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APOSTILA L&A SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEM POR
ELETRODO REVESTIDO
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APOSTILA L&A SOLDAGEM
PROCESSO DE SOLDAGEM POR
ELETRODO REVESTIDO
SALVADOR
2012
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Copyright 2012 por L&A SOLDAGEM. Todos os direitos reservados
rea Tecnolgica L&A Soldagem
Elaborao: Victor quila
Reviso Tcnica: Leandro Henrique Costa Soares / Otavio de Oliveira PiresJunior
Catalogao na fonte__________________________________________________
Escola de Soldagem L&ACentro de Formao de Soldadores.Soldagem por eletrodo revestido. Salvador, 2012.45p.
I. Soldagem.
________________________________________________________
ESCOLA DE SOLDAGEM L&A
TV. Luiz Viana Filho, N 900 Itapu
SalvadorBahiaBrasil
CEP 41630-355
Tel.: (71) 3375-1780
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mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]5/19/2018 Apostila L&a Soldagem - Eletrodo Revestido
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APRESENTAO
Com o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contnua do padro
de qualidade e produtividade da indstria, a L&A Soldagem disponibiliza cursosde formao de soldadores dos processos MIG/MAG, arame tubular, TIG e
eletrodo revestido. Estes cursos abordam contedos tericos e prticos que
so direcionados para indstrias nos diversos segmentos, atravs de formao
de profissionais aptos e qualificados, alm de propiciar conhecimentos
vivenciados na indstria, a L&A soldagem entra com o papel de melhor garantir
a entrada de soldadores no mercado de trabalho.
Este material didtico foi preparado para funcionar como instrumento deconsulta e estudo. Possui informaes que so aplicveis de forma prtica no
dia a dia do estudante, e apresenta uma linguagem simples e de fcil
aprendizagem. Este mdulo entra com o papel de facilitar a assimilao do
profissional de acordo com que visto no campo prtico.
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SUMRIO
1 INTRODUO A SOLDAGEM .................................................7
1.1 Histrico da soldagem ........................................................71.2 O processo de soldagem.....................................................................7
1.3 Mtodo de Unio de Metais.................................................................8
1.4 Soldagem a Arco Eltrico.....................................................................9
1.4.1 Corrente na soldagem..................................................................10
1.4.2 Tenso na soldagem....................................................................11
1.4.3 Corrente contnua.........................................................................11
1.4.4 Corrente Alternada.......................................................................121.4.5 Polaridade.....................................................................................12
1.5 Mecanismos de soldagem..................................................................12
2 DESCONTINUIDADES...........................................................................14
2.1 Descontinuidades comuns.................................................................14
2.2 Falta de penetrao.............................................................................14
2.3 Falta de Fuso......................................................................................15
2.4 Mordedura............................................................................................15
2.5 Porosidade...........................................................................................16
2.6 Trincas longitudinais...........................................................................17
3 TERMINOLOGIA DA SOLDAGEM........................................................19
3.1 Terminologia Geral..............................................................................19
3.2 Terminologia de soldagem.................................................................20
4 SEGURANA NA SOLDAGEM.............................................................22
4.1 Prticas de segurana na soldagem..................................................22
4.2 Equipamentos de proteo individual...............................................22
4.2.1 Roupas de proteo.....................................................................22
4.2.2 Radiao de arco eltrico.............................................................24
4.3 Inspeo e manuteno do equipamento e do trabalho..................26
4.3.1 Para o soldador............................................................................26
4.3.2 Para o trabalho em geral..............................................................26
5 EQUIPAMENTOS...................................................................................27
5.1 Equipamentos bsicos...............................................................27
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5.2 Fonte de energia.........................................................................28
5.2.1 Tipos de fonte de soldagem.........................................................28
5.2.2 Seleo de fontes de energia.......................................................29
5.3 Porta eletrodo........................................................................................30
5.4 Cabos flexveis.......................................................................................30
5.5 Acessrios.............................................................................................31
6 SOLDAGEM ELETRODO REVESTIDO.................................................33
6.1 Introduo..............................................................................................33
6.2 Aplicaes do processo.......................................................................33
6.3 Revestimentos.......................................................................................34
6.4 Classificao dos eletrodos revestidos..............................................38
6.5 Armazenamento e manuseio de eletrodos.........................................39
7 POSIES DE SOLDAGEM.......................................................................40
7.1 Junta de topo.........................................................................................40
7.2 Juntas de filete......................................................................................41
7.3 Soldas em tubulaes..........................................................................42
7.4 Soldas em chapas com juntas de ngulo...........................................43
7.5 Soldas em chapas com chanfro..........................................................43
7.6 Soldas em tubos com chanfro.............................................................44
8 REFERNCIAS.......................................................................................45
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Introduo a Soldagem 1
1.1 Histrico da soldagem
A soldagem por eletrodo revestido teve origem na soldagem comeletrodo de carvo. Em 1885 Nicolai N. Bernardos desenvolve a soldagem poreletrodo de carvo, estabelecendo os princpios da soldagem por arco eltrico.
Em 1905, tivemos os primeiros "eletrodos com revestimento"desenvolvidos por Oscar Kjeellberg, durante a queima do revestimento, estes
liberam gases que evitam a contaminao da solda.
At ento os processos mais utilizados para unio de metais, eram"soldagem por resistncia, oxicombustivel e rebites aquecidos", mas j nosmeados de 1920, o eletrodo revestido comeou a ser utilizado em larga escalapela industria naval inglesa, impulsionada pela Primeira Guerra Mundial.
Atualmente o processo eletrodo bastante utilizado pela sua grande
versatilidade, ao baixo custo de operao, simplicidade dos equipamentos
necessrios e possibilidade de uso em locais de difcil acesso ou sujeitos aventos.
1.2 O processo de soldagem
Existem diversas maneiras de unir materiais, tendo uma mesma unio
diversos processos envolvidos. O melhor mtodo aplicado ser definido pela
sua garantia de uma boa produo, qualidade e menor custo empregado.
Agregando tais valores, a soldagem entra como principal processo no que diz
respeito fabricao, montagem e manuteno no ramo industrial.
Soldagem consiste basicamente na juno de uma ou mais peas, que
tende a garantir a continuidade das propriedades fsicas e qumicas de
materiais metlicos. Este processo pode ou no ser realizado com material de
adio (utilizao de um eletrodo ou vareta), ou at mesmo sem presena de
uma fase lquida. Esse material de adio definido pelo acrscimo de material
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depositado em uma determinada pea ou preenchimento de uma determinada
cavidade.
Existem diversas variaes da aplicao da soldagem podendo servir
como juno de duas peas de reparo, superfcies desgastadas, ou at mesmo
como revestimento para proteo.
1.3 Mtodo de Unio de Metais
Os processos de soldagem podem ser classificados de acordo como
realizado a unio dos materiais. A seguir so mostradas tais classificaes:
Soldagem por Fuso: A soldagem realizada pela juno de duas ou mais
superficies, com ou sem metal de adiao. A figura 1 abaixo mostra um
processo a arco eletrico com metal de adio.
Soldagem por Resistncia: As bordas das peas so unidas por fundio,
geralmente por presso, sem metal de adio.
Soldagem por Presso: As bordas so unidas pela fora aplicada nas
superfcies.
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Brasagem:O material de adio aquecido e depositado no metal de base,
ocorrendo apenas fuso do metal de adio.
1.4 Soldagem a Arco Eltrico
O arco eltrico uma descarga eltrica em um meio gasoso
parcialmente ionizado, que geram uma fonte de calor capaz de fundir metais.
Na soldagem por eletrodo revestido o arco eltrico se localiza entre a ponta do
eletrodo e o metal de base.Em geral, o eletrodo fundido pelo arco e fornece
metal de adio para a solda (soldagem com eletrodos consumveis), existindo
processos em que o eletrodo (em geral, de tungstnio ou grafite) no se funde
de forma que seja principal para o processo (soldagem com eletrodos no
consumveis).
Nos processos de soldagem arco, a quantidade de calor fornecida
junta influencia nas dimenses e o formato do cordo de solda, dependendo da
corrente e tenso eltricas fornecidas ao arco. Estes influem tambm na
grande maioria dos processos na velocidade de soldagem, isto , a velocidade
com que o arco deslocado ao longo da junta.
A corrente na soldagem uma das variveis de fundamental importncia
que determina penetrao do cordo de solda e a velocidade de fuso do
eletrodo, consequentemente a taxa de deposio. A tenso na soldagem, em
geral, controla o comprimento do arco, ou seja, a distncia entre a ponta do
eletrodo e o metal base ou entre os eletrodos que mantm o arco e a largura
do cordo de solda.
Quanto maior for a velocidade de soldagem, menor ser a quantidade
de energia recebida por unidade de comprimento da junta e, em geral, menoressero as dimenses do cordo. Finalmente, deve se deixar claro que, para se
garantir uma estabilidade e controle adequados do processo e se obter um
cordo de solda com um formato adequado, no se pode selecionar valores de
corrente, tenso e velocidade de soldagem de forma aleatria.
No que diz respeito ao arco eltrico, a soldagem apresenta uma srie de
particularidades, iniciando pelo fato de que, por razes de segurana, a maioria
da tenso de trabalho comum utilizadas nos processos mais usuais de at
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100 V, enquanto que para iniciar uma descarga eltrica no ar so necessrios
cerca de 5000 V.
importante estudar o comportamento do arco eltrico na soldagem,
porque atravs dele que o processo de soldagem ocorre. Uma soldagem
com boa qualidade dada atravs do perfeito entendimento e controle do arco
eltrico. O calor fornecido pelo arco gera a poa de fuso, e consequentemente
atravs de reaes qumicas, a homogeneizao das partculas dos materiais a
serem soldadas. As foras geradas no arco so responsveis pela
transferncia do metal de adio do eletrodo at a pea. Em grande parte, o
projeto da fonte de soldagem determinado pela necessidade de estabilizar o
arco eltrico.
1.4.1 Corrente na soldagem
Considerando todas as variveis do processo constantes, aumentando
apenas a corrente, ou seja, obtm-se uma maior penetrao do cordo de
solda, com maiores profundidades. De acordo com a tabela abaixo se observa
as variaes do cordo de solda e de suas propriedades de acordo com a
variao da corrente.
Tabela 1Variveis e perfil do cordo.
Velocidade de
AlimentaoBaixa Mdia Alta
Corrente Baixa Mdia Alta
Taxa Deposio Pequena Mdia Grande
Penetrao Baixa Mdia Alta
Perfil do Cordo
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1.4.2 Tenso na soldagem
Em relao tenso temos diferentes caractersticas, mas com a sua
variao podemos adquirir propriedades significativas no arco como o principaldele que o aumento do aporte trmico. Alm disso, pode-se causar um
alargamento e achatamento do cordo, crescimento da largura da poa de
fuso. Entretanto essa variao muito alta pode causar problemas como
aumento da ZTA (Zona Termicamente Afetada), porosidade, respingos e
mordeduras. Outro fator, com a diminuio da tenso, seria aumentar a altura
do cordo e seu estreitamento. A tabela abaixo mostra as diferenas no cordo
quando se varia a tenso.
Tabela 2 Perfil do cordo de solda com as variaes da tenso e do arco
Tenso Alta Mdia Baixa
Arco Longo Mdio Curto
Perfil do Cordo
1.4.3 Corrente contnua (CC)
Corrente continua pode ser definida como a que se obtm a partir do
estabelecimento de uma diferena de potencial entre dois terminais (plos)
cujas polaridades so invariveis no tempo. A corrente que sai das fontes de
soldagem apesar de sofrerem uma pequena variao, afins didticos
considerada corrente contnua constante.
Quando a intensidade de uma corrente contnua varia periodicamente no
tempo denominada de corrente continua pulsada. Este tipo de corrente pode
ser utilizado na soldagem TIG e MIG/MAG quando se deseja obter efeitos
diferenciados.
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1.4.4 Corrente Alternada (CA)
Corrente alternada pode ser definida como a que se obtm a partir do
estabelecimento de uma diferena de potencial eltrico entre dois terminais,
cuja polaridade alternadamente positiva e negativa.
1.4.5 Polaridade
Propriedade que determina o sentido da passagem de corrente eltrica
por um trecho de um circuito eltrico, ou seja, o potencial de um extremo a
outro. A polaridade na soldagem pode ser classificada como direta e inversa.
Independente da polaridade (direta ou inversa) a corrente eltrica
sempre passada do plo negativo para o positivo.
Na polaridade direta considerado como referncia sempre o eletrodo
(plo negativo) e a pea como plo positivo.
Na polaridade inversa considerado como referncia sempre o eletrodo
(plo positivo) e a pea plo negativo.
1.5 Mecanismos de soldagem
Dos mecanismos usados nos processos de soldagem, existem 4 tipos
que esto classificados abaixo:
Soldagem Manual: considera soldagem manual quando o soldador
realiza 4 operaes:
- Manuseia a tocha/eletrodo no cordo de solda (descendente);- Manuseia a tocha/eletrodo na linha da soldagem
(deslocamento);
- Anlise do cordo de solda;
- Anlise de qualidade e acabamento.
Soldagem semi-automtica:Soldador realiza as operaes:
- Manuseia a tocha/eletrodo na linha da soldagem(deslocamento);
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-Anlise do cordo de solda;
- Anlise de qualidade e acabamento.
Soldagem Mecanizada: Operador realiza:
-Anlise de qualidade e acabamento;
-Avaliao e procura da linha a ser soldada.
Soldagem Automtica: Quando o soldador no realiza nenhuma
funo ou:
-Anlise do cordo, acabamento e qualidade.
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Descontinuidades 2
2.1 Descontinuidades comuns
O processo de soldagem por eletrodo revestido, o emprego correto de
suas variveis tais como a tenso e corrente de soldagem, a utilizao correta
dos eletrodos no menos importante, a tcnica de manipulao (que envolve a
experincia do soldador e/ou a automatizao do processo) favorecem a uma
boa qualidade na soldagem. Porm, defeitos de solda podem ocorrer por
prticas inadequadas na soldagem.
Geralmente os defeitos encontrados so porosidade, trincas, falta de
fuso, mordedura.
2.2 Falta de penetrao
Falta de penetrao a ausncia de profundidade da solda na pea.
Geralmente ocorre devido a uma baixa corrente de soldagem, podendo ser
corrigida simplesmente aumento dessa corrente. Outras causas podem ser
angulao incorreta da tocha e baixa velocidade de soldagem. A figura abaixo
mostra exemplos de falta de fuso.
Figura 2 -Exemplos de falta de penetrao
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2.3 Falta de Fuso
Falta de fuso a ausncia de fuso entre o metal de solda e pea a ser
soldada. A causa mais comum para este defeito uma baixa velocidade de
soldagem, conseqncia de uma tcnica de soldagem deficiente. Outro
inconveniente o uso de uma junta de solda muito larga, o metal de solda
fundir sem fundir as paredes da pea. Mesmo sendo possvel soldar sobre
xido de ferro (ferrugem), o excesso do mesmo pode causa falta de fuso na
soldagem. A figura abaixo mostra um exemplo de falta de fuso em uma junta
de topo.
Figura 3 - Exemplo de falta de fuso
2.4 Mordedura
Mordedura um baixo relevo das bordas do cordo de solda (entalhe do
metal de base ao longo das bordas do cordo). muito comum em juntas
sobrepostas, ocorrendo, porm em juntas de topo e em ngulo. Esse defeito
causado principalmente por: alta velocidade da soldagem (a solidificao ser
extremamente alta e as foras de tenso superficial arrastaro o metal fundido
para o centro do cordo), tenso do arco em nveis excessivos (que
influenciar no comprimento do arco, que deve ser mantido curto para evitar
mordeduras, aumentar a penetrao e, consequentemente, garantir a
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integridade da solda) e correntes de soldagem excessivas. A figura abaixo
mostra exemplos de mordeduras em juntas de topo e sobrepostas.
Figura 4- Exemplos de mordedura
2.5 Porosidade
Porosidade o aprisionamento de gases dentro do cordo aps a
solidificao. A porosidade pode estar espalhada aleatoriamente pelo cordo
ou concentrada no centro do mesmo. Acontece devido contaminao por ar
atmosfrico (contaminao proveniente do excesso ou escassez de gs de
proteo, ou correntes de ar excessivas, que arrastaro o gs da regio da
poa), excesso de oxidao na pea utilizada (fonte de oxignio e umidade),
presena de sujeira. Outros inconvenientes so taxa de solidificao muito alta,
velocidade de soldagem alta e valores de corrente muito baixos. A figura
abaixo mostra exemplos de porosidade em soldas de ngulo e topo.
Figura 5 - Exemplos de porosidade
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2.6 Trincas longitudinais
Trincas longitudinais so fissuras que ocorrem em sentido longitudinal
da pea, no sentido do cordo, e podem ocorrer a quente ou a frio. Trincas a
quente, que ocorrem em temperaturas elevadas onde o cordo de solda ainda
est se solidificando totalmente, so resultantes da escolha de arames de
solda incorretos e/ou circunstncia que deixem o cordo de solda com
superfcie excessivamente cncava, e trincas a frio, onde o cordo j se
encontra totalmente solidificado, ocorrem quando a seo transversal muito
pequena para suportar as tenses atuantes ou devido presena de
hidrognio fusvel. A figura abaixo mostra exemplos de trinca longitudinais.
Figura 6 exemplos de trincas longitudinais
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A figura abaixo mostra a descrio das descontinuidades mais comuns.
Figura 7 Descontinuidades mais comuns nos processos de soldagem
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Terminologia da Soldagem 3
3.1 Terminologia Geral
A terminologia da soldagem so palavras ou expresses tcnicas que
so usadas para melhor caracterizar e propiciar um melhor entendimento na
soldagem.
Esta terminologia empregada nacionalmente, e determinada pela
norma AWS A 3.0, conforme a tabela 3 abaixo.
Tabela 3 Designao abreviada dos processos de soldagem
Designao AWS Processos de
Soldagem
EGW- electrogas welding soldagem eletro-gs
ESW- electroslag welding soldagem por eletro-
escria
FCAWflux cored arc
welding
soldagem com arame
tubular
GMAW- gas metal arc
welding
soldagem MIG / MAG
GTAW- gas tungsten arc
welding
soldagem TIG
OAW- oxyacetylene
welding
soldagem oxi-
acetilnica
OFW- oxyfuel gas welding soldagem a gs
PAW- plasma arc welding soldagem a plasma
RW- resistance welding soldagem por
resistncia eltricaSAW- submerged arc
welding
soldagem a arco
submerso
SMAW- shielded metal are
welding
soldagem com eletrodo
revestido
Sw- stud welding solda de pino
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3.2 Terminologia de soldagem
Abertura da raiz- mnima distncia que separa as superfcies a serem unidas
por soldagem ou processos afins. (ver figura 8 (a) e (b)).
ngulo do bisel- ngulo formado entre a borda chanfrada da superfcie e um
plano perpendicular superfcie (mais ou menos a metade do ngulo do
chanfro). (ver figura 8 (a) e (b)).
ngulo do chanfro - ngulo integral entre as bordas chanfradas das
superfcies. (ver figura 8 (a) e (b)).
Bisel- borda da superfcie a ser soldada preparada na forma de ngulo (ver fig. 8 (a) e
(b)).
Figura 8 -(a) Junta preparada de topo, (b) junta preparada de ngulo (AWS,2003).
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Cobre-junta - material (metal de base, solda, material granulado, cobre oucarvo), colocado na raiz da junta a ser soldada, com a finalidade de suportar ometal fundido durante a execuo da soldagem.
Goivagem - operao de fabricao de um bisel ou chanfro pela remoo de
material.
Martelamento- trabalho mecnico, aplicado zona fundida da solda por meiode impactos, destinado a controlar deformaes da junta soldada.
Junta dissimilar - junta soldada, cuja composio qumica do metal de basedos componentes difere entre si significativamente.
Perna de solda- distncia da raiz da junta margem da solda em ngulo.
Passe de revenimento - passe ou camada depositado em condies quepermitam a modificao estrutural do passe ou camada anterior e de suaszonas afetadas termicamente.
Solda autgena - solda de fuso sem participao de metal de adio.
Solda de aresta- solda executada numa junta de aresta.
Ps-aquecimento- aplicao de calor na junta soldada, imediatamente aps adeposio da solda, com a finalidade principal de remover hidrognio difusvel.
Pr-aquecimento- Aplicao de calor no metal de base imediatamente antesda soldagem, brasagem ou corte.
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Segurana na Soldagem 4
4.1 Prticas de segurana na soldagem
Assim como todo processo industrial, no diferentemente a soldagem,
se necessrio alguns cuidados com relao segurana tanto do soldador
como do ambiente ao seu redor. Caso essas medidas no sejam impostas ou
sejam ignoradas, os soldadores podem ficar expostos a choques eltricos,
expostos a radiao, inalao excessiva de gases e at mesmo possveis
exploses e acidentes fatais.
4.2 Equipamentos de proteo individual
4.2.1 Roupas de proteo
Dentre os processos de soldagem, mais comum a arco eltrico, estes
propiciam uma gerao de calor muito intensa, geram uma quantidade de
luminosidade elevada, e freqentemente respingos de metal lquido. Para
melhor garantir tais cuidados de extrema importncia utilizao de
equipamentos que protejam o corpo, cabea e principalmente os olhos, sem
que o soldador seja limitado em movimentos e manuseios operacionais.
Devido sua maior durabilidade e resistncia ao fogo, roupas de couro
so mais apropriadas para serem usadas. Tecidos sintticos ou algodo no
devem ser usados a no ser que tenham sido devidamente tratadas para
resistirem ao fogo. Se possvel, mantenha as roupas limpas de graxa ou leo,
pois essas substncias podem pegar fogo e queimar incontrolavelmente na
presena de oxignio.
Evite fazer dobra em suas luvas ou calas, pois fascas ou metal quente
pode cair nestas dobras. Ainda, mantenham as pernas das calas sobrepondo
suas botas (no dentro das botas) para evitar que as partculas quentes caiam
dentro das botas. Sugere-se o uso de botas de couro, com pescoo longo ebiqueira de ao.
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Outras roupas de proteo que podem ser utilizadas so: avental,
perneira, ombreira, toucas. Alm de melhor garantir proteo fsica, tais roupas
protegem contra choque eltrico.
Medidas que podem prevenir acidentes com choque eltrico diminuir
ao mximo a umidade. Sempre que o soldador estiver transpirando muito,
tomar cuidado com o contato em partes que sejam sucessveis a passagem de
corrente eltrica. As fotos abaixo mostram alguns dos equipamentos de
segurana que devem ser utilizados pelo soldador ao se realizar servios
relacionados a soldagem.
Figura 9 EPIs para o corpo
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Figura 10 Luva e mscara facial
4.2.2 Radiao de arco eltrico
essencial que seus olhos estejam protegidos da radiao do arco.
Uma pequena exposio aos raios ultra violeta (UV) pode causar srios danos
a viso. Algo conhecido e mais comum de acontecer na maioria dos soldadores
o fenmeno chamado flash do soldador. Embora essa condio seja sentida
vrias horas aps a exposio, estas causam um grande desconforto, e poderesultar em inchao dos olhos, secreo de fluidos e cegueira temporria.
Normalmente, o flash do soldador temporrio, mas a repetio ou
exposio prolongada pode levar a uma leso permanente dos olhos. Outra
recomendao importante a no utilizao de lentes de contato em pessoas
que estejam em contato com a radiao do arco eltrico. Este pode causar a
colagem da lente, agregando srios riscos viso.
Capacetes e mascaras de proteo previnem danos causados pelaradiao do arco. O filtro encaixa-se numa janela na parte frontal da mascara e
pode ser removido e recolocado facilmente. As mascaras so feitas de fibra de
vidro, para tambm proteger sua cabea, face, ouvido e pescoo de choques
eltricos, calor, fascas, e chamas. Abaixo segue a tabela que mostra o filtro
mais indicado para cada tipo de processo com suas respectivas caractersticas.
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Tabela 4Tipos de filtros utilizados na soldagem
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4.3 Inspeo e manuteno do equipamento e do trabalho
importante antes de comear qualquer processo de soldagem, utilizar
entre 5 10 minutos verificando os equipamentos, aparelhos e acessrios que
sero utilizados para melhor garantir uma soldagem com maior qualidade.
4.3.1 Para o soldador
verificar se todas as conexes esto bem apertadas, incluindo o cabo
terra do equipamento;
verificar se o porta eletrodo e os cabos de soldagem encontram se em
boas condies;
verificar se os ajustes esto corretos para o trabalho que voc est para
comear.
4.3.2 Para o trabalho em geral
verificar as condies da rea de trabalho: deve-se seguir as
precaues de segurana normais ou deve-se usar equipamentos e
protees especiais;
verificar se os cabos de soldagem so de bitola adequada para o seu
trabalho;
verificar se os cabos esto distribudos a evitar superaquecimento. No
se deve deixar os cabos enrolados durante a soldagem para evitar o
efeito bobina;
verificar se os cilindro de gases esto distribudos adequadamente;
verificar se os cilindros esto em segurana;
verificar se a pea de trabalho est estvel e fcil de alcanar de onde
voc est posicionado;
verificar se cabo terra est conectado seguramente;
verificar se o isolamento entre seu corpo e a pea de trabalho
suficiente;
verificar se h ventilao suficiente na sua rea de trabalho.
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Equipamentos 5
5.1 Equipamentos bsicos
Os equipamentos utilizados na soldagem por eletrodo revestido so bem
simples, e de fcil manuseio e execuo, estes so:
Fonte de energia.
Alicate para a fixao dos eletrodos.
Cabos de interligao.
Pina para ligao a pea.
Equipamento para limpeza da solda.
A figura 11 mostra os equipamentos e acessrios bsicos utilizados na soldagem por
eletrodo revestido.
Figura 11 Equipamentos e acessrios da solda por eletrodo revestido
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5.2 Fonte de energia
Ponto de alimentao da energia eltrica e uma diferena de potencial
(DDP) ao processo, seguindo os seguintes requisitos abaixo:
a) Produzir sadas de corrente e tenso em nveis e com caractersticas
adequadas para o processo de soldagem (baixa tenso e alta corrente);
b) Permitir a regularem adequada dos valores de corrente e/ou tenso
para as aplicaes a que se destinam;
c) Controlar a variao da intensidade e forma dos sinais de corrente
e/ou tenso, de acordo com os requerimentos do processo de soldagem e
aplicao.
Entre as fontes de soldagem aplicadas no processo com eletrodo
revestido, o transformador para corrente alternada geralmente o mais
empregado devido ao baixo custo e fcil manuteno. A soldagem pelo
processo de eletrodo revestido pode ser realizada em corrente contnua ou
alternada, a depender do revestimento utilizado no processo. Na corrente
contnua, podem ser utilizadas: unidades geradoras ou transformador-
retificador. As fontes geradoras so utilizadas em locais onde no h
disponibilizao de energia suficiente, em caso contrrio, os retificadores
tendem a ser preferidos em virtude de sua operao silenciosa, baixo custo de
operao e reduzida manuteno devido ao nmero mnimo de partes mveis.
5.2.1 Tipos de fonte de soldagem
As fontes de soldagem utilizadas nos processos variam a depender da
necessidade de cada empresa, servio a ser realizado, processo utilizado ou
at mesmo a disponibilidade de uso do equipamento. As mais comuns
utilizadas no mercado so as do tipo: transformador, tranformador - retificador,
geradores e inversoras.
O transformador um dispositivo que transfere energia eltrica de um
circuito de corrente alternada para outro atravs de um campo magntico sem
modificar a freqncia.
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O transformador-retificador transforma a corrente alternada da rede em
corrente contnua disponvel para a soldagem, mas tambm pode trabalhar
com corrente alternada, caso tenha um sistema para desligar a parte do
retificador. O transformador, que pode ser monofsico e trifsico, responsvel
pela diminuio da tenso da rede para tenso de soldagem e aumento da
intensidade de corrente da rede para intensidade de corrente de soldagem, j o
retificador, transforma a corrente alternada monofsica ou trifsica em corrente
continua.
O gerador de soldagem um dos tipos mais antigos de fonte de energia
para soldagem a arco, que gera corrente contnua ou alternada. usada mais
extensivamente para trabalhos em canteiros, particularmente onde um
suprimento eltrico adequado no disponvel.
5.2.2 Seleo de fontes de energia
A escolha correta de uma fonte de soldagem depende diretamente do
tipo de servio que se deseja realizar, e um dos fatores que influenciam
bastante na qualidade da soldagem. O emprego de uma fonte CA, CC ou
CC/CA pelo processo Eletrodo Revertido depende do tipo de soldagem a ser
realizada e dos eletrodos utilizados. Antes de se escolher a fonte ideal para o
processo, deve antecipadamente verificar alguns itens:
Seleo do eletrodo A corrente CC (Corrente Contnua) emprega
uma faixa maior de eletrodos em comparao a CA (Corrente Alternada).
Espessura do metal de base Chapas finas so mais facilmente de
serem soldadas com corrente CC, por usar correntes baixas e de se manter o
arco.
Distncia pea Caso a distncia da pea a fonte for grande,
recomendado que se utilize CA devido menor queda de tenso.
Posio de soldagem Na CC usam-se correntes baixas, mais
adequada para a soldagem nas posies sobre-cabea e vertical que a
soldagem com CA. Esse tipo de corrente pode ser empregado para a soldagem
fora de posio, se forem selecionados eletrodos adequados.
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5.3 Porta eletrodo
O porta eletrodo serve para a fixao e energizao do eletrodo.. As
garras devem estar sempre em bom estado de conservao, para previnir seu
superaquecimento e fixado adequadamente. Para ser utilizado em valores de
corrente mais elevada, um porta-eletrodo deve ser mais robusto, o que far
com que seu peso aumente. Como o peso um fator determinante na fadiga
do Soldador, deve-se sempre procurar especificar o menor porta-eletrodo
possvel para a faixa de corrente na qual se pretende trabalhar.
Figura 12porta eletrodo para fixao do eletrodo revestido
5.4 Cabos Flexveis
Existem dois tipos de cabos flexveis, o que transfere energia eltrica da
fonte para o porta eletrodo (de soldagem) e o que transfere energia eltrica da
pea para fonte (retorno). Tais cabos devem ser bastante flexveis, devido a
necessidade de mobilidade em locais de difcil acesso. Outra observao a
necessidade de uma cobertura de material isolante, para que se evite
acidentes por choque eltrico.
A bitola dos cabos devem estar relacionados a corrente de soldagem, o
comprimento total dos cabos, ciclo de trabalho do equipamento e fadiga do
operador.
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5.5 Acessrios
Alm dos equipamentos bsicos utilizados para realizao da soldagem,
tais acessrios so de fundamental importncia na soldagem por eletrodo
revestido;
Picador:utilizado para remoo de escria do cordo de solda.
Figura 13picador utilizado para retirada de escria do cordo
Esmerilhadeira: Mquina utilizada para desbastar ou cortar
determinada superfcie.
Figura 14 Esmerilhadeira para desbaste ou corte
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Escova manual: Escova de ao utilizada para limpeza, principalmente entre
passes.
Figura 15Escova de ao usado na limpeza
Escova rotativa: Escova em forma de disco utilizada na esmerilhadeira
porttil.
Figura 16Disco rotativo para esmerilhadeira
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Soldagem eletrodo revestido 6
6.1 Introduo
A soldagem por eletrodo revestido uma soldagem a arco eltrico, onde
se tem como finalidade a unio de materiais, devido ao calor provocado entre
eletrodo e pea, eletrodo este que consumvel no processo de soldagem.
Esse eletrodo constitudo por uma alma metlica que revestida por uma
mistura de materiais, que durante a solidificao do material protegem o cordo
de solda formando uma cobertura chamada de escria. Este revestimento tem
um papel muito importante na poa de fuso e no arco eltrico, por esse motivo
importante o conhecimento sobre os tipos de revestimento.
Figura 17Soldagem por eletrodo revestido
6.2 Aplicaes do processo
O processo por eletrodo revestido utilizado em larga escala no
segmento industrial, devido a sua alta versatilidade do processo em termos de
ligas soldveis e faixa de espessura aplicveis entre 1,5 mm a 30 mm e em
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qualquer posio de soldagem. Possui uma boa variabilidade de aos como
ao-carbono, aos de baixa, mdia e alta liga, aos inoxidveis, ferros
fundidos, alumnio, cobre, nquel.
Em contrapartida este tipo a qualidade da soldagem depende muito da
qualidade e experincia do soldador. necessrio habilidade e concentrao,
mesmo possuindo equipamentos e acessrios adequados, para que se
obtenha uma solda com qualidade.
6.3 Revestimentos
O revestimento pode ser constitudo por misturas de compostos
orgnicos ou minerais, que tem finalidade especfica na poa de fuso e no
arco eltrico, como por exemplo, na formao de escria com agentes
desoxidantes, na adio de componentes e ligas metlicas, na formao de
gases de proteo da poa de fuso, alm de proporcionar a estabilidade do
arco eltrico. Os elementos que formam os gases da proteo da poa so
aqueles que formam gases como (CO, CO2 e H2), j os elementos
estabilizadores do revestimento so os que se dissociam no arco eltrico
formando gases de baixo potencial de ionizao. O revestimento possui
tambm elementos que aumentam a taxa de deposio, alm de ter um carter
ativo na poa.
A formao da escria ocorre pela formao de um filme lquido que se
forma na parte superior do banho de solda, mas sem ter interao com o
banho, isso devida a elementos escorificantes, outro benefcio dos elementos
encontrados no revestimento o de agente fluxante que fornecem proteo
contra oxidao e retira o oxignio encontrado no banho de solda. Os
elementos que constituem esse revestimento so:
actinolitaajuda na formao de escria;
acarpromove a aglomerao;
aluminaajuda na formao de escria;
argilas ajuda na formao de escria, melhora na
extrudabilidade;
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asbestosajuda na formao de escria;
calagente fluxante;
calcita aumenta a estabilidade do arco, ajuda na formao de
gases; carbonato de clcio aumenta a estabilidade do arco, ajuda na
formao de gases;
carbonato de ltio, brio e zircnio aumenta a estabilidade do
arco;
carboxi-metil-celulosepromove a aglomerao;
celuloseajuda na gerao de gases;
dextrinamelhora aglomerao; dixido de mangansajuda na formao de escria;
dolomitaajuda na formao de gases;
feldspato- ajuda na formao de escria;
p de ferro, ferro-ligas e outras ligas ajusta a composio
qumica, desoxidao, formao de escria, aumento da taxa de
deposio;
fluoritadesoxidao, ajuda na formao de escria; glicerinamelhora na extrudabilidade;
goma arbicapromove a aglomerao;
grafitaajusta composio qumica;
ilmenitaajuda na formao de escria;
micamelhora na extrudabilidade;
mischmetaleliminao de impurezas;
oxalato de potssioaumenta a estabilidade do arco; xidos de ferroajuda na formao de escria;
slicaajuda na formao de escria, promove a aglomerao;
silicato de potssio aumenta estabilidade do arco, ajuda na
formao de escria, promove a aglomerao;
silicato de sdioajuda na formao de escria;
talcomelhora na extrudabilidade;
titanato de potssio, rutilo, dixido de titnio aumenta aestabilidade do arco, ajuda na formao de escria;
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wolastonitaajuda na formao de escria;
zirconita aumenta a estabilidade do arco. (MACHADO, 1996;
WAINER, 1992)
Existem quatro tipos principais de revestimento como: bsico, rutlico,celulsico e cido.
Eletrodo Celulsico:o revestimento desse tipo de eletrodo possui mais
de 20% de material celulsico que se decompem no arco formando
quantidades expressivas CO e CO2 e hidrognio. Esses gases so
responsveis pela proteo gasosa da poa.
A reao que resulta na liberao dos gases provoca um elevado jato de
plasma, conseqentemente uma alta penetrao que por sinal uma das
grandes caractersticas desse eletrodo, ele tambm tem como caracterstica a
baixa estabilidade do arco, provocando assim grande quantidade de respingo,
alm do formato irregular das escamas do cordo de solda, mas possui
deposito satisfatrio em relao a resistncia mecnica. Esse tipo de eletrodo
pode ser utilizado para soldar fora de posio (sobre cabea), incluindo
tambm na posio vertical descendente, pois sua escoria fina e se solidifica
rapidamente. O revestimento tem um papel muito importante na soldagem, um
exemplo dessa importncia no eletrodo revestido, o caso do elevado nvel de
hidrognio dissolvido na poa, que conseqentemente tender a sofrer trinca a
frio.
Eletrodo rutlico: Seu revestimento possui mais de 20% de xido de
titnio, constitudo pela adio de areia de rutilo ou ilmenita, que confere uma
alta estabilidade do arco, com tenses baixas comparado aos outros eletrodos,
contudo a quantidade de respingo baixa e o cordo de solda de aspecto
bom.
Na decomposio do eletrodo o revestimento reage formando o CO,
CO2, hidrognio e talvez o nitrognio. Sua escria por ser cida, pode ter sua
viscosidade controlada de acordo a pequena quantidade de adio de
minerais. Alem do xido de titnio, esse eletrodo tambm pode ter 15% de
material celulsico que o confere uma melhor proteo gasosa. Sua resistncia
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mecnica e a ductilidade so consideradas como boa, e taxa de deposio
pode melhorada com a adio de p de ferro ao revestimento.
Eletrodos cidos: O revestimento desse eletrodo constitudo por
xido de ferro e de mangans e silicatos. Sua escria abundante e tem
caracterstica cida, conseqentemente esse carter cido resultar em uma
intensa reao com a poa e essa escria ser facilmente destacvel. Os
componentes como xido de ferro e mangans possui tendncia oxidante. Os
teores de carbono e mangans no depsito podem diminuir, dependendo do
balao que constitui a composio do revestimento, conseqentemente ter um
resultado na resistncia mecnica e na ductilidade, mas esse no o nico caso
que os elementos do revestimento influenciaro na propriedade mecnica final,
como o caso de alguns revestimentos, que dependendo da sua composio
total pode acarretar no teor de incluses de xidos e outros materias no-
metlicos, sendo significativo na ductilidade e tenacidade do material.
Eletrodos bsicos: A constituio desse eletrodo baseada no
carbonato de clcio, possui caractersticas de fornecer depsitos com baixos
teores de hidrognio, quando tomado cuidado em sua utilizao e em seu
armazenamento, pos possui carter higroscpico. Esse revestimento por
possuir baixos teores de hidrognio e incluses de qualquer outro tipo, se torna
utilizado em soldagem de responsabilidade e de materiais de difcil
soldabilidade.
A proteo gasosa desse revestimento baseada em CO/CO2, sem
presena de hidrognio. A escria por ter caracterstica bsica possibilita a
reduo do banho e a retirado de materiais no-metlicos encontrados na
poa, com no caso dos sulfetos. As propriedades mecnicas e resistncia
trinca a frio e a quente so melhores que os demais revestimentos, tornando
assim o mais apropriado para soldagem de aos-ligas e ligas no-ferrosas.
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6.4 Classificao dos eletrodos revestidos
Os eletrodos podem ser classificados de diversas maneiras, mas a classificao
mais utilizada para eletrodos de ao carbono e baixa liga a da American WeldingSociety (AWS), na seguinte forma, AWS E XX(X)YY, onde:
Figura 18 Classificao de eletrodos revestido (AWS)
Abaixo mostra algumas especificaes utilizadas para eletrodo revestido, de
acordo com a AWS.
Tabela 5 Especificao AWS para eletrodos revestimento (AWS,2003)
Ref.AWS Eletrodos para:
A 5.1 Ao carbono
A 5.3 Alumnio e suas ligas
A 5.4 Aos inoxidveis
A 5.5 Aos de baixa liga
A 5.6 Cobre e suas ligas
A 5.11 Nquel e suas ligas
A 5.13 Revestimento (alma
slida)
A 5.15 Ferros fundidos
A 5.21 Revestimento (alma
tubular com carbetos
de tungstnio)
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6.5 Armazenamento e manuseio de eletrodos
O armazenamento dos eletrodos deve ser feito de uma maneiracuidadosa. Eles basicamente devem seguir uma regra geral tentando prevenir
ao mximo o seu ressecamento e conseqentemente sua inutilizao. Paraevitar tal efeito o correto que eles sejam armazenados em lugares onde nohaja umidade e temperaturas muito baixas.
Alm disso, os eletrodos devem possuir uma tcnica de empilhamento,mesmo estando nas caixas, para melhor garantir a integridade do mesmo.Recomenda-se seguir as instrues do fabricante, respeitando sempre onumero de caixas empilhadas.
Em relao ao manuseio dos eletrodos, estando armazenados fora daembalagem de origem do fabricante, recomendado que passem por umprocesso de secagem, aquecendo antes de ser retirados para uso, devidoalguns deles absorverem uma grande quantidade de umidade, podendo virdanificar o eletrodo e consequentemente o processo em si. Evitar a dobra doeletrodo, pois a parte danificada retira o revestimento podendo a vir gerarinstabilidade do arco.
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Posies de soldagem 7
7.1 Junta de topo
Plana:A soldagem feita no lado superior da junta.
Figura 17Solda de topo na posio plana
Horizontal: O eixo da solda aproximadamente inclinada.
Figura 18Solda de topo na posio horizontal
Sobre-cabea:
Figura 19solda de topo na posio sobre-cabea
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Vertical: o eixo da solda na posio vertical.
Figura 20Solda de topo sentido vertical
7.2 Juntas de filete
Figura 21junta de filete na posio vertical
Figura 22junta de filete na posio horizontal
Figura 23Solda de filete na posio vertical
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Figura 24- Solda de filete na posio sobre-cabea
7.3 Soldas em tubulaes
Figura 25Solda em uma tubulao na posio plana
Figura 26Solda em uma tubulao na posio horizontal
Figura 27Solda em uma tubulao na posio circunferencial
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7.4 Soldas em chapas com juntas de ngulo
7.5 Soldas em chapas com chanfro
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7.6 Soldas em tubos com chanfro
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Referncias 8
SCOTTI, Amrico. Soldagem MIG/MAG melhor entendimento, melhor
desempenho. So Paulo, Artliber editora, 2008.
WAINER, Emlio; BRANDI, Srgio Duarte; HOMEM DE MELLO, Fbio
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2002. 494 p.
FIGUEIREDO, Klber Mendes de.Tecnologia da Soldagem. Departamento de
mecnica e materiais. So Luis, 2005.
MACHADO, Ivan Guerra. Soldagem & tcnicas conexas: processos. Porto
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MODENESI, Paulo J. Introduo metalurgia da soldagem. Departamento
de Engenharia Metalrgica e de Materiais. Belo Horizonte, maio de 2006
MODENESI, Paulo J. Introduo Fsica do Arco Eltrico e sua Aplicao
na Soldagem dos Metais. Departamento de Engenharia Metalrgica e de
Materiais. Belo Horizonte, fevereiro de 2007.
HOFFMANN, Luzzatto Soldagem tcnicas, manuteno, treinamento e
dicas. Porto alegre, 1992.
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