SOLDADURA COM GÁS / SOLDADURA OXIACETILÉNICA
O processo de soldadura manual de oxiacetileno é um dos procedimentos de fixação mais antigos. Consiste no aquecimento do metal que se pretende unir até à temperatura de fusão na zona de fixação, com recurso a uma chama de gás combustível/oxigénio. A adição de um metal de fixação (fio de soldadura) faz com que os componentes que se pretende unir sejam fundidos e se forme uma fixação fortemente unida. Apenas se utiliza acetileno como gás combustível. Este processo ainda é utilizado atualmente nos trabalhos de montagem e manutenção.
A vantagem da soldadura oxiacetilénica é o facto de incluir uma chama redutora que pode ser ajustada às necessidades concretas da soldadura. Tem ainda outros benefícios, como uma boa ponte de separação, uma preparação mínima das ranhuras e a possibilidade de utilizar o processo em qualquer local. Este processo pode ser utilizado para soldar aço e também metais não ferrosos.
SOLDADURA FORTE POR CHAMA
A soldadura forte por chama implica também a utilização de uma chama de gás combustível/oxigénio. No entanto, as superfícies das partes que se pretende unir não se fundem, apenas são aquecidas até um pouco acima da temperatura de fusão do material de fixação. O material de fixação, que tem geralmente a forma de arame, é adicionado enquanto a junta é continuamente aquecida para derreter. Deve ser mantido um pequeno espaço entre as partes que se pretende unir, no qual o material de fixação poderá fluir por capilaridade. A utilização de um fundente melhora a aderência entre o metal de base e o metal de fixação. Esta situação também origina a formação de uma fixação fortemente fundida.
As soldaduras forte e fraca são dois dos processos de fixação mais antigos e, ao mesmo tempo, mais modernos. O progresso tecnológico e as suas exigências, bem como a planificação da produção que tem em conta os custos, levaram à utilização de todos os hidrocarbonetos comuns e do hidrogénio como gases combustíveis.
Ao adicionar um fundente ao fluxo de gás combustível (soldadura forte com fundente), o processo também pode ser automatizado em máquinas de soldadura lineares ou rotativas.
SOLDADURA MIG/MAG
A soldadura MIG/MAG é o processo de soldadura mais popular. Em função do material que se pretende soldar e dos gases de proteção utilizados, os processos dividem-se entre as seguintes categorias:
- Soldadura por arco com arame elétrodo maciço e gás inerte (MIG)
- Soldadura por arco com arame elétrodo maciço e gás ativo (MAG)
- Ambos os processos têm uma estrutura semelhante. Um elétrodo de arame sem fim é fornecido ao arco através de um dispositivo de transporte de arame e fundido por arco com base num gás de proteção. A imagem ilustra a estrutura de um processo de soldadura.
Os gases de proteção têm propriedades diferentes em função da sua composição e, portanto, afetam o resultado da soldadura de diversas formas. A principal tarefa é proteger o líquido fundido da atmosfera, que contém azoto, oxigénio e humidade. Dependendo do material que se vai soldar, estes componentes podem ter um efeito adverso na soldadura ou até provocar a falha do processo de soldadura.
Os gases de proteção afetam os seguintes aspetos:
- Transferência de metal
- Comportamento do fluxo de fusão
- Comportamento de ignição do arco
- Estabilidade do arco
- Transferência de calor
- Perfil de penetração
- Composição química da soldadura
- Frequência e dimensão dos salpicos ou projeções
O gás de proteção padrão utilizado na soldadura MIG/MAG é o árgon. Porém, este gás nem sempre proporciona os melhores resultados. Com base na sua vasta experiência, a Messer recomenda a utilização de uma mistura de gás de proteção de árgon com pequenas quantidades de gás ativo para a soldadura forte por arco.
SOLDADURA MAG DE AÇOS- CARBONO
| Produto | ISO 14175 | Composição [% vol.] | Principais aplicações | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ar | CO2 | O2 | He | H2 | |||
| Ferroline C8 | M20 | 92 | 8 | - | - | - | Aços normais e fracamente ligados, aços estruturais de grão fino |
| Ferroline C18 | M21 | 82 | 18 | - | - | - | |
| Ferroline C25 | M21 | 75 | 25 | - | - | - | |
| Ferroline X4 | M22 | 96 | - | 4 | - | - | |
| Ferroline X8 | M22 | 92 | - | 8 | - | - | |
| Ferroline C6 X1 | M24 | 93 | 6 | 1 | - | - | |
| Ferroline C12 X2 | M24 | 86 | 12 | 2 | - | - | |
| Ferroline C5 X5 | M23 | 90 | 5 | 5 | - | - | |
| Ferroline He20 C8 | M20 | 72 | 8 | - | 20 | - | |
| Carbon dioxide | C1 | - | 100 | - | - | - | |
SOLDADURA MAG DE AÇOS FRACAMENTO LIGADOS
| Produto | ISO 14175 | Composição [% en vol.] | Principais aplicações | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ar | CO2 | O2 | He | H2 | N2 | |||
| Inoxline C2 | M12 | 98 | 2 | - | - | - | - | Aços fortemente ligados |
| Inoxline X2 | M13 | 98 | - | 2 | - | - | - | |
| Inoxline X8 | M22 | 92 | - | 8 | - | - | - | Aços fraca e fortemente ligados |
| Inoxline C3 X1 | M14 | 96 | 3 | 1 | - | - | - | |
| Inoxline C5 X5 | M23 | 90 | 5 | 5 | - | - | - | |
| Inoxline He15 C2 | M12 | 83 | - | 2 | 15 | - | - | Aços fortemente ligados |
| Inoxline He30 H2 C | Z | 67.88 | 0.12 | - | 30 | 2 | - | Ligas à base de níquel. |
SOLDADURA TIG
A principal diferença entre a soldadura TIG e a soldadura MIG/MAG reside na adição de material de fixação, que não é fornecido continuamente ao processo como um elétrodo, como ocorre com a soldadura semiautomática. Na soldadura TIG, o arco é criado entre o material de base e um elétrodo de tungsténio não consumível. Tal como na soldadura oxiacetilénica, o material de fixação é adicionado manualmente. O papel do gás de proteção é proteger o elétrodo e o banho de fusão dos efeitos negativos da atmosfera. Concretamente, o oxigénio levaria à deterioração do elétrodo.
A soldadura TIG é especialmente adequada à soldadura de aços fortemente ligados, alumínio e outros metais não ferrosos. No caso dos aços fortemente ligados e dos materiais à base de níquel, acrescenta-se uma pequena quantidade (2% a 7,5%) de hidrogénio como componente redutor. No caso dos metais leves e do cobre, a adição de hélio (até 90%) tem demonstrado ser eficaz, dependendo da espessura da peça. O processo pode ser executado tanto com corrente contínua como corrente alternada. A corrente contínua com elétrodo positivo é normalmente utilizada para soldar aços, cobre e ligas de níquel, titânio e zircónio. A corrente alternada é utilizada para o alumínio.
SOLDADURA TIG DE AÇOS FORTEMENTE LIGADOS
| Produto | ISO 14175 | Composição [% en vol.] | Principais aplicações | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ar | CO2 | O2 | He | H2 | N2 | |||
| Argon 4.6 | I1 | 100 | - | - | - | - | - | Aços fortemente ligados |
| Argon 4.8 | I1 | 100 | - | - | - | - | - | |
| Inoxline H2 | R1 | 98 | - | - | - | 2 | - | Aços fortemente ligados, totalmente austeníticos |
| Inoxline H5 | R1 | 95 | - | - | - | 5 | - | |
| Inoxline H7 | R1 | 92.5 | - | - | - | 7.5 | - | |
| Inoxline He3 H | R1 | 95.5 | - | - | 3 | 1.5 | - | |
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| Aços duplex e super-duplex |
| Inoxline N2 | N2 | Residual | - | - | - | - | 2.5 | |
| Inoxline N1 | N2 | Rest |
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| 1.25 | |
SOLDADURA MIG E TIG DE ALUMÍNIO
| Produto | ISO 14175 | Composição [% en vol.] | Principais aplicações | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ar | CO2 | O2 | He | H2 | N2 | |||
| Aluline He30 | I3 | 70 | - | - | 30 | - | - | Alumínio e suas ligas |
| Aluline He50 | I3 | 50 | - | - | 50 | - | - | |
| Aluline He70 | I3 | 30 | - | - | 70 | - | - | |
| Argon 4.6 | I1 | 100 | - | - | - | - | - | |
| Argon 4.8 | I1 | 100 | - | - | - | - | - | |
| Argon He90 | I3 | 10 | - | - | 90 | - | - | Alumínio (catódico) |
SOLDADURA POR PLASMA
A soldadura por plasma é semelhante à soldadura TIG. Com este tipo de soldadura, o arco é restringido ao passar um pequeno orifício, o que aumenta a velocidade dos gases e origina uma coluna de plasma de alta densidade de corrente.
A soldadura por plasma difere da soldagem TIG na medida em que o arco é restringido por um bocal arrefecido por água. Este arco sai do bocal na forma de jato de plasma com uma elevada temperatura e densidade de potência. Uma camada adicional de gás de proteção envolve a coluna de plasma e protege a massa fundida do ar circundante. Na maioria dos casos, o gás que circunda o elétrodo é o árgon. Além deste gás de plasma, também é necessário um gás de proteção para evitar a oxidação do banho de soldadura (normalmente árgon com 5% de hidrogénio). A soldadura por plasma é utilizada sobretudo para a soldadura de chapas e tubos. As suas principais vantagens são a penetração controlada e a alta qualidade da soldadura.
Quando se soldam aços fortemente ligados, a raiz também deve estar protegida contra o contacto com o oxigénio atmosférico. A proteção da raiz também é utilizada com frequência na soldadura MAG. Normalmente é necessário um teor de oxigénio residual de pelo menos 20 ppm na raiz. A quantidade de descoloração permitida depende da utilização prevista do componente em questão. No caso dos tubos pequenos, a raiz da soldadura é protegida pela passagem do gás de proteção através dos tubos. O mais importante aqui é que a abertura de saída seja ajustada. No caso dos tubos maiores, o gás de proteção é direcionado para a soldadura através de um equipamento especial. O fluxo de gás deve ser aplicado durante um período suficientemente longo antes de iniciar a soldadura.
Normalmente utiliza-se Formiergas, misturas de azoto e hidrogénio. O componente de hidrogénio oferece maior segurança contra resíduos de oxigénio atmosférico. Por este motivo, o conteúdo de hidrogénio é sempre maior nas aplicações de construção do que em oficinas. Os testes anteriores demonstraram que a presença de hidrogénio no gás de apoio não tem efeitos negativos, inclusivamente nos aços duplex.
É possível realizar medições precisas para verificar se as condições são isentas de oxigénio. É importante seguir o procedimento correto neste caso.
A proteção de raiz também pode ser utilizada para soldar aços planos ou alumínio, nos quais é produzida uma raiz uniforme e isenta de óxido. O Formiergas utilizado aqui é o árgon de soldadura.
PROTEÇÃO DE RAIZ
| Produto | ISO 14175 | Composição[% en vol.] | Principais aplicações | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ar | CO2 | O2 | He | H2 | N2 | |||
| Argon 4.6 Argon 4.8 | I1 | 100 | - | - | - | - | - | Aços austeníticos CrNi, aços ferríticos Cr, aços duplex, aços estruturais de grão fino de alta resistência, materiais de alumínio, outros metais não ferrosos, materiais sensíveis aos gases (titânio, zircónio, molibdeno) |
| Forming gas H5 | N5 | - | - | - | - | 5 | 95 | Aços, aços austeníticos CrNi
|
| Forming gas H8 | N5 | - | - | - | - | 8 | 92 | |
| Forming gas H12 | N5 | - | - | - | - | 12 | 88 | |
| Forming gas H15 | N5 | - | - | - | - | 15 | 85 | |
| Inoxline H2 | R1 | 98 | - | - | - | 2 | - | Aços, aços austeníticos CrNi, |
| Inoxline H5 | R1 | 95 | - | - | - | 5 | - | Aços austeníticos CrNi, níquel e ligas à base de níquel |
