Aula mecânica e eletromecânica tecnologia da soldagem cópia

PÚBLICO OBJETIVO CONTEÚDO ESTRATÉGIA AVALIAÇÃO
ALUNOS DOS
CURSOS TÉCNICO
EM MECÂNICA E
ELETROMECÂNICA
APLICAR O
CONHECIMENTO
TEÓRICO
ADQUIRIDO
SOBRE A
TECNOLIGIA DA
SOLDAGEM
COLOCANDO-OS
EM PRÁTICA NO
DIA A DIA
PROFISSIONAL
1 - PROCESSOS DE
SOLDAGEM –
2 subtópicos
2 - BRASAGEM E
SOLDABRASAGEM /
3 - JUNTA SOLDADAS /
4- TERMINOLOGIS E
SIMBOLOGIA /
5 -METALURGIA DA
SOLDAGEM –
4 subtópicos
6- RESISTÊNCIA
ESTRUTURAL DA
JUNTA SOLDADA –
5 subtópicos
7 – CONTROLE DE
QUALIDADE – 9
subtópicos
8 – SEGURANÇA E
HIGIENE
APRESENTAÇÃO
POWER PPOINT
TRABALHOS
22/02
05/04
26/04
17/05
VIDEOS
EDUCATIVOS
AVALIAÇÃO
INDIVIDUAL
08/03
05/04
26/04
17/05
DISCUSSÃO E
DEBATES
DIAGNOTICA
Participação do
Aluno
PLANO DE AULA
MATÉRIA: TECNOLOGIA DA SOLDAGEM
ESCOLA TÉCNICA VALE DOS CARAJÁS

INTRODUÇÃO
Histórico da Soldagem
 1865, o inglês chamado Wilde obteve a primeira patente de soldagem a arco elétrico;
 1890, N.G. Slavianoff (Rússia) e Charles Coffin (EUA) independentemente desenvolveram
soldagem com eletrodo metálico nu;
 1904, Oscar Kjellberg, engenheiro sueco, precisava melhorar a qualidade dos trabalhos, inovou
o eletrodo revestido;
 1940, Hobart and Devers, uso arame (MIG/MAG) contínuo de alumínio com argônio;
 1950, Lyubavshkii and Novoshilov, grandes diâmetros de arame (MIG/MAG), final dos anos 50
aprimoramento dos arames de pequenos diâmetros de 0.9 a 1.6mm, transferência por curto
circuito e soldagem em todas as posições;
 1990, Desenvolvimento de fontes de energia Inversoras, controle total do arco elétrico e
Variantes do processo: MIG Brazing, TIME, STT, MIG-LASER.

Histórico da Soldagem
Classificação dos processo de soldagem.

FORMAÇÃO DE JUNTA SOLDADA
 O processo de união é a visão clássica da soldagem, usados para depositar
material sobre uma superfície, visando à recuperação de peças desgastadas ou
para a formação de um revestimento com características especiais.
 Soldagem/Junção – é um processo de fabricação de equipamentos e
componentes.
“Soldagem é o processo de união de materiais usado para obter a coalescência
localizada de metais e não metais, produzida por aquecimento até uma
temperatura adequada, com ou sem a utilização de pressão e/ou material de
adição” (American Welding Society – AWS).
1º navio inteiramente soldado em 1921 produzido na Inglaterra

 Os materiais podem ser unidos de diversas maneiras, não somente os metais;

 Os métodos de união dos metais podem ser divididos em duas categorias;
1 - forças macroscópicas mecânicas;
2 - forças microscópicas (interatômicas e intermoleculares);
 No primeiro caso, temos como exemplos a parafusagem e a rebitagem –
resistência da junta é dada pelo cisalhamento do parafuso ou rebite, mais as forças
de atrito entre as superfícies em contato.

 No segundo caso, a união é conseguida aproximando os átomos e moléculas das
partes a serem unidas, ou um material intermediário, em uma distância
pequena para formar ligações metálicas (Van der Waals). Como exemplos desta
categoria citam-se a solda-brasagem e a colagem.
A união de dois ou mais materiais com fornecimento de energia, criando um
meio metálico contínuo, é denominado de processos de soldagem. A energia
fornecida para que a união se estabeleça pode ser de origem mecânica,
termomecânica, química, elétrica ou radiante.

Classificação dos processo de soldagem quanto à fonte de energia.

 Posicionados a uma distância r0, na qual a energia do sistema é mínima. A
situação de cada átomo não se tende a se ligar a nenhum átomo extra, por está com
sua energia mínima.
Variação de energia potencial para um sistema composto de dois átomos em função da distância de separação entre eles.

 A peça é formada por um grande número de átomos em um arranjo espacial
(estrutura cristalina);
 Átomos no interior da estrutura são cercados por um número de vizinhos mais
próximos, ou seja, estão ligados a menos vizinhos, tendo maior nível de energia;
Exemplo: contato íntimo de dois blocos de gelo. Exemplo: contato íntimo de blocos cerâmicos

 Assim, duas peças metálicas a uma distância suficientemente pequena para a
formação de uma ligação (união) permanente, uma solda entre as peças é formada.
 A solda se forma pelo crescimento de grãos do metal de base que estão na
interface sólido-líquido. Este fenômeno, chamado de “crescimento epitaxial”,
assegura a continuidade metálica entre a ZF e o metal de base.
Microestrutura da região de transição entre a
ZAC e o metal de solda. Esp. Engº . Xavier J.
L.
c)
Aumento de 500X

 Sabe-se que isto não ocorre para duas peças metálicas, exceto em condições
muito especiais.
 Existe obstáculos que impedem uma aproximação efetiva das superfícies até
distâncias da ordem de r0.
 Estes obstáculos podem ser de dois tipos básicos:
1 – As peças mais polidas, tem uma grande rugosidade em escala microscópica e
sub-microscópica. Mesmo um acabamento cuidadoso apresenta irregularidades da
ordem de 50 nm de altura, cerca de 200 camadas atômicas a figura abaixo mostra
este acabamento. Isto impede uma aproximação efetiva das superfícies,
ocorre apenas em alguns poucos pontos de contato, de modo que o número de
ligações formadas é insuficiente para garantir qualquer resistência para a junta.
Representação esquemática da superfície metálica limpa

2 - As superfícies estão normalmente recobertas por camadas de óxidos, umidade,
gordura, poeira, etc, o que impede um contato real entre as superfícies, prevenindo
a formação da solda. Estas camadas se formam rapidamente e resultam da
existência de ligações químicas incompletas na superfície.
O segundo método se baseia na aplicação localizada de calor na região de união
até a sua fusão e do metal de adição (quando este é utilizado), destruindo as
superfícies de contato e produzindo a união pela solidificação do metal fundido
Representação
esquemática da soldagem
por fusão
Macrografia de uma junta soldada por fusão chanfro reto
Esp. Engº. Xavier J. L.
Macrografia de uma junta soldada por fusão chanfro em X

TERMINOLOGIA DA SOLDAGEM
 Diferença entre: Soldagem e Junção (Solda)
 Diferença entre soldagem e solda: soldagem é a técnica utilizada para
reunir duas ou mais partes de uma estrutura ou componente garantindo a
continuidade da matéria. Solda é o resultado da operação de soldagem.

 Poça de fusão: material fundido durante a soldagem por fusão. Na soldagem com
adição a poça é composta do metal de base e do metal de adição fundidos. E a
autógena?
 Metal de base: constitui as partes a serem soldadas.
 Metal de adição: utilizado para a união das partes que serão soldadas: tipos mais
comuns de metais de adição: eletrodo revestido, vareta, arame, eletrodo tubular.
 Metal de solda: resultado da mistura entre o metal de base e o metal de adição que
foram fundidos durante a soldagem.

 passe: depósito de material obtido pela progressão de uma única poça de fusão.
 cordão de solda: material depositado em uma ou mais camadas
 camada: depósito de um ou mais passes em um mesmo nível.
passe
camada
Cordão de solda

 Penetração: profundidade final do cordão de solda com relação a espessura da
chapa. 100% de penetração (ou penetração total) significa que a totalidade da
espessura da chapa foi unida por um cordão de solda, independendo do número de
passes e de camadas.

 diluição: porção do metal de base no metal de solda.
 0% de diluição = significa que o metal de base não foi fundido durante a
soldagem; Exemplo: soldagem branda e solda brasagem.
 100% diluição = é equivalente a um cordão de solda realizado sem adição
(soldagem autógena); Exemplo: TIG, plasma, laser, solda a ponto.

 O posicionamento das peças para união determina os vários tipos de junta.
 junta: região onde duas ou mais peças serão soldadas.
 Tipos de juntas: junta de topo, junta em ângulo, junta de aresta, junta sobreposta.
 Preparação da junta: operação necessária para tornar a junta apta para soldagem.
Tipos de junta

 O tipo de chanfro a ser usado em uma soldagem específica é escolhido em função
do processo de soldagem e espessura das peças.
Tipos de chanfro

 DESCONTINUIDADES NA SOLDA.
 imperfeições ou defeitos ocasionados no cordão de solda. Existem vários fatores
que pode ocorrer estes problemas.

 Exemplos de Defeitos e Descontinuidades:

POSIÇÕES DE SOLDAGEM (CHAPAS E TUBOS)

 Posições de teste de junta de ângulo e junta sopreposta

 Posições de teste de junta topo-a-topo

 Posição de teste de junta topo-a-topo em tubos

 Ângulo de trabalho (work angle) = ângulo entre uma linha perpendicular à superfície maior da peça e um plano
determinado pelo eixo do eletrodo (ER, AT, arame, eletrodo de tungstênio) e o eixo do cordão de solda.
 Ângulo de deslocamento (travel angle) = ângulo entre o eixo do eletrodo (ER, AT, arame, eletrodo de tungstênio)
e uma linha perpendicular ao eixo do cordão de solda, em um plano determinado pelo eixo do eletrodo e o eixo do
cordão de solda.
 Ângulo de deslocamento puxando (push angle) = ângulo de deslocamento quando o eletrodo é direcionado para
a direção da progressão da soldagem.
 Ãngulo de deslocamento empurrando (drag angle) = ângulo de deslocamento quando o eletrodo é direcionado
contra a direção da progressão da soldagem.
Ângulo de deslocamento (ou de inclinação) e ângulo de trabalho: junta topo-a-topo.

SIMBOLOGIA DA SOLDAGEM
 A simbologia de soldagem é a representação gráfica de todas as informações que são
necessárias da área. Segundo a norma AWS A 2.4.
(a) Símbolo básico da solda;
(b) Símbolos suplementares;
(c) Procedimento, processo ou referência;
(d) Símbolo de acabamento;
A, E, L, N, P, R, S – Números que
representam dimensões e outros dados;
A – ângulo do chanfro;
E – garganta efetiva;
L – comprimento da solda;
N – número de soldas por projeção ou por
pontos;
P – distância centro a centro de soldas
intermitentes;
R – abertura de raiz;
S – tamanho da solda.

Símbolos básico

 O elemento básico de um símbolo de soldagem é a linha de referência, colocada
sempre na posição horizontal e próxima da junta a que se refere.
 O símbolo básico indica o tipo de solda desejado. Existem oito tipos básicos de
solda e quinze símbolos básicos. Segundo a norma AWS A 2.4.
Tipos básicos de soldas e seus símbolos.

 Sete variações de soldas em chanfro e seus símbolos

 Os símbolos suplementares são usados em posições específicas do símbolo
de soldagem, quando necessários
 Símbolos de acabamento, indicam o método de acabamento da superfície de solda.
C – rebarbamento;
G – esmerilhamento;
M – usinagem;
R – laminação;
H – martelamento.

Simbologia para ensaios não destrutivos

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