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  • 1CONSUMVEIS

  • 2CONSUMVEIS

    1 - CONCEITO

    1.1 -INTRODUO

    De acordo com a definio j estudada no Mdulo 2 (Terminologia), Consumveis de Soldagem so todos os materiais empregados na deposio ou proteo da solda, tais como: eletrodos revestidos, varetas, arames slidos (eletrodos nus) e arames (eletrodos) tubulares, fluxos, gases e anis consumveis.

    A seleo dos consumveis depende, principalmente, do processo de soldagem que, por sua vez, escolhido em funo de vrios fatores, entre os quais:

    - Metal de base;- Geometria e tipo de junta;- Espessura da pea a ser soldada;- Posio de soldagem;- Tipo de fonte de energia;- Produtividade;- Habilidade do soldador, etc.

    1.2 - TIPOS DE CONSUMVEIS DE SOLDAGEM EM FUNO DO PROCESSO DE SOLDAGEM

    Os prximos sub-itens apresentaro os consumveis de soldagem relativos ao processo de soldagem em evidncia.

    1.2.1 - Utilizados em Soldagem a Gs (processo de soldagem que utiliza energia termoqumica)

    - Gases combustveis: Acetileno, Propano, Butano, Gs Natural, entre outros;- Gases comburentes: Oxignio, Ar atmosfrico (quase nunca usado);- Varetas;- Fluxos (Fundentes).

  • 31.2.2 -Utilizados em Soldagem a Arco Eltrico (processo de soldagem que utilizaenergia eltrica)

    1.2.2.1 - Arco eltrico entre o eletrodo refratrio (no consumvel) e a pea:

    - Soldagem GTAW (TIG)

    NOTA: Este processo de soldagem foi inicialmente desenvolvido para usar gases dotipo inertes (exemplo: argnio e hlio) para proteger a poa de fuso e o arco eltricoda ao dos gases encontrados na ar atmosfrico. Por esta razo, ele foi batizadocomo T.I.G. (Tungsten Inert Gas). Anos mais tarde, houve a introduo dos gasesativos (CO2 e/ou O2) nos gases inertes, juntamente com o desenvolvimento deeletrodos de tungstnio ligados a xidos de trio, crio, entre outros, este processopassou a ser chamado de Gas Tungsten Arc Welding (GTAW).

    Vareta, macia ou fluxada (GTAW manual) e arame, no energizado (GTAWmecanizado);

    Gases puros (Argnio, Hlio) e misturas gasosas (Argnio e/ou Hlio + CO2 ;Ar + O2 ; Ar + CO2 + O2).

    1.2.2.2 - Arco eltrico entre o eletrodo consumvel e a pea:

    - Soldagem Manual com Eletrodo Revestido (SMAW)

    Eletrodo Revestido

    CONSUMVEIS

  • 41.2.2.3- Arco eltrico entre o eletrodo consumvel nu e a pea

    - Soldagem a Arco Submerso (SAW)

    Eletrodos (nus e compostos) e Fluxo

    - Soldagem com Proteo Gasosa (GMAW) [MIG/MAG]

    Eletrodo (ou arame) slido (nu) e arame tubular com ncleo metlico(metal-cored)

    Gases puros e misturas gasosas

    - Soldagem com Arame Tubular (FCAW) com ou sem Proteo Gasosa

    Com Proteo Gasosa

    Eletrodo (ou arame) tubular Gases puros e misturas gasosas (ver processo de soldagem GMAW);

    Sem Proteo Gasosa (Autoprotegido)

    Eletrodo (ou arame) tubular

    CONSUMVEIS

  • 52 - NOES SOBRE ESPECIFICAES DA AMERICAN WELDING SOCIETY (AWS)A Tabela 4.1 fornece exemplos de algumas especificaes AWS.Tabela 4.1 - Exemplo de Especificaes ASME/AWS

    DESIGAO:ASME Seo II Parte C

    - AWS -ESPECIFICAO PARA:

    SFA-5.1 / A-5.1 Eletrodos de Ao ao Carbono para Soldagem Manual a Arcocom Eletrodo Revestido (SMAW)

    SFA-5.2 / A-5.2 Varetas de Aos ao Carbono e Baixa Liga para Soldagem Oxi-Gs (OFW)

    SFA-5.4 / A-5.4 Eletrodos de Ao Inoxidvel para Soldagem Manual a Arco comEletrodo Revestido (SMAW)

    SFA-5.5 / A-5.5 Eletrodos de Ao Baixa Liga para Soldagem Manual e Arco comEletrodo Revestido (SMAW)

    SFA-5.9 / A-5.9 Eletrodos Nus e Varetas para Soldagem de Ao Inoxidvel

    SFA-5.12 / A-5.12 Eletrodos de Tungstnio e suas Ligas para Soldagem e Corte aArco

    SFA-5.17 / A-5.17 Eletrodos de Ao ao Carbono e Fluxos para Soldagem a ArcoSubmerso (SAW)

    SFA-5.18 / A-5.18 Metais de Adio de Ao ao Carbono para Soldagem a Arco comGs de Proteo

    SFA-5.20 / A-5.20 Eletrodos de Ao ao Carbono para Soldagem a Arco com ArameTubular (FCAW)

    SFA-5.22 / A-5.22 Eletrodos de Ao Inoxidvel para Soldagem a Arco com ArameTubular (FCAW) e Varetas com Ncleo Fluxado de AoInoxidvel para Soldagem TIG (GTAW)

    SFA-5.23 / A-5.23 Eletrodos de Ao Baixa-Liga e Fluxos para Soldagem a ArcoSubmerso (SAW)

    SFA-5.25 / A-5.25 Eletrodos de Aos ao Carbono e Baixa-Liga e Fluxos paraSoldagem Eletro-Escria (ESW)

    SFA-5.26 / A-5.26 Eletrodos de Aos ao Carbono e Baixa-Liga para SoldagemEletro-Gs (EGW)

    SFA-5.28 / A-5.28 Eletrodos e Varetas de Ao Baixa-Liga para Soldagem a Arcocom Gs de Proteo

    SFA-5.29 / A-5.29 Eletrodos de Ao Baixa-Liga para Soldagem a Arco com ArameTubular (FCAW)

    CONSUMVEIS

  • 62.1 - DIFERENA ENTRE ESPECIFICAO E CLASSIFICAOA especificao indica os requisitos para os consumveis de acordo com seu emprego.

    Para enquadrarem-se numa especificao AWS, os consumveis devem atender a requisitosespecficos, tais como:

    - Propriedades mecnicas do metal depositado (ensaio de trao, de dobramento, deimpacto);

    - Composio qumica do consumvel de soldagem ou do metal depositado;- Sanidade do metal depositado, verificada por meio de exame radiogrfico.

    A especificao AWS estabelece as condies de testes para os consumveis a seremrealizados pelo fabricante, a fim de verificar se a solda produzida apresenta as propriedadesmecnicas mnimas exigidas.

    Desta forma, a especificao, alm de classificar os consumveis, determina que os mesmosatendam a requisitos de:

    Fabricao, critrios de aceitao, composio qumica do metal depositado,

    propriedades mecnicas do metal depositado, exame radiogrfico do metal

    depositado, embalagem, identificao, garantia, etc.

    Por outro lado, a classificao AWS refere-se a um consumvel e a respeito do mesmo,fornece, em valores aproximados, algumas de suas propriedades mecnicas (limite deresistncia, impacto), como tambm sua composio qumica e particularidades relativas aorevestimento, ou seja, fornecendo ao consumvel uma designao lgica, que permitaidentific-lo mais facilmente e suas caractersticas principais.

    Portanto, a diferena entre especificao e classificao :

    A especificao AWS determina de maneira exata as caractersticas de um consumvele d garantias sobre suas propriedades.

    ENQUANTO QUE:

    A classificao AWS apresenta uma maneira lgica de designar um consumvel.

    CONSUMVEIS

  • 73 - FAMILIARIZAO COM AS CLASSIFICAES AWS DE CONSUMVEISNas especificaes AWS, os consumveis so designados por um conjunto de algarismos eletras com um dos seguintes prefixos:

    E - Eletrodo para soldagem a arco eltrico (electrode);R - Vareta para soldagem a gs (rod);;B - Metal de adio para brasagem (brazing);F - Fluxo para arco submerso (flux);ER - Indica a possibilidade de aplicao com eletrodo nu (arame) ou vareta;SG - Gs de proteo (shielding gas);

    A seguir, sero dados exemplos de critrios e sistemas de classificao dos consumveis queforam listados na tabela 4.1.

    3.1 CLASSIFICAO DOS GASES DE PROTEO DE ACORDO COM ASESPECIFICAO AWS A5.32-97

    3.1.1 GeneralidadesNa seleo de gases de proteo adequados para a soldagem de determinados materiais, osseguintes fatores devem se considerados: composio qumica e espessura do metal de base,posio de soldagem e tipo de corrente.Os gases de proteo para soldagem so de dois tipos: Inertes e Reativos.

    3.1.1.1 Potencial de Ionizao (tabela 4.2)Gs Potencial de

    Ionizao (V)Densidade

    (kg/m3)Argnio 15,75 1,784

    Hlio 24,58 0,178

    CO2 14,40 1,977

    Nitrognio 15,50 1,161

    Hidrognio 15,60 0,083

    O2 12,50 1,326

    CONSUMVEIS

  • 83.1.2 - Gases Inertes

    Os gases inertes so aqueles que no reagem com o metal lquido da poa de fuso. Osgases inertes mais utilizados na soldagem so: Argnio e Hlio.

    A - Argnio

    O Argnio (Ar) um gs inerte, monoatmico pesado, com peso atmico igual a 40(aproximadamente 1,4 vez mais pesado do que ar). Este gs pode ser usado sozinho,como tambm combinado com um outro gs. O Ar pode ser usado na soldagem demetais ferrosos e no ferrosos (alumnio, cobre, nquel, magnsio e suas ligas). O baixopotencial de ionizao (15,75 eV) requer baixas tenses de arco eltrico, favorecendo aabertura e estabilidade do arco. Esse gs obtido da atmosfera pela liquefao do ar epurificado at o estgio de 99,995% (grau solda).

    O argnio muito utilizado na soldagem de material de fina e mdia espessura,principalmente na soldagem do alumnio, cobre, magnsio e suas ligas. Em metaisferrosos, o argnio no estado puro deve ser evitado, devido, principalmente, baixafluidez da poa de fuso.

    Para contornar este problema, procura-se, ento adicionar um gs ativo como, porexemplo, o Oxignio e/ou CO2 (dixido de carbono), que, alm de proporcionar umamaior fluidez poa de fuso, produzindo um cordo de solda com melhor acabamentovisual, estas adies tambm melhoram a condutibilidade eltrica do arco eltrico,aumentando sua estabilidade eltrica. Por estas razes, o processo MIG no indicadona soldagem dos aos.

    O baixo potencial de ionizao do Ar implica numa baixa condutibilidade trmica destegs, o que faz com o Ar produza um cordo de solda com uma baixa penetrao emsuas bordas e um boa penetrao na direo da coluna do arco. Baixa condutibilidadetrmica do gs requer uma menor tenso do arco, o que faz com o arco seja aberto maisrapidamente e que seja mantido aberto com uma boa estabilidade.

    CONSUMVEIS

  • 9As misturas de Ar + CO2, Ar + O2 e Ar + CO2 + O2 mais utilizadas na indstria foramdesenvolvidas em funo de testes em diferentes tipos de materiais, estando, hoje,definidas conforme indicado na Tabela 4.3.

    Tabela 4.3 -Composies da Mistura Ar + CO2, Ar + O2 e Ar + CO2 + O2 em funodos Metais de Base.

    Ar (%) CO2 (%) O2 (%) Metal de Base

    98 - 2Ao ao carbonoAo baixo carbono de alta resistnciaAo Inoxidvel

    95 - 5Ao ao carbonoAo baixo carbono de alta resistnciaAo Inoxidvel, classe 300

    90 10 -Ao ao carbonoAo baixo c