Soldagem ? mig/mag ? básico

Soldagem ? mig/mag ? básico

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Soldagem

Soldagem – Mig e Mag – Básico

© SENAI-SP, 2004

Trabalho editorado e reproduzido a partir das seguintes obras: ASME – Edição 1998 Série IX. – Adenda 2000 Coleção Tecnologia – Soldagem - SENAI São Paulo.

FBTS – Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem – Departamento de Cursos – Inspetor de Soldagem.

Coordenação Antonio José da Silva Ortiz – CFP 1.19

Equipe de elaboração Pedro Evaristo Pezato

Projeto e revisão técnica

Equipe de editoração Assistência Editorial Planejamento visual Técnicos de Ensino do CMFP 1.65

Revisão Amair Coelho.

IlustraçãoJosé Israel de Carvalho

Carlos A . F. da Silva. Henrique A .I. da Silva. José Israel de Carvalho. Nelson Jr. Paes. Rufino S. Xavier. George C. Lima.

Diagramação

Pedro Evaristo Pezato Digitalização Cleide Aparecida da Silva Écio Gomes Lemos da Silva

Produção gráfica

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

Centro Móvel de Formação Profissional Al. Barão de Limeira, 539 - Campos Elíseos São Paulo - SP CEP 01202-902

Telefone Telefax SENAI on-line

E-mail

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Sumário

Introdução 4

Segurança 5 Corrente Elétrica Aplicada a Soldagem 16 Processo Mig e Mag 26 Influência dos gases na soldagem 29 Equipamentos Mig e Mag 31 Preparação para o Processo 34 Material de Adição (Consumível) 41

Interpretação do Consumível – AWS ER-70S-6 42

Tipos de Transferência 45 Variáveis do Processo 47 Descontinuidades 53 Tipos de juntas e posições de soldagem 59 Referências Bibliográficas 60

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Soldagem Mag - Básico

Introdução

O processo de soldagem ao arco elétrico Mag, também conhecido como GMAW

(Gas Metal Arc Welding), consiste na abertura e manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo e a peça. O calor provocado pela ignição do arco em função dos parâmetros de Soldagem (Tensão e Corrente), forma-se no mesmo instante uma cratera no metal de base (peça a soldar). A fusão dos dois metais (eletrodo e peça), transformam-se do sólido para o líquido, esta transformação é conhecida como poça de fusão. Conduzir esta poça de fusão com destreza, resultará numa performance perfeita do cordão de solda executado em qualquer posição de soldagem. Esta performance, dependerá da habilidade manipulativa do soldador. Fato que só ocorre se houver garra, paciência e vontade de aprender por parte de quem pretende ser um grande profissional nesta área.

Todos os processos de soldagem por arco elétrico precisam de algum tipo de proteção para evitar contaminações da poça de fusão e do cordão de solda dos gases oriundos do ar atmosférico. Caso não sejam protegidos, o resultado será um cordão de solda com porosidade, nitretado e oxidado, fazendo-se com que suas propriedades mecânicas tenham um valor relativamente inferior ao do metal de base, que ao ser submetido à teste de qualificações terá como resultado uma desaprovação.

Atualmente, os avanços tecnológicos em relação a modalidade soldagem, tem inserido diversos recursos nas fontes de energia no sentido de facilitar a soldagem das mais diversas ligas. Daí, a razão pela qual os profissionais da área de soldagem devem aprimorar a cada dia seus conhecimentos inerentes desta área. E assim, nos leva dizer que o principal objetivo deste curso é inserir conhecimentos teóricos e práticos aos participantes no sentido de capacitar para atuar no maravilhoso mundo da soldagem.

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Segurança na Soldagem

As medidas de segurança em soldagem visam prevenir danos pessoais ao soldador e às pessoas próximas ao local de soldagem. O calor, a chama e os respingos produzidos durante a soldagem representam constante perigo de radiação, queimadura, incêndio e explosão. O assunto mereceu atenção de várias entidades, principalmente ligadas com seguros, existindo assim uma farta literatura à disposição.Recomenda-se, principalmente, a norma ANSI Z 49.1 “Segurança em Soldagem e Corte”.

Medidas de segurança contra: incêndio e/ou explosão

Ter ao alcance fácil, material para extinção de incêndio; Verificar se foram removidos de locais da soldagem materiais inflamáveis como exemplo: tinta, gasolina, óleo, serragem, estopa, papel, etc.; A distância mínima recomendável é de 10 metros. Caso não houver possibilidade de manter esta distância, convém colocar separadores (biombos) de compensado naval ou chapa metálica; Em caso de trabalho no assoalho de madeira ou perto de paredes de madeira, estes devem ser protegidos com compensado naval ou chapas metálicas; Os reservatórios que contiverem combustível ou lubrificantes e precisarem ser soldados ou cortados à chama devem ser muito bem lavados e enchidos com água; Os reservatórios (tanque) de combustível dos veículos ou máquinas a serem soldados devem ser removidos e lavados com água quente, após essa lavagem, soldar com o tanque se possível cheio de água, para formar o menor espaço possível de alojamento de gases. A roupa pessoal deve ser livre de graxa. Não devem ser usados camisas, meias, etc., de material sintético. Após terminar a soldagem ou corte, examinar a área de serviço antes de afastar-se, pode ter deixado algum vestígio de fogo.

Choque elétrico: Para prevenir dos choques elétricos, o soldador não deve formar um condutor entre os pólos de eletricidade, como exemplo: pisar sobre uma ponte rolante ao soldar uma viga do telhado ou pisar na terra ao soldar uma plataforma de laminação. Aqui, existe sempre uma possibilidade de uma passagem de grandes descargas elétricas.

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Pelas mesmas razões, o soldador nunca deve trabalhar numa poça d’água ou num chão excessivamente úmido, trocar eletrodo com a mão sem luvas, deslocar uma máquina de soldagem ligada, etc. O cabo obra da instalação deve ser ligado na carcaça da maquina.

Queimaduras:

As queimaduras são prevenidas com o uso de uma roupa adequada, recomendandose luvas com manga ¾ de raspa de couro com espessura de 1,5mm, sem reforços nos dedos, um avental sem costura, de raspa de couro de 2mm e perneira (polaina) ou protetores para as pernas. As calças não devem ter dobras (bainhas) e nunca enfiadas em botas. O macacão deve ser abotoado até o pescoço. Não deve haver bolsos. Para soldagem com préaquecimento (dar calor antes da soldagem) é usado roupa especial protetora.

Efeitos dos Raios Ultravioletas e Infravermelhos: Ambos produzem grandes danos à vista e a pele, se esta não for devidamente protegida.

Raios ultravioletas: São quimicamente ativos e podem ocasionar acidentes oculares, podem produzir cegueira momentânea, e principalmente conjuntivite.

Raios infravermelhos: Secam completamente certas células líquidas do globo ocular, causando complicações no cristalino, levando a longo prazo a uma catarata profissional. Na pele, o efeito causado é idêntico ao ocasionado pelos raios solares. Geralmente, uma exposição, mesmo sendo rápida a estes raios, pode provocar uma conjuntivite, que se manifesta algumas horas após a exposição.

Na soldagem pelo processo MIG/MAG Nesta soldagem, a quantidade de radiação ultravioleta liberada é bastante grande. A tabela “Filtros para Soldagem MIG/MAG” lista os filtros recomendados para diferentes faixas de corrente. Partes da pele diretamente exposta a tais radiações queimam-se rapidamente, o que exige maiores preocupações. Esta radiação tem a capacidade de decompor solvente, liberando gases tóxicos, portanto, em ambientes confinados, deve-se ter cuidado para que não haja solventes nas imediações.

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Danos nos olhos: Lentes protetoras, cinza ou verde, de várias tonalidades, são usadas para prevenir danos aos olhos (ver tabela).

Equipamento de proteção individual (EPI)

Os equipamentos de proteção individual, são projetados com a finalidade de proteger os soldadores de danos e lesões que possam ocorrer devido às condições inerentes de operação de corte e soldagem são eles:

Máscara do soldador

As máscaras são utilizadas para cobrir toda a face, e podem ser do tipo capacete, fixadas à cabeça (deixa as duas mãos do soldador livre) e do tipo escudo, provido de cabo, para serem seguradas com a mão. Elas servem para proteger o rosto e parte do pescoço das queimaduras devido à radiação ou respingos de metal líquido proveniente da soldagem.

Área protegida pela máscara: As máscaras com filtro de luz, protegem a face, testa, pescoço e olhos contra as radiações de energia emitidas diretamente pelo arco e contra respingos provenientes da soldagem.

A grande vantagem da máscara tipo capacete é a de deixar o soldador com as mãos livres.

Janela para o filtro de luz e lente protetora dos respingos: Na altura dos olhos do soldador, as máscaras têm uma abertura ou janela, através da qual o soldador observa o arco. Essas janelas são adequadas para a fixação dos filtros de luz e lentes protetoras dos respingos, lançadas durante a soldagem, são projetados de modo a ser fácil à remoção e substituição desses elementos.

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Montagem dos vidros na máscara:

Material utilizado na fabricação das máscaras: As máscaras são fabricadas com materiais resistentes, leves, isolante térmico e elétricos, não combustível e opacos. Exemplo: fibra de vidro, fibra prensada, celerom, etc.

Óculos de proteção: Os óculos são também indispensáveis ao equipamento do soldador (salvo quando ele faz parte integrante da máscara, tipo visor articulado). Durante a soldagem, são poucos os acidentes que ocorrem por causa dos respingos, mas após a soldagem, durante a limpeza das zonas soldadas, fragmentos de escória podem atingir os olhos, inflamando-os. Todos aqueles que trabalham próximos aos locais em que se esteja realizando os serviços, como aprendizes, montadores, mecânicos, mestres, inspetores, devem se proteger a fim de proporcionar segurança contra os danos causados pelas radiações e por objetos projetados por operações de corte ou soldagem.

Ventilação (nas máscaras e óculos): À parte de trás das máscaras é aberta, isso provoca uma ventilação suficiente. Já os óculos devem ter condições de assegurar um ventilação perfeita, a fim de se evitar o embaçamento dos filtros de luz, mas de modo também a não permitir a passagem lateral de raios de luz ou projeções contra os olhos.

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Filtros de luz: Os vidros filtros têm a função de absorver os raios infravermelhos e ultravioletas, protegendo os olhos de lesões que poderiam ser ocasionadas por estes raios. A redução da ação nociva das radiações, também diminui a intensidade da luz, o que faz com que o soldador não canse demasiadamente os seus olhos durante o trabalho.

Os vidros filtros são marcados pelo fabricante, por meio de números, observando o grau de absorção dos raios. Para soldagem e corte pelo processo oxiacetilênico as numerações são: 3, 4, 5 e 6, sendo que os números 3 e 4 para soldagem leve, 5 e 6 para soldagem média e 7 e 8 para soldagem pesada. Para soldagem a arco elétrico as numerações são: 8, 10, 1, 12, 13 e 14, a sua seleção se faz de acordo com o processo de soldagem e a intensidade da corrente em uso. (ver tabela)

Tabela de filtros para soldagem pelo processo a arco elétrico MIG/MAG

Higiene e preservação das máscaras e óculos:

Devem ter uma boa manutenção e não devem ser transferidos de um soldador para outro, sem que antes seja efetuada a devida desinfecção destes equipamentos.

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Avental de raspa ou couro vaqueta

Qualquer serviço de soldagem deve ser executado com o uso de avental confeccionado em couro raspa ou vaqueta com mangotes, tendo em vista a necessidade de se proteger contra as radiações e os respingos provocados pelo arco elétrico. Estes, causam sérias queimaduras e pode levar a um câncer de pele.

Luvas protetoras:

Todos os soldadores devem usar luvas em bom estado nas duas mãos. As luvas protegem as mãos contra queimaduras, principalmente aquelas resultantes de radiações emitidas pelo arco elétrico, e também evitam choques elétricos na troca de eletrodo ou quando em contatos eventuais com uma peça quente.

Tipos de luvas de proteção:

Observação: Existem aventais conjugados com o mangote (tipo barbeiro) que além de ser mais confortável, protege também o ombro e parte da costa do soldador.

Proteção para a cabeça ( touca): Durante as operações de soldagem ou corte, os respingos e radiações podem atingir a cabeça do soldador, esta deve ser protegida por gorro ou boné, feitos de material de difícil combustão.

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Equipamento individual de respiração

A utilização destes equipamentos se faz necessário quando ocorrem operações de soldagem e corte em áreas confinadas, ou quando são usados processos e/ou materiais com alto teor tóxico, ex. chumbo, cobre ao cádmio, etc., portanto, sempre nos casos em que o oxigênio for deficiente ou houver acumulação de gases tóxicos, usar um equipamento de respiração. Um equipamento de respiração individual deve ter uma boa manutenção e quando for transferido de soldador para outro, deve ser devidamente desinfectado.

Cuidados na operação de soldagem

Devem ser tomados medidas de segurança nas operações, e também na preparação de locais de soldagem e corte, a fim de proporcionar segurança em todo o processo, tanto para soldadores como para pessoas que trabalhem ao seu redor, evitando-se acidentes pessoais e não comprometendo os trabalhos. Existem maneiras adequadas de preparação para cada tipo de local de trabalho. É evidente que em áreas confinadas, como vasos e tanque, ou em áreas maiores como fábricas e estaleiros, os cuidados a serem tomados na preparação são maiores do que em locais ao ar livre, como por exemplo: oleodutos e gasodutos. Devem ser sempre levados em considerações os tipos de materiais a serem soldados e os processos de soldagem utilizados.

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Sistema de exaustão

Sempre que for necessário, devem ser utilizados exaustores locais para remover, junto à zona de soldagem, as fumaças e gases nocivos. Existem diversos aparelhos fabricados com esta finalidade, porém geralmente é utilizado um equipamento com coifa móvel, que o soldador localiza tão próximo quanto possível do local a ser soldado.

Na tabela abaixo, se encontra os valores mínimos exigidos para uma exaustão adequada com equipamento de coifa móvel. OBS.: a descarga do exaustor deve ser feita ao ar livre.

Valores para uma exaustão adequada

Sapatos de segurança Estes devem ser usados em todas as situações, não apenas para prevenir queimaduras, mas também evitar o perigo de quedas de ferramentas e acidentes causados por choques elétricos.

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Solventes no processo MIG/MAG Parte da pele diretamente exposta a tais radiações queimam-se rapidamente, o que exige maiores precauções. Estas radiações tem capacidade de decompor solventes, liberando gases bastante tóxicos, portanto, em ambientes confinados, deve-se ter cuidado para que não haja solventes nas imediações.

Posicionamento dos equipamentos Todas as máquinas de soldagem, cabos e outros equipamentos, devem ser posicionados de tal forma que os caminhos, corredores e escadas fiquem livres e desimpedido, a fim de permitir o livre acesso em caso de emergência.

Anteparos (biombos) Com o intuito de proteger os demais trabalhadores que executam serviço numa mesma área, em locais próximos aos da operação de soldagem ou corte, deve-se isolar esses locais com a disposição de anteparos de madeira ou lonas, em forma de biombos (cabines). As paredes dos anteparos devem ser pintadas com tinta fosca, a fim de não refletir os raios provenientes de soldagem.

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