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Direcção de Formação
Italo FernandesItalo Fernandes
Processo de SoldaduraEléctrodos Revestidos – 111
Processos de Soldadura
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 2 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Temas a tratar neste módulo
Processos de Soldadura
Eléctrodos Revestidos – SER
Designação EN ISO – 111
Designação UE – MMA
Designação USA/AWS - SMAW
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 3 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Temas a tratar neste módulo
Objectivos
Princípio de Funcionamento
Equipamentos e Acessórios
Parâmetros (variáveis essenciais) de Soldadura
Consumíveis – Tipos e Cuidados
Imperfeições Típicas
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Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Princípio de FuncionamentoProcesso de Soldadura por Fusão.
A Fusão do material de adição e do material de base éobtida através do calor desenvolvido por um arco eléctrico.
A Protecção do banho em fusão e das gotas de material de adição é obtida através de uma protecção gasosa, através da decomposição do Revestimento.
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Princípio de Funcionamento
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Princípio de Funcionamento
O Material de Adição é obtido através da utilização de um consumível do tipo Eléctrodo Revestido.
Eléctrodo Revestido é composto por uma vareta metálica e por um revestimento.Eléctrodo tem um comprimento típico de 230 a 460mm.
Tipo de Corrente Eléctrica:Continua: DC(+) / DCEP ou DC(-) /DCENAlterna: AC
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Princípio de FuncionamentoO Arco – Eléctrico é escorvado utilizando a técnica de curto circuito.
Necessário que a fonte tenha um OCV adequado ao tipo de Eléctrodo Revestido. Técnica é por “Toque” ou “Riscamento” do eléctrodo sobre a peça.O escorvamento é sempre feito mais à frente do local onde se pretende iniciar o arco-eléctrico.
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Princípio de Funcionamento
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AplicaçõesSoldadura em Todas a as Posições;Soldadura tanto em Chapas como em Tubos e/ou Perfis;Soldadura Topo-a-Topo e de Ângulo (de canto com ou sem penetração total);Passes de Raiz com penetração total sem e com juntas de suporte;Espessura mínima na ordem do 1 mm, espessura máxima infinito;
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AplicaçõesTodo o tipo de construção soldada em quase todo o tipo de materiais soldáveis⇒ Estruturas⇒ Reservatórios de Pressão⇒ Tubagens⇒ Cascas⇒ Equipamentos rodoviários, ferroviários, agrícolas,⇒ Industria química, petroquímica, de refinação e
construção naval, etc.
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Vantagens:
Solda a maioria dos metais
Equipamentos Simples e Económicos
Usa AC e DC
Solda em Todas as Posições
Boa Acessibilidade e Mobilidade
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Desvantagens:Comprimento fixo dos Eléctrodos (230 a 460 mm)Limitação da capacidade de corrente máximaBaixo Rendimento ≤ 1 Kg/hFactor de marcha ≤ 30%Limitado a esp. de 200 mmLigas leves (Al e Cu) e materialreactivo (Ti)Existência de EscóriaNão automatizável
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Fonte de Energia
Alicate Porta-Eléctrodos
Cabo de Energia
Cabo de Retorno
Alicate de Massa
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Fontes de Energia:
Tipo Estático:Convencionais ou InversoresRectificadores debitam corrente DCTransformadores debitam corrente AC
Tipo Rotativo:Geradores debitam corrente DCAlternadores debitam corrente AC
Factor de Marcha de 35%Curva Estática Tipo Mergulhante ou Intensidade Constante
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Fontes de Energia:
Escolha do tipo de Fonte:Intensidade Máxima a utilizar (diâmetro de eléctrodo e/ou espessura do material a soldar)Utilização em oficina ou em estaleiro (nível de protecção eléctrica e a estabilidade do fornecimento de corrente) Se máxima estabilidade do arco (DC) ou baixa estabilidade do arco (AC)
Porta Eléctrodos e Alicate de Massa:
Adequados à Intensidade máxima a utilizar
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Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Cabos de Energia e de Retorno:
Escolha da Secção mínima de Cabo:
Intensidade Máxima a utilizar (diâmetro de eléctrodo e/ou espessura do material a soldar)
Distância máxima entre a fonte e o local de trabalho
Factor de Marcha utilizado
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 17 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Cuidados Gerais:
As Linhas de DistribuiLinhas de Distribuiççãoão da energia devem estar balanceadas
A MassaMassa deve estar bem fixa, dimensionada e ter bom contacto
Verificar os apertos, evitar os Pontos QuentesPontos Quentes
Garantir os IsolamentosIsolamentos eléctricos
A TerraTerra por segurança deve existir sempre
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Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais):
Intensidade de Soldadura (corrente)
Tensão Arco Eléctrico (voltagem)
Velocidade de Soldadura
Tipo de Eléctrodo e seu Diâmetro
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Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do cordão de soldadura
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 20 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura
(variáveis essenciais),
influência na morfologia do Cordão
de Soldadura
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 21 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura
Intensidade:Determina a taxa de DepósitoProfundidade da PenetraçãoVolume de metal Fundido
I ⇒ Implicam Bordos queimados, cordões “altos” e estreitos
I ⇒ Arcos Instáveis
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 22 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura (variáveis
essenciais), influência na morfologia do
Cordão de Soldadura
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 23 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura
Tensão:Determina a largura e a convexidade do CordãoMelhora a resistência à porosidade (óleos e húmidade)
V ⇒ Cordões muito largos (2 x a penetração) pode originar fissuração
V ⇒ Difícil remoção da escória, aumento exagerado de elementos liga no depósito podendo originar fissuração
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 24 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura (variáveis
essenciais), influência na morfologia do
Cordão de Soldadura
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 25 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura
Velocidade de Soldadura Excessiva:Diminui o efeito de molhagem, aumenta a convexidadeAumenta a probabilidade de bordos queimados Aumenta a probabilidade da porosidade e da fissuração
Velocidade de Soldadura muito Baixa:Aumenta a probabilidade de fissuração pelo efeito de aumentar a
largura do cordãoAumenta a probabilidade de inclusões de escória devido a volumes
de material fundido muito grandes e baixa velocidadeMorfologia do cordão muito rugosa
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 26 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Função dos Constituintes do Consumível de SoldaduraAlma
Permite a passagem da Corrente EléctricaFornece o material de adição
RevestimentoFunção Física e MecânicaFunção Metalúrgica
Função Eléctrica
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 27 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Tipos de Consumíveis:
Básicos
Rutílicos
Celulósicos
Escolha do tipo de Revestimento:
Material base tem exigências de Resiliência (boa energia de impacto a baixa temperatura)
Se a construção tem exigências de projecto ao nível das Resiliências
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 28 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Tipos de Revestimentos - Comparação
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 29 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Regras Básicas para a Escolha do Consumível/Eléctrodo
O material depositado deve ser o adequado à soldadura, isto é, compatível com o material base (metalurgicamente, características físicas e químicas)
Propriedades mecânicas definidas na especificação de construção
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 30 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Regras Básicas para a Escolha do Consumível/Eléctrodo
Em função da Espessura (Intensidade de Soldadura)Em função da posição de Soldadura (Intensidade de Soldadura) Em função do tipo de Corrente que se vai utilizar (DC/AC)
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 31 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Armazenagem e Secagem dos Consumíveis/Eléctrodos
O Porquê da Secagem antes da soldadura:
Eliminação da Húmida que estáno RevestimentoBásicos – 250ºC ± 50ºC/2-3 horas
Rutílicos – 110ºC ± 10ºC /1-2 horas
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 32 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Armazenagem e Secagem dos Consumíveis/Eléctrodos
O que nunca fazer:Eliminar a Húmida com curto circuitos eléctricosAquecer com maçarico os eléctrodosUsar os Básicos sem terem sido secados (excepto se embalados a vácuo)
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 33 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Classificação dos ConsumíveisNorma AWS A5.1-91 - Aços não Ligados
Posições de Soldadura
1 Baixo; Horizontal; Vertical; Tecto 2 Baixo e Horizontal 4 Baixo; Horizontal; Vertical descendente; Tecto
Eléctrodo
Tensão de Rupturax 1.000 psi
Tipo de Revestimento, Corrente
Posições de Soldadura
E – 7010
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 34 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Classificação dos ConsumíveisNorma AWS A5.1-91 - Aços não Ligados
Tipos de Revestimento e Corrente de soldadura
Digito Revestimento Corrente de Soldadura
0 Celulósico de Sódio DCEP 1 Celulósico de Potássio AC; DCEP e DCEN 2 Titania de Sódio AC e DCEN 3 Titania de Potássio AC e DCEP 4 Titania com pó de ferro AC; DCEP e DCEN 5 Básico de Sódio DCEP 6 Básico de Potássio AC e DCEP 7 Ácido com pó de ferro AC; DCEP e DCEN
8 Básico com pó de ferro AC e DCEP E6020 Ácido de Sódio AC e DCEP
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 35 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Técnicas Operatórias:Solda-se sempre a puxar pelo cordão (o arco-eléctrico aponta sempre ao banho em fusão)Cordões Corridos ou Balanceados (atenção às paragens nos bordos)Inclinação do eléctrodo no sentido da deslocação entre os 60 e os 80º (maior ângulo máxima penetração)Juntas de ângulo garantir inclinação a 45º, garantir a fusão da arestaLargura do cordão no máximo 4 x ∅ EléctrodoCom DC(-) Melhor Controlo da Penetração, DC(+) Máxima Penetração (atenção ao tipo de eléctrodo)
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 36 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Tipos de Chanfros:
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Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) – 37 / 37IF/Rev. 1 (2005-12-08)
Soldadura por Eléctrodos Revestidos – SER – 111
Imperfeições Típicas:
Faltas de Fusão/Penetração – Preparação, Parâmetros
Porosidade – Gorduras, Falta de Protecção, Controlo de Altura de Arco
Inclusões de Escória – Limpeza, Parâmetros
Bordos Queimados – Parâmetros, Técnica Operatória
Fissuração Frio/Quente – Problemas Metalurgicos