, com a funo de agentes aglutinantes.

Para a obteno deste tipo de fluxo, todo o material reduzido a um

tamanho adequado e misturado a seco. Aps esta ao, um aglutinante

cermico introduzido na mistura e, logo em seguida, uma quantidade de

gua tambm adicionada ao material. Este aquecido a temperaturas

inferiores quelas estabelecidas para a fabricao de fluxos fundidos, at

que pelotas (pellets) sejam produzidas.


Misturado mecanicamente (mechanically mixed flux):

t i t i d d i i ti d t


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composto por uma mistura mecnica de dois ou mais tipos dentre

aqueles apresentados anteriormente. A desvantagem deste tipo de fluxo

que no se consegue garantir uma perfeita homogeneizao entre os

diferentes materiais presentes na mistura, o que pode gerar metais de

solda, de uma mesma junta, com diferentes composies qumicas.

Desses, os mais utilizados so os fluxos aglomerados e, os

menos empregados, os misturados.


Os fluxos tambm podem ser do tipo:


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Neutro: fluxo que no produz qualquer alterao significante

na composio qumica do metal de solda, mesmo que haja

alteraes nos valores da tenso e do comprimento do arcoeltrico


Ativo: fluxo que contm pequenas quantidades de

il i (d f i l d j t ) C M


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mangans e silcio (de forma isolada ou juntos). Como o Mne o Si so elementos do tipo desoxidantes, eles so

adicionados ao fluxo objetivando aumentar a resistncia do

metal de solda produo de poros, como tambm nagerao de trincas na solda.

Ligado: fluxo que pode ser usado na soldagem de ao

carbono cujo objetivo introduzir elementos de liga no metalde solda.


C j f i i t h fl ibilid d it i d


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131


Como j foi visto, h uma flexibilidade no critrio declassificao dos fluxos, pois essa classificao depende de

condies especficas de testes, resultante da avaliao do

desempenho do fluxo em combinao com um determinado

tipo de arame.


Alguns dos fatores de avaliao de desempenho so:


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Alguns dos fatores de avaliao de desempenho so:Controle da composio qumica do metal depositado;

Controle da tenacidade ao entalhe do metal depositado;

Capacidade de conduzir altas correntes e com isto soldarjuntas de grande espessura em apenas um s passe;

Capacidade de soldar pequenas espessuras em altas

velocidades.

Introduo Tecnologia da Soldagem:Introduo Tecnologia da Soldagem:Terminologia, Processos & ConsumveisTerminologia, Processos & Consumveis


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[email protected]

introdução a tec sold

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