Curso Online de SOLDADURA

Processos de ligação

MATERIAIS E PROCESSOS

Processos de ligação

O QUE É A SOLDADURA?

A soldadura é um meio de ligação de metais, da qual resultam:
ligações inamovíveis e permanentes
continuidade metálica
características mecânicas que na maioria dos casos são semelhantes ou mesmo superiores às dos metais base

Por razões de ordem económica e operatória a soldadura é um dos processos tecnológicos mais utilizado na ligação de metais.
ex. Const. Mecânica
Const. Naval
Const. Civil

A soldadura por fusão é um dos processos mais efectivos de união de materiais, no entanto, é também um dos processos mais complexos, uma vez que uma grande variedade de fenómenos metalúrgicos ocorre num curto intervalo de tempo, enquanto a soldadura está a ser realizada.

CLASSIFICAÇÃO E SELECÇÃO DOS PROCESSOS DE SOLDADURA

Os processos de soldadura podem ser divididos em três classes fundamentais:
-Soldadura por fusão
Soldadura no estado sólido
Brasagem e soldobrasagem

Soldadura por fusão - engloba os processos de soldadura nos quais a fusão dos materiais base a soldar é essencial para a realização da soldadura. O MB e o MA, caso exista, encontram-se no estado líquido.

Soldadura no estado sólido - agrupa os processos de soldadura nos quais a ligação de peças ocorre a temperaturas muito inferiores à de fusão dos materiais (MB), nalguns casos mesmo próximo da Tamb., e sem uso de metais de adição (MA).

Brasagem e Soldobrasagem - englobam os processos de soldadura em que a ligação dos metais a soldar (MB) é conseguida aquecendo-os até uma temperatura inferior à de solidus e em que se utiliza um material de adição (MA) com uma temperatura liquidus inferior à T solidus dos materiais de base

SELECÇÃO DO PROCESSO DE SOLDADURA

Conhecimento dos vários processos de ligação e a sua relação com:
Tipo de material a soldar (propriedades físicas, químicas, mecânicas e efeitos de fabricação)
Desenho da junta e sua preparação
Espessura do material
Limpeza
Necessidade de tratamentos térmicos
Custo do equipamento
Posição de soldadura
Número de peças
Acessibilidade

Deverá existir uma compatibilidade suficiente dos metais envolvidos na ligação, de forma a criar fortes ligações entre os átomos, para que os metais sejam postos em contacto íntimo. Estes requisitos determinam a natureza do processo e o material de adição caso exista

Quando ocorre fusão, parte do metal base é fundido e misturado com o metal de adição, caso exista formando o banho de fusão. As propriedades da mistura resultante devem ser consideradas quando se selecciona o processo e o material de adição a utilizar.

PROCESSOS DE SOLDADURA: EVOLUÇÃO HISTÓRICA

SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO

■ A soldadura por arco eléctrico é a mais utilizada na indústria

■ A soldadura envolve geralmente a aplicação de uma determinada quantidade de calor na zona que se pretende ligar.

■ O arco eléctrico pode ser considerado um condutor gasoso que transforma energia eléctrica em calorífica.

■ É a fonte de calor utilizada em muitos dos principais processos de soldadura.

Arco Eléctrico

■ O arco eléctrico é estabelecido através de uma descarga eléctrica entre os eléctrodos, a qual é mantida devido ao desenvolvimento de um meio condutor gasoso.

■ O eléctrodo negativo, a partir do qual são emitidos os electrões que passam através do gás, é chamado cátodo. O eléctrodo positivo é conhecido como ânodo.

FORMAS DE ESCORVAMENTO DO ARCO ELÉCTRICO

Escorvamento por curto-circuito
Escorvamento por faiscamento de alta frequência

Curto-circuito - consiste em tocar com o eléctrodo na peça provocando um curto-circuito, ao qual estão associados uma corrente eléctrica de muito alta intensidade e uma elevada resistência de contacto, que vão provocar uma elevada libertação de calor no ponto de contacto com consequente fusão e alguma vaporização de metal.
Nessa altura afasta-se o eléctrodo da peça o que vai dar origem a uma ponte de metal em fusão entre o eléctrodo e a peça, a qual devido à elevada intensidade de curto-circuito e ao afastamento vai romper aparecendo então um arco eléctrico transitório. Se a tensão em vazio da fonte de potência for suficiente estabelecer-se-á um verdadeiro arco eléctrico.

Faiscamento de alta frequência - Consiste na aplicação aos terminais da fonte de potência, de uma tensão muito elevada (maior que 104 V) e de alta frequência, a qual é suficiente para provocar uma faísca eléctrica entre o eléctrodo e a peça afastados um do outro. Logo que esta faísca ocorre, verifica-se um rápido abaixamento da tensão e a intensidade de corrente começa a aumentar, atingindo-se cerca de 1 ms. depois as condições correspondentes a um arco eléctrico estável.

TERMINOLOGIA

O chanfro é a abertura entre as duas peças a soldar, abrindo assim um espaço à contenção da soldadura. Esse chanfro poderá ter diversas geometrias e designações dependendo da espessura das peças, do processo e da aplicação

Quadro – Tipos de Chanfros (para maior pormenor pode-se consultar a Norma Portuguesa NP-1515 ou a ISO 2553).

Tipo de juntas

As juntas classificam-se segundo a função dos elementos a soldar. Existem
cinco tipos básicos de juntas - topo a topo, sobreposta, em T, de ângulo e
rebordada.