Eletrodo revestido
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1. Abra adeira de arame Es ria Pe a de trabalho Figura 7 29 Soldagem com feixe de eletrodos Embora a corrente seja conduzida por todos os eletrodo do grupo o arco somente estabelecido entre o material base e o eletrodo mais pr ximo O arco fica sobre este eletrodo at que seu comprimento se mantenha longo para se sustentar e enquanto isso 168 outro eletrodo mant m um contato mais pr ximo superf cie da po a de fus o Ent o o arco salta do eletrodo com menor dist ncia do material base e o processo vai sendo repetido Assim o arco salta de um eletrodo a outro em intervalos regulares Com feixe de dois eletrodo a taxa de produ o aumentada em aproximadamente 30 comparados com t cnicas de SMAW normais que usam nico eletrodo do mesmo tamanho Isto porque poss vel levar uma corrente de soldagem maior sem superaquecer os eletrodo devido aos intervalos de resfriamento o tempo de substitui o de eletrodo reduzido e maior quantidade de calor acumulada melhorando sua efici ncia Apesar de sua efici ncia de deposi o mais alta n o uma t cnica popular para solda de alta qualidade Isto devido impossibilidade de manter um comprimento de arco uniforme e uma passagem regular de corrente de um eletrodo para outro o que frequentemente conduz a efeitos danosos na prote o da atmosfera circunvizinha po a de fus o Embora esta t cnica fosse usada em constru o de navios para aumentar a2. Di metro do Eletrodo mm 1 5 3 2 3 15 3 15 4 4 5 4 63 5 6 3 Em solda m ltiplos passes a primeira corrida deve ser feita com eletrodos n o mais do que 2 a 3 15 mm de di metro Para soldagem sobre cabe a vertical o eletrodo deve ter o di metro m ximo de 4 mm Eletrodos de 5 mm de di metro podem ser usados na soldagem plana particularmente nos cord es de enchimento e acabamento A despeito da alta taxa de produ o encontrada em eletrodos de 6 3 mm de di metro n o recomendado usar esses eletrodos exceto para chapas longas e largas em soldagem plana de outra forma a po a de fus o se torna muito grande de dif cil manipula o com pobre qualidade de solda como resultado 7 6 Movimenta o dos Eletrodos A largura do cord o de solda formado sob condi es normais de soldagem em SMAW est entre 1 5 a 2 5 vezes o di metro do eletrodo com boa penetra o e passagem suave do metal depositado na superf cie do material base Para conseguir isto o comprimento do arco mantido t o curto quanto poss vel sem que o eletrodo cole no metal base dando ao eletrodo tr s tipos de movimenta o simultaneamente Uma movimenta o alimenta o mergulho cont nua e uniforme do eletrodo em dire o po a de fus o o segundo movimento o avan o transla o do arco ao longo da junta e o terceiro movimento a oscila o lateral ou movimenta o de tecimento atrav s do arco Todos esses tr s movimentos est o mo
3. o 7 7 3 Soldagem Vertical Soldagem vertical tem duas variantes exemplo vertical ascendente e vertical descendente A soldagem vertical ascendente devido ao fato que ela permite que o calor penetre profundamente resultando em penetra es profundas da solda Ela tamb m produz soldas mais fortes e portanto a preferida quando a maior considera o a resist ncia A soldagem vertical descendente usada nas opera es de selagem e soldagem de chapas finas 165 Eletrodo a Vertical para cima b Vertical para cy Movimentos t picos baixo dos eletrodos Eletrodo Figura 7 25 Inclina o do eletrodo na soldagem vertical Soldas verticais de topo com prepara o de borda V simples ou duplo V bem como soldagens verticais de ngulo s o feitas do mesmo jeito que as soldas planas Na soldagem vertical boa pr tica n o usar eletrodos maiores que 4 mm de di metro j que com eletrodos com di metro maior mais dif cil evitar que a po a de fus o escorra para baixo Para se opor for a da gravidade o eletrodo inclinado para baixo de um ngulo de 10 a 20 graus como mostra a figura 7 25 Isto obviamente torna mais f cil o acesso ao progresso da soldagem na posi o vertical ascendente Soldagem vertical simplesmente a deposi o de uma po a de solda diretamente sobre a pr xima po a que melhor conseguida no modo curto circuito como transfer ncia de metal portanto imperativo manter o compri
4. 7 9 3 Eletrodo Revestido para Soldar A os Inoxid veis e A os Resistente ao Calor Algumas das categorias bem conhecidas de eletrodo revestido com usos industriais espec ficos destinados soldar a os inoxid veis e a os resistente ao calor s o descritos nesta se o Categoria 1 IS MBO1L 311 AWS ASTM E308L 16 Um eletrodo de a o inoxid vel com extra baixo carbono 19 10 Cr Ni com controlada quantidade de ferrita de 3 7 para m xima resist ncia ao fendilhamento e a corros o e para uso em elevada temperatura at 800 C O conte do de carbono baixo 0 028 que elimina a possibilidade de corros o intra cristalina na faixa de temperatura de 425 C at 843 C O metal de solda tem um excelente resist ncia flu ncia Aplica es Usado para soldar a os inoxid veis de 18 Cr 8 Ni representados pela AISI como 301 302 304 e 308 tendo muito baixos conte dos de carbono Soldagem de utens lios colher e garfos artigos dom sticos aparato de hospital aparato de manipula o de cido n trico ac tico e cido c trico Tamb m usado por soldar componentes na ind stria de sab o ind strias de latic nio ind strias de subst ncia qu mica e de fibra como tamb m por fabricar arma o de aeronave Categoria 2 IS MB02 Mo Nb 311 AWS ASTM E 318 16 Eletrodo de a o com baixo carbono 18 13 Cr Ni estabilizado ao molibd nio ni bio com conte do de ferrita controlado entre 5 a 8 m xima resist ncia t
5. cidos IS E422413 AWS E6020 Revestimento de m dio para pesado produz uma esc ria fluida para downhand soldagem horizontal e vertical recomendado especialmente para soldar a o de baixo carbono onde necessita de alta resist ncia com dep sitos de solda de alta qualidade particularmente em aplica es onde necessita de alta resist ncia e fadiga S o recomendados o uso de alta corrente e alta velocidade de soldagem para obter uma soldagem econ mica com estes eletrodo Aplica es Usado por soldar estrutura pesada pontes guindaste caixas de corpo de bombeiro chassis de caminh o e estruturas Excelente para downhand cont nuo solda filete horizontal e para soldadura vertical 7 9 1 5 Revestimento B sico IS E616514 HJ AWS E7018 Este tipo de eletrodo apresenta um revestimento de p f rreo de m dio a pesado com baixo teor hidrog nio fornece um arco extremamente suave penetra o m dia e pouco respingo Esc ria facilmente remov vel F cil operar em todas as posi es O metal de solda altamente flex vel e resistente trincas Especialmente recomendado para juntas pesadas sujeitas a carga repetidas e carregando din mico Efici ncia de deposi o de aproximadamente 115 Precisa ser mantido seco deve colocar na estufa a temperatura recomendada antes de ser usado Aplica es Usado para soldar forno de a o usado em trabalho de explos o concha de reator at mico e em tubula o soldagem em fabric
6. simples Por m o processo bastante fadigante para o operador pelo acrescido peso dado pelos eletrodos e Eletrodos duplos pelo alicate Pe a de trabalho Figura 7 31 SMAW com transformador trif sico 169 O transformador de soldagem trif sico usado para fornecer corrente na soldagem de arco m ltiplo O enrolamento prim rio do transformador trif sico se apresenta conectados em forma de estrela ou delta para 440 ou 220 volts respectivamente O circuito secund rio consiste em dois enrolamentos cada volta do cobre nu segue sobre uma das extremidades da alma No circuito desligado a voltagem secund ria de 68 volts Al m disso o secund rio pode variar de 34 volts e 110 volts em aplica es especiais Quando a soldagem interrompida os eletrodos s o retirados do material base Os arcos entre os eletrodos e o material de base s o extinguidos mas o arco entre os eletrodo permanece Para extinguir este terceiro arco o transformador de soldagem trif sico incorpora um contato magn tico que desconecta a fase dois quando o arco b extinguido isto conduz a extin o de arco a entre os eletrodos Os transformadores de solda trif sico normalmente s o desenvolvidos para prover uma corrente m xima de 4004 em SMAW manual As vantagens do arco m ltiplo incluem aumento da taxa de produ o mais baixo consumo de energia fator de pot ncia melhorado e carga equilibrada nas linhas de for a 7 8 4 Soldagem com Eletrod
7. adequado para transportar a corrente desejada e devem se ajustar perfeitamente para evitar queda de tens o Algumas vezes a solda fraca Soldering ou a soldagem forte Brazing ou mesmo soldagem comum s o usadas para conectar os cabos mas os conectores mec nicos s o os mais populares pois eles podem ser montados ou desmontados O alicate geralmente encaixado no cabo de solda e o tamanho do cabo depende da corrente necess ria a ser transportada no circuito de soldagem Usualmente alicates s o especificados dependendo da corrente que eles devem transportar tendo um intervalo de 150 a 500 A Os alicates populares t m ranhuras nas garras que facilitam a fixa o do eletrodo em diferentes ngulos para uma f cil manipula o DND E b Figura 7 1 Acess rios para SMAW a Conectores para cabo b Al a para cabo c Alicate d Grampo de fixa o O grampo fio terra usado para conectar o outro terminal do circuito de soldagem as vezes parece com um alicate mas geralmente como um grampo C mas com se o espessa para evitar superaquecimento Ocasionalmente o grampo terra ajustado mesa de trabalho para evitar centelhamento Entretanto ele geralmente preso de uma forma que voc possa afroux lo para facilitar o seu desmonte A figura 7 1 mostra os diferentes acess rios descritos acima 7 1 2 Acess rios para Opera o de soldagem Os acess rios essenciais do operador incluem martelo de picar escov
8. base deve ser completamente fundida de modo a formar uma cratera de arco de profundidade suficiente de outra forma resultar uma cratera rasa Neste ltimo caso as gotas do metal vindas do eletrodo n o estar o em condi es de se fundir com o material base Estas gotas se depositadas no metal base apenas assentar o na superf cie sem qualquer fus o A soldagem resultante ser apenas uma camuflagem Para obter uma boa solda a profundidade de penetra o n o pode ser menor que 1 5 a 2 mm Em SMAW dependendo da corrente de solda a penetra o usualmente varia entre 1 5 a 5 mm Uma estimativa da penetra o pode ser feita ao observar se a profundidade da cratera Se durante a soldagem o arco for repentinamente extinguido ele deixa para tr s uma cratera de solda no material base que quando solidificada tem o mesmo tamanho que aquela durante a presen a do arco A penetra o normalmente se estende de 1 a 2 mm abaixo da superf cie da cratera 157 A profundidade da penetra o depende do calor adicionado no material base por unidade de tempo e portanto depende da corrente de soldagem Uma se o reta de uma chapa com v rios cord es de solda depositados com varias correntes podem mostrar a influ ncia da corrente de soldagem na profundidade da penetra o Corrente baixa Corrente excessiva a Mar Pe a de trabalho Figura 7 12 Efeito da corrente de soldagem na penetra o do cord o Correte correta A figura 7 1
9. condi es de servi o da junta resultante Para qualquer situa o dada o projetista deve encontrar a melhor junta do ponto de vista da facilidade da soldagem e performance satisfat ria em servi o 154 7 3 Circuito de Soldagem Um circuito el trico gen rico para SMAW est mostrado na figura 7 9 trabalho abo Figura 7 9 Diagrama do circuito para SMAW 7 4 Opera o em SMAW Uma vez que as conex es el tricas est o feitas e o eletrodo revestido est preso no alicate e o sistema est pronto para operar Os nicos ajustes necess rios antes de iniciar o arco s o os valores de tens o de circuito aberto TCA e a corrente de soldagem Num transformador de soldagem usualmente duas coloca es para TCA s o feitas e s o de 80 e 100 volts Um retificador ou um gerador de soldagem a TCA pode variar numa faixa em degraus de 3 a 6 volts que n o precisam necessariamente serem regulares A coloca o da TCA para uma fonte CC usualmente 10 a 20 menor que para um transformador de solda da mesma faixa de corrente A TCA selecionada dependendo do tipo de revestimento utilizado Os valores de corrente est o usualmente dispon veis em degraus de 5a 10 A e necessitam ser ajustados dependendo do di metro da alma do eletrodo A tabela 7 1 d a faixa de ajuste da corrente para diferentes di metros de eletrodo revestido usado para soldagem em a os de baixo carbono TABELA 7 1 Fonte de corrente para eletrodo revestido para
10. taxa de produ o ela n o recomendada para soldar componentes cr ticos ou estruturais s vezes fica dif cil de manter a largura de solda por este m todo Tamb m requer que os eletrodo sejam amarrados e alicates especiais para os segurar A Revestimento rea nua S E 5 6 mm A Corte A A Figura 7 30 Eletrodos revestidos para soldagem por m ltiplos arcos 7 8 3 Soldagem com M ltiplo Arco Em soldagem por m ltiplo arco feito com o uso de eletrodos g meos que s o separados um do outro como mostrado na Fig 7 30 e segurado em alicates especialmente projetadas que conduza a corrente separadamente a cada um dos eletrodo O espa amento S entre os eletrodo de 5 a 6 mm Rede S o conectadas duas fases aos dois eletrodos e a terceira fase para o material base como mostrado na Fig 7 31 S o mantidos tr s arcos de cada vez dois dos Fonte secund ria AN LEAD SS de tr s fases quais b e c s o estabelecidos entre cada eletrodo e o material base enquanto o terceiro a estabelecido entre os eletrodos Como resultado a taxa de fus o dos eletrodos e a produ o s o quase dobrados 1 2 3 bobinadoreator em compara o com a solda de arco simples O calor D CLAC entre eletrodos do arco melhor utilizado pois consome uma energia eletrodos ea pe a por quilograma de metal depositado de 2 75 Kwh em Contato magn tico de trabalho air vez de 3 5 a 4 Kwh em uma nica soldagem no arco
11. usar um arco muito curto no modo de transfer ncia de metal curto circuito conforme mostrado na figura 7 26 Para manter a po a de solda pequena os eletrodos empregados na soldagem sobre cabe a n o tem mais que 3 15 mm de di metro O eletrodo deve ser movimentado de 10 a 25 graus na dire o da solda com r pida manipula o do eletrodo para provocar uma r pida solidifica o do metal depositado Os movimentos do eletrodo comumente utilizados na soldagem sobre cabe a incluem oval tran ado e zig zag conforme mostra a figura 7 27 ES SS 2eN Res COUTO QN Tremido Oval Zig Zag Figura 7 27 Movimentos t picos de eletrodo na soldagem sobre cabe a uma boa pr tica usar eletrodos com revestimento b sico na soldagem sobre cabe a Este tipo de revestimento se funde a uma taxa mais baixa do que a alma do eletrodo e portanto prov uma barreira protetora ao metal fundido a ser projetado na po a de fus o isto tamb m resulta em menos salpico A corrente usada na soldagem sobre cabe a 20 a 25 mais baixa do que na soldagem plana Tamb m recomendado que o soldador deva jogar o cabo do eletrodo sobre seus ombros para evitar a puxada para baixo do peso do cabo Isto tamb m reduz a fadiga do bra o e da m o j que desta forma o peso do cabo est suportado pelos ombros 7 8 Variantes do Processo SMAW O processo SMAW feito normalmente com eletrodos revestidos com di metros maiores entre 2 5 e 6 3 mm usando de pequeno a m d
12. 149 7 Eletrodo Revestido Arco El trico Eletrodo Revestido SMAW um dos mais vers teis processos de uni o da ind stria e extensivamente usado no mundo inteiro Na ndia aproximadamente 10 da soldagem fabricada feita por este processo e mesmo nos pa ses mais avan ados como R ssia Estados Unidos Jap o e Europa Ocidental conta com aproximadamente 60 do metal depositado por este processo Seu uso est decrescendo vagarosamente mas esperado permanecer indispens vel para reparos e pequenos trabalhos Uma de suas caracter sticas atrativas seu baixo custo inicial para uma instala o na ind stria M quinas de solda para SMAW est o dispon veis e podem ser ligadas imediatamente se necess rio em cabeamento dom stica monof sica da sua popularidade mesmo para pequenos fabricantes 7 1 Equipamento O maior equipamento para SMAW a m quina de solda que pode ser um transformador de tens o um retificador de Corrente Cont nua ou um grupo motor gerador A sele o do equipamento depende da provis o para investimento inicial e da faixa de materiais a serem manipulados O tamanho e tipos de eletrodos que s o usados e a penetra o e a velocidade de soldagem utilizadas determinam o suprimento necess rio para o fornecimento de corrente As m quinas de soldagem empregadas para SMAW s o quase invariavelmente do tipo C C j que elas servem ao melhor prop sito em manter o arco el trico n o perturbado mesmo qua
13. 2 mostra a se o reta de tr s cord es de solda O cord o A foi depositado com uma corrente muito baixa o cord o B com uma corrente de soldagem apropriada e o cord o C com excesso de corrente Devido corrente de soldagem insuficiente na deposi o do cord o A surgiu falta de penetra o de fato o cord o dificilmente tem alguma dificuldade de penetra o O metal vindo do eletrodo apenas se fundiu na superf cie do material base As bordas da solda s o redondas caindo abruptamente no material base provendo um perfeito entalhe portanto formando pontos de concentra es de tens o Esse tipo de solda apresenta baixa resist ncia e um cord o como este pode se destacar completamente da superf cie do material base com impacto de uma talhadeira A borda do cord o B imerge suavemente no material base O material base foi apropriadamente fundido e uma mistura adequada do metal de solda do eletrodo e do material base d o uma boa penetra o de configura o desejada O uso de uma corrente excessiva para depositar o cord o C resultou numa for a excessiva no arco a cratera n o se encheu com o metal fundido do eletrodo Isto resultou em mordedura nas bordas do cord o de solda que reduziu a espessura do material base e consequentemente reduziu a resist ncia da solda e tamb m proveu pontos de concentra o de tens o Estes pontos s o especialmente perigosos no caso de fadiga e carga de impacto Para controlar a penetra o escolhemo
14. C Mo equipamentos de constru o de estradas caldeiras vasos de press o ligas a o para elos correntes chassis e estruturas de caminh o oleodutos de a o de alta resist ncia para a transmiss o de leo e de g s Tamb m recomendado para fabrica o soldada com temperatura de servi o de at 525 C 7 9 2 2 Revestimento Rut lico S o apresentados tr s categorias de eletrodo em fun o da composi o do arame da alma Categoria 1 A o com 0 5 de Mo IS E31422 A AWS E 7013 Al Revestimento espesso com rut lico solda em todas as posi es baixa liga eletrodo de a o com resist ncia de m dio a alto o cord o de a o depositado apresenta 0 5 de Mo O eletrodo fornece arco calmo baixo respingo e esc ria facilmente destac vel Solda junta de topo em canos ou tubos arco muito f cil iniciar e consequentemente recomendado para soldar tubos Produz cord o liso e com ondula es regulares Aplica es Recomendado para soldar a o que apresenta resist ncia de m dio a alto fornece cord o de a o de baixa liga com composi o de 0 5 Mo e 1 Cr e 0 5 de Mo Tamb m recomendado por soldar a os usados em caldeiras planta de for a refinarias de leo e nas estruturas das plantas de produtos qu micos e soldar tubula es que ir o trabalhar com temperatura de servi o de at 525 C 174 Categoria 2 A o com 1 2 Cr 0 5 Mo IS E31432C AWS E8013 B2 Revestimento espesso com rut lico solda em
15. Nb 610 AWS ASTM E318 15 Eletrodo com baixo carbono 19 13 Cr Ni com revestimento b sico estabilizado ao molibd nio ou ni bio com conte do de ferrita controlado entre 4 a 9 m xima resist ncia trinca na corros o e corros o inter cristalina O metal de solda tem excelente resist ncia trinca para temperaturas de at 850 C Aplica es Usado para soldar equipamento para moagem de papel e equipamento limpeza plantas qu micas que em contato com cidos sulf ricos sulfurosos clor dricos ac ticos f rmicos c tricos tart ricos etc equipamento de tintura planta de preserva o resistente ao calor em fundi o e equipamento de padaria Tamb m usado para soldar a os inoxid veis AISI 316 e 318 quando se necessita de m xima resist ncia corros o Categoria 5 IS MBOS MoL 610 AWS ASTM E316L 15 Revestimento de m dio a pesado solda em todas as posi es s o do tipo b sico apresenta boas caracter sticas de desempenho e remo o f cil da esc ria Tem uma composi o da alma do arame de a o 25 20 Cr Ni que fornece um deposi o de solda semelhante a composi o O eletrodo especialmente projetado para aplica es de altas temperatura onde s o necess rias maior estabilidade e resist ncia oxida o O metal de solda pode ficar com temperatura de at 1200 C em servi o cont nuo Aplica es Usado para soldar a os inoxid veis com 25 20 Cr Ni e outros tipos de a os resistente ao calor
16. Para soldar topo de molas pe as de forno de alta temperatura tubos pr aquecidos para caldeiras de alta press o e caixa de recozimento Tamb m usado para soldar a os de alto carbono e a os endurecido ao ar a os alto Mn a os da estrutura de fundi o e coura a de a os laminado Categoria 6 AWS E410 15 Revestimento pesado baixo hidrog nio solda em todas as posi es eletrodo especialmente projetado para soldar a os cromo ferr tico martens tico A solda depositada apresenta aproximadamente 13 Cr endurecida ao ar O endurecimento pode ser evitado preaquecendo e podem ter alivio de tens es Baixo respingo e esc ria facilmente destac vel Aplica es Usado para soldar grandes se es em estruturas de a os e conserto de pe as de fundi o como em constru o de turbina e para soldar a os cromo resistente corros o e fundi o de a o solda de baixo custo em talheres de a o inoxid vel pe as de bomba equipamento refinaria leo lavadoras carv o etc Tamb m usado para soldar em geral a os resistentes corros o e a calo 178 Categoria 7 IS MA01 611 Revestimento pesado baixo hidrog nio eletrodo de a o inoxid vel austen tico que deposita a o com 18 8 5 Cr Ni Mn A alma do eletrodo de a o doce e todos os elementos de liga est o na camada do fluxo A esc ria f cil de se remover e o cord o de solda liso O metal de solda tem excelente resist ncia ao calor at 900 C res
17. a o pesada como substitui es a fundi o pontes turbinas passes de raiz em juntas pesadas e contidas Tamb m usado para soldar a os que trabalhar o a temperaturas abaixo de zero at 33 C 7 9 1 6 Camadas especiais IS E922xxxP AWS E6027 Este tipo de eletrodo apresenta um revestimento de p f rreo super pesado destinado para altas penetra es em solda de topo de ngulo Em solda de topo pode ser usado em chapas de at 14 mm de espessa Por m s pode ser usado em posi es planas e horizontais 173 Aplica es Usado para soldar pratos para coberta pesadas estruturas etc pela t cnica de penetra o profunda evita chanfro e enchimento da junta Tamb m pode ser usado como corrida de fechamento selamento de raiz sem a necessidade de tirar a rebarba da raiz e deposita o filete de solda com penetra o al m da mesma como em vigas mestras de plat de ponte 7 9 2 Eletrodo para Soldar A os de Baixa Liga e de Alta Tens o Alguns dos eletrodos revestidos usado para soldar a os HSLA alta resist ncia baixa liga s o listados para algumas aplica es 7 9 2 1 Revestimento Celul sico IS E100224 AWS 7010 A1 Este um tipo de celul sico tem um revestimento leve solda em todas as posi es fornece uma esc ria de fina e quebradi a e boa penetra o O metal de solda depositado a o 0 5 de Molibd nio que tem boa ductilidade e resist ncia trincas Aplica es Usado para soldar canos
18. a o doce do tipo rut lico Di metro do eletrodo mm Escala de corrente A 2 0 40 70 2 5 60 100 3 15 90 140 4 0 140 200 5 0 160 220 6 3 240 320 Depois de ajustar a TCA e a corrente de soldagem a outra medida necess ria prever a prote o aos olhos antes de iniciar o arco no come o da soldagem 155 7 4 1 Inicializando o Arco El trico Para iniciar um arco necess rio ionizar um pequeno ponto onde a soldagem est prestes a come ar Isto particularmente verdade quando o material de base e o eletrodo est o frios Dois m todos s o normalmente utilizados para riscar um arco em SMAW Estes s o conhecidos como m todos tocar e retirar e arrastar No m todo tocar e retirar o eletrodo toca o material base no ponto desejado e rapidamente retirado para uma dist ncia de 3 a 4 mm Qualquer atraso de tempo causar um curto circuito causando fus o entre o eletrodo e o material base isso geralmente acontece com os novatos N o poss vel riscar um arco na primeira tentativa e portanto o procedimento pode ser repetido duas tr s ou mais vezes para iniciar um arco satisfatoriamente E S o pa l I i Eletrodo l Figura 7 10 M todo de abrir um arco em SMAW No caso do m todo de arraste para iniciar um arco o eletrodo riscado contra a pe a de trabalho num ponto desejado e isto ajuda na ioniza o de um pequeno volume de espa o em volta do ponto e tamb m alguns vapores de m
19. a SMAW Mesmo com o uso da m scara de solda um soldador pode ficar com dor na vista se ele soldar continuamente por longos per odo digamos de 6 a 10 horas A figura 7 2 mostra os diferentes acess rios necess rios para o soldador no SMAW a Junta b de ngulo c de Canto d Sobre posta e Mata junta de Buj o g Ranhura h Arestas de topo sobre posta paralelas Figura 7 3 Projeto de juntas para SMAW 7 2 Projeto de Juntas para SMAW Quase todos os tipos de juntas s o soldados por SMAW Isso inclui as juntas de topo sobrepostas ngulo ou T canto borda e solda de buj o Todos esses tipos de juntas est o mostradas na figura 7 3 Entretanto os tipos de juntas mais comuns para SMAW s o as de topo a sobreposta e a de ngulo ngulo de chanfro Espa amento da raiz Figura 7 4 Nomenclatura para prepara o de borda V 152 7 2 1 Juntas de Topo Quando a espessura do material n o excede 5 mm geralmente elas s o soldadas simplesmente colocando as bordas retificadas juntas uma da outra com espa amento de 1 a 2 mm Mesmo as chapas com espessura de 5 a 8 mm podem ser soldadas sem qualquer prepara o especial mas por m aumentando se o espa amento de 2 a 4 mm Este tipo de juntas referido como junta de topo reto Chafro q ai spa amento Figura 7 5 Prepara o de borda duplo V para chapa grossa Entretanto quando a espessura do material exceder 8 mm geralmente dif cil con
20. a de a o e m scara de soldagem para proteger o rosto O martelo de picar tem de um lado a forma de uma talhadeira e de outro lado pontiagudo para facilitar a remo o da esc ria A escova de a o usada para remover a esc ria presa firmemente dos lados dos cord es de solda Ela geralmente feita de pe as de arame de a o duro embutidas num bloco de madeira A m scara de soldagem um acess rio indispens vel para a soldagem continua e bem sucedida Ela n o s protege os olhos do operador da alta intensidade luminosa do arco el trico mas tamb m protege a face dos efeitos danosos dos raios infravermelhos e ultravioleta que s o emitidos pelo arco de soldagem A m scara de soldagem pode ser segura pela m o ou presa cabe a e pode ser ajustada para cima da cabe a quando for necess rio A cobertura projetada para cobrir a face inteira e a garganta A mascara tem uma janela de tamanho 12 x 5 cm que fica diretamente em frente aos olhos durante a 151 opera o de soldagem Na janela montado um vidro escuro de prote o capaz de filtrar 99 5 da radia o danosa do arco el trico A sele o apropriada do vidro de prote o essencial e est baseada no processo e no material a ser soldado Para a SMAW os n meros dos vidros de prote o mais populares s o de 9 a 11 embora vidros de at 14 podem ser usados com frequ ncia Martelo de picar Mascara ou capacete Escova de a o Figura 7 2 Acess rios do operador par
21. amente o ferro fundido e n o retira o carbono ou qualquer outro elemento do metal de base e os mant m macio e tenaz A solda depositada usinavel e a sua resist ncia tra o adequada para ferro o fundido Aplica es Usado para consertar fundidos quebrados e recupera superf cies desgastadas nos fundidos corrigindo os defeitos nos fundidos por usinagem soldando de ferro fundido aos a os etc
22. baixa liga a os com taxa relativamente alta de enxofre a os fundido e a os de composi o desconhecida Categoria 2 IS E611514 RJ AWS E7018 Revestimento de m dio a pesado baixo hidrog nio com p ferro solda em todas posi es estruturas de a os com resist ncia de m dia alta se es pesadas e juntas contidas em a os de alta resist ncia O metal de solda cont m aproximadamente 14 de mangan s que torna resistente trinca a quente e a frio mas tamb m sujeito tens es de triaxial Efici ncia de deposi o de aproximadamente 112 Aplica es Satisfat rio para soldar pontes maquinaria pesada tubo adutor turbina hidr ulica pe as pesadas de equipamento de remover terra e em geral para a o carbono e 175 a os de baixa liga para fabrica o onde ser o solicitadas condi es severas de servi o Tamb m recomendado para soldar a os que trabalharam baixas temperaturas de at 40 C Categoria 3 IS E611515 Hj AWS E7018 G Revestimento de m dio a pesado baixo hidrog nio com p ferro satisfat rio para a os que ser o usados a temperaturas abaixo de zero tais como vasos de press o oleodutos etc Os valores de impacto de charpy entalhe V s o bons baixas temperaturas de at 60 C O metal depositado de aproximadamente 112 Aplica es Usado para soldar a os de baixa liga como a os de Si Mn e a os que cont m at 1 de n quel Tamb m usado para soldar a os de alta res
23. ca o que podem incluir artigos de v rios tipos desde reparos at a constru o naval e fabrica o de vasos de press o Eletrodo usados para diversos processos de fabrica o s o descrito brevemente 7 9 1 Eletrodos para Soldagem de A os de Baixo Carbono Estes s o eletrodo muito bem desenvolvidos e s o comercializados sob diferentes nomes e marcas A maioria destes pertence aos tipos celul sicos rut licos e de revestimento b sico com ou sem p f rreo Pode ser usado com revestimento espesso como eletrodo de curto circuito que excelente para soldar na posi o vertical ascendente 7 9 1 1 Eletrodos com Revestimento Celul sico IS E100413 AWS E6010 Estes s o normalmente de revestimento fino em toda a sua extens o arco penetrante e forte e esc ria fr gil e fina satisfat ria para todas as posi es de trabalho O metal de soldagem depositado altamente d ctil Aplica es Oleodutos tanques vasos de press o componentes estruturais e trabalho de campo onde penetra o profunda necess ria Especialmente servido para oleodutos de press o dentro dos quais n o podem ser soldados pelo lado interno 7 9 1 2 Eletrodo Rut lico H tr s categorias principais de eletrodo revestido rut lico Categoria 1 IS E206411 AWS E6012 usado em todas as posi es com boa penetra o e com esc ria de f cil remo o quando fria f cil de operar em todas as posi es que inclusive vertical descen
24. chapas mantido de 2 a 4 mm Um cord o levemente espalhado com boa fus o das faces depositado ao longo das juntas e a altura do refor o limitado ao m ximo de 2 mm Se uma corrida de selagem for necess rio ser depositado ent o o trabalho interrompido o excesso de metal esmerilhado e a junta completamente limpa com escova de a o antes da soldagem Em uma uni o em V simples com chapa de 6 a 8 mm de espessura pode ser depositado apenas um cord o simples de solda Para se conseguir penetra o completa essencial ter fus o total das faces do chanfro O arco deve ser come ado no ponto S perto da borda do chanfro e ent o movido para dentro deste de forma a obter uma boa penetra o de raiz da solda O caminho da soldagem mostrado na figura 7 17 seguindo as setas 161 Figura 7 17 Movimentos do eletrodo numa junta de topo V simples Para conseguir uma boa penetra o na face do chanfro essencial manter um movimento lento e uniforme durante a soldagem Entretanto enquanto se movimenta de uma face do chanfro outra necess rio agilizar a soldagem para evitar queimar o material durante a solda Para espessuras de chapa maior que 8 mm necess rio ter mais que uma corrida de solda O primeiro ou passe de raiz deposita metal at uma altura de 4 a 5 mm com eletrodo de 3 15 a 4 mm de di metro Depois de limpar o passe de raiz o pr ximo cord o de solda feito com eletrodo de 4 a 5 mm de di metro A rea
25. da se o transversal F do cord o a ser depositado est usualmente relacionada com o di metro do eletrodo utilizado A figura recomendada para a rea da se o transversal do passe de raiz dado pela rela o ES AS Marais paira Capa aten a pda 7 4 Para os passes subsequentes a magnitude da rea da se o reta pode ser determinada pelo uso da seguinte equa o F 8 a IA Aa n a RN e R E e 7 5 Onde d o di metro do eletrodo em mil metros Fr 1 Passo de raiz a N 2 3 Passo de W enchimento i 4 Passo de EN acabamento Figura 7 18 Soldagem de topo ou soldagem m ltiplos passes Em soldagem de m ltiplos passes essencial limpar a esc ria e os salpicos antes de fazer os passes subsequentes e uma boa penetra o das faces do chanfro como mostra a figura 7 18 Ap s o enchimento do chanfro V o passe de acabamento ou passe cosm tico feito para dar uma boa e uniforme apar ncia com apropriado refor o Para fazer um passe de selagem o trabalho parado o metal de solda esmerilhado de modo manual ou com uma talhadeira pneum tica limpa com uma escova de a o e um cord o de selagem depositado Quando a solda n o for acess vel pelo lado reverso imperativo sel la completamente enquanto se deposita o passe de raiz 162 O procedimento de prepara o de juntas com chanfros duplo V o mesmo que os para simples V entretanto o trabalho tem que ser parado um n mero de vezes dependen
26. dente Aplica es Tanques de abastecimento munh o de engrenagem maquinaria mob lia de a o chassis de caminh o equipamento de fundi o eixos etc 171 Categoria 2 IS E307411 AWS 6013 usado em todas as posi es e fornece arco forte e liso com m dia penetra o Pouco respingo e esc ria de f cil remo o O eletrodo permite soldar depress es nas juntas Alta taxa de deposi o Aplica es Estruturas constru o civil tanques oleodutos pe as de maquinas chassis de autom vel moldura de janela maquinaria de fazenda etc Categoria 3 IS E307412 AWS E6013 usado em todas as posi es para trabalho estrutural Penetra o m dia menos respingos Esc ria f cil remo o Cord o liso e f cil operar em todas as posi es inclusive vertical descendente Aplica es Constru o civil vasos tanques e caldeiras oleodutos pontes vag es de estrada de ferro navios Oleodutos que trabalha sob press o n o podem ser soldados por dentro armazenamento de leo pain is de vag es de estrada de ferro caixa de bombeiros para locomotivas 7 9 1 3 P de ferro rut lico para eletrodos H tr s categorias principais destes revestimentos Categoria 1 IS E307512 AWS E7014 Um revestimento de m dio a pesado solda em todas as posi es cont m p f rreo que permite o uso de altas correntes que induz a uma produ o de soldagem mais alta com uma efici ncia acima de 110 O metal d
27. do da quantidade de corridas se o lado reverso tiver que ser soldado na posi o plana A prepara o de borda duplo V aplic vel s chapas com espessura acima de 12 mm O chanfro V enchido com solda m ltiplos passes em ambos os lados sendo que o n mero de corridas depende da espessura da chapa 7 7 1 2 Solda ngulo na Posi o Plana As soldas de ngulo s o feitas na posi o plana que s vezes s o conhecida como solda de posi o horizontal Uma pe a posicionada horizontalmente e a outra perpendicularmente a ela a solda depositada na interse o das duas partes em um lado ou em ambos os lados Soldas de ngulo apresentam geralmente pouca penetra o na raiz da solda e pouca fus o em uma superf cie Na soldagem de ngulo o eletrodo igualmente inclinado em rela o s superf cies horizontal e vertical Este ngulo entretanto pode variar de forma a distribuir o calor nas duas superf cies conforme mostra a figura 7 19 A NANA Figura 7 19 ngulos do eletrodo em soldas de ngulo Figura 7 20 Movimenta o do eletrodo em soldas de ngulo a Movimento do eletrodo para um nico passo b c movimento do eletrodo para passo de enchimento para m ltiplos passos Semelhante s soldas de topo as soldas de ngulo podem ser feitas com passes simples ou m ltiplos Solda de ngulo com comprimento de perna de at 8 mm s o usualmente feitas em passe simples Para iniciar a solda
28. do semi aquecido e com material base quente comparativamente f cil j que a emiss o eletr nica est facilitada pela alta temperatura do eletrodo material de base Antes de tentar reacender o arco essencial retirar completamente a esc ria do cord o de solda perto da cratera usando o martelo de picar O ponto deve ent o ser limpo com ajuda de uma escova de a o Cratera Figura 7 11 Reacendendo um arco interrompido O reacendimento do arco deve sempre ser tentado num ponto de 15 a 25 mm frente da cratera e frente do cord o de solda Uma vez que um arco est vel foi estabelecido ele movido em dire o cratera da solda onde mantido momentaneamente a encher a cratera e depois rapidamente se move na dire o desejada para encontrar a solda como mostrado na figura 7 11 O reacendimento do arco na frente da cratera feito para evitar aprisionamento de esc ria no metal de solda geralmente observado que o cord o de solda se torna largo e alto no ponto de reabertura e isto acontece devido a uma sobresoldagem da cratera Isto deve ser evitado o tanto quanto poss vel porque n o s m apar ncia mas tamb m fonte de defeito de solda como aprisionamento de esc ria porosidade e trincas 7 5 Fus o do Metal e Penetra o da Solda Para fazer uma boa soldagem essencial que uma fus o apropriada seja obtida entre o metal base e o depositado pelo eletrodo Para se conseguir isto a superf cie do material
29. e montada Comparando com a junta de topo a junta sobreposta tem as seguintes desvantagens 1 Perde se metal ao fazer se a sobreposi o ii Juntas sobrepostas em tubula es exigem que os tubos tenham di metros diferentes de forma que voc possa encaixar um no outro para se conseguir a superposi o Isto n o s acarreta obstru es ao fluido na tubula o mas tamb m permite uma solda ao inv s de duas a menos que tenha um grande di metro a permitir a entrada do soldador dentro dela Juntas sobrepostas n o s o recomendadas para chapas com espessura acima dos 10 Figura 7 7 Solda em junta sobreposta 2 543 mm mm 1 5 3mm ado 2 3mm ado N aa 45 1 5 3 ji E q 5 30045 p d 4 p3 d a Reto b Chanfro simples c Chafro duplo d Simples J e Duplo J Figura 7 8 Prepara o de juntas de ngulo 7 2 3 Soldas de ngulo Soldas de ngulo s o extensivamente utilizadas pelo processo SMAW Dependendo da espessura das chapas o membro vertical pode ter prepara o quadrada chanfrada ou junta J conforme mostra a figura 7 8 O objetivo da prepara o de junta permitir a necess ria penetra o e resist ncia Essas juntas podem ser obtidas num passe simples ou m ltiplos passes dependendo da espessura da chapa e da prepara o da junta A sele o da junta dos tr s tipos e suas variantes discutidas acima ser o governadas pela espessura e pelo alinhamento das partes envolvidas bem como do prop sito e das
30. e solda altamente d ctil Aplica es Usado para soldar oleodutos pressionados armazenamento de leo navios caldeiras vag es de estrada de ferro etc com alta velocidade de soldagem Tamb m usado para reparar a o de fundi o Categoria 2 IS 327512 K AWS E7024 um eletrodo com revestimento espesso com uma alta taxa de deposi o usa soldas em downhand em junta de topo e de ngulo bem como juntas de ngulo horizontais O eletrodo muito f cil de manipular e produz solda lisas com muito baixa perda por respingo A corrente de soldagem alta e pode ser usada para aumentar a produ o e a produtividade A efici ncia de deposi o quase 140 Pode ser usado como um eletrodo de toque Aplica es usado para soldar de estruturas pesadas como guindaste e vigas mestras de ponte rolantes em montagem de equipamento para remover terra pe as de maquinaria pesada etc 172 Categoria 3 IS E347512L AWS E7024 Eletrodo com revestimento de p de ferro muito espesso e com uma taxa de recupera o de metal de cerca de 210 recomend vel para alta velocidade de solda usando downhand em solda de topo de ngulo e filete de solda horizontal tamb m pode ser usado como um eletrodo de toque Aplica es til para alta velocidade para soldar estrutura pesada como guindaste e vigas mestras de ponte montagem de equipamentos fora de estrada e pe as de maquinaria pesada etc 7 9 1 4 Revestimento
31. etal s o liberados Estas condi es ajudam na abertura do arco mas mais f cil e geralmente adotado pelos novatos enquanto que o m todo de tocar e retirar d uma partida de solda limpa e preferido pelos soldadores mais experientes Ambos os m todos de inicia o do arco s o mostrados na figura 7 10 Tendo iniciado um arco est vel para se conseguir uma boa soldagem SMAW necess rio controlar o comprimento de arco Na soldagem SMAW os melhores resultados s o conseguidos com comprimento de arco de 2 a 4 mm alternativamente ele pode ser determinado pela rela o ESSA anais pasa a aaa aN 71 Onde L o comprimento do arco e d o di metro do eletrodo Em SMAW s o inevit veis pequenos movimentos na m o do soldador e a conseqiiente mudan as no comprimento do arco Isto leva mudan a na taxa de fus o do eletrodo e portanto pode afetar a consist ncia do cord o de solda Para evitar qualquer flutua o na taxa de fus o a m quina de soldagem que melhor se ajusta para este prop sito a de C C Uma vez que um arco est vel estabelecido ele permanece est vel at que o eletrodo esteja consumido ou o trabalho terminado Entretanto em tempos o arco el trico pode se extinguir devido a outras raz es com interrup o de energia da fonte Nestes casos o arco tem que ser reiniciado no ponto de interrup o ou em outro ponto no material base 156 7 4 2 Reacendendo o Arco El trico Reacender um arco com o eletro
32. gem de ngulo o arco riscado na superf cie horizontal a uma dist ncia igual a perna do ngulo mais 3 a 4 mm digamos a um ponto S e o eletrodo ent o segue o caminho indicado pelas setas na figura 77 20 a A solda n o deve come ar na pe a vertical ou no canto j que isto usualmente faz com que material de base n o seja fundido e aparecer falta de fus o na raiz Quando se faz uma solda de ngulo m ltiplos passes o primeiro passe feito com eletrodo de 3 15 mm a 4 mm de di metro sem oscila o o que assegura boa penetra o na raiz da solda Para os passes subsequentes o eletrodo movimentado nos padr es mostrados na figura 7 20 b e c 163 7 7 1 3 Soldagem de Enchimento A soldagem de enchimento consiste em sucessivas camadas superpostas de cord o de solda usada na recomposi o de pe as quebradas ou desgastadas no reparo de defeitos de usinagem ou para fazer protuber ncias localizadas numa pe a e para enchimento de grandes cavidades quando se es espessas s o soldadas Dependendo do espa o a ser enchido uma soldagem de enchimento pode ser feita em camadas simples ou camadas m ltiplas Ruim b NS SS ES Figura 7 21 Cord es depositados numa soldagem de enchimento Para depositar uma solda de enchimento a superf cie completamente limpa antes de depositar o primeiro cord o na borda da superf cie usando cord o estreito ou levemente espalhado Isto seguido pelos passes subsequentes c
33. io comprimento de arco Entretanto existem umas poucas variantes do processo as mais t picas incluem 1 Soldagem com eletrodo por contato curto circuito 11 Soldagem com feixe de eletrodos m ltiplos eletrodos ii Soldagem com arco m ltiplo iv Soldagem com eletrodo maci o 7 8 1 Soldagem com Eletrodo por Toque Curto Circuito 2 Soldagem com eletrodo por curto circuito comparativamente uma t cnica mais nova que ajuda a melhorar a taxa de produ o e a qualidade da solda Na soldagem com eletrodo por curto circuito o arco iniciado de modo usual mas assim que um arco est vel seja estabelecido o eletrodo levado em dire o ao material de base de forma que o revestimento o toque O eletrodo movido ent o no curso desejado enquanto o revestimento permanece em cont nuo contato com o material base O eletrodo inclinado de 10 a 15 graus em rela o a vertical na dire o da solda 167 O sucesso da soldagem com eletrodo por toque est baseado no fato que a taxa de fus o do material de revestimento mais baixa que o da alma do eletrodo Isto prov uma barreira de prote o ao redor do arco e o material transferido por esta passagem protegida O comprimento de arco pode ser manipulado pela press o exercida sobre o eletrodo A taxa de avan o do eletrodo dever ser tal que o metal fundido esc ria e a guia n o fundida pelo revestimento esmigalhado s o deixados para tr s e o eletrodo n o fica em curt
34. ist ncia para trabalho de constru o pesada sujeito a carregamento din mico Categoria 4 IS E61122A AWS E7018 Al Revestimento de m dio a pesado baixo hidrog nio eletrodo com p ferro que d ductilidade e resist ncia trinca deposita a o com 0 5 Mo D uma efici ncia de metal depositado de aproximadamente 106 Aplica es Usado para soldar a os com 0 5 Mo e a os com 1 Cr 5 Mo oleoduto sujeito alta temperatura tubos e plantas de caldeira onde resist ncia a trinca necess ria Tamb m recomendado para soldar componentes sujeitos temperatura elevada de at 525 C Categoria 5 IS E61131D AWS E9018 B3 Revestimento de m dio a pesado solda em todas as posi es baixo hidrog nio eletrodo com p ferro que deposita a o com 2 25 Cr 1 Mo com uma efici ncia de metal depositado de aproximadamente 106 Aplica es Recomendado para soldar a os HSLA contendo 2 25 Cr 1 Mo usado em caldeiras plantas de for a refinarias de leo e em estruturas de plantas de subst ncia qu mica e em tubos sujeitos temperatura elevada de at 600 C Categoria 6 IS MDO1 611 AWS E502 16 Revestimento de m dio a pesado solda em todas as posi es baixo hidrog nio eletrodo com p ferro que deposita a o com 5 Cr 0 5 Mo Precisa de ser mantido seco Aplica es Usado para soldar em refinarias de leo casa de for a e plantas qu micas onde s o usados a os de 5 Cr 5 Mo 176
35. istente corros o em atmosfera normal gua do mar e cidos fracos tem uma efici ncia de deposi o de aproximadamente 135 Aplica es especialmente projetado para soldar a o austen tico Mn 12 Mn at a o doce que produz trincas em juntas em a os dif cil de soldar e a os de altas liga inclusive armadura chapeie e conserta trincas em a os fundido austen tico Mn em pe as superficiais sujeito ao desgaste e a trinca por exemplo agulha de chave de desvio em ferrovia em a os de dif cil soldar antes de fazer o endurecimento superficial etc 7 9 4 Eletrodo cobertos por Soldar ferro Fundido Raramente soldado ferro fundido em fabrica o normal por m frequentemente necess rio sold lo para consertos urgente ou de emerg ncia Foram desenvolvidos duas categorias eletrodo revestido para ser usado em tais situa es e tais eletrodos s o discutidos nesta se o Categoria 1 AWS E Ni Cu B Um revestimento leve a base de grafite solda ferro fundido sem preaquecer e a solda fornece usinabilidade ao ferro fundido O eletrodo fornece um dep sito de monel Ni Cu Aplica es Este eletrodo especialmente projetado para conserto de fundidos quebrados enche e corrige as superf cies com defeitos une ferro fundido para o a o etc Categoria 2 AWS E NiCD Um revestimento leve que deposita n quel Especialmente utilizado para soldar ferro fundido frio O n quel depositado no cord o solda une complet
36. m a m xima penetra o N o h perigo do metal fundido escorrer para fora da po a de fus o tamb m conveniente observar o progresso da soldagem nessa posi o A maioria das soldagens em galp o s o feitas na posi o plana Dispositivos bem elaborados chamados posicionadores s o empregados para girar as pe as e traz las para a posi o de soldagem plana L 10 2 i Eletrod PAIS l letrodo Eletrodo 2 E l 1 T t Trajet ria i rajet ria o l I E 30745 Eletrodo a H 6 9mm b bd ur E e A e ME a TT 15 mm H 69 Tinha neta Movimento hesitante e Figura 7 16 T cnicas de soldagem SMAW na posi o plana a Eletrodo reto b Eletrodo inclinado N o h regra definida para o ngulo ao qual o eletrodo deve ser mantido entretanto mantido usualmente a 90 graus em rela o ao material de base com eletrodo inclinado de 10 a 25 graus na posi o de soldagem conforme mostra a figura 7 16 A sele o deste ngulo depende dos ajustes de tens o e corrente na m quina de solda e da espessura do material base O t pico movimento do eletrodo na posi o plana s o ambos os movimentos cord o reto ou cord o tran ado conforme mostrado na figura 7 16 c Soldagem plana usada principalmente para soldas de ngulo de topo e soldas de revestimento 7 7 1 1 Soldagem Plana para Juntas de Topo Soldagem de topo quadrada empregada para espessura de chapa de at 5 mm e o espa amento de
37. mento de arco bem curto Os movimentos t picos de eletrodo s o o oval o C com oscila o nos terminais do C ou movimento tran ado Os maiores movimentos a serem evitados no movimento dos eletrodos s o a extin o do arco a perda da coluna do arco e o reacendimento sem limpeza do material de solda Os movimentos oscilat rios que s o usados na soldagem vertical ascendente podem tamb m ser aplicados na soldagem vertical descendente O maior problema na soldagem vertical descendente o fato que a esc ria geralmente corre na frente da po a de fus o e nela fica aprisiona Isto tamb m resulta em pouca penetra o A soldagem vertical descendente deve entretanto dever ser evitada quando objetivo principal a resist ncia da solda Em soldagem vertical m ltiplos passes comum depositar se o passo de raiz por soldagem vertical descendente seguido da soldagem vertical ascendente para os passos subsequentes Soldagem extensivamente usada na soldagem de tanques de armazenamento tubula es e reservat rios Pe a de 7 e Figura 7 26 Transfer ncia de metal na olaga sobre cabe a 166 7 7 4 Soldagem Sobre Cabe a A soldagem sobre cabe a n o somente a mais dif cil de se conseguir devido a po a de fus o estar na posi o de cabe a para baixo e o metal tende constantemente a cair mas tamb m a mais perigosa devido ao centelhamento e aos respingos Para uma soldagem sobre cabe a bem sucedida entretanto essencial
38. ndo a m o do soldador inadvertidamente perturbada temporariamente Dos tr s tipos b sicos de m quinas de soldagem cada uma tem suas vantagens A m quina de solda de C C muito vers til na soldagem de uma variedade de metais em qualquer espessura desejada Ela permite uma opera o port til e usa de maneira eficiente uma grande variedade de eletrodos revestidos O transformador de soldagem tem o custo inicial mais baixo bem como o mais baixo custo de opera o e manuten o Ela n o tem partes m veis portanto sua opera o silenciosa A m quina de solda retificadora C C tem um projeto simples e combina as vantagens de um transformador de soldagem e de um conjunto de soldagem C C 7 1 1 Acess rios dos Equipamentos Os acess rios para os equipamentos para m quinas de solda incluem cabos conectores alicates cabos terra Os cabos que transportam a corrente no circuito de soldagem s o bastante flex veis e s o feitos geralmente de cobre e alum nio Esses fios s o muito finos 0 2 mm de di metro e para constituir os cabo estes fios enrolados entre 800 e 2500 fios dependendo da capacidade de transporte de corrente do cabo Cabos de alum nio s o mais leves e pesam somente um ter o dos cabos de cobre mas sua capacidade de transporte de corrente menor sendo cerca de 60 em rela o aos cabos de cobre 150 Os conectores de cabos s o usados para aumentar o comprimento dos terminais de soldagem devem ter o tamanho
39. o Maci o 2 Outro modo para aumentar a taxa de produ o na soldagem usar eletrodos maci os com di metro variando entre 8 a 19 mm e tendo um comprimento de no m ximo um metro Estes eletrodos s o constru dos especificamente para opera es de reparo e obviamente precisam de correntes de soldagem altas Estes eletrodos s o t o grandes e pesados que n o poss vel us los de modo manual normal eles s o segurados por manipuladores para os alimentar ao material base Um desenho esquem tico apresentado na Fig 7 32 EFixador do eletrodo Manipulador do eletrodo letrodo maci o IPO AS Fundido A siena Figura 7 32 Desenho Esquem tico para uso de eletrodos maci os A tabela 7 3A lista v rios tamanhos eletrodos maci os de cobre as correntes exigidas aproxima o tamanho da po a de fus o e taxa de deposi o atingida 170 Tabela 7 3 Dados para eletrodos maci os Tamanho do eletrodo Faixa de Tamanho da Raz o de metal Di metro mm Comprimento Corrente com po a de solda depositado mm dcep A cm kg hr 8 610 300 500 15 40 4 5 10 610 400 600 40 65 7 0 13 760 600 950 65 130 11 5 16 760 600 1500 130 230 20 5 19 915 1200 2100 230 390 27 0 7 9 Aplica es para o SMAW Aplica es do processo de SMAW s o variados e largamente usado Dependendo dos eletrodos revestidos dispon veis encontram uso extensivo em todas as especializa es nas ind strias de fabri
40. o circuito na po a de fus o A largura de solda pode ser controlada pela press o sobre o eletrodo na dire o de solda tanto maior a press o menor a gota de solda Eletrodos usados para soldagem por curto circuito normalmente s o do tipo rut lico e com variados tipos de revestimento b sico e espessos O revestimento espesso essencial para assegurar bordas n o fundidas com que estabilizam a t cnica de soldagem por curto circuito Soldando por eletrodo a curto circuito a penetra o mais profunda do que a alcan ada pelo m todo convencional isto devido a concentra o de calor dentro de uma pequena rea protegida pelo revestimento passagem n o fundida Isto resulta em maior taxa de produ o cerca de 50 Soldagem p r curto circuito aplic vel a solda sobre cabe a simples solda filete e de topo Figura 7 28 como tamb m solda tran ada e solda de canto O m todo pode ser usado para solda m ltiplos passes mas com efici ncia reduzida Eletrodo Pe a de trabalho Figura 7 28 Soldagem por eletrodo a curto circuito utilizado na solda de ngulo 7 8 2 Soldagem com Feixe de Eletrodo m ltiplos eletrodos Na soldagem com feixe de eletrodos empregado para aumentar a taxa de deposi o de metal Dois a seis eletrodos podem ser agrupados com finos arames em tr s ou quatro lugares ao longo dos seus comprimentos e o topo se mant m nu sem revestimento no local por onde ser o presos como mostrado na Fig 7 29
41. plicado a uma borda enquanto os padr es g e h s o teis quando o calor deve ser aplicado no meio da solda Para termos um cord o consistente essencial que o balan o do movimento de tran agem seja mantido constante Podemos obter uma solda correta bem penetrada sadia e de alta qualidade somente se os movimentos do soldador forem bem controlados em todas as tr s dire es e s se consegue isso atrav s da pr tica e experi ncia 7 7 Posi es de Soldagem Dependendo da posi o durante a soldagem as soldas s o classificadas em quatro grupos b sicos isto solda plana horizontal vertical e sobre cabe a De acordo com as normas internacionais a soldagem plana a solda em qualquer dire o em uma superf cie horizontal uma solda horizontal uma corrida horizontal em uma superf cie vertical uma solda vertical aquela que feita verticalmente em uma superf cie horizontal e uma solda sobre cabe a aquela depositada acima da cabe a do soldador Todas essas posi es de soldagem est o mostradas na figura 7 15 TOTA x b o Figura 7 15 Diferentes posi es de soldagem a Plana b Horizontal c Vertical d Sobre cabe a 160 7 7 1 Soldagem Plana A soldagem plana a posi o de soldagem mais utilizada De fato a soldagem que n o feita nesta posi o dita como soldagem fora de posi o Esta posi o a mais popular pois requer menos habilidade para se produzir boa solda co
42. rinca pela corros o corros o qu mica e corros o intra cristalina O metal de solda tem grande resist ncia a trinca sob temperatura de at 850 C Aplica es Usado para soldar a os inoxid veis 18 8 Cr Ni Mo Nb ou Tit nio tais como AISI 318 equipamento destinado ao moagem de papel equipamento de alvejando plantas qu micas equipamento de tintura planta de preserva o fundi o etc tamb m pode ser usado para soldar a os de n o estabilizado dos tipos AISI 316 e 317 Categoria 3 IS MB01 Nb 610 AWS ASTM E 347 15 Eletrodo de a o inoxid vel com baixo carbono 19 10 Cr Ni estabilizado ao ni bio com revestimento b sico com conte do de ferrita controlado entre 4 a 9 m xima resist ncia trinca corros o e pode ser usado para elevada temperatura de at 800 C Estabiliza o pelo Ni bio previne precipita o de carboneto na faixa de temperatura de 425 C at 843 C A solda apresenta excelente resist ncia trinca Aplica es Usado para soldar a os AISI 321 e 347 Geralmente usado para soldar a os 18 8 de Cr Ni estabilizados com tit nio ou ni bio Tamb m recomendado na fabrica o de equipamento para subst ncia qu mica industria de processamento de alimento e ind strias de aeronave para soldar turbinas g s e equipamento para ind stria de sab o Tamb m 177 pode ser usado para soldar a os inoxid veis instabilizado por exemplo AISI 301 302 304 e 308 Categoria 4 IS MB02 Mo
43. s uma corrente de soldagem de acordo com o di metro e tipo de eletrodo Entretanto para soldagem plana para juntas de topo em a o baixo carbono a corrente de soldagem pode ser determinada grosseiramente atrav s das seguintes rela es LE AOS 60 drini ur Pa a Ca a 1 2 T gt 20 F 6d di iei a E EAE aa 7 3 Onde I a corrente de solda em amp res e d o di metro do eletrodo em mm A corrente de soldagem necess ria para o eletrodo com revestimento fino mais baixa que aquelas para eletrodos com revestimento espesso A corrente tima para um dado eletrodo e material base pode ser achada por tentativa e erro ao depositar se um n mero de cord es usando se as equa es 7 2 e 7 3 A cratera do arco e a apar ncia do cord o podem prover uma refer ncia adequada para o ajuste da corrente apropriada Altas correntes s o necess rias para se es espessas e tamanho de eletrodo grande para se obter a penetra o desejada devido s espessas se es agirem como eficientes sorvedouros de calor Primeiramente um tamanho de eletrodo para uma dada espessura de chapa deve ser 158 escolhido e ent o combina se com eles a corrente de soldagem A tabela 7 2 d a guia para escolha de di metros de eletrodos para soldagens em juntas de topo em chapas de a o TABELA 7 2 Sele o de di metros de eletrodo para juntas de topo em chapas de a o Espessura do Metal mm 0 5 1 5 1 5 3 3 5 5 8 8 12 12 20 e acima
44. seguir penetra o na borda reta As bordas s o preparadas por usinagem na configura o V conforme mostrado na figura 7 4 Quando a espessura da chapa muito grande usualmente acima de 20 mm melhor ter uma prepara o de borda tipo duplo V conforme mostra a figura 7 5 Isto ajuda a obter boa qualidade de solda sem distor o Espessura Di metro da chapa do eletrodo Prepara o da junta mm mm 3 4 s o dd ZZA NNS o E Figura 7 6 Prepara o de junta para solda topo O espa amento de raiz feito de forma que permita penetra o total enquanto que a face da raiz evita vazamento de solda devido excessiva concentra o de calor nas bordas afiadas O ngulo do chanfro depende da fus o apropriada dos lados com metal de solda do eletrodo selecionado para permitir a completa limpeza da esc ria da raiz e dos cord es afetados A figura 7 6 mostra varia es de espessura de chapas usadas para junta de topo reta simples V e juntas duplo V 153 7 2 2 Juntas Sobrepostas Uma junta sobreposta aquela em que as chapas se sobrep em umas s outras Este tipo de junta n o muito recomendada e n o deve ser usada a menos que seja necess rio Quando for adotada este tipo de junta a sobre posi o deve ter entre de 3 a 5 vezes a espessura da chapa t As soldas s o feitas em ambos os lados como mostrado na figura 7 7 necess rio que seja feita uma limpeza nas juntas e as chapas s o facilmente alinhada
45. strados na figura 7 13 Eletrodo Movimento de alimenta o mergulho Cord o de solda l ovimento dantas de avan o Movimento Pe a de trabalho Figura 7 13 As tr s movimenta es do eletrodo durante a soldagem lateral tecimento Quando o arco avan a sem oscila o tecimento lateral o comprimento do cord o usualmente 1 a 2 mm a mais que o di metro do eletrodo O cord o assim obtido chamado de cord o filetado A movimenta o tran ada tecimento durante a solda usado quando necess rio um cord o espalhado ou tran ado Cord es tran ados s o normalmente usados quando s o feitas soldas de topo e de ngulo 159 O tran amento tecimento pode ser feito em v rios padr es dependendo do tipo de solda da prepara o da junta e da habilidade do soldador A figura 7 14 mostra diferentes padr es de tran amento que s o usados pelos soldadores para produzir boas soldas As soldas mostradas na figura 7 14 A e I s o as mais usadas em soldagens de topo Os padr es de tran amento para soldas de ngulo dados na figura 7 14 D e G s o os mais apropriados TII d EA e b l 3 R o O wm O Figura 7 14 Padr es de movimenta o de eletrodo Os padr es a e e s o usados onde mais calor necess rio ser aplicado em ambos os lados da junta o padr o b particularmente adequado para chapa grossa O padr o f particularmente adequado quando mais calor deve ser a
46. todas as posi es baixa liga eletrodo de a o com resist ncia de m dio a alto o cord o de a o depositado apresenta 1 2 Cr 0 5 Mo O eletrodo fornece arco calmo respingo desprez vel e esc ria facilmente destac vel Arco f cil de inicializar para soldar junta de topo em canos ou tubos recomendado para soldar tubos Aplica es Usado para soldar tubos e estruturas de caldeiras plantas de for as refinarias de leo e plantas qu micas que ir o trabalhar com temperatura de servi o de at 550 C Categoria 3 A o com 2 25 Cr 1 Mo IS E31431 D AWS E 9013 B3 Tem caracter sticas semelhante a categoria 2 a n o ser pelo dep sito do cord o de a o de 2 25 Cr 1 Mo Aplica es Usado para soldar tubos e estruturas de caldeiras refinarias de leo e plantas qu micas que ir o trabalhar com temperatura de servi o de at 600 C 7 9 2 3 Eletrodo Revestimento b sico Eletrodo usado para soldar a os de HSLA s o usados para aplica es t picas s o descrito debaixo as seis categorias Categoria 1 IS E611514H AWS E 7016 Revestimento de m dio a pesado solda em toda as posi es eletrodo de baixo hidrog nio satisfat rio para soldar a o fundido dif cil soldar a os com alto carbono e enxofre e a os de composi es desconhecidas O metal de solda altamente resistente a trinca Aplica es Usado por soldar pe as de a o com alto carbono a o com alto carbono at a o doce a os de
47. uidadosamente estudados para se conseguir uma completa uni o entre o material base e as corridas precedentes como mostrado na figura 7 21 Se os dois cord es de enchimento adjacentes s o separados por uma depress o figura 7 21 b ent o o enchimento n o ser cont nuo e portanto pode ser insatisfat rio Antes de se depositar o pr ximo cord o os cord es j depositados devem ser completamente livres de escoria com ajuda de talhadeira e de uma escova de a o No enchimento de m ltiplas camadas cada conjunto de cord es de solda que formam uma camada devem ser completamente limpos antes de depositar a pr xima camada Cuidado deve ser tomado na limpeza de cord es depositados com eletrodos que tenham enchimento espesso j que eles produzem mais esc ria que permanecem grudados nas depress es e nas mordeduras Depois de completar uma camada de cord o de enchimento a pr xima camada de cord es deve ser depositada atrav s da primeira camada para produzir um padr o transversal 7 7 2 Soldagem Horizontal A taxa de metal depositado na soldagem horizontal parecida com depositada na soldagem plana portanto ela muito usada Esta posi o de soldagem encontrada mais comumente na soldagem de vasos de press o e reservat rios A prepara o da borda usualmente de chanfro simples Para evitar que o metal escorra pela borda inferior da chapa a mesma n o chanfrada Pela mesma raz o a inicia o do arco feita na borda hori
48. zontal da chapa inferior e ent o movido para a face chanfrada enquanto movimenta o eletrodo para tr s conforme mostrado nas posi es 1 2 e 3 na figura 7 22 Em chapas mais grossas do que 8 mm as soldas s o depositadas em m ltiplos passes Os movimentos preferidos para os eletrodos na soldagem horizontal s o as do tipo C J O e tran ado O ngulo do eletrodo com a horizontal est entre 5 e 25 graus com a ponta do eletrodo apontada para cima para reduzir efeito da gravidade no metal fundido e a inclina o da dire o de soldagem de 10 a 25 graus conforme mostrado na figura 7 23 164 32 Macio Eletrodo a Posi es do eletrodo b Movimento do eletrodo Figura 7 22 Posi es de eletrodos e movimentos na soldagem horizontal Eletrodo Eletrodo Eletrodo a Primeiro passo b Segundo passo Cord o reto c Terceiro T pico movimento do passo eletrodo para b e c Figura 7 23 Inclina es de eletrodo na soldagem horizontal O escorrimento da po a de fus o pode ser evitada mantendo se o comprimento de arco curto e um r pido movimento de eletrodo maior que na posi o plana O r pido movimento de eletrodo ajuda no r pido resfriamento do metal depositado e isso diminui a chance da po a de fus o cair Uma soldagem horizontal impr pria leva a mordeduras e superposi es conforme mostrado na figura 7 24 Rebaixo Figura 7 24 Soldagem horizontal inadequada Cord o derramado E Sobreposi
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