SOLDAGEM – SMAW
PROCESSO ELETRODO REVESTIDO
Esse é o mais antigo, mais barato e o mais versátil dentre os
processos de soldagem a arco.
É um processo no qual a união dos metais é obtida pelo
aquecimento deles com um arco elétrico estabelecido entre
um eletrodo revestido e a peça.
SOLDAGEM A ARCO COM ELETRODOS REVESTIDOS
(Shielded Metal Arc Welding - SMAW)
Os eletrodos são constituídos por uma vareta metálica,
chamada de alma, revestida por um composto de
materiais orgânicos e minerais de dosagem bem
definida.
A função da alma do eletrodo é estabelecer o arco e
fornecer metal de adição para a solda, e a função do
revestimento é adicionar propriedades elétricas, físicas
e metalúrgicas.
O comprimento do eletrodo varia de 250 a 500 mm, e
o diâmetro total típico entre 2 e 8 mm.
Mas o que é um eletrodo revestido?
O revestimento é um produto firmemente seguro a alma do eletrodo. Ele pode ser
considerado como a parte principal do eletrodo, pois define os vários tipos de eletrodos e
também, a segurança e estabilidade da soldagem.
No revestimento podem ser introduzidos elementos de liga que passam para o metal
depositado proporcionando juntas soldadas de boa qualidade.
Principais funções do revestimento:
• Facilitar a abertura e a manutenção do arco;
•Guiar o arco em uma direção definida;
• Criar em volta do arco uma cortina gasosa, que protege o arco contra a contaminação do
ar atmosférico, prejudicial à solda;
• Criar uma capa protetora (escória) sobre o metal fundido, atuando contra o resfriamento
rápido e favorecendo a formação de um cordão de solda regular e uniforme;
• Introduzir elementos de liga no metal depositado;
• Facilitar a soldagem nas diversas posições de trabalho;
• Dar maior penetração e aumentar a velocidade de soldagem.
Principais tipos de revestimentos
Eletrodos Celulósicos (EXX10 e EXXX1)
Possuem elevada quantidade de material orgânico (celulose) no revestimento, cuja
decomposição pelo arco gera gases que protegem o metal líquido.
A quantidade de escória produzida é pequena, o arco é muito violento, causando grande
volume de respingos e alta penetração em comparação com outros tipos de eletrodo.
O cordão tende a apresentar escamas irregulares. A solda apresenta propriedades mecânicas
adequadas para várias aplicações, contudo, não devem ser usados na soldagem de aços de
teor elevado de carbono, de aços ligados e na soldagem de peças de maior espessura devido
a possibilidade de fragilização pelo hidrogênio proveniente do revestimento.
São particularmente adequados para soldagem fora da posição plana, tendo grande
aplicação na soldagem circunferencial de tubulações e na execução de passes de raiz em
geral. Devido à sua grande penetração e perda por respingos não são adequados para o
enchimento de chanfros.
Eletrodos Rutílicos (EXXX2, EXXX3 e EXXX4)
Contém quantidades significativas de rutilo (TiO2) no revestimento e produz uma escória
abundante, densa e de fácil destacabilidade.
São eletrodos de fácil uso, que podem ser usados em qualquer posição exceto quando têm
uma elevada quantidade de pó de ferro no revestimento (para aumentar a produtividade).
Podem operar tanto em CA como em CC e produzem um cordão com bom aspecto visual e
de penetração baixa ou média.
Sua resistência à formação de trincas na solidificação da poça de fusão é relativamente
pequena o que pode ser um problema na soldagem de peça contaminadas com óleo. São
eletrodos de grande versatilidade e de uso geral.
Eletrodos Básicos (EXXX5, EXXX6 e EXXX8)
Possuem quantidades apreciáveis de carbonatos (de cálcio e de outros elementos) e de
fluorita, formam uma escória básica que, juntamente com o CO2 gerado da decomposição
dos carbonatos, protege o metal líquido.
Esta escória exerce uma ação metalúrgica benéfica sobre a solda, dessulfurando-a e
reduzindo o risco de formação de trincas de solidificação. Não possui substâncias orgânicas
em sua formulação e, se manuseado corretamente, produz soldas com baixo teor de
hidrogênio, minimizando os riscos de fragilização e fissuração por este elemento. A
penetração é média e o cordão apresenta boas propriedades mecânicas, particularmente
quanto à tenacidade.
É indicado para aplicações de grande responsabilidade, na soldagem de juntas de grande
espessura ou de grande rigidez e na soldagem de aços de maior teor de carbono, de aços
de maior resistência mecânica e de aços de composição química desconhecida. Este tipo de
eletrodo é altamente hidroscópico, requerindo cuidados especiais na sua armazenagem.
SMAW – CLASSIFICAÇÃO DO ELETRODO
NORMA AWS A5.1
Dígito 1: A letra E designa um eletrodo;
Dígito 2: Indica o limite de resistência mínimo à tração;
Dígito 3: Designa a posição de soldagem
Dígito 4: Tipo de revestimento
Dígito 3 e 4 juntos: Corrente em que o eletrodo pode ser usada;
Dois últimos
algarismos
Tipo de
corrente
Polaridade Revestimento
10
11
12
13
14
15
16
18
20
24
27
28
CC
CC ou CA
CC ou CA
CC ou CA
CC ou CA
CC
CC ou CA
CC ou CA
CC ou CA
CC ou CA
CC ou CA
CC ou CA
Inversa (+)
Inversa (+)
Direta (–)
Inversa / Direta (+ –)
Inversa / Direta (+ –)
Inversa (+)
Inversa (+)
Inversa (+)
Direta (–)
Inversa / Direta (+ –)
Direta (–)
Inversa (+)
Celulósico
Celulósico
Rutílico
Rutílico
Rutílico
Básico
Básico
Básico
Ácido
Rutílico
Ácido
Básico
TABELA DO 3° DIGITO
TABELA DO 3° E 4° DIGITO
Exemplos de classificação do eletrodo.
Por exemplo, de acordo com a norma AWS A5.1, uma classificação do tipo E6010 indica um
eletrodo capaz de depositar material com um limite de resistência de 60.000 PSI (420MPa)
e que possui um revestimento celulósico, com ligante a base de silicato de sódio, indicado
para soldagem em todas as posições com corrente contínua e o eletrodo no pólo positivo.
kPa
6,90
PSI
1 =
Um arco elétrico é mantido entre a ponta do eletrodo e a peça de trabalho. As gotas de
metal fundidas do eletrodo, são transferidas através do arco para a poça de fusão.
Elas são protegidas por uma atmosfera de gases produzida a partir da decomposição do
revestimento do eletrodo.
O que ocorre no SMAW?
A escória derretida flutua no topo da poça de fusão protegendo o metal soldado da atmosfera
durante a solidificação.
A escória pode ser removida depois de cada passe de solda. Diferentes tipos de eletrodos são
produzidos, geralmente contendo ligas para adicionar durabilidade, força e ductibilidade à
solda.
O processo é utilizado principalmente para ligas de ferro em estruturas de aço, indústria naval
e indústrias de transformação em geral.
Reparos e manutenção são outras importantes aplicações do SMAW.
Apesar da baixa velocidade relativa do processo, devido à substituição dos eletrodos e à
necessidade de remoção da escória, essa continua a ser uma das técnicas mais flexíveis
e apresenta vantagens em áreas de acesso restrito.
Parâmetros de soldagem para o processo de soldagem
manual com eletrodo revestido:
- V : velocidade de soldagem;
- d : diâmetro do eletrodo;
- a : comprimento do arco voltaico;
- T : temperatura de preaquecimento;
- U : tensão de soldagem;
- I : corrente de soldagem;
Os parâmetros de soldagem, portanto, devem ser regulados antes da soldagem e ,
durante a soldagem, devem ser permanentemente monitorados.
EQUIPAMENTOS
Operação em Soldagem por Eletrodo Revestido
1. Ajuste da corrente de soldagem (CC);
2. Iniciação do Arco Elétrico
Comprimento do arco
Para determiná-lo, aplica-se a seguinte regra: O comprimento do arco nas
soldagens com eletrodos revestidos deve-se igual ou ligeiramente inferior ao
diâmetro do núcleo do eletrodo que está sendo usado.
Exemplo: O comprimento do arco, para um eletrodo revestido de 1/8” (3,175mm)
deve ser mantido entre 2,5 à 3,175mm.
Na tabela a seguir, podemos observar algumas diferenças na soldagem quando
trabalhamos com arco curto ou arco longo.
3. Fusão do Metal e Penetração da Solda
Para fazer uma boa soldagem é essencial que uma fusão apropriada seja obtida entre o
metal base e o depositado pelo eletrodo.
Velocidade de avanço
Varia de acordo com a intensidade da corrente, com a dimensão da peça e com o tipo de
cordão desejado.
Ângulo do eletrodo
Varia de acordo com a posição de soldagem e, também em função do formato da peça a ser
soldada.
Movimento de mergulho
Avanço do eletrodo em direção à poça de fusão, mantendo constante o comprimento do
arco e para isto a velocidade de mergulho deve ser, em média, igual à velocidade de fusão
do eletrodo.
Influencias da corrente, velocidade, altura do arco em
um cordão de solda
Equipamentos e acessórios para limpeza da soldagem
Picadeira
(Martelo de Picar)
Escova de Aço
Ferramentas e dispositivos auxiliares
Escovas de aço são utilizadas para realização da limpeza da soldagem.
Podem ser utilizadas escovas manuais ou rotativas.
Escovas de aço
Ferramentas e dispositivos auxiliares
A Tenaz é a ferramenta utilizada para movimentar materiais metálicos aquecidos e de
pequeno porte de um lado para outro.
Também chamada de ferramenta de pega.
Possui vários formatos para pegar diferentes tipos de materiais.
Tenaz
Equipamentos de Proteção Individual
Devido as radiações que são emitidas durante o processo, e outros riscos como respingos do
eletrodo e ruídos, torna-se necessário utilizar os seguintes equipamentos de proteção:
- Botas com solado isolante;
- Perneiras em couro;
- Avental em couro;
- Mangotes;
- Luvas de raspa;
- Máscaras tipo escudo ou capacete;
- Touca de solda;
- Abafador de ruído;
Filtros de luz
São vidros protetores, que devem absorver no mínimo 99,5% da radiação emitida nas
soldagens.
Tonalidade dos filtros
A tonalidade dos filtros deve ser selecionada de acordo com a intensidade da corrente, para
que haja absorção quase total dos raios emitidos (infravermelhos e ultravioleta).
Classificação
Nº 10 para soldagem até 200 ampères.
Nº 12 para soldagem entre 200 e 400 ampères.
Nº 14 para soldagem acima de 400 ampères.
Observações:
1) Os filtros devem ser protegidos em ambos os lados por um vidro comum incolor.
2) Obedecendo à classificação mencionada, a absorção dos raios infravermelhos e
ultravioletas será de no mínimo 99,5%. Montagem dos vidros
A montagem dos vidros na máscara deve ser feita conforme mostra a figura abaixo.
Tipo de operação Manual
Taxa de deposição 1 A 5 kg/h
Espessura soldada [2 – 200] mm
Posições Todas (depende do revestimento)
Tipos de juntas Todas
Diluição 25 – 35%
Faixa de corrente (75 a 300) A
EPI’s para trabalho com soldagem a arco elétrico

SOLDAGEM PELO PROCESSO ELETRODO REVESTIDO

  • 1.
    SOLDAGEM – SMAW PROCESSOELETRODO REVESTIDO
  • 2.
    Esse é omais antigo, mais barato e o mais versátil dentre os processos de soldagem a arco. É um processo no qual a união dos metais é obtida pelo aquecimento deles com um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo revestido e a peça. SOLDAGEM A ARCO COM ELETRODOS REVESTIDOS (Shielded Metal Arc Welding - SMAW)
  • 3.
    Os eletrodos sãoconstituídos por uma vareta metálica, chamada de alma, revestida por um composto de materiais orgânicos e minerais de dosagem bem definida. A função da alma do eletrodo é estabelecer o arco e fornecer metal de adição para a solda, e a função do revestimento é adicionar propriedades elétricas, físicas e metalúrgicas. O comprimento do eletrodo varia de 250 a 500 mm, e o diâmetro total típico entre 2 e 8 mm. Mas o que é um eletrodo revestido?
  • 4.
    O revestimento éum produto firmemente seguro a alma do eletrodo. Ele pode ser considerado como a parte principal do eletrodo, pois define os vários tipos de eletrodos e também, a segurança e estabilidade da soldagem. No revestimento podem ser introduzidos elementos de liga que passam para o metal depositado proporcionando juntas soldadas de boa qualidade.
  • 5.
    Principais funções dorevestimento: • Facilitar a abertura e a manutenção do arco; •Guiar o arco em uma direção definida; • Criar em volta do arco uma cortina gasosa, que protege o arco contra a contaminação do ar atmosférico, prejudicial à solda; • Criar uma capa protetora (escória) sobre o metal fundido, atuando contra o resfriamento rápido e favorecendo a formação de um cordão de solda regular e uniforme; • Introduzir elementos de liga no metal depositado; • Facilitar a soldagem nas diversas posições de trabalho; • Dar maior penetração e aumentar a velocidade de soldagem.
  • 6.
    Principais tipos derevestimentos Eletrodos Celulósicos (EXX10 e EXXX1) Possuem elevada quantidade de material orgânico (celulose) no revestimento, cuja decomposição pelo arco gera gases que protegem o metal líquido. A quantidade de escória produzida é pequena, o arco é muito violento, causando grande volume de respingos e alta penetração em comparação com outros tipos de eletrodo. O cordão tende a apresentar escamas irregulares. A solda apresenta propriedades mecânicas adequadas para várias aplicações, contudo, não devem ser usados na soldagem de aços de teor elevado de carbono, de aços ligados e na soldagem de peças de maior espessura devido a possibilidade de fragilização pelo hidrogênio proveniente do revestimento. São particularmente adequados para soldagem fora da posição plana, tendo grande aplicação na soldagem circunferencial de tubulações e na execução de passes de raiz em geral. Devido à sua grande penetração e perda por respingos não são adequados para o enchimento de chanfros.
  • 7.
    Eletrodos Rutílicos (EXXX2,EXXX3 e EXXX4) Contém quantidades significativas de rutilo (TiO2) no revestimento e produz uma escória abundante, densa e de fácil destacabilidade. São eletrodos de fácil uso, que podem ser usados em qualquer posição exceto quando têm uma elevada quantidade de pó de ferro no revestimento (para aumentar a produtividade). Podem operar tanto em CA como em CC e produzem um cordão com bom aspecto visual e de penetração baixa ou média. Sua resistência à formação de trincas na solidificação da poça de fusão é relativamente pequena o que pode ser um problema na soldagem de peça contaminadas com óleo. São eletrodos de grande versatilidade e de uso geral.
  • 8.
    Eletrodos Básicos (EXXX5,EXXX6 e EXXX8) Possuem quantidades apreciáveis de carbonatos (de cálcio e de outros elementos) e de fluorita, formam uma escória básica que, juntamente com o CO2 gerado da decomposição dos carbonatos, protege o metal líquido. Esta escória exerce uma ação metalúrgica benéfica sobre a solda, dessulfurando-a e reduzindo o risco de formação de trincas de solidificação. Não possui substâncias orgânicas em sua formulação e, se manuseado corretamente, produz soldas com baixo teor de hidrogênio, minimizando os riscos de fragilização e fissuração por este elemento. A penetração é média e o cordão apresenta boas propriedades mecânicas, particularmente quanto à tenacidade. É indicado para aplicações de grande responsabilidade, na soldagem de juntas de grande espessura ou de grande rigidez e na soldagem de aços de maior teor de carbono, de aços de maior resistência mecânica e de aços de composição química desconhecida. Este tipo de eletrodo é altamente hidroscópico, requerindo cuidados especiais na sua armazenagem.
  • 9.
    SMAW – CLASSIFICAÇÃODO ELETRODO NORMA AWS A5.1 Dígito 1: A letra E designa um eletrodo; Dígito 2: Indica o limite de resistência mínimo à tração; Dígito 3: Designa a posição de soldagem Dígito 4: Tipo de revestimento Dígito 3 e 4 juntos: Corrente em que o eletrodo pode ser usada;
  • 10.
    Dois últimos algarismos Tipo de corrente PolaridadeRevestimento 10 11 12 13 14 15 16 18 20 24 27 28 CC CC ou CA CC ou CA CC ou CA CC ou CA CC CC ou CA CC ou CA CC ou CA CC ou CA CC ou CA CC ou CA Inversa (+) Inversa (+) Direta (–) Inversa / Direta (+ –) Inversa / Direta (+ –) Inversa (+) Inversa (+) Inversa (+) Direta (–) Inversa / Direta (+ –) Direta (–) Inversa (+) Celulósico Celulósico Rutílico Rutílico Rutílico Básico Básico Básico Ácido Rutílico Ácido Básico TABELA DO 3° DIGITO TABELA DO 3° E 4° DIGITO
  • 12.
  • 13.
    Por exemplo, deacordo com a norma AWS A5.1, uma classificação do tipo E6010 indica um eletrodo capaz de depositar material com um limite de resistência de 60.000 PSI (420MPa) e que possui um revestimento celulósico, com ligante a base de silicato de sódio, indicado para soldagem em todas as posições com corrente contínua e o eletrodo no pólo positivo. kPa 6,90 PSI 1 =
  • 14.
    Um arco elétricoé mantido entre a ponta do eletrodo e a peça de trabalho. As gotas de metal fundidas do eletrodo, são transferidas através do arco para a poça de fusão. Elas são protegidas por uma atmosfera de gases produzida a partir da decomposição do revestimento do eletrodo. O que ocorre no SMAW?
  • 15.
    A escória derretidaflutua no topo da poça de fusão protegendo o metal soldado da atmosfera durante a solidificação. A escória pode ser removida depois de cada passe de solda. Diferentes tipos de eletrodos são produzidos, geralmente contendo ligas para adicionar durabilidade, força e ductibilidade à solda. O processo é utilizado principalmente para ligas de ferro em estruturas de aço, indústria naval e indústrias de transformação em geral.
  • 16.
    Reparos e manutençãosão outras importantes aplicações do SMAW. Apesar da baixa velocidade relativa do processo, devido à substituição dos eletrodos e à necessidade de remoção da escória, essa continua a ser uma das técnicas mais flexíveis e apresenta vantagens em áreas de acesso restrito.
  • 17.
    Parâmetros de soldagempara o processo de soldagem manual com eletrodo revestido: - V : velocidade de soldagem; - d : diâmetro do eletrodo; - a : comprimento do arco voltaico; - T : temperatura de preaquecimento; - U : tensão de soldagem; - I : corrente de soldagem; Os parâmetros de soldagem, portanto, devem ser regulados antes da soldagem e , durante a soldagem, devem ser permanentemente monitorados.
  • 18.
  • 19.
    Operação em Soldagempor Eletrodo Revestido 1. Ajuste da corrente de soldagem (CC); 2. Iniciação do Arco Elétrico
  • 20.
    Comprimento do arco Paradeterminá-lo, aplica-se a seguinte regra: O comprimento do arco nas soldagens com eletrodos revestidos deve-se igual ou ligeiramente inferior ao diâmetro do núcleo do eletrodo que está sendo usado. Exemplo: O comprimento do arco, para um eletrodo revestido de 1/8” (3,175mm) deve ser mantido entre 2,5 à 3,175mm. Na tabela a seguir, podemos observar algumas diferenças na soldagem quando trabalhamos com arco curto ou arco longo.
  • 21.
    3. Fusão doMetal e Penetração da Solda Para fazer uma boa soldagem é essencial que uma fusão apropriada seja obtida entre o metal base e o depositado pelo eletrodo.
  • 22.
    Velocidade de avanço Variade acordo com a intensidade da corrente, com a dimensão da peça e com o tipo de cordão desejado. Ângulo do eletrodo Varia de acordo com a posição de soldagem e, também em função do formato da peça a ser soldada. Movimento de mergulho Avanço do eletrodo em direção à poça de fusão, mantendo constante o comprimento do arco e para isto a velocidade de mergulho deve ser, em média, igual à velocidade de fusão do eletrodo.
  • 23.
    Influencias da corrente,velocidade, altura do arco em um cordão de solda
  • 24.
    Equipamentos e acessóriospara limpeza da soldagem Picadeira (Martelo de Picar) Escova de Aço
  • 25.
    Ferramentas e dispositivosauxiliares Escovas de aço são utilizadas para realização da limpeza da soldagem. Podem ser utilizadas escovas manuais ou rotativas. Escovas de aço
  • 26.
    Ferramentas e dispositivosauxiliares A Tenaz é a ferramenta utilizada para movimentar materiais metálicos aquecidos e de pequeno porte de um lado para outro. Também chamada de ferramenta de pega. Possui vários formatos para pegar diferentes tipos de materiais. Tenaz
  • 27.
    Equipamentos de ProteçãoIndividual Devido as radiações que são emitidas durante o processo, e outros riscos como respingos do eletrodo e ruídos, torna-se necessário utilizar os seguintes equipamentos de proteção: - Botas com solado isolante; - Perneiras em couro; - Avental em couro; - Mangotes; - Luvas de raspa; - Máscaras tipo escudo ou capacete; - Touca de solda; - Abafador de ruído;
  • 28.
    Filtros de luz Sãovidros protetores, que devem absorver no mínimo 99,5% da radiação emitida nas soldagens. Tonalidade dos filtros A tonalidade dos filtros deve ser selecionada de acordo com a intensidade da corrente, para que haja absorção quase total dos raios emitidos (infravermelhos e ultravioleta). Classificação Nº 10 para soldagem até 200 ampères. Nº 12 para soldagem entre 200 e 400 ampères. Nº 14 para soldagem acima de 400 ampères.
  • 29.
    Observações: 1) Os filtrosdevem ser protegidos em ambos os lados por um vidro comum incolor. 2) Obedecendo à classificação mencionada, a absorção dos raios infravermelhos e ultravioletas será de no mínimo 99,5%. Montagem dos vidros A montagem dos vidros na máscara deve ser feita conforme mostra a figura abaixo.
  • 30.
    Tipo de operaçãoManual Taxa de deposição 1 A 5 kg/h Espessura soldada [2 – 200] mm Posições Todas (depende do revestimento) Tipos de juntas Todas Diluição 25 – 35% Faixa de corrente (75 a 300) A
  • 32.
    EPI’s para trabalhocom soldagem a arco elétrico