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Está apresentação foi feita por Jeferson Paulo da Silva – Técnico de Soldagem
CREA : 0000101981 TD / Inspetor de Soldagem nível 1 FBTS
A finalidade é didática e para complemento de literaturas relativas aos Processos
cobertos pela apresentação e não tem objetivo de certificação ou formação.
É proibida a distribuição ou cópia, exceto para o fim citado, e com conhecimento
do autor. A extração de imagens somente poderá ser feita com citação da origem,
devido direitos autorais.
O que tem
os Beatles tem
a ver com Solda ?
Nada.
Somente
porque foram
os melhores naquilo
que se propuseram
fazer.
Processos de Soldagem
MIG – MAG – ARAME TUBULAR – ARAME ALMA METÁLICA
– Realidade dos Processos.
Autor : Jeferson Paulo da Silva
Tecnico de Soldagem CREA :
101981 TD
Inspetor de Soldagem N1
Tel. ( 92 ) 8150 - 5044
Fax. ( 92 ) 3611 - 2047
E-mail =
jefersoniprb@hotmail.com
E-mail = jp.jeferson@gmail.com
Manaus - AM
Processos de Soldagem a Arco
Semi-Automático – com Arames
• Processos Usuais de Soldagem SEMI-AUTOMÁTICA ( com Arames )
Manual – Mecanizada e Robotizada
• Características / Vantagens / Desvantagens e Benefícios
• Razão de Depósito - Eficiência dos Processos - Fator de Operação
• Composição dos Equipamentos para Soldagem com Arames
• Diferenças entre as Tecnologias e Recursos dos Equipamentos
• Custos - Qualidade - Consumo de Energia Elétrica
• Definindo o Processo em função da Aplicação – Gases - Arames
• Comparativos entre os Processos – Qualidade – Variáveis Operacionais
Físicas – Elétricas – Técnicas de Soldagem - Equipamentos
Preparação da Junta
Sequência de Passes,
Requisitos ?
Nosso Objetivo!
Resultado – Permitir o uso dos Processos no Potencial que cada um oferece !
Sabemos que SOLDAR é uma arte e exige além de ótimo preparo físico muita
acrobacia.
Mas acima de tudo deve-se conhecer as possibilidades de cada processo.
Existem diversos caminhos para se definir o(s) Processo(s) de Solda.
Uma das maiores dificuldades é a falta de informação ou desconhecimento
relativos aos processos usuais.
Em virtude destes e muitos outros fatos, sugerimos uma sequência na qual são
analisadas o máximo de variáveis envolvidas relativas aos processos
aqui mencionados e aplicáveis a outros com Soldagem a Arco Elétrico.
Quem participa das definições ?
Projetos
Engenharia de Produto
Engenharia Industrial
Produção
Manutenção
SOLDADOR – Orientado corretamente !
• Treinamento,
• Disponibilidade de
produto,
• Meio Ambiente,
• Qualidade,
• Certificação,
• Homologação,
• Documentação,
• Consumíveis de
procedência segura, com
Certificados e
Equipamentos com
Qualidade
Profissional Qualificado
representa Qualidade e
Produtividade !
Com as Ferramentas Corretas !
Fundamental
Todas soldas exigem qualidade e aliados
a habilidade dos Profissionais Soldadores
devemos ter os melhores Equipamentos e
Consumíveis.
Fundamental também é saber aplica-los
corretamente de maneira a se obter a
melhor performance dos mesmos e
atender as expectativas da empresa e
nossa satisfação profissional.
Empresas investem muito
em Treinamento e Qualificação
do Soldador e muitas vezes entregam
ferramentas inadequadas ao mesmo.
Ideal é conhecer as
características do produto
oferecido/sugerido e
tratar o assunto tecnicamente.
Envolver os profissionais
em Soldagem – sempre !
Qual o melhor caminho
para Definirmos o
Processo de Soldagem ?
Equipamento é selecionado após
definição do Processo !
Antes de mais nada,
É imperativo que se conheça os Processos
usuais de Soldagem nas suas:
Interferência nos Resultados . .
Não podemos inverter a ordem de seleção !
Profissional
Fadiga
Condições Físicas
Emocional
Instalações
Equipamento
Consumíveis
Desconhecimento
Ambiente
Produto
Profissional
Sistema
Instalações
Equipamento
Consumíveis
Desconhecimento
Programa
Produto
Manutenção
 etc,…
Manual Mecanizada / Robô
Saber as Interferências –
Antes e Após Soldagem . . .
Definição e preparação da Junta é importante uma vez que
poderá influenciar na Qualidade, Produtividade e uso do
processo mais adequado. Compromete Custos e Cronograma
de Trabalho.
Sempre considerar, se após a preparação da junta será
necessário esmerilamento, Limpeza, Remoção de Óxidos,
retrabalho, etc.
Interferências –
Antes e Após Soldagem . . .
Limpeza – Preparação – Pré-Montagem – Ponteamento –
Tipo de Junta – Posição de Soldagem – Ambiente –
Respingos – Distorção – Tratamento Térmico - Qualidade
Portanto, é a
APLICAÇÃO que define
Com o objetivo de atender as necessidades do
Produto e da APLICAÇÃO em :
A soldagem exige conhecimento – Teórico e Prático –
bom senso, criatividade e informações que possam
alimentar a sua necessidade com dados suficientes
para decidir.
É simples. Nós é que confundimos tudo !
Vamos rever
alguns conceitos sobre o
que é Solda.
Isto pode ajudar !
O QUE É SOLDA ?
Arco Elétrico
Processo de Fusão do Metal, decorrente da
aplicação de Calor Gerado pelo Arco Elétrico
com conseqüente alteração nas Propriedades
Mecânica, Química e Metalúrgica nas áreas
atingidas diretamente e/ou afetadas pelo Calor e
Ciclo Térmico.
EFEITOS = VOLTS + CORRENTE + Depósito + Tempo
Tempo é Velocidade com que se executa a solda !
Arco Elétrico
Metal Base
MB + Calor ( + depósito )
MB + Fluxo do Calor = Expansão
MB + Distribuição do Calor
MB + Resfriamento = Solidificação
CONTRAÇÃO !
Nosso objetivo é
transferir dados
dos Processos
envolvidos e sendo
a Solda um processo
dinâmico e de transformações
a prática faz a diferença.
Esquema Elétrico na Soldagem
Semi-Automática ou Automática
Arco
ESO
Bico Contato
Contato
Arame
Fonte
de
Energia
Cabos
I de Soldagem
V=Vcabos+Vcontato+Veso+Varco
V = queda da Tensão no Sistema
Todos Processos têm pontos vulneráveis !
Um destes pontos é o ponto de coletar energia para o Arco
A Solda Semi-Automática foi desenvolvida durante a
II Grande Guerra devido a demanda na produção de
materiais bélicos e fruto de muita pesquisa e de
desenvolvimento do Processo TIG.
• MIG
• MAG
• TUBULAR
com Gás
• TUBULAR
Auto-Protegido
• ALMA Metálica
Tocha
Gás e Regulador
Cabos e Garra
Fonte
Cabeçote
Refrigeração e Mangueiras
PROCESSOS = MIG – MAG – TUBULAR – ALMA METÁLICA
Composição
do Sistema
BásicoFonte de Energia
Alimentador do Arame
Gás de proteção
Se necessário
Consumíveis
Arames Regulador
de Vazão do Gás
Tocha Seca ou
Refrigerada
Arame
TUBULAR
Arames
SÓLIDO e
ALMA
METÁLICA
Com proteção
Gasosa.
O EQUIPAMENTO UTILIZADO É COMUM AOS PROCESSOS
Denominados ;
AUTO-PROTEGIDO
ou com PROTEÇÃO
GASOSA.
Histórico dos Processos !
• Eletrodo Revestido 1907
• Arame Sólido 1948
• Arame Tubular (Gás) 1957
• Arame Tubular (Sem Gás) 1957
• Arame Tubular (Todas Posições) 1972
• Arame Alma Metálica 1973
• A5.9 - Inoxidável
• A5.18 - Baixo Carbono
• A5.28 - Baixa Liga
• A5.20 - Baixo Carbono
• A5.29 - Baixa Liga
• A5.22 - Inoxidável
• A5.17 - Baixo Carbono
• A5.23 - Baixa Liga
Conhecer e entender as Normas de Classificação dos
Consumíveis é fundamental.
Sempre solicite o Certificado de Propriedades do(s)
consumíveis que utiliza, segundo a AWS ou ASME
SAW
GMAW
FCAW
Exemplo - CLASSIFICAÇÃO AWS A5.20
Arames Tubular com Gás e Auto-Protegido
E X X T - X M J HZ
4, 8,16
Impacto
20 Ft/Lbs. @ -40º FGás Mistura
Aplicabilidade
1 a 14
G - N.E.
S = Passe Simples
Arame
Tubular
Eletrodo
Res.Tração mínima
6 = 60,000
7 = 70,000
psi
Posição
de Soldagem
0 = Plana e Horizontal
1 = Todas Posições
E70T-1 H4
E71T-1MJ H8EXEMPLO:
AWS A5.20
I. Tipo de Escórias
1. BÁSICA
2. RÚTILO (ACIDA)
II.
1. Gás de Proteção
1. CO2
MISTURA
2. AUTO-PROTEGIDO
III.
1. PASSE SIMPLES
2. MÚLTIPLO PASSE
Aços Carbono, Aços Inoxidáveis, Alumínio e suas Ligas,
Cobre e suas Ligas, MIG Brasagem.
Passe de Raiz ( cuidado )
Ponteamento
Chapas Finas
e Grossas
Tendência a
Falta de Fusão em
chapas acima de 6 mm
em Curto Circuito
Desempenho depende
do Tipo de Gás,
Equipamento, Soldador,
Parâmetros e Transferência.
Imagem cedida por ESAB-USA
Processo MIG / MAG
as
etal
arc
elding
E
T
A
L
N
E
R
T
A
S
Soldagem a Arco Metálico
e Gás de Proteção
segundo AWS - American Welding Society
E
T
A
L
C
T
I
V
E
A
S
Vantagens . . .
Elevada Produtividade
Ótima Qualidade
Manual - Mecanizada - Robotizada
Baixo Volume de Fumos
Soldagem em todas as posições
Soldagem de Chapas Finas - Curto Circuito
Aporte do Calor Controlável - Curto Circuito
Desvantagens . . .
Tendência a Falta de Fusão com Arame Sólido
Número de Variáveis Controladas
Nível de Respingos *
* Equipamentos, Gases e Treinamento
têm contornado as dificuldades usuais
do Processo
O Alma Metálica supera estas desvantagens
Por que . . .
Argônio
Hélio
Mistura - Argônio + Hélio
• CO2
• Argônio + CO2
• Argônio + O2
• Argônio + CO2 + CO2
Misturas são balanceadas
conforme a Aplicação, Tipo de
Arame, Transferência,
Propriedades do Metal de Solda
I significa gás Inerte
A significa gás Ativo
Arames . . .
Sólido e Ligas Leves
Alma Metálica ( Tubular )
ARAME TUBULAR DE ALMA METÁLICA ( Metal Cored )
considerado como MAG pela AWS/ASME devido ter as
características principais do processo MAG ( GMAW )
apesar de fisicamente ser similar ao Arame Tubular.
ARAME ALMA METÁLICA
Arame Sólido Moido ( ilustrativo ) – Ligas Metálicas
– Desoxidantes, Elementos Estabilizantes, entre outros
elementos específicos para atender os Requisitos do
Processo.
ARAME ALMA METÁLICA
ARAME SÓLIDO
Arame Alma Metálica – GMAW-MC
 Arame sob forma Tubular cujo núcleo é preenchido
em quase sua totalidade com Pó de Ferro e
elementos estabilizadores, desoxidantes, entre
outros.
 Normas o tratam como COMPOSITE ( Composto )
pois apresenta características do Arame Tubular e do
Arame Sólido.
Não Gera Escória sobre o Cordão de Solda !
Mínimo de Respingos !
Gases . . .
Os gases têm muita influência
nos Processos MIG e MAG.
Alteram, principalmente, o modo
do metal se transferir através da
coluna do arco.
Por exemplo, um determinado tipo
de gás pode significar redução
de respingos mas pode levar
a falta de fusão na solda.
Gases . . .
CO2 puro ou Ar + Mín. 20% Co2Curto - Circuito
Globular
Spray
Argônio + Máx. 12% CO2 / 98% Ar + 2% O2Pulsado
Misturas dependem do tipo de Arame e Metal Base
CO2 puro ou Ar + Máx. 20% Co2
Argônio + Máx. 12% CO2 / 98% Ar + 2% O2
Influência Direta no Tipo de Transferência do Metal
Importante saber influências
pois pode ser decisivo no uso
do processo nas soldas fora de
posição e produtividade.
Transferências do Metal MAG
Dependentes do :
Gás
Velocidade do Arame ( Corrente )
Tensão do Arco
Stickout
Curva Estática da Fonte de Energia
Resistência no Circuito
Resposta Dinâmica da Fonte de Energia
Composição Química do Arame
Curto Circuito
Pulsado
Globular
Spray
Transferências e Razão de Depósito
Na Soldagem MAG
Volts
Velocidade do Arame
Curto
Circuito
Globular
Spray
A transferência Pulsada
se localiza em toda faixa
pois irá depender da
Velocidade do Arame mas
mantêm a Transferência.
Transferência Pulsada
Variáveis do Pulso ( transferência da Gota )
Na transferência pulsada, o Metal de Solda é transferido pela coluna do arco e
controlado pelo Equipamento de Solda. Caracteriza-se por um Arco Spray mas permite
seu uso em soldas fora de posição. É apenas mais uma opção do Processo.
Sim, também
aplicável com
Arame Alma
Metálica.
Pulsado as Vantagens . . .
Elevada Produtividade - Superior ao Curto
Circuito e Inferior ao Spray
Ótima Qualidade / Baixo Volume de Respingos
Manual - Mecanizada - Robotizada
Baixíssimo Volume de Fumos / Ótimo Aspecto
do Cordão
Aporte do Calor Controlável - pelo Equipamento
+ variáveis operacionais
Soldagem em todas as posições
Pulsado Desvantagens . . .
Aquecimento do Metal Base em Chapas
Finas Causa DISTORÇÃO
Soldador Necessita de + Treinamento
Falta de Fusão - caso não se oriente
o usuário e se utilize o Gás correto
Cuidado com “ ISENTO DE RESPINGOS “
Calor do Arco e emissão de Raios UV
Diferença no perfil do cordão de solda
SÓLIDO ALMA METÁLICA
Arame Sólido
Tendência a Falta de Fusão
Arco Spray
Perfil típico do Arame Alma Metálica
Imagem Filarc
Alma Metálica X Sólido
Transferência Spray
Arame
Sólido
Arame
Tubular e
AM
Verifique a Fusão Lateral
ALMA METÁLICA
SÓLIDO
30% maior
Arame Alma Metálica X Sólido
Arame Alma Metálica é superior ao Sólido em todos os aspectos.
Porque o Arame Alma Metálica
proporciona maior Razão de Depósito.
No Arame
Sólido, a
Corrente passa
através de toda
seção transversal
do mesmo.
Maior área d1
Densidade
da Corrente
Ampères
=
No Arame AM,
a Corrente passa
somente
através da seção
tubular do
arame.
Menor Área
3.14 * ( d1
2 ) / 4
Ampères
=
3.14 * ( d1
2 - d2
2 ) / 4
d1
d2
Arame
Núcleo
de Pó
Portanto, para um equivalente valor ajustado da Corrente, com o Arame AM,
obtem-se Maior Densidade da Corrente = Maior Razão de Depósito
d1
Densidade
da Corrente
Trefila Diâmetro
Final
Adição do Pó
Reservatório
Pós Metálicos
Fechamento
Matrizes
Conformação
Fita Laminada
Aço ou Inox
COMO SÃO FABRICADOS ( Tipo de Topo )
A Fita é de Chapa
Laminada e cortada
em Tiras ou de Arame
Sólido Laminado.
Sem Costura SobrepostoTopo
( e cobreado )
Após conformação, fechamento e trefila
ARAME TUBULAR
Elementos formadores de Escória. Estabilizantes,
Desoxidantes, Ligas Metálicas, Óxidos, Rutilo,
entre outros elementos específicos para atender
Requisitos do Processo Arame Tubular
ARAME TUBULAR
Gás
(Opcional)
Poça de Fusão
Metal de Solda
Solidificado
Poça de
Fusão
Escória
Direção
da Solda
Bocal
(Opcional)
Arame
Tubular
Arco
Pós Metálicos, Ligas,
Desoxidantes, Materiais
fomadores de Escória e
Gases/Vapor, etc.
Bico de Contato
Gás de Proteção Gerado
por Elementos do
Núcleo
Arco Elétrico
Metal
Solidificado
Poça de
Fusão
Escória LíquidaEscória
Solidificada
ARAME TUBULAR AUTO-
PROTEGIDO
Metal de Base
ARAME TUBULAR AUTO-PROTEGIDO
(FCAW-SS)
 Um variação do Arame Tubular cuja
proteção é obtida exclusivamente pela
formação de escória e de gases provenientes
da queima dos elementos no interior do
arame.
Forma Escória sobre o Cordão de Solda !
Particularidades do Tubular Auto-
Protegido
( Principal Seguimento – OBRAS NO CAMPO )
• Produtividade Limitada frente aos Arames com Gás
• Fumos Excessivos - Contaminação - Poluição
• Dependendo da Classe, exige Equipamento Especial
• Dependendo da Classe, exige muito Treinamento
• Nível de Respingo Elevado em alguns tipos
• Dependendo da Classe altera propriedades com a
Tensão do Arco / Stickout / Espessura do Cordão
• Principal Característica - Operação ao Ar Livre
• Bastante utilizado em Plataformas de Petróleo,
Estaleiros e Linhas de Dutos API X45 até X80
Metal Solidificado Escória, Metal de Base e
Arame Líquidos
Poça de Fusão
Escória Solidificada
Somente no Tubular
Bocal
Arame Tubular
( Alma Metálica )
com Proteção
Gasosa
Pós Metálicos, Ligas,
Fomadores de Escória
Desoxidantes, etc.
Arco Elétrico
Metal de Base
Gás de Proteção
Bico de
Contato
O uso dos Arames Tubular ou
Alma Metálica, quando
aplicáveis, possibilita expressiva
Redução de Custo e Aumento na
Produtividade.
Lembre-se :
Sempre com Qualidade !
Fato ! Arames Tubular e de Alma Metálica
Nos últimos 10 anos têm tido um crescimento linear mas em
algumas áreas tem tido um crescimento rápido em relação ao
MIG/MAG tradicional e o Eletrodo Revestido.
Crescimento mais notável nos Estaleiros, Offshore, Robôs.
Nos Estaleiros, responde por 80% dos Processos envolvidos.
Em Offshore responde por 70% dos Processos.
• Crescimento em função de :
• Soldagem em todas as posições
• Consistência da Qualidade
• Propriedades Excelentes e Constantes
• Facilidade no uso permite fácil aceitação pelos Soldadores
• Maior tolerância ao Revestimento de Chapas nos Estaleiros
• Excelente Soldabilidade / Penetração / Fusão / Deposição
• AM - Nível de Fumos do Sólido com Qualidades do Tubular
Arame
TUBULARArame
ALMA
METÁLICA
NÃO FORMA ESCÓRIA
Somente ( ou quase nada )
ilhas de Óxidos de Si e Mn
FORMA ESCÓRIA Tipo
ÁCIDA - BÁSICA
RUTILO ( Semi-Básica )
O tipo de escória
determina a aplicabilidade
e o gás a ser utilizado
( se necessário )
 Tipo e Ajuste das Roldanas
 Comprimento do Stickout
 Relação de VAA / Corrente
 Tensão do Arco
 Tipo de Gás e Vazão
 Angulo da Tocha
 Velocidade de Soldagem
 Transferência metálica
 Indutância
 Curva Estática da Fonte ( V/A )
 Composição Química do Arame
 Pré e pós vazão do gás
 Posição de Soldagem
 Polaridade
Polaridade
Usualmente usa-se Polaridade
Inversa ( Arame no Positivo da Fonte )
mas a maioria dos Arames Tubulares
Auto-Protegidos usam Polarida Direta
( Arame no Negativo da Fonte )
ARAME TUBULAR
Auto-Protegido
Verifique a Norma.
Consulte o fabricante.
VAZÃO DO GÁS
O Gás tem como função principal, proteger o Arame e a Poça de Fusão dos
gases da atmosfera ( Oxigênio, Hidrogênio ).
A vazão ( em Litros/minuto ) é definida pelo fabricante do arame ou
níveis da Corrente e Tensão do Arco.
Pré e Pós vazão do gás
são importantes para
proteger a região da
solda e facilita a
abertura do arco
Vazão excessiva causa
turbulência no arco e
arrasta gases da
atmosfera contaminado
o metal de solda.
A velocidade ideal é quando a ponta do arame se encontra o
mais próximo da borda da Poça de Fusão.
Não permita que a Poça de Fusão passe a frente do Arco
principalmente nos processos que geram Escória.
Efeitos da Velocidade de Soldagem
150 cm/min 40 cm/min 75 cm/min
6 mm-Diâ. , 850 Amps, 34 Volts
Na soldagem, existem 2 termos para Tensão :
 Tensão em Vazio
 Quando a Fonte está com a Saida
energizada mas sem carga ( arame
não tocou na peça)
 Tensão no Arco
 Quando se abre o arco
(Arame encosta na peça )
Comprimento do Arco
Efeitos da Corrente
Uma vez que a velocidade do arame é proporcional a corrente
O efeito imediato é o aumento da penetração.
A Velocidade do Arame é responsável pela Razão de Depósito.
+ Arame
= mais
depósito
de material
Stickout : é uma variável de extrema importância na Soldagem com Arame
e deve ser respeitado conforme instruções do fabricante do arame e para
o tipo de transferência objetivado quando se usa arame sólido.
O STICKOUT É UMA RESISTÊNCIA NO CIRCUITO DE SOLDAGEM !
Bico de
Contato
Arame
Bocal
Comprimento = 
Metal de Base
Comprimento do Stickout
Muito curto
Normal
Muito longo
Curto Circuito
Use 10 vezes
0 Diâmetro do
arame.
Use o Bico paralelo
ao Bocal ou até
3 mm para fora.
Spray
Use 15 vezes
0 Diâmetro do
arame.
Use o Bico recuado
no Bocal até 3 mm
O mesmo para pulsado
Tubular – siga as recomendações
do fabricante do arame.
Cordão mais largo e menor Penetração
Cordão mais estreito e maior Penetração
É um ajuste localizado na Fonte de Energia e tem maior influência
quando se solda em Transferência Curto Circuito.
Pode ajudar nas outras transferências no momento de se abrir o
arco otimizando a abertura do mesmo.
Muitos equipamentos têm a Indutância incorporada mas é só enfeite.
Tem influência
direta no arco
O procedimento de soldagem
e a técnica/manuseio da tocha
são diferentes para cada uma
das posições de soldagem.
TREINAMENTO !
Portanto, a Solução é . . .
Técnica
não
Econômica
Lula apóia nossos esforços e objetivos !
Cuidado na Compra !
Ao adquirirmos um bem procuramos por :
- Conforto – Segurança – Qualidade e Garantia –
Custo/Benefício – Certeza de um Bom Investimento –
Garantia de Pós-Venda – Que o produto atenda nossas
expectativas.
Portanto Atenção :
- Não compre preço pois levamos para casa o que
negociamos !
Garantia e Experiência é Sinônimo de Qualidade !
Vimos que uma vez que é a APLICAÇÃO
que define
temos que conhecer as variáveis operacionais e técnicas de soldagem
que dependendo do Processo, habilidade do Soldador, composição do
Sistema e outros fatores externos, podem obter resultados diferentes
para uma mesma aplicação.
Todos Processos possuem VANTAGENS e DESVANTAGENS
Qualidade e Recursos do Equipamento são fundamentais
e somam-se às Qualidades do Consumível e utilização correta de cada
Processo.
TREINAMENTO SEMPRE !
Dúvidas e Considerações
Lembre-se - Tem gente que gosta de ser enganado !
Jeferson Paulo da Silva
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Comprometimento
Serviço
Suporte
Sempre
preocupados
em exceder
no atendimento
às expectativas
dos Clientes.
OBRIGADO!

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Apresentação do processo Mig Mag

  • 1. Está apresentação foi feita por Jeferson Paulo da Silva – Técnico de Soldagem CREA : 0000101981 TD / Inspetor de Soldagem nível 1 FBTS A finalidade é didática e para complemento de literaturas relativas aos Processos cobertos pela apresentação e não tem objetivo de certificação ou formação. É proibida a distribuição ou cópia, exceto para o fim citado, e com conhecimento do autor. A extração de imagens somente poderá ser feita com citação da origem, devido direitos autorais. O que tem os Beatles tem a ver com Solda ? Nada. Somente porque foram os melhores naquilo que se propuseram fazer.
  • 2. Processos de Soldagem MIG – MAG – ARAME TUBULAR – ARAME ALMA METÁLICA – Realidade dos Processos.
  • 3. Autor : Jeferson Paulo da Silva Tecnico de Soldagem CREA : 101981 TD Inspetor de Soldagem N1 Tel. ( 92 ) 8150 - 5044 Fax. ( 92 ) 3611 - 2047 E-mail = jefersoniprb@hotmail.com E-mail = jp.jeferson@gmail.com Manaus - AM
  • 4. Processos de Soldagem a Arco Semi-Automático – com Arames • Processos Usuais de Soldagem SEMI-AUTOMÁTICA ( com Arames ) Manual – Mecanizada e Robotizada • Características / Vantagens / Desvantagens e Benefícios • Razão de Depósito - Eficiência dos Processos - Fator de Operação • Composição dos Equipamentos para Soldagem com Arames • Diferenças entre as Tecnologias e Recursos dos Equipamentos • Custos - Qualidade - Consumo de Energia Elétrica • Definindo o Processo em função da Aplicação – Gases - Arames • Comparativos entre os Processos – Qualidade – Variáveis Operacionais Físicas – Elétricas – Técnicas de Soldagem - Equipamentos
  • 5. Preparação da Junta Sequência de Passes, Requisitos ? Nosso Objetivo! Resultado – Permitir o uso dos Processos no Potencial que cada um oferece !
  • 6.
  • 7. Sabemos que SOLDAR é uma arte e exige além de ótimo preparo físico muita acrobacia. Mas acima de tudo deve-se conhecer as possibilidades de cada processo.
  • 8. Existem diversos caminhos para se definir o(s) Processo(s) de Solda. Uma das maiores dificuldades é a falta de informação ou desconhecimento relativos aos processos usuais. Em virtude destes e muitos outros fatos, sugerimos uma sequência na qual são analisadas o máximo de variáveis envolvidas relativas aos processos aqui mencionados e aplicáveis a outros com Soldagem a Arco Elétrico.
  • 9. Quem participa das definições ? Projetos Engenharia de Produto Engenharia Industrial Produção Manutenção SOLDADOR – Orientado corretamente !
  • 10. • Treinamento, • Disponibilidade de produto, • Meio Ambiente, • Qualidade, • Certificação, • Homologação, • Documentação, • Consumíveis de procedência segura, com Certificados e Equipamentos com Qualidade Profissional Qualificado representa Qualidade e Produtividade ! Com as Ferramentas Corretas ! Fundamental
  • 11. Todas soldas exigem qualidade e aliados a habilidade dos Profissionais Soldadores devemos ter os melhores Equipamentos e Consumíveis. Fundamental também é saber aplica-los corretamente de maneira a se obter a melhor performance dos mesmos e atender as expectativas da empresa e nossa satisfação profissional.
  • 12. Empresas investem muito em Treinamento e Qualificação do Soldador e muitas vezes entregam ferramentas inadequadas ao mesmo. Ideal é conhecer as características do produto oferecido/sugerido e tratar o assunto tecnicamente. Envolver os profissionais em Soldagem – sempre !
  • 13. Qual o melhor caminho para Definirmos o Processo de Soldagem ? Equipamento é selecionado após definição do Processo !
  • 14. Antes de mais nada, É imperativo que se conheça os Processos usuais de Soldagem nas suas:
  • 15. Interferência nos Resultados . . Não podemos inverter a ordem de seleção ! Profissional Fadiga Condições Físicas Emocional Instalações Equipamento Consumíveis Desconhecimento Ambiente Produto Profissional Sistema Instalações Equipamento Consumíveis Desconhecimento Programa Produto Manutenção  etc,… Manual Mecanizada / Robô
  • 16. Saber as Interferências – Antes e Após Soldagem . . . Definição e preparação da Junta é importante uma vez que poderá influenciar na Qualidade, Produtividade e uso do processo mais adequado. Compromete Custos e Cronograma de Trabalho. Sempre considerar, se após a preparação da junta será necessário esmerilamento, Limpeza, Remoção de Óxidos, retrabalho, etc.
  • 17. Interferências – Antes e Após Soldagem . . . Limpeza – Preparação – Pré-Montagem – Ponteamento – Tipo de Junta – Posição de Soldagem – Ambiente – Respingos – Distorção – Tratamento Térmico - Qualidade
  • 19. Com o objetivo de atender as necessidades do Produto e da APLICAÇÃO em :
  • 20. A soldagem exige conhecimento – Teórico e Prático – bom senso, criatividade e informações que possam alimentar a sua necessidade com dados suficientes para decidir. É simples. Nós é que confundimos tudo !
  • 21. Vamos rever alguns conceitos sobre o que é Solda. Isto pode ajudar !
  • 22. O QUE É SOLDA ? Arco Elétrico Processo de Fusão do Metal, decorrente da aplicação de Calor Gerado pelo Arco Elétrico com conseqüente alteração nas Propriedades Mecânica, Química e Metalúrgica nas áreas atingidas diretamente e/ou afetadas pelo Calor e Ciclo Térmico. EFEITOS = VOLTS + CORRENTE + Depósito + Tempo Tempo é Velocidade com que se executa a solda !
  • 23. Arco Elétrico Metal Base MB + Calor ( + depósito ) MB + Fluxo do Calor = Expansão MB + Distribuição do Calor MB + Resfriamento = Solidificação CONTRAÇÃO !
  • 24. Nosso objetivo é transferir dados dos Processos envolvidos e sendo a Solda um processo dinâmico e de transformações a prática faz a diferença.
  • 25. Esquema Elétrico na Soldagem Semi-Automática ou Automática Arco ESO Bico Contato Contato Arame Fonte de Energia Cabos I de Soldagem V=Vcabos+Vcontato+Veso+Varco V = queda da Tensão no Sistema Todos Processos têm pontos vulneráveis ! Um destes pontos é o ponto de coletar energia para o Arco
  • 26. A Solda Semi-Automática foi desenvolvida durante a II Grande Guerra devido a demanda na produção de materiais bélicos e fruto de muita pesquisa e de desenvolvimento do Processo TIG.
  • 27. • MIG • MAG • TUBULAR com Gás • TUBULAR Auto-Protegido • ALMA Metálica
  • 28. Tocha Gás e Regulador Cabos e Garra Fonte Cabeçote Refrigeração e Mangueiras PROCESSOS = MIG – MAG – TUBULAR – ALMA METÁLICA Composição do Sistema
  • 29. BásicoFonte de Energia Alimentador do Arame Gás de proteção Se necessário Consumíveis Arames Regulador de Vazão do Gás Tocha Seca ou Refrigerada
  • 30.
  • 31. Arame TUBULAR Arames SÓLIDO e ALMA METÁLICA Com proteção Gasosa. O EQUIPAMENTO UTILIZADO É COMUM AOS PROCESSOS Denominados ; AUTO-PROTEGIDO ou com PROTEÇÃO GASOSA.
  • 32. Histórico dos Processos ! • Eletrodo Revestido 1907 • Arame Sólido 1948 • Arame Tubular (Gás) 1957 • Arame Tubular (Sem Gás) 1957 • Arame Tubular (Todas Posições) 1972 • Arame Alma Metálica 1973
  • 33. • A5.9 - Inoxidável • A5.18 - Baixo Carbono • A5.28 - Baixa Liga • A5.20 - Baixo Carbono • A5.29 - Baixa Liga • A5.22 - Inoxidável • A5.17 - Baixo Carbono • A5.23 - Baixa Liga Conhecer e entender as Normas de Classificação dos Consumíveis é fundamental. Sempre solicite o Certificado de Propriedades do(s) consumíveis que utiliza, segundo a AWS ou ASME SAW GMAW FCAW
  • 34. Exemplo - CLASSIFICAÇÃO AWS A5.20 Arames Tubular com Gás e Auto-Protegido E X X T - X M J HZ 4, 8,16 Impacto 20 Ft/Lbs. @ -40º FGás Mistura Aplicabilidade 1 a 14 G - N.E. S = Passe Simples Arame Tubular Eletrodo Res.Tração mínima 6 = 60,000 7 = 70,000 psi Posição de Soldagem 0 = Plana e Horizontal 1 = Todas Posições E70T-1 H4 E71T-1MJ H8EXEMPLO:
  • 35. AWS A5.20 I. Tipo de Escórias 1. BÁSICA 2. RÚTILO (ACIDA) II. 1. Gás de Proteção 1. CO2 MISTURA 2. AUTO-PROTEGIDO III. 1. PASSE SIMPLES 2. MÚLTIPLO PASSE
  • 36. Aços Carbono, Aços Inoxidáveis, Alumínio e suas Ligas, Cobre e suas Ligas, MIG Brasagem. Passe de Raiz ( cuidado ) Ponteamento Chapas Finas e Grossas Tendência a Falta de Fusão em chapas acima de 6 mm em Curto Circuito Desempenho depende do Tipo de Gás, Equipamento, Soldador, Parâmetros e Transferência. Imagem cedida por ESAB-USA
  • 37. Processo MIG / MAG as etal arc elding E T A L N E R T A S Soldagem a Arco Metálico e Gás de Proteção segundo AWS - American Welding Society E T A L C T I V E A S
  • 38. Vantagens . . . Elevada Produtividade Ótima Qualidade Manual - Mecanizada - Robotizada Baixo Volume de Fumos Soldagem em todas as posições Soldagem de Chapas Finas - Curto Circuito Aporte do Calor Controlável - Curto Circuito
  • 39. Desvantagens . . . Tendência a Falta de Fusão com Arame Sólido Número de Variáveis Controladas Nível de Respingos * * Equipamentos, Gases e Treinamento têm contornado as dificuldades usuais do Processo O Alma Metálica supera estas desvantagens
  • 40. Por que . . . Argônio Hélio Mistura - Argônio + Hélio • CO2 • Argônio + CO2 • Argônio + O2 • Argônio + CO2 + CO2 Misturas são balanceadas conforme a Aplicação, Tipo de Arame, Transferência, Propriedades do Metal de Solda I significa gás Inerte A significa gás Ativo
  • 41. Arames . . . Sólido e Ligas Leves Alma Metálica ( Tubular ) ARAME TUBULAR DE ALMA METÁLICA ( Metal Cored ) considerado como MAG pela AWS/ASME devido ter as características principais do processo MAG ( GMAW ) apesar de fisicamente ser similar ao Arame Tubular.
  • 42. ARAME ALMA METÁLICA Arame Sólido Moido ( ilustrativo ) – Ligas Metálicas – Desoxidantes, Elementos Estabilizantes, entre outros elementos específicos para atender os Requisitos do Processo. ARAME ALMA METÁLICA ARAME SÓLIDO
  • 43. Arame Alma Metálica – GMAW-MC  Arame sob forma Tubular cujo núcleo é preenchido em quase sua totalidade com Pó de Ferro e elementos estabilizadores, desoxidantes, entre outros.  Normas o tratam como COMPOSITE ( Composto ) pois apresenta características do Arame Tubular e do Arame Sólido. Não Gera Escória sobre o Cordão de Solda ! Mínimo de Respingos !
  • 44. Gases . . . Os gases têm muita influência nos Processos MIG e MAG. Alteram, principalmente, o modo do metal se transferir através da coluna do arco. Por exemplo, um determinado tipo de gás pode significar redução de respingos mas pode levar a falta de fusão na solda.
  • 45. Gases . . . CO2 puro ou Ar + Mín. 20% Co2Curto - Circuito Globular Spray Argônio + Máx. 12% CO2 / 98% Ar + 2% O2Pulsado Misturas dependem do tipo de Arame e Metal Base CO2 puro ou Ar + Máx. 20% Co2 Argônio + Máx. 12% CO2 / 98% Ar + 2% O2 Influência Direta no Tipo de Transferência do Metal Importante saber influências pois pode ser decisivo no uso do processo nas soldas fora de posição e produtividade.
  • 46. Transferências do Metal MAG Dependentes do : Gás Velocidade do Arame ( Corrente ) Tensão do Arco Stickout Curva Estática da Fonte de Energia Resistência no Circuito Resposta Dinâmica da Fonte de Energia Composição Química do Arame
  • 48. Transferências e Razão de Depósito Na Soldagem MAG Volts Velocidade do Arame Curto Circuito Globular Spray A transferência Pulsada se localiza em toda faixa pois irá depender da Velocidade do Arame mas mantêm a Transferência.
  • 49. Transferência Pulsada Variáveis do Pulso ( transferência da Gota ) Na transferência pulsada, o Metal de Solda é transferido pela coluna do arco e controlado pelo Equipamento de Solda. Caracteriza-se por um Arco Spray mas permite seu uso em soldas fora de posição. É apenas mais uma opção do Processo. Sim, também aplicável com Arame Alma Metálica.
  • 50. Pulsado as Vantagens . . . Elevada Produtividade - Superior ao Curto Circuito e Inferior ao Spray Ótima Qualidade / Baixo Volume de Respingos Manual - Mecanizada - Robotizada Baixíssimo Volume de Fumos / Ótimo Aspecto do Cordão Aporte do Calor Controlável - pelo Equipamento + variáveis operacionais Soldagem em todas as posições
  • 51. Pulsado Desvantagens . . . Aquecimento do Metal Base em Chapas Finas Causa DISTORÇÃO Soldador Necessita de + Treinamento Falta de Fusão - caso não se oriente o usuário e se utilize o Gás correto Cuidado com “ ISENTO DE RESPINGOS “ Calor do Arco e emissão de Raios UV
  • 52.
  • 53. Diferença no perfil do cordão de solda SÓLIDO ALMA METÁLICA Arame Sólido Tendência a Falta de Fusão Arco Spray
  • 54. Perfil típico do Arame Alma Metálica Imagem Filarc
  • 55. Alma Metálica X Sólido Transferência Spray Arame Sólido Arame Tubular e AM Verifique a Fusão Lateral
  • 56. ALMA METÁLICA SÓLIDO 30% maior Arame Alma Metálica X Sólido Arame Alma Metálica é superior ao Sólido em todos os aspectos.
  • 57. Porque o Arame Alma Metálica proporciona maior Razão de Depósito. No Arame Sólido, a Corrente passa através de toda seção transversal do mesmo. Maior área d1 Densidade da Corrente Ampères = No Arame AM, a Corrente passa somente através da seção tubular do arame. Menor Área 3.14 * ( d1 2 ) / 4 Ampères = 3.14 * ( d1 2 - d2 2 ) / 4 d1 d2 Arame Núcleo de Pó Portanto, para um equivalente valor ajustado da Corrente, com o Arame AM, obtem-se Maior Densidade da Corrente = Maior Razão de Depósito d1 Densidade da Corrente
  • 58.
  • 59. Trefila Diâmetro Final Adição do Pó Reservatório Pós Metálicos Fechamento Matrizes Conformação Fita Laminada Aço ou Inox COMO SÃO FABRICADOS ( Tipo de Topo ) A Fita é de Chapa Laminada e cortada em Tiras ou de Arame Sólido Laminado.
  • 60. Sem Costura SobrepostoTopo ( e cobreado ) Após conformação, fechamento e trefila
  • 61. ARAME TUBULAR Elementos formadores de Escória. Estabilizantes, Desoxidantes, Ligas Metálicas, Óxidos, Rutilo, entre outros elementos específicos para atender Requisitos do Processo Arame Tubular
  • 62. ARAME TUBULAR Gás (Opcional) Poça de Fusão Metal de Solda Solidificado Poça de Fusão Escória Direção da Solda Bocal (Opcional) Arame Tubular Arco
  • 63. Pós Metálicos, Ligas, Desoxidantes, Materiais fomadores de Escória e Gases/Vapor, etc. Bico de Contato Gás de Proteção Gerado por Elementos do Núcleo Arco Elétrico Metal Solidificado Poça de Fusão Escória LíquidaEscória Solidificada ARAME TUBULAR AUTO- PROTEGIDO Metal de Base
  • 64. ARAME TUBULAR AUTO-PROTEGIDO (FCAW-SS)  Um variação do Arame Tubular cuja proteção é obtida exclusivamente pela formação de escória e de gases provenientes da queima dos elementos no interior do arame. Forma Escória sobre o Cordão de Solda !
  • 65. Particularidades do Tubular Auto- Protegido ( Principal Seguimento – OBRAS NO CAMPO ) • Produtividade Limitada frente aos Arames com Gás • Fumos Excessivos - Contaminação - Poluição • Dependendo da Classe, exige Equipamento Especial • Dependendo da Classe, exige muito Treinamento • Nível de Respingo Elevado em alguns tipos • Dependendo da Classe altera propriedades com a Tensão do Arco / Stickout / Espessura do Cordão • Principal Característica - Operação ao Ar Livre • Bastante utilizado em Plataformas de Petróleo, Estaleiros e Linhas de Dutos API X45 até X80
  • 66. Metal Solidificado Escória, Metal de Base e Arame Líquidos Poça de Fusão Escória Solidificada Somente no Tubular Bocal Arame Tubular ( Alma Metálica ) com Proteção Gasosa Pós Metálicos, Ligas, Fomadores de Escória Desoxidantes, etc. Arco Elétrico Metal de Base Gás de Proteção Bico de Contato
  • 67. O uso dos Arames Tubular ou Alma Metálica, quando aplicáveis, possibilita expressiva Redução de Custo e Aumento na Produtividade. Lembre-se : Sempre com Qualidade !
  • 68. Fato ! Arames Tubular e de Alma Metálica Nos últimos 10 anos têm tido um crescimento linear mas em algumas áreas tem tido um crescimento rápido em relação ao MIG/MAG tradicional e o Eletrodo Revestido. Crescimento mais notável nos Estaleiros, Offshore, Robôs. Nos Estaleiros, responde por 80% dos Processos envolvidos. Em Offshore responde por 70% dos Processos. • Crescimento em função de : • Soldagem em todas as posições • Consistência da Qualidade • Propriedades Excelentes e Constantes • Facilidade no uso permite fácil aceitação pelos Soldadores • Maior tolerância ao Revestimento de Chapas nos Estaleiros • Excelente Soldabilidade / Penetração / Fusão / Deposição • AM - Nível de Fumos do Sólido com Qualidades do Tubular
  • 69. Arame TUBULARArame ALMA METÁLICA NÃO FORMA ESCÓRIA Somente ( ou quase nada ) ilhas de Óxidos de Si e Mn FORMA ESCÓRIA Tipo ÁCIDA - BÁSICA RUTILO ( Semi-Básica ) O tipo de escória determina a aplicabilidade e o gás a ser utilizado ( se necessário )
  • 70.  Tipo e Ajuste das Roldanas  Comprimento do Stickout  Relação de VAA / Corrente  Tensão do Arco  Tipo de Gás e Vazão  Angulo da Tocha  Velocidade de Soldagem  Transferência metálica  Indutância  Curva Estática da Fonte ( V/A )  Composição Química do Arame  Pré e pós vazão do gás  Posição de Soldagem  Polaridade
  • 71. Polaridade Usualmente usa-se Polaridade Inversa ( Arame no Positivo da Fonte ) mas a maioria dos Arames Tubulares Auto-Protegidos usam Polarida Direta ( Arame no Negativo da Fonte ) ARAME TUBULAR Auto-Protegido Verifique a Norma. Consulte o fabricante.
  • 72. VAZÃO DO GÁS O Gás tem como função principal, proteger o Arame e a Poça de Fusão dos gases da atmosfera ( Oxigênio, Hidrogênio ). A vazão ( em Litros/minuto ) é definida pelo fabricante do arame ou níveis da Corrente e Tensão do Arco.
  • 73. Pré e Pós vazão do gás são importantes para proteger a região da solda e facilita a abertura do arco Vazão excessiva causa turbulência no arco e arrasta gases da atmosfera contaminado o metal de solda.
  • 74. A velocidade ideal é quando a ponta do arame se encontra o mais próximo da borda da Poça de Fusão. Não permita que a Poça de Fusão passe a frente do Arco principalmente nos processos que geram Escória.
  • 75. Efeitos da Velocidade de Soldagem 150 cm/min 40 cm/min 75 cm/min 6 mm-Diâ. , 850 Amps, 34 Volts
  • 76. Na soldagem, existem 2 termos para Tensão :  Tensão em Vazio  Quando a Fonte está com a Saida energizada mas sem carga ( arame não tocou na peça)  Tensão no Arco  Quando se abre o arco (Arame encosta na peça ) Comprimento do Arco
  • 77. Efeitos da Corrente Uma vez que a velocidade do arame é proporcional a corrente O efeito imediato é o aumento da penetração. A Velocidade do Arame é responsável pela Razão de Depósito. + Arame = mais depósito de material
  • 78. Stickout : é uma variável de extrema importância na Soldagem com Arame e deve ser respeitado conforme instruções do fabricante do arame e para o tipo de transferência objetivado quando se usa arame sólido. O STICKOUT É UMA RESISTÊNCIA NO CIRCUITO DE SOLDAGEM ! Bico de Contato Arame Bocal Comprimento =  Metal de Base
  • 79. Comprimento do Stickout Muito curto Normal Muito longo Curto Circuito Use 10 vezes 0 Diâmetro do arame. Use o Bico paralelo ao Bocal ou até 3 mm para fora. Spray Use 15 vezes 0 Diâmetro do arame. Use o Bico recuado no Bocal até 3 mm O mesmo para pulsado Tubular – siga as recomendações do fabricante do arame.
  • 80. Cordão mais largo e menor Penetração
  • 81. Cordão mais estreito e maior Penetração
  • 82. É um ajuste localizado na Fonte de Energia e tem maior influência quando se solda em Transferência Curto Circuito. Pode ajudar nas outras transferências no momento de se abrir o arco otimizando a abertura do mesmo. Muitos equipamentos têm a Indutância incorporada mas é só enfeite. Tem influência direta no arco
  • 83. O procedimento de soldagem e a técnica/manuseio da tocha são diferentes para cada uma das posições de soldagem. TREINAMENTO !
  • 84. Portanto, a Solução é . . . Técnica não Econômica
  • 85. Lula apóia nossos esforços e objetivos !
  • 86. Cuidado na Compra ! Ao adquirirmos um bem procuramos por : - Conforto – Segurança – Qualidade e Garantia – Custo/Benefício – Certeza de um Bom Investimento – Garantia de Pós-Venda – Que o produto atenda nossas expectativas. Portanto Atenção : - Não compre preço pois levamos para casa o que negociamos ! Garantia e Experiência é Sinônimo de Qualidade !
  • 87. Vimos que uma vez que é a APLICAÇÃO que define temos que conhecer as variáveis operacionais e técnicas de soldagem que dependendo do Processo, habilidade do Soldador, composição do Sistema e outros fatores externos, podem obter resultados diferentes para uma mesma aplicação. Todos Processos possuem VANTAGENS e DESVANTAGENS Qualidade e Recursos do Equipamento são fundamentais e somam-se às Qualidades do Consumível e utilização correta de cada Processo. TREINAMENTO SEMPRE !
  • 88. Dúvidas e Considerações Lembre-se - Tem gente que gosta de ser enganado !
  • 89. Jeferson Paulo da Silva Tecnico de Soldagem Crea: 101981TD Inspetor de Soldagem Nivel 1 Tel. ( 92 ) 8150 - 5044 Fax. ( 92 ) 3611 - 2047 E-mail = jefersoniprb@hotmail.com E-mail = jp.jeferson@gmail.com Manaus - AM
  • 90. Contrate: Técnico de Soldagem Crea : 000101981 TD Comprometimento Serviço Suporte Sempre preocupados em exceder no atendimento às expectativas dos Clientes. OBRIGADO!