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Processos de Soldagem - Aula 6 - Coggle Diagram
Processos de Soldagem - Aula 6
Introdução
O que é?
Soldagem - Processo de juntar peças metálicas
Solda - Resultado da operação
Como acontece?
Superfícies são aquecidas, chegando a um estado de fusão/ plasticidade. O que leva a difusão na zona soldada.
Características do processo
Alta Resistência
Difícil Manutenção/Reparo
Maioria feito manualmente
Economicamente viável
Aplicações
Quase todos os ramos da indústria
Classificação
Tipo de energia fornecida e condição do metal nas superfícies de contato
Processos por fusão
Área é aquecida, levando a fusão do metal e é adicionado um metal de enchimento
Processos por pressão
Aquecidas até um estado plástico e forçadas uma contra a outra
Características do material
Boa condutibilidade térmica
Fundamentos
Soldabilidade
Capacidade de dois materiais serem soldados
Fatores que afetam
Solubilidade sólida
Condutibilidade térmica
Estrutura cristalina
Na região em que é o metal é depositado, a estrutura cristalina sofre um certo impacto, sendo menor de acordo com a distância da área soldada.
A solda deve ser pura, se não impurezas podem diminuir sua resistência
Fontes energéticas
Elétricas
Tipo globular
Tipo Spray
Curto-circuito
Arco pulsante
Resistência elétrica
Químicas
Chama direta
Aluminotermia
Óticas
Laser
Feixe de Elétrons
Mecânicas
Ultrassonicas
Atrito
Explosão
Gases de proteção
Argonio
Hélio
Dioxido de carbono
Oxigênio
Nitrogênio
Hidrogênio
Objetivo
Proteger a região do arco elétrico e do metal fundido do ar atmosférico
Soldagem a arco
Conhecido também como Soldagem Autógena
Caracteristicas
Arco elétrico como fonte de calor
Mais utilizado na industria
Material base participa da constituição da solda
Grande parte (90%) do metal de um eletrodo consumível, flui como goyas do eletrodo até a bacia
Formação do arco
Para C.C., basta uma D.D.P. de 40 a 50 V
Para C.A., necessita de uma D.D.P. de 50 a 60V
Quando estabelecido, a voltagem necessária cai para 15 a 30V ou 30 a 35V para eletrodos de carbono ou grafita.
Eletrodos para soldagem a arco
Eletrodo consumível
Aço, cobre, latão, bronze, etc
Podem ser nu ou revestidos
Eletrodo não-consumível
Grafita ou Carbono, para C.C.
Tungstênio, para C.A. ou C.C.
Eletrodos revestidos
Revestimento de decimos de milimetros
Aumentar estabilidade do arco
Revestimento de 1 a 3 mm
Estabilidade do arco, Camada protetora de gases e escória. Para previnir oxidação e contaminação por nitrogênio
Metódos para proteção da solda
Soldagem a arco submerso
Eletrodo não fica em contato direto com o metal, transmite o calor através de um fluxo granulado, condutor, de alta resistência elétrica
Eletrodos revestidos
Cobertura Gasosa
Utilizam gases de proteção explicados nos fundamentos
Equipamentos
Máquinas de C.C., incluindo grupos rotativos, grupos eletrógenos e retificadores
Máquinas de C.A., incluindo transformadores e conversores de frequência
Mista - Transformadores-retificadores
Corrente estável
Fundi qualquer tipo de eletrodo
Soldagem a gás
queima de um combustível, gera uma chama concentrada de alta temp, que fundi o metal-base e a vareta
Caracteristicas
Largamente utilizada em reparos
Equipamento de baixo custo e versátil
Possíveis gases
Acetileno
Hidrogênio
Propana
Butana
Gás natural
Gás de rua
Equipamento
Maçarico de soldagem
componentes
Injetor
Misturador
Lança
Bico
Soldagem alumino-térmica
Utiliza o calor da combustão de uma mistura de aluminio em pó (20 a 22%) e óxido de ferro (80 a 78%)
Caracteristicas
Temperatura da ordem de 2500° a 2750°C
Aplicações
União de trilhos
Tubos
Reparo de peças pesadas
Como ocorre?
Molde refratário é colocado sobre a junta.
A reação quimica ocorre
Ferro líquido é deixado vazar no molde, que fundi o metal base, produzindo a solda
Soldagem por resistência
Ocorre pela passagem de corrente por dois elementos a serem unidos, que são pressionados por meio de eletrodutos
Quantidade de calor
Lei de Joule:
Q=K.I².R.t
Caracteriscas
Solda tem forma lenticular;
Eletrodos são feitos de ligas de cobre;
Eletrodos podem ser tubulares, que permite que corra agua de resfriamento;
A profundidade deve de 25 a 80% da espessura da peça;
Aplicação
Industria automobilistica
Aparelhos eletrodomesticos
Etapas
Pressão (de 90 a 1450kgf)
Corrente elétrica é ligada, utilzando-se voltagem de 1 a 10V e amperagem 1k a 5kA, fica ligada de 0,5 a 4 segundos
Corrente é desligada, mantendo a pressão, até resfriar a solda.
Tipos
Soldagem por resistência simples
Soldagem por pontos multiplos
Soldagem topo a topo
Soldagem de topo por fagulhamento
Soldagem por costura
Soldagem de tubos
Soldagem a Laser
O laser é responsável por fundir o metal base gerando a solda
Laser
Dispositivo que pode gera feixe intenso de radiação. Que acontece por conta da oscilação de elétrons.
Fonte de energia
Pode ser derivada da luz, por uma luz de xenônio, argonio ou creptonio
Constituido de um material sólido, gasoso ou liquido, contendo poucos atomos especiais
Caracteristicas
Veloz (0,001 a 0,000001 s);
Necessita de um sistema de resfriamento;
Apenas 1% da energia bombeada é transformada em energia útil;
As juntas utilizadas nos processos convencionais de soldagem por fusão são igualmente adequadas
Principais tipos
sólidos
à base de neodímio
Precisam ser polidas na extremidade
á base de rubi
à base de neodímio e vidro
gasosos
à base de CO2
à base de hélio e neônio
Aplicação
Aços, ligas resistente a calor, titânio, e alumínio
Soldagem por feixe eletrônico
Um feixe é emitido por um filamento, geralmente tungstênio ou tântalo, e acelerado, por um anodo, a 2/3 da velocidade da luz
Caracteristicas
Solda limpa, sem porosidades
Custo elevado
Temperatura possivel de vaporizar a maioria dos materiais
Aplicações
Veiculos
Equipamento agrícola
Metais-base
No início era utilizado apenas em materiais refratários. hoje em dia, praticamente quase toda liga resistente a calor pode ser soldada por feixe
Soldagem por fricção
Etapas
Um volante giratório gira para armazenar energia cinética.
Uma peça cilindrica é acoplada a esse volante.
Outra peça, desprovida de velocidade angular, é pressionada levemente contra a peça cilindrica, gerando um atrito, que faz com que os metais fique plásticos
Movimento é interrompido e pressão aumentada, fazendo a solda
Caracteristicas
Não precisa de fundentes ou materiais de enchimento
Permite solda de materiais de diferente natureza.
Calor localizado
Soldagem por Ultra-som
Peças são grampeadas juntas e a vibração ultra-sonica, gera um atrito, que limpa a zona a ser soldada.
Caracteristicas
Funciona para a maior parte dos metais e ligas
Permite solda em geometrias mais complexas
Não atinge a temperatura de fusão
Bastante utilizado nos plasticos
Com a zona limpa, ocorre um tipo de ligação metálica, que é a solda.
Brasagem
Soldagem de metais e ligas metálicas de natureza diferente, através da adição um metal de preenchimento, que tem ponto de fusão menor que os metais base. Metal-base é aquecido fazendo com que o de enchimento funda e forme a solda
Caracteristicas
Temp. < 427°C
Juntas devem estar limpas
Ação de capilaridade
Só é efetiva quando o vão entre as peça for muito pequeno (0,013 a 0,075mm)
Ligas para adição
Liga de cobre
Ligas de prata
Ligas de alumínio-silício
ligas ao fósforo, com ou sem prata
Sendo escolhidos baseado no seu pontos de fusão
Motivo da solda
Se dá pela difusão entre o metal de enchimento e o metal base
Métodos de Brasagem
"Maçarico ou tocha oxiacetilênica"
Um dos mais comuns, funciona da mesma forma que os falados, porém a chama é um pouco mais fraca
Brasagem em forno
É adequada para grandes lotes e peças médias
Metal de adição é colocado antes
É utilizado uma atmosfera protetora, do tipo exotérmico
Aquecimento por indução
Passa uma corrente de alta frequencia, através de uma bobina.
As peças que vão ser soldadas, são colocadas dentro ou proximas da bobina, que são aquecidas e ocorre o processo de brasagem
Bobina é feita para cada montagem
Brasagem por resistência elétrica
Com eletrodos de cobre ou carbono e com a peças mergulhadas em banhos de sal, a corrente elétrica gera um calor que fundi as peças
Solda Brasagem
Caracteristicas
Ligas de adição com alto teor de cobre
Aquecimento é feito pelo maçarico de oxiacetilénio
Grande resistência mecânica
Lisas
Metais de adição
A liga mais utilização é um latão especial, que contém 59% de Cu, 39% Zn, etc
Se funde a 890°C
Fundantes
São à base de ácido bório
Soldagem fraca
Caracteristicas
T. < 450° C
Liga
Ponto de fusão raramente passa de 300°C
À base de Chumbo e Estanho
Teores elevados de estanho "umedecimento" das superfícies a soldar, que facilitam a ligação de metal de adição com base
A mais comum é de 50%Pb e 50% Es
Equipamento
Ferro de soldagem
Normalmente de cobre
Excelente condutibilidade
Essa ferramenta é aquecida eletricamente, a uma temp acima da temp de soldagem fraca