O documento descreve o processo de soldagem com eletrodo revestido (SMAW), detalhando os equipamentos necessários, características dos eletrodos revestidos e seus tipos de revestimento, parâmetros operacionais e seleção adequada do eletrodo.

1. Processo de Soldagem com eletrodo
revestido (SMAW)
Alessandra Gois Luciano de Azevedo

2.  Shielded Metal Arc Welding
 Características Gerais:
Eletrodo Revestido (SMAW)

3. Equipamentos

4. Equipamentos

5. Eletrodo Revestido
 O Processo
 Manual
 Fonte do tipo corrente constante
 Tensão em vazio: 50 a 100 V
 Tensão de trabalho: 17 a 36 V
 Taxa de deposição: 1 a 5 kg/h
 Espessuras soldadas: > 2,0 mm
 Eletrodos: de 1,0 a 6,0 mm de diâmetro
 Revestimentos: de 1,0 a 5,0 mm
 Soldagem em CC e/ou CA

6. Eletrodo Revestido
 Porta-eletrodo
 Prender o eletrodo e energizá-lo.
 Isolado – minimizar riscos de choque
 Garras bem limpas e em boas condições – superaquecimento.
 Cabos
 Conduzir a corrente elétrica
 Da fonte ao porta-eletrodo e da peça a fonte.
 Cobre ou alumínio
 Flexível, recoberto com material isolante, resistente a abrasão
e à sujeira.

7. Eletrodo Revestido
 Consumível
 Vareta metálica (alma) – 23 45 cm, recoberta com uma
camada de fluxo (revestimento).
 Soldagem por gravidade têm comprimento entre 55 e 70 cm.
 Processo de fabricação:
 Minerais e compostos diversos – misturado com ligante
 A massa é levada para extrusão juntamente com o arame
trefilado e cortado nas dimensões finais.
 Levados ao forno para secagem e cura do revestimento
 Temperatura e tempo – em função do tipo.
 Preparação da extremidade e classificação.

8. Eletrodo Revestido – Funções do revestimento
 Estabilizar o arco elétrico;
 Ajustar a composição química do cordão;
 Protege a solda contra contaminação pela atmosfera através
da geração de gases e de uma camada de escória;
 Reduz a velocidade de solidificação;
 Possibilita reações de refino metalúrgico;
 Possibilitar o uso de diferentes tipos de correntes e polaridade;

9.  Introduz elementos de liga no depósito e desoxida o metal de
solda;
 Facilita a soldagem em diversas posições de trabalho;
 Serve de guia das gotas em fusão na direção do banho;
 Serve como isolante na soldagem de chanfros estreitos, de
difícil acesso.
Eletrodo Revestido – Funções do revestimento

10.  Função Metalúrgica
• Transferência de elementos de liga
 Fe-Mn; Fe-Si; Fe-Cr; Pó de ferro; Ni; Mn, etc.
• Proteção por meio de gás
 CaCO3 =>(CO2) e celulose (H2)
• Proteção por escória
 Índice de basicidade da escória
• Desoxidação
 Ti; Al; Mg; Si; Zr; Mn.
Eletrodo Revestido – Funções do revestimento

11.  Função Metalúrgica
• Função de fluxo
 Desfosforização
 2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe - Fragilização por P
 P2O5 + 3CaO = Ca3(PO4)2 - Escória
 Desulfurização
 S + Fe = FeS - Fragilização a quente (1000 oC)
 FeS + CaO = CaS + FeO - Escória
• Controle da transferência de hidrogênio
 Revestimento de baixo hidrogênio
Eletrodo Revestido – Funções do revestimento

12.  Função Ionizante
• Abertura, reabertura e manutenção do arco
• Elementos de baixa Ei (K, Na, Fe, óxidos)
 Função de Isolamento Térmico e Elétrico
• Evita aberturas laterais do arco
• Isola o calor gerado por efeito joule
• Trata termicamente a solda
 Função de Direcionamento do Arco
• Efeito canhão
Eletrodo Revestido – Funções do revestimento

13.  Revestimento Oxidante
 É constituído principalmente de óxido de Ferro e Manganês.
 Produz uma escória oxidante, abundante e de fácil
destacabilidade.
 Pode ser utilizado nas correntes contínua ou alternada
 Apresentam uma baixa penetração.
 Baixos teores de C e Mn
 Embora os aspectos das soldagens produzidos em geral sejam
muito boas, não é o eletrodo adequado para aplicações de
elevado risco. Atualmente, a utilização desta forma de
revestimento está em decréscimo.
Eletrodo Revestido – Tipos do revestimento

14.  Revestimento Ácido:
 É constituído principalmente de óxido de Ferro, Manganês e
sílica.
 Produz uma escória ácida, abundante e porosa e também de fácil
remoção.
 Pode ser utilizado nos dois tipos de corrente,
 Penetração média e alta taxa de fusão,
 Poça de fusão volumosa
 Posições plana e filete horizontal.
 Boas propriedades da solda e boa aparência do cordão
 Baixa resistência à formação de trincas de solidificação.
Eletrodo Revestido – Tipos do revestimento

15.  Celulósico (30 - 40% C6H10O5)
• Elevada quantidade de material orgânico
• Elevada produção de gás e produção de pouca escória
• Elevada penetração e muito respingo
• Adequado para passe de raiz
• Não adequado para enchimento de chanfros.
• Pouco volume do metal líquido
• Elevado teor de hidrogênio
• Não devem ser ressecados
• Transferência metálica por gotas pequenas
• Soldagem de tubulação e fora de posição
Eletrodo Revestido – Tipos do revestimento

16.  Rutílico (45 - 55% TiO2)
• Elevada produção de escória
• Penetração média a pequena
• Fácil abertura e manutenção do arco
• Elevado teor de hidrogênio (até 30 ml/100 g)
• Devem ser ressecados com cuidado
• Boa aparência do cordão de solda
• Transferência metálica por gotas pequenas
• Propriedades mecânicas limitadas
Eletrodo Revestido – Tipos do revestimento

17.  Básico (25 - 40% CaCO3 e 20 - 25% CaF2)
• Proteção por gás e escória
• Escória básica
• Baixo teor de hidrogênio
• Altamente higroscópico (secagem)
• Transferência de metal por gotas grandes
• Dificuldade de soldagem em CA
• Penetração normal
• Boas propriedades mecânicas (tenacidade)
Eletrodo Revestido – Tipos do revestimento

18.  Básico / Rutílico (CaCO3 e TiO2)
• Empregado para aços inoxidáveis
• Razão rutilo/carbonato de cálcio entre 1,7 e 3,0
• Maiores razões: escória mais ácida (maior Si)
 Escória mais fluida - soldagem na posição plana
• Menores razões: escória mais básica
 Soldagem na vertical ascendente
 Redução da suscetibilidade a trinca de solidificação
• Podem ser do tipo baixo hidrogênio
Eletrodo Revestido – Tipos do revestimento

19. Eletrodo Revestido
 Tipos de proteção
 Gás
 Escória
 Gás/Escória
 Variações
 Alma ligada
 Alma tubular
 Duplo revestimento
 Revestimento com pó de ferro

20. Eletrodo Revestido
 Especificações dos eletrodos - AWS
 Aço ao C-Mn A5.1
 Aços baixa-liga A5.5
 Aço inoxidável A5.4
 Níquel e ligas A5.11
 Alumínio e ligas A5.3
 Cobre e ligas A5.6
 Ferro fundido A5.15
 Revestimentos A5.13/A5.21

21. Eletrodo Revestido
 Especificações dos eletrodos - AWS
 EXXXYZ-N
• E - Eletrodo a arco elétrico
• XXX – limite de resistência mínimo à tração em 1000 psi
• Y - Posição de soldagem
 1 - todas as posições
 2 - plana e horizontal
 3 – somente plana
 4 - vertical descendente
• Z - tipo de revestimento e de corrente
• N - Composição química para aços baixa-liga

23. Tipos de Eletrodos Revestidos

24. Eletrodo Revestido
 Especificações dos eletrodos - AWS
 O que não está indicado no código
• Tensão de escoamento
• Alongamento
• Composição química
• Resistência ao impacto
• Radiografia
• Dobramento

25. Eletrodo Revestido
 Secagem dos Eletrodos Revestidos
 Eletrodos Básicos
• AWS 315 - 370 oC / 1h (com pó de Fe)
260 - 315 oC / 1h (sem pó de Fe)
• Alemanha 200 - 250 oC / 1 - 2h (C-Mn)
300 - 400 oC / 1 - 2h (baixa-liga)
Nunca ultrapassar 400 oC !!!

26. Eletrodo Revestido
 Secagem dos Eletrodos Revestidos
 Eletrodos Rutílicos
• Quando necessário: 100 oC / 1h
 Armazenamento dos Eletrodos Revestidos
 Em estufas somente eletrodos secos
 100 oC para os eletrodos básicos
 Tamb + 10 a 20 oC para os demais
 Umidade relativa máxima: 50 %

27. Eletrodo Revestido
 Secagem e armazenamento dos eletrodos
 Os eletrodos devem ser fornecidos pelos fabricantes
obedecendo os teores máximos de umidade
determinados pelas normas.
 Uma boa alternativa para os casos extremos seria a
utilização de revestimentos básicos resistentes à
umidade.

28. Eletrodo Revestido – Defeitos

29. Eletrodo Revestido - Defeitos

30. Eletrodo Revestido - Defeitos

31. Eletrodo Revestido – Defeitos

32. Eletrodo Revestido
 Parâmetros operacionais
 Corrente de soldagem
 Polaridade
 Tipo de revestimento
 Velocidade de soldagem
 Diâmetro do eletrodo;
 Dentre outros.

33. Eletrodo Revestido
 Parâmetros operacionais
 Valores de corrente de soldagem

34. Eletrodo Revestido
 Vantagens do processo
 Equipamento simples, barato e portátil
 Proteção eficiente a partir do revestimento
 Não requer proteção adicional (gás/fluxo)
 Pouco sensível à ação do vento
 Empregado em áreas de difícil acesso
 Aplicado aos principais metais e ligas
 Elevada versatilidade

35. Eletrodo Revestido
 Vantagens do processo

36. Eletrodo Revestido
 Desvantagens do processo
 Intensidades de corrente limitadas
 Baixa taxa de deposição
 Requer cuidados no manuseio
 Requer cuidados no armazenamento
 Requer soldadores especializados
 Presença de escória

37. Eletrodo Revestido
 Desvantagens do processo
 Baixa eficiência de deposição

38. Eletrodo Revestido
 Desvantagens do processo
 Baixa taxa de deposição

39. Eletrodo Revestido
 Desvantagens do processo
 Baixo fator de operação: (tempo de arco aberto/tempo
total de soldagem)

40. Eletrodo Revestido - Seleção
Definição da classe de eletrodo
 O metal de base
 Composição química
 Propriedades mecânicas
 Tratamentos térmicos
 Processo de fabricação
 Dimensões
 Posicionamento
 Tipo de junta

41. Eletrodo Revestido - Seleção
Definição da classe de eletrodo
• Corrente disponível
• Posição de soldagem
• Soldador
• Outros
 Condições ambientais
 Condições da superfície do metal.

42. Eletrodo Revestido - Seleção
 Definição do eletrodo
• Considerar as características
 Tecnológicas
 Operacionais
 Econômicas
• Características tecnológicas
 Composição química
 Ensaios mecânicos destrutivos
 Ensaios mecânicos não destrutivos

43. Eletrodo Revestido - Seleção
 Características operacionais
• Abertura e manutenção do arco
• Transferência metálica
• Tipos de corrente
• Posições de soldagem
• Efeito canhão
• Destacabilidade da escória
• Geometria do cordão de solda
• Geração de gases e fumos

44. Eletrodo Revestido - Seleção
 Características econômicas
• Consumo do eletrodo
 Ce = 0,0223 d2 (Li - Lf) / (ts . I) (Kg/hA)
• Produção de material de adição
 Pe = 3,6 (Mf - Mi) / (ts . I) (Kg/hA)
• Rendimento de deposição convencional
 Rd = (Pe / Ce) . 100 (%)
• Rendimento de deposição real
 Rr = [(Mf - Mi) / (mi - mf)] . 100 (%)

45. Eletrodo Revestido
 Desenvolvimentos tecnológicos
 Reduzir o teor de hidrogênio difusível
 Alta resistência ao impacto em baixas temperaturas
 Reduzir a higroscopicidade de eletrodos básicos
 Melhorar a proteção do arco e do metal líquido
 Aumentar a produção de metal de adição
 Controlar a transferência metálica
 Aliar elevada resistência ao impacto com elevada
resistência à tração

46. Eletrodo Revestido
 Segurança
 Proteção individual (aventais, luvas, etc)
 Proteção visual

47. 3,25 mm E6013 com 125 A em CA
 Soldagem
Eletrodo Revestido

48.  Técnicas de operação
Eletrodo Revestido
Abertura do arco

49. Eletrodo Revestido
Posição do eletrodo
 Técnicas de operação

50. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação
Técnicas de soldagem com tecimento
Arc Length = 3 mm

51. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação
Técnicas de soldagem com tecimento

52. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação
Técnicas de soldagem para revestimento

53. 2F
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Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação

54. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação
2F

55. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação

56. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação
3F

57. Eletrodo Revestido
 Técnicas de operação