Apresentação de soldagem por eletroescória

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Apresentação de soldagem por eletroescória

  1. 1. P R I N C I P I O D E F U N C I O N A M E N TO É iniciado pela abertura do arco elétrico entre um eletrodo e uma peça metálica. Um fundente é então adicionado ao arco, de modo que,uma vez fundido,forme uma camada de escória que sirva de resistência elétrica e proteja a poça de fusão contra a contaminação pela atmosfera. Quando a poça de escória atinge um tamanho suficiente , o arco é extinto e a corrente elétrica flui através do eletrodo e da escória. Gerando calor suficiente para a fusão dos eletrodos e das superfícies das peças que serão unidas.
  2. 2. TIPOS DE OPERAÇÃO Com fio-eletrodo Com fita-eletrodo Com guia consumível Com guia não consumível Com guias nuas (necessita de revestimentos e plugs)
  3. 3. E Q U I PA M E N TO SO equipamento é o mesmo para ambos os métodos do processo ESW, exceto oprojeto do tubos-guia dos eletrodos e as exigências para o deslocamento vertical. Aseguir estão listados os componentes mais importantes de equipamentos de soldaeletroescória:(1) Alimentação de potência(2) Alimentador do fio e oscilador(3) Tubo-guia do eletrodo(4) Controles da solda(5) Cabeçote de solda(6) Sapatas de retenção (barragens)
  4. 4. APLICAÇÕES•Construções metálicas: Soldas em chapas grossas de topo.• Construção naval: Solda de seções do navio e laterais de tanques.• Construção de recipientes, vasos de pressão: Costuras longitudinais e circulares.• Técnica nuclear: Partes de componentes para usinas nucleares.• Construção de máquinas: Carcaças para turbinas, cilindros, eixos, bases paramáquinas.• Construção de vagões ferroviários: superfícies de rolamento, jogos de rodas .
  5. 5. L I M I TA Ç Õ E S Geração de calor muito alta , o que resulta em taxa de refrigeração muito lenta,provocandodessa forma reações na metalurgia dos materiais, como:estrutura grosseira no metal de solda com propriedades mecânicas anisotrópicassolidificação induzida pela alta textura de granulometria do material e segregaçãode elementos que provocam trincas a quente no centro da soldagranulometria grosseira na ZTA que é mais susceptível a fratura frágilAlguns materiais sensíveis ao calor não podem ser soldados, devido a alta geração de calorassociada ao processo ESW.O processo ESW não pode ser usado para materiais com espessuras muito finas¾ in (19 mm).Juntas devem ser soldadas na posição vertical ou próximo da posição vertical.A velocidade de enchimento da junta é mais baixo, quando comparado com oprocesso SAW para soldar chapas com espessura de 1 ½ in (38 mm).Qualquer interrupção durante a soldagem no processo ESW é considerado crítico,pois uma vez que o processo é reiniciado pode provocar defeitos na solda.Reparos de solda no processo ESW, requer a utilização de outro processo desoldagem para realizar a recuperação.
  6. 6. VA N TA G E N S• Preparação do chanfro a baixo custo, por meio de oxicorte, pois não há tolerânciascríticas a serem consideradas.• O processo lento de solidificação é favorável, do ponto de vista metalúrgico, para asreações químicas na poça de fusão. O metal depositado é bem desgaseificado e livre deporos, tampouco mostra endurecimento, conferindo alta qualidade da junta soldada.• Devido ao resfriamento lento surgem tensões próprias da solda consideravelmentemais baixas do que em soldas executadas por outros processos.• Solda sem distorções, o que evita trabalhos, de ajustamento, muito onerosos.
  7. 7. D E S VA N TA G E N S Granulação grosseira, com baixa resistência ao impacto, sendo necessário tratamentotérmico posterior.Alto custo dos dispositivos de soldagem.Mão de obra especializada é recomendada na operação.A soldagem só pode ser feita na posição vertical ascendente, e tem que ser iniciadapreferencialmente a soldagem uma única vez.Solda seções acima de 19 mm, tecnicamente falando de 20 á 75 ou um pouco a maisde 75 mm.
  8. 8. TIPO DE CORRENTEAs fontes de energia típicas para o processo são similares as utilizadas no arcosubmerso. com ciclo de trabalho de 100%, com tensões em vazio da ordem de 60 V etensões de trabalho de 30 a 55 V.A soldagem por eletroescória pode ser realizada com corrente alternada ou contínuaAlgumas vezes usa-se corrente alternada. Uma tensão de soldagem mais alta provocauma maior penetração na face. Com o aumento do avanço do eletrodo aumenta acorrente, a profundidade da poça de fusão e a potência de fusão. Com velocidadependular mais alta, a formação da microestrutura será melhor.
  9. 9. CONSUMÍVEIS Fluidez A escória em fusão deve ter fluidezMATERIAL DE CONSUMO suficiente para provocar convecção rápida e boa circulação, necessáriasFluxos ESW Resistividade Elétrica para distribuir o calor através da junçãosão formulados para Um fluxo de resistência elevada da solda.Dependendo principalmenterefinar o metal de solda, puxará menos corrente, resultando de suas características químicas e da temperatura operacional. O ponto derevestir a superfície das em um poço de solda mais frio e fusão de um fluxo deve ser abaixosapatas de menor penetração no metal base. daquele do metal base, para que hajaretenção e o metal Também permitirá que o fio refino do poço de solda, e suasoldado completado, e penetre mais profundamente no temperatura de ebulição deve ser maisproteger o material poço. Por outro lado, um fluxo de elevada que a temperatura operacional,fundido contra oxidação baixa resistência pode puxar a fim de evitar perdas por vaporização.São invariavelmente corrente excessiva, aumentando a Qualquer perda preferencial alterará afundidos em vez de temperatura do banho até o composição do banho, o que pode alterar muito a fluidez da escória e aaglomerados.Comparan processo se estabilizar com condutividade elétrica, resultando emdo com os fluxos em extensão mais curta do eletrodo.A blindagem inadequada. Fluidez baixasolda a arco, os fluxos resistência baixa demais, poderá tenderá a capturar inclusões de escóriapara ESW tem maior ocorrer formação de arco entre o no metal de solda; fluidezresistividade, devido ao eletrodo e a superfície do banho de excessiva provocará vazamento atravésfato do arco ser extinto escória, especialmente com do pequeno espaço entre a peça e aslogo após o processo se tensões mais elevadas. Menor sapatas de retenção. Para unir astornar estável. resistividade da escória pode placas, fluxos de fluidez mais elevadas são desejáveis para obter boa resultar em operar a tensão mais circulação no banho. baixa.
  10. 10. Compatibilidade MetalúrgicaFinalmente, a escória deverá sermetalurgicamente compatível com a liga sendosoldada. Estes óxidos componentesdesempenham um papel importante nablindagem e no refino do poço de solda.Fluoreto de Cálcio (CaF2) é adicionado aosóxidos ou silicatos básicos para alcançarresistividade e fluidez apropriadas. Aumento deCaF2 reduz viscosidade, ponto de fusão eresistividade. Adições de TiO2 também reduzema resistividade, enquanto que Al2O3 a aumenta.Entretanto TiO2 também aumenta a viscosidadeda escória. Aplicações especiais, tal comocontrole de inclusão ou remoção de enxofre,podem necessitar a adição de compostos deterras raras. A capacidade de desprendimento daescória após solidificação do metal de solda nãoconstitui problema maior na ESW. A adição degrandes quantidades de TiO2, entretanto,frequentemente resultará em remoção difícil daescória. Adições de fluoretos melhoram odesprendimento da escória.
  11. 11. Eletrodos ESWHá várias técnicas de ESW disponíveis, dependendo do tipo de eletrodo e do mecanismo dealimentação. Os eletrodos podem ser fios sólidos, tubulares comnúcleo de fluxo, eletrodos sólidosde larga seção e eletrodos de larga seção com núcleo. As guias ou bicos podem ser consumíveisou não consumíveis. O método convencional utiliza guias não consumíveis, utilizando umcabeçote móvel de alimentação, que é levantado verticalmente para corresponder à velocidade dedeslocamento do poço de solda. Se o mecanismo de alimentação do eletrodo for estacionário. obico será "consumido" . Consequentemente, os materiais utilizados nas guias consumíveisgeralmente correspondem à composição química do eletrodo ou do metal base. Uma guiaconsumível pode ser um tubo de parede fina ou um conjunto de placas ou hastes com condutospara alimentar o fio do eletrodo. Tubos guia em forma de aletas são preparados soldando tramas atubos guia de seção circular pra obter aquecimento mais uniforme do poço de solda. Entre osdiferentes tipos de eletrodos tipo fio e os eletrodos larga seção com núcleo requerem a utilizaçãode bicos para levar o eletrodo no gap da raiz. Guias nuas às vezes necessitam isolamento ao longode suas superfícies laterais, caso não possam ser exatamente alinhadas dentro da junção desolda, sendo solucionado ao inserir plugs em locais críticos do conjunto. Bicos consumíveisrevestidos com fluxo estão disponíveis para minimizar o problema de isolar o conjunto doeletrodo.
  12. 12. Erick G. MirandaBhrayan A. Sampaio

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