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Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos. Aula 29 Introdução à soldagem por Arco Elétrico Soldagem por Eletrodo Revestido
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Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos Aula 29 Introdução à soldagem por Arco Elétrico Soldagem por Eletrodo Revestido Fonte: Marques, Paulo Villani. Soldagem: Fundamentos e Tecnologia. Belo Horizonte: UFMG, 2005
Arco Elétrico • Definição : descarga elétrica mantida através de um gás ionizado, iniciada por uma quantidade de elétrons emitidos do eletrodo negativo (catodo) aquecido e mantido pela ionização térmica do gás aquecido.
Fontes de soldagem (máquinas de solda) • São máquinas que permitem a obtenção do arco elétrico em baixas tensões (10 a 50 V) e altas correntes (40 a 500 A), sendo utilizada em soldagem nos processos Eletrodo Revestido, MIG/MAG, TIG, Arco Submerso, Plasma e Eletroescória.
Tipos de máquinas • Transformador: máquina simples que reduz a tensão de entrada para a tensão de trabalho. Utilizada em processos em que se pode utilizar a corrente alternada. Aplicações de pequeno porte e pequena responsabilidade, com eletrodo revestido.
Tipos de máquinas • Retificador: Converte a corrente alternada em corrente contínua. A corrente contínua é mais adequada á grande maioria dos processos. • Multiprocessos: Trabalham tanto com CC, como CA e são aplicadas a diferentes processos de soldagem, como MIG/MAG, TIG, ER.
Fator de Trabalho - FT Indica o percentual de tempo de arco aberto num ciclo de soldagem. O tempo máximo de ciclo é determinado pelo fabricante, geralmente estabelecido em 5 ou 10 minutos. FT é tabelado em função da corrente. Valores fora da tabela podem ser obtidos por interpolação linear. Exemplo de especificação de FT
Arco elétrico com Eletrodo Revestido • Processo desenvolvido no início do século XX por Oscar Kelljberg, consiste da condução elétrica por um eletrodo metálico até a formação do arco com a peça (metal base). • O FLUXO é obtido por material que reveste o eletrodo. • O eletrodo é consumido na forma de metal de adição.
Eletrodo Revestido • O eletrodo é formado por uma “alma” de 250 a 500 mm de comprimento (o mais usual é 350 mm), com diâmetro de 2 a 8mm • O revestimento é formado por minerais (argila, fluorestos, carbonatos) ou outros materiais (celulose e ligas metálicas) capazes de melhorar as condições de soldagem
Funções do Revestimento • Função elétrica: Tornar o ar entre o eletrodo e a peça melhor condutor, o que permite estabelecer e manter o arco estável. • Função metalúrgica : Formar uma cortina gasosa que envolve o arco e o metal em fusão, impedindo a ação prejudicial do ar (oxigênio e nitrogênio) e também adicionar elementos de liga e desoxidantes, para diminuir as impurezas. • Função física: Guiar as gotas de metal em direção à poça de fusão, facilitando a soldagem nas diversas posições. Atrasar o resfriamento do cordão através da formação da escória, proporcionando melhores propriedades mecânicas à solda.
Classificação AWS de ER E-XX(X)YZ EEletrodo XX(X) Resistência mínima à Ruptura por Tração, em 1000 psi. Y As posições que o eletrodo pode ser empregado 1 -> Todas as posições 2 -> Horizontal e Plana 3 -> Plana 4 -> Vertical descendente, Plana, Horiz. e Sobrecabeça Z Tipo de corrente empregada, penetração do arco, natureza do revestimento, etc.
Tipos de Revestimentos Os tipos mais comumente empregados são: • Rutílico, • Básico e • Celulósico. Ácido e Oxidante são outros tipos menos empregados devido à sua baixa penetração e, consequentemente menor resistência mecânica. Os oxidantes são utilizados quando o principal objetivo é o estético.
Tipos de Revestimentos Rutílico • Contém cerca de 50% rutilo (óxido de titânio) com pequenas porcentagens de celulose e ferro ligas. • É usado em fina e média espessura, onde se requer bom acabamento. • Sua escória é de fácil remoção.
Tipos de Revestimentos Básico • É constituído de 70 % de sais de cálcio, sob a forma de carbonatos e fluoretos; 20 % de ferro-ligas (FeTi, FeMn e FeSi), podendo ter até 10 % de pó de ferro, • Tem boas propriedades mecânicas, • Dificilmente apresenta trincas, • Exige mais habilidade do operador em relação ao rutílico, • Solda em qualquer posição, principalmente em CCPI,
Tipos de Revestimentos Básico • É o eletrodo mais indicado para a soldagem de peças de grande espessura, de aços muito impuros, de alto teor de carbono ou baixa ligas, aços de alta resistência, com alto enxofre; • Pode ainda ser aplicados na soldagem de ferro fundido maleável e aços para molas, • Proporciona junta de grande resistência.
Tipos de Revestimentos Básico • Absorve facilmente a umidade do ar. Por isso, é importante guardá-lo em estufa apropriada, após abrir a lata.
Tipos de Revestimentos Celulósico • São constituídos de 30 % de celulose 30 % de óxido de titânio, 30 % de escorificantes à base de sílica e 10 % de ferro-ligas desoxidantes; • É muito usado para soldagem onde: • A penetração é muito importante; • As inclusões de escória são indesejáveis. • Solda de tubulação e estruturas de aço doce são suas principais aplicações.
Bibliografia • Marques, Paulo Villani. Soldagem: Fundamentos e Tecnologia. Belo Horizonte: UFMG, 2005. • Cenni, Mário Agostino. Eletrodos Revestidos. ESAB. • Apostila Tecnologia de solda – processo tig e eletrodo revestido. Recife: SENAI-PE, 2001. • Notas de aula do professor Aldemi. IFG.
