Processo de Soldagem com Eletrodo Revestido

Processo de Soldagem com Eletrodo Revestido

(Parte 1 de 3)

Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP)

Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo (FEAU)

Curso de Engenharia de Controle e Automação

Grupo 2

PROCESSO DE FABRICAÇÃO E METROLOGIA: Processo de Soldagem com Eletrodo Revestido

Santa Bárbara D’ Oeste – SP Abril / 2009

Ivan De Latorre MonfrinatoRA: 0609248
Lucas JacetteRA: 0605667
Rubens da Silveira Lara JrRA: 0605667

Processo de Soldagem com Eletrodo Revestido

PROFESSOR: Antonio Fernando Godoy

Relatório de Experimento apresentado para avaliação da Disciplina de Processos de Fabricação e Metrologia do 7º semestre, do Curso de Engenharia de Controle e Automação, da Universidade Metodista de Piracicaba sob orientação do Prof. Antônio Fernando Godoy.

Data da entrega:01/04/2009

Santa Bárbara D’ Oeste – SP Abril / 2009

1 OBJETIVO4
2 INTRODUÇÃO5
2.1 Soldagem por Arco Submerso5
2.1.1 Princípio de Funcionamento5
2.2 Soldagem por Arame Tubular7
2.2.1 Princípio de Funcionamento7
3 DESCRIÇÃO DA PRÁTICA9
3.1 Materiais Utilizados9
3.2 Método9
4 RESULTADOS13
5 ANÁLISE DE RESULTADOS15
6 RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO ROTEIRO DA AULA PRÁTICA17
7 CONCLUSÃO2
Figura 2.1.1.1 Esquema do processo de soldagem por arco submerso6
Figura 2.2.1.1 Esquema de solda por arame tubular8
Figura 2.2.1.2 Esquema da ponta da tocha8
Figura 3.1.1 Chapa de aço carbono com chanfro em V9
Figura 3.2.1 Tipos de Eletrodos Revestidos10
Figura 3.2.2 Ponteamento das chapas1
Figura 3.2.3 Cordão de raiz realizado no chanfro12
Figura 3.2.4 Cordão de raiz realizado fora do chanfro12
Figura 3.2.5 Soldador realizando o enchimento da solda12
Figura 3.2.6 Enchimento da solda12
Figura 4.1 Junção obtida após o processo de soldagem13
Figura 4.2 Enchimento de solda realizada pelos componentes do grupo14

1 OBJETIVO

Os principais objetivos da prática de soldagem com eletrodo revestido são:

- Mostrar o funcionamento do processo de soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido, observando todo o processo desde a preparação do equipamento, bem como do material a ser soldado;

- Reforçar as questões de segurança, principalmente por se tratar de um processo que exige muitos cuidados em função dos produtos gerados como gases tóxicos, radiação, além da tensão e corrente gerada pelo transformador.

2 INTRODUÇÃO

2.1 Soldagem por Arco Submerso

O processo de soldagem por arco submerso é um processo no qual o calor que se obtém para soldagem, é fornecido por um arco desenvolvido entre um eletrodo de arame sólido ou tubular e a peça soldada. Nesse processo o arco fica protegido por uma camada de fluxo granular fundido, protegendo a poça de fusão, bem como o metal fundido, de qualquer tipo de contaminação atmosférica. O arco elétrico fica completamente coberto pelo fluxo, ou seja, não é visível o que implica em uma solda sem faíscas, luminosidade ou respingos.

O fluxo granular além das funções de proteção e limpeza do arco, funciona como isolante térmico, garantindo uma boa concentração de calor aumentando a penetração do metal de solda.

2.1.1 Princípio de Funcionamento

Em soldagem por arco submerso, a corrente elétrica flui através do arco e da poça de fusão, que consiste em metal de solda e fluxo fundido. O fluxo é distribuído por gravidade e fica separado do arco elétrico.

Durante a soldagem, o calor produzido pelo arco elétrico funde parte do fluxo, o metal de adição e o metal base, formando a poça de fusão. A área de soldagem fica sempre protegida pelo fluxo escorificante, parte fundida e uma cobertura de fluxo não fundido.

O eletrodo permanece a uma pequena distância acima da poça de fusão.

Com o deslocamento do eletrodo ao longo da junto, o fluxo fundido fica em suspensão e se separa do metal de solda líquido. Na forma de escória. O metal de solda que tem ponto de fusão mais elevado que da escória, se solidifica enquanto a escória permanece fundida.

A escória também protege o metal de solda recém solidificado, uma vez que devido a sua alta temperatura, ele fica reativo com o Nitrogênio e Oxigênio, facilitando a formação de óxidos e nitretos, alterando as propriedades mecânicas das juntas soldadas. Após o resfriamento, retira-se o fluxo não fundido e a escória.

Figura 2.1.1.1 Esquema do processo de soldagem por arco submerso.

Esse processo pode ser semi-automático utilizando de uma pistola sendo manipulado por um soldador, porém essa maneira não oferece uma maior produtividade ao processo. Esse processo pode ser automatizado utilizando cabeçotes de soldagem. O rendimento desse processo é muito bom, uma vez que não há perdas de material por respingos.

Além disso, esse tipo de processo possibilita o uso de corrente elevadas (até 4000 A), o que aumenta a taxa de deposição do metal de solda. Essas características fazem com que o processo de soldagem por arco seja um processo econômico e rápido. Em média se gasta cerca de 1/3 do tempo necessário para fazer o mesmo trabalho com eletrodo revestido.

As soldas realizadas por esse processo apresentam boa tenacidade e boa resistência ao impacto, além de excelente uniformidade e acabamento dos cordões de solda. Porém há uma limitação quanto as posições de soldagem.

Nesse processo, só é permitido a posição plana e horizontal. Ainda assim, na posição horizontal é utilizado um retentor de fluxo de soldagem.

2.2 Soldagem por Arame Tubular

Foi na década de 30 que se deu o inicio da utilização de proteção gasosa nas operações de soldagem, para solucionar problemas da contaminação atmosférica nas soldas de materiais reativos.

O uso de arame tubular atribuiu uma alta qualidade ao metal de solda depositado, excelente aparência ao cordão de solda, boas características de arco, além de minimizar o numero de respingos e possibilidade de solda em todas as posições.

Atualmente a utilização de arames tubular tem tido grande interesse em conseqüência da sua versatilidade e possibilidade de aplicação na fabricação de plataformas de prospecção de petróleo, estaleiros navais, locais de difícil acesso e condições de trabalho, onde até então era absoluto o domínio do processo de soldagem por eletrodos revestidos, assim como vem aumentando sua utilização em estações de trabalho automatizadas e ou robotizadas.

2.2.1 Princípio de Funcionamento

O processo de soldagem por arco arame tubular é definido como sendo um processo de soldagem por fusão, onde o calor necessário para a junção as partes é fornecido por um arco elétrico estabelecido entre a peça e um arame alimentado continuamente.

É um processo parecido com o processo MIG/MAG, porém o arame tem um formato tubular que possui em seu interior um fluxo composto de materiais inorgânicos e metálicos, que tem como função melhorar o arco elétrico, auxiliar a transferência do metal de solda, proteger o banho de fusão, e atuar como formador de escória.

Existem dois tipos de arame tubular: Arame Tubular com Proteção Gasosa e Arame Tubular Autoprotegido.

Arame Tubular com Proteção Gasosa: Na soldagem por arame tubular com proteção gasosa a queima e vaporização do revestimento proporcionam a estabilização do arco elétrico e uma melhoria das características do metal depositado. Como há pouco revestimento, a sua queima não permite obter um volume necessário de gases para proteção, sendo necessária a utilização de um gás adicional, sendo eles (Argônio, Hélio, Dióxido de Carbono).

Arame Tubular Autoprotegido: O arame tubular autoprotegido possui em seu interior uma quantidade maior de fluxo, o que proporciona uma grande queima de gases, suficientes para atuar na fusão quanto na proteção da poça de solda.

Figura 2.2.1.1 Esquema de solda por arame tubular. (1) Direção de trabalho, (2) Tubo de contato, (3) Arame Tubular, (4) Gás de proteção, (5) Poça de fusão, (6) Solda solidificada, (7) Metal Base.

Figura 2.2.1.2 Esquema da ponta da tocha
(1) Tocha MIG/MAG, (2) Anel de proteção ,
(3) Gas de proteção, (4) Bico de contato,

(5) Arame Tubular.

3 DESCRIÇÃO DA PRÁTICA 3.1 Materiais Utilizados

- Fonte de Energia (Transformador); - Porta Eletrodo;

- Eletrodo Revestido;

- Cabos (Elétricos) de Soldagem;

- Chapa de aço carbono com chanfro em V;

- Equipamentos de Segurança (máscaras, luvas e jaleco de couro).

Figura 3.1.1 Chapa de aço carbono com chanfro em V.

3.2 Método

O processo de soldagem com eletrodo revestido iniciou-se com uma breve apresentação sobre o equipamento, como a fonte de energia a ser utilizada. Foi verificado que para a formação do arco elétrico, pode-se utilizar tanto corrente alternada, quanto corrente contínua. No caso do processo utilizando eletrodo revestido, foi utilizado um transformador de corrente alternada.

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