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tecnicas de soldagem, normas e aplicações.
Tipologia: Notas de estudo
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___________________________________________________________________________________________________SENAI Departamento Regional do Espírito Santo (^3)
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4 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Noções básicas de Processos de Soldagem e Corte - Mecânica
Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderúrgica de Tubarão)
Coordenação Geral
Supervisão
Elaboração
Aprovação
Editoração
Luís Cláudio Magnago Andrade (SENAI) Marcos Drews Morgado Horta (CST) Alberto Farias Gavini Filho (SENAI) Rosalvo Marcos Trazzi (CST) Evandro Armini de Pauli (SENAI) Fernando Saulo Uliana (SENAI) José Geraldo de Carvalho (CST) José Ramon Martinez Pontes (CST) Tarcilio Deorce da Rocha (CST) Wenceslau de Oliveira (CST) Ricardo José da Silva (SENAI)
SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial DAE - Divisão de Assistência às Empresas Departamento Regional do Espírito Santo Av. Nossa Senhora da Penha, 2053 - Vitória - ES. CEP 29045-401 - Caixa Postal 683 Telefone: (027) 325- Telefax: (027) 227-
CST - Companhia Siderúrgica de Tubarão AHD - Divisão de Desenvolvimento de Recursos Humanos AV. Brigadeiro Eduardo Gomes, s/n, Jardim Limoeiro - Serra - ES. CEP 29160- Telefone: (027) 348- Telefax: (027) 348-
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Os eletrodos para soldagem elétrica ao arco podem ser nus ou revestidos. 0 eletrodo nu é simplesmente uma vareta metálica de composição definida, que já foi muito utilizada no passado, tendo cedido lugar aos modernos eletrodos revestidos. Tais eletrodos são constituídos por alma metálica, revestidos por um composto de materiais orgânicos e minerais, de dosagem bem definida. 0 material da alma depende do material a ser soldado (fig. 1).
Fig. 1
Os compostos do revestimento vem sob a forma de pó, unidos por aglomerante, normalmente silicato de potássio ou de sódio.
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Tipos de revestimentos
Os revestimentos ,mais comuns são os rutíIicos, básicos, ácidos, oxidantes e celulósicos.
Rutílico Contém geralmente rutilo com pequenas porcentagens de celulose e ferros-liga. É usado com vantagem em soldagens de chapas finas que requerem um bom acabamento. É utilizado também em estruturas metálicas; sua escória é solidificada e autodestacável quando utilizada adequadamente (fig. 2).
Fig. 2
Básico Contém em seu revestimento fluorita carbonato de cálcio e ferro- liga. É um eletrodo muito empregado nas soldagens pela seguintes razões:
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O revestimento permite também a utilização de tensões em vazio mais baixas em corrente alternada (40 a 80V) e, consequentemente, redução do consumo primário, aumentando a segurança pessoal. O mesmo é válido também para corrente contínua. A tabela 1 apresenta mais detalhes sobre os tipos de eletrodos.
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Classificação dos eletrodos
Introdução
Existem várias entidades que classificam os eletrodos para soldagem a arco. No Brasil, as classificações mais adotadas são as da ABNT e da AWS. ABNT = Associação Brasileira de Normas Técnicas. AWS = American Welding Sociaty (Associação Americana de Soldagem). Nesta unidade, faz-se referência também à classificação segundo a norma DIN, bem como às especificações sobre as normas ASTM e JIS. Convém salientar que existem especificações próprias dos vários fabricantes de eletrodos, porém sempre tomando-se como referência as especificações equivalentes das normas.
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Classificação ABNT Os eletrodos são identificados por quatro algarismos, seguidos de uma letra. Os quatro algarismos básicos, identificadores do eletrodo, têm o seguinte significado: Limite de resistência à tração da solda em quilograma força por milímetro quadrado (kgf/mm 2 ) O terceiro algarismo varia de 1 a 4 e indica a posição em que o eletrodo pode soldar, sendo que: 1 - todas as posições; 2 - todas as posições, com exceção da vertical descendente; 3 - posição plana e horizontal; 4 - posição plana. O quarto algarismo varia de 0 a 5 e indica, ao mesmo tempo, a natureza da corrente e o grau de penetração da solda, sendo que: 0 - corrente contínua e grande penetração; 1 - corrente contínua ou alternada e grande penetração; 2 - corrente contínua e média penetração; 3 - corrente contínua ou alternada e média penetração; 4 - corrente contínua e pequena penetração; 5 - corrente contínua ou alternada e pequena penetração; 4 8 1 2 - B As letras A, B, C, O, R, T e V são utilizadas para indicar o tipo de revestimento, sendo que: A - Ácido B - Básico C - Celulósico O - Oxidante R - Rutílico T - Titânio V - Qualquer outro não mencionado anteriormente Observação: Quando à direita dessas letras aparecer a letra F , é porque existe adição de pó de ferro no revestimento. Exemplos:
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Normas AWS Tabela 2 - Posições de soldagem
Número Posições 1 2 3 4
Todas Plana e horizontal Plana Vertical, plana, horizontal e sobrecabeça
Tabela 3 - Revestimento do eletrodo e condições de soldagem
Identificação Revestimento Corrente Polaridade Posição 1 0 Posição 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8
celulósico, sódio ácido, ferro óxido celulósico, potássio rutílico, sódio rutílico, potássio rutílico, pó de ferro básico, sódio básico, potássio ácido, pó de ferro básico, pó de ferro
Tabela 4 - Elementos de liga em eletrodos
Letra final Elementos
molibdênio cromo, molibdênio níquel níquel, cromo, molibdênio molibdênio, pouco manganês níquel, cromo, molibdênio, vanádio ou manganês
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Exemplo de aplicação da norma AWS Vareta para soldagem a arco elétrico manual Limite de resistência à tração mínima, multiplicada por mil e expressa em lb/pol^2 ou psi = 60.000 lb/pol^2 Posições em que o eletrodo pode soldar, sendo: 1 - todas as posições. Corrente continua Polaridade inversa (+) Revestimento celulósico
E - 6 0 1 0
A seguir, encontra-se a tabela-resumo (tabela 5) com exemplos que esclarecem o significado dos dois últimos algarismos, segundo as normas AWS.
Tabela 5 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
Observação: No caso de o número ser composto de cinco algarismos, os três primeiros indicam o limite de resistência à tração.
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Tabela 6 - Normas DIN
Identificação Tipo de revestimento Espessura derevestimento Posição de soldagem A
A R
R R(C)
C
A
RR RR(C)
AR RR(B)
RR RR(B)
B B(R)
B B(R)
RR AR
B B(R)
ácido
ácido rutílico
rutílico rutílico celulósico
celulósico
ácido
rutílico rutílico celulósico
ácido rutílico rutílico básico
rutílico rutílico básico
básico básico com parte não alcalina
básico básico com parte não alcalina
rutílico ácido rutílico
básico básico com parte não alcalina
fino
fino fino
médio médio
médio
grosso
grosso grosso
grosso grosso
grosso grosso
grosso grosso
grosso grosso
grosso grosso
grosso grosso
todas
todas todas
todas, menos a descendente todas
todas
todas, menos a descendente
todas, menos a descendente todas
todas, menos a descendente todas, menos a descendente
todas, menos a descendente todas, menos a descendente
todas todas
todas, menos a descendente todas, menos a descendente
plana plana
plana plana
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Tabela 7 - Especificações de eletrodos revestidos de aço doce, segundo a norma JIS (AWS) Propriedades Mecânicas do Metal Depositado Classifi- cação (AWS)JIS
Tipo de Revestimento
Posição de Soldagem
Tipo de Corrente
Limite de (kgf/mmRuptura^2 )
Limite de Escoamento (kgf/mm^2 )
Elonga- ( % )ção
Valor deEnergia Absorvida Ensaiono Charpy-Va 0ºC ( kg. m ) D ( - ) Ilmenítico^ P, V, H, SC^ CA ou CC (±)^ ≥^43 ≥^35 ≥^22 ≥4, D ( - ) Cal-titânio^ P, V, H, SC^ CA ou CC (±)^ ≥^43 ≥^35 ≥^22 ≥2, D (E6011) Celulósico-potássio P, V, H, SC^ CA ou CC (+)^ ≥^43 ≥^35 ≥^22 ≥2, D (E6013) Rutílico-potássio^ P, V, H, SC^ CA ou CC (-)^ ≥^43 ≥^35 ≥^17 D (E7016) Básico-potássio^ P, V, H, SC^ CA ou CC (+)^ ≥^43 ≥^35 ≥^25 ≥4, D (E7024)
Rutílico, com pó de ferro F, FH^ CA ou CC (±) ≥ 43 ≥ 35 ≥ 17 D ( - )
Básico-potássio, com pó de ferro F, FH^ CA ou CC (+)^ ≥ 43 ≥ 35 ≥ 25 ≥4, D (E6027)
Ácido, com pó de ferro F, FH^ CA ou CC (CA ou CC (-) P/FH±) P/F; ≥ 43 ≥ 35 ≥ 25 ≥2, D ( - ) Especial^
P, V, H, SC F, FH CA ou CC (±)^ ≥^43 ≥^35 ≥^22 ≥2,
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Manuseio, armazenamento e secagem dos eletrodos
No que tange ao manuseio e armazenamento dos eletrodos, à sua secagem e respectiva manutenção, devem ser observados os seguintes aspectos:
Equipamentos para armazenamento, secagem e manutenção da secagem
Estufa para armazenamento Pode ser um compartimento fechado de um almoxarifado, que deve conter aquecedores elétricos e ventiladores para circulação do ar quente entre as embalagens. A estufa deve manter uma temperatura de pelo menos 5°C acima da temperatura ambiente, porém nunca inferior a 20°C, e deve também estar dotada de estrados ou prateleiras para estocar as embalagens.
Estufa para secagem É utilizada mais para a secagem de eletrodos revestidos de baixo hidrogênio. Deve dispor de aquecimento controlado, por meio de resistência elétrica, e de renovação do ar, por meio de conversão controlada. Deve possuir pelo menos dois instrumentos controladores (termômetro e termostato), assim como prateleiras furadas ou em forma de grade.
