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Soldagem, União por metal fundido, CC, Adição - Coggle Diagram
Soldagem
Processo
Soldagem a arco elétrico com eletrodo
revestido
Processo manual
Calor de arco elétrico
Funde metal, alma do eletrodo e seu revestimento
Eletrodo consumível
Gases e Escória líquida
Protegem da contaminação atmosférica
Arco elétrico
Ionização dos gases entre eletrodo e peça
Eletrodos
Alma
Conduzir a corrente elétrica
Fornecer metal de adição
Revestimento
Funções
Emite gases para evitar contaminação da solda
Ionizante
Arco estável
Isolante elétrico
isola a alma
Componentes escorificantes
Limpa o metal fundido
Camada de escória sobre metal de solda
Classe
Propriedades mecânicas desejadas
Tipos de junta
Tipo de material
Classificação
Ácidos
Rutílicos
Oxidantes
Básicos
Generalidades
Multipasses
Boa retirada e limpeza da escória
Vasta gama de metais
Peças com espessuras da ordem de 3 a 19 mm
Processo simples
Não adequado para ligas com baixo ponto de fusão e ligas muito reativas
Corrente
Faixa de 50 a 300 A
Alternada ou contínua
Corrente de energia constante
Soldagem a arco submerso
SAS
Alta velocidade de fusão
Metais ferrosos e alguns não ferrosos
Eletrodo consumível contínuo e não revestido
Metal de enchimento
Vantagens
Chapas
até 15 mm
Espessura de 2 ou 2,5 mm
Baixo custo para soldagem com vários passes de chapas espessas
Alta produtividade
Arco e metal fundido submersos em fluxo granular
Fluxo granular se funde parcialmente
Camada de escória líquida
Limitações
Soldas em posições fixas
Fluxo não pode ser contaminado
Alto investimento inicial
Metais com baixo ponto de fusão ou altamente
reativo
Não são soldados
Soldagem a arco com arame tubular
SAT
Generalidades
Boa taxa de deposição
Modo semiautomático ou automático
Desvantagem
Aplicação restrita às ligas ferrosas
Proteção da poça de fusão e arco elétrico
Fluxo contido no interior do arame
Próprio fluxo pode gerar gases para proteção
Composição química influencia propriedades mecânicas
Fonte gasosa
100% CO2
75% Ar/25% CO2
Arco entre eletrodo contínuo consumível e poça de fusão
Soldagem a arco tungstênio com
atmosfera gasosa
Arco
Entre eletrodo de tungstênio e poça de fusão
Eletrodo
Tungstênio com Tório (Vermelho)
Resistência à contaminação da solda
Fácil ignição
Arco estável
Tungstênio Puro (Verde)
Ponta limpa e arredondada
Estabilidade em Corrente Alternada
Estável e preciso
Favorece solda de chapas finas
Alta taxa de resfriamento no metal de solda
Proteção gasosa
Argônio
Hélio
Argônio-hidrogênio
Vantagens
Livre dos respingos
Controle preciso das variáveis da soldagem
Soldas de qualidade superior
Controle independente da fonte de calor
Limitações
Menos econômico
Pode haver inclusões de tungstênio
Taxas de deposição inferiores
Dificuldade de manter proteção em ambientes
turbulentos
SATG
Possível realizar pontos fundidos entre peças sobrepostas
Forma pulsada
Maior qualidade
Reduz distorção
Auto limpeza do cordão
Promove a auto limpeza do cordão
Menor energia de soldagem
Processo
Automático
Semiautomático
Manual
Necessidade de destreza do operador
Eletrodo não pode encostar na peça
Soldagem a arco metálico com
atmosfera gasosa
Gás
Proteger a solda
Gases inertes
Pode ser ativo
Capacidade de oxidar o metal
Estabilidade do arco
Arco
Entre eletrodo metálico consumível e contínuo e a poça de fusão
SAMG
Atmosfera gasosa controlada
Soldagem a Arco Plasma
Proteção gasosa
Injetado através da tocha
Gás aquecido e ionizado
Generalidades
Menor distorção térmica
Alta velocidade de soldagem
de 120 a 1.000 mm/min
Temperaturas de até 33.000 °C
Grande variedade de espessuras soldadas
Arco elétrico
Fusão e união de metais
Aquecimento gerado por plasma
Entre eletrodo de tungstênio não consumível e metal
SAP
Soldagem por Eletroescória
Processo
Arco aberto
Adiciona-se fluxo (pó)
Fluxo é fundido por conta do calor
Arco é extinto
Calor para a solda gerado pela resistência elétrica da escória
Posição vertical
Sapatas de retenção
Velocidade de soldagem de 12 a 36 mm/min
Resistência da escória à passagem de corrente elétrica entre eletrodo e peça
Calor gerado
Corrente
600 A
45-50 V
SEE
Soldagem por Resistência por Ponto
“Forjamento”
Força aplicada durante todo processo
Corrente
3.000 a 4.000 A
Calor pela resistência da peça à corrente elétrica
Ponto de solda
(10 mm de diâmetro)
Ponta de dois eletrodos em duas chapas sobrepostas
Soldagem por Resistência por Costura
Eletrodos serem na forma de rolos
Solda contínua
Processo automatizado
Corrente de soldagem
Pressão dos eletrodos
Fluxo de corrente
Velocidade de 1,5 m/min
Aplicações
Tanques de gasolina
Tambores
Tubos com costura
Soldagem a Arco por Centelhamento
Pressão ao atingir temperatura de fusão
Principais aplicações
Aço ao carbono
Ligas de alumínio
Ligas de cobre
Calor gerado por circuito rápido de alta intensidade de corrente
Soldagem por feixe de elétrons
SFE
Feixe de elétrons em alta velocidade
Velocidade 12 m/min
Colide com junta dos metais
Aplicações
Transmissão
Tubos de parede fina,
Caixa de câmbio
Peças de pequena espessura
Metais refratários
Soldagem por Laser
SL
LASER
Coerente
Colimada
Monocromática
Fonte
Sólida
YAG
Soldagem por pontos chapa fina
Gasosa
CO2
Peças mais grossas
Gás inerte
2 a 80 m/min
Feixe de luz incide sobre a junta dos metais
Taxa de resfriamento alta
Porosidade
Soldagem por Indução
SIN
Corrente induzida por bobina indutiva
Alta frequência
200 a 500 KHz
Soldagem por Oxi-Gás
SOG
Acetileno
Baixo custo
3.100 °C
Balanço entre o combustível e oxigênio
Oxidante
Redutora
Neutra
Aplicação de chamas
Estado sólido
Soldagem por explosão (SEXP)
Generalidades
Qualidade de solda
Baixo investimento
Versatilidade
Alta pressão de contato, por explosão
União sem metal de adição
Chapas de até 6 x 2m
Soldagem por fricção-mistura (FSW)
Ferramenta empurrada
Pino central introduzido na interface e rotacionado
Elevação da temperatura
Soldagem por fricção
SFRI
Praticamente todos metais
Inercial
Embreagem libera rotação
Cabeçote avança
Pressão
Movimento rotativo e pressão aplicada
900m/min
Não inercial
Rotação e pressão até temperatura desejada
Interrompe bruscamente e aumento de pressão
Brasagem
Solda branda
Fundamentos
Gases de proteção
Protege região da poça de fusão do ar atmosférico
Gases oxidantes formam óxidos
Gases redutores os reduzem
Características
Reatividade
Potencial de dissociação e recombinação
Condutividade térmica
Afeta temperatura do arco
Pureza
Potencial de ionização
Depende
Transferência metálica
Eletrodo
Material soldado
Posição de soldagem
Gás
Influi
Formato do cordão
Propriedades mecânicas
Tipo de transferência
Hélio
Grande condutividade térmica
Maior penetração na soldagem
Materiais de elevada espessura
Argônio
Ligas ferrosas
Chapas finas
Revestimentos
Funções
Função protetora
Gases protetores
Protege de Hidrogênio e oxigênio
Função térmica
Camada de escória
Reduz a taxa de resfriamento
Função ionizante
Ionização de silicatos de Na e K
Facilita passagem de corrente
Função ligante
Melhora propriedades mecânicas na junta
Desvantagem
Retirada da camada de escória após soldagem
Revestimento no eletrodo metálico ou fluxo
Combustão pelo calor do arco
Argila
Aglomerar e fixar revestimento em torno do arame metálico
Fontes de energia
Aumentar temperatura de solnagem na área
Tipos
Químicas
Chama direta
Gases
Propileno
Propano
Acetileno
Hidrogênio
Gás/oxigênio
Chama
Neutra
Redutora
Oxidante
Queima de gás combustível
Aluminotermia
Reação exotérmica da oxidação do alumínio
Calor liberado da ordem de 719 kcal/mol
Óticas
Laser
Feixe de luz intenso transformado em calor (CO2 ou Nd)
Feixe de elétrons
Colisão de feixe de elétrons sobre a peça
Intensidade pode ultrapassar 10^10 W/m2
Elétricas
Plasma
Região gases ionizados entres os eletrodos
Volatagem típica
25 V
Descarga elétrica entre eletrodo e a peça
Ánodo
Terminal positivo
Elétrons em forma de íons e elétrons livres
Cátodo
Terminal negativo
Energia cinética em forma de calor
Polaridade
Temperatura do anodo maior que do cátodo
Maior fusão
Corrente
Contínua (CC)
Polaridade direta
Cátodo
Eletrodo
Anodo
Peça
Polaridade reversa
Cátodo
Peça
Anodo
Eletrodo
Alternada (CA)
Polaridade entre a peça e o eletrodo não é fixa
Muda frequência de variação
300 A
Modos de transferência
Spray
Transfere metal como gotículas finas
250 gotículas por segundo
Correntes muito altas
Curto circuito
10 a 20 glóbulos por segundo
Fusão globular do eletrodo
Globular
Transfere metal como glóbulos
Diâmetro maior que eletrodo
10 a 20 glóbulos por segundo
Corrente baixa
Arco pulsante
Correntes baixa
Pulsos regulares de alta corrente
Transferência por jatos de gotículas
Mecânicas
Soldagem por ultrassom
Energia vibratória (15 a 75 kHz) induzida na zona de soldagem
Histerese estática
Difusão atômica entre as superfícies
Soldagem por explosão
Explosivo acelera componente à alta velocidade contra componente estacionário
Difusão atômica entre as superfícies
Soldagem por fricção
Atrito entre as superfícies
Difusão e deformação plástica
Solda
Resistência elétrica
Intensidade de calor de 106 a 109 W/m2
combinação de força e calor
Efeito Joule
Metalurgia da soldagem
Fenômenos
Solidificação
Reação metal-gás
Reação metal-escória
Transformações no estado sólido
Reação gás-metal
Porosidade
Trincas
Oxidação
Zona termicamente afetada pelo calor
Área vizinha ao metal de solda (sofre ciclo térmico)
Reação metal-escória
Reter produtos da desoxidação
Aços
Remoção de enxofre e fósforo
Fusão parcial das partes a serem soldadas
Transformações no estado sólido
Temperatura máxima e taxa de resfriamento
Controle da composição química
Microconstituintes frágeis
Redução da taxa de resfriamento
Pré-aquecimento das peças
Solidificação
Composição química
Quantidade de calor
Junta soldada
Tipo
Junta de canto
Formam um ângulo reto
Junta sobreposta
Junta de topo
Alinhadas no mesmo plano
Junta em Tê
Parte perpendicular à outra
Junta em aresta
Peças paralelas
Conceitos
Tensão
Diferença de potencial elétrico entre dois pontos [Volts]
+Volts + energia
Corrente
Movimento de elétrons sob a ação da tensão [Amperes]
Introdução
Coalescência
Combinação de temperatura, pressão e condições metalúrgicas
Partículas líquidas em suspensão formam partículas maiores
Métodos de união
União mecânica
União por adesivo
Soldagem
Por fusão
Solda branda
Temperatura de fusão abaixo de 450°C
Brasagem
Materiais de adição
Temperatura de fusão acima de 450°C
No estado sólido
Não ocorre fusão dos materiais
Vantagem
Junção permanente
Junta soldada pode ter a resistência mecânica superior as partes que foram unidas
Economicamente viável
Não é limitada à fábrica
Desvantagem
Processos manuais
Redução da resistência mecânica
Para manutenção a junção permanente não é desejada
Processo
Aplicação
Projeto de solda
Materiais
Componentes
Processos de corte
Antecedente
Formação de chanfros
Após
Remoção de excessos
Eletrodo de carvão
A plasma
Oxi-Corte
União por metal fundido
Empregados fluxos
CC
Adição
O2 e CO2
Melhor transferência metálica
Estabilizam o arco
Porosidade e perdas de elemento de liga
CO2 puro
Transferência metálica globular ou em curto circuito
Oxidante
Porosidade
Menor custo