Processos Mecânicos e Metalúrgicos de Fabricação

1. Quais as categorias de métodos de união dos metais?

• Baseados na ação de forças macroscópicas entre as partes a serem unidas (parafuso, rebite);
• Baseados em forças microscópicas - Interatômicas e Intermoleculares (soldagem, brasagem, colagem).

1. Defina arco elétrico de soldagem.

O arco elétrico de soldagem consiste de uma descarga elétrica, sustentada através de um gás ionizado a alta temperatura chamado PLASMA, produzindo energia térmica suficiente para ser usado em soldagem através da fusão localizada das peças a serem unidas

1. Explique como ocorre eletricamente a formação do arco elétrico de soldagem.

Eletricamente, o arco de soldagem pode ser caracterizado pela diferença de potencial entre suas extremidades e pela corrente elétrica que circula por este. Essa diferença de potencial varia com a distância entre os eletrodos (comprimento do arco), com a geometria e material dos eletrodos, tipo de gás e corrente do arco.

1. Como a força de Lorentz age na transferência metálica?

Se um condutor de comprimento l, percorrido por uma corrente elétrica i, é colocado numa região onde exista um campo magnético B, então ele experimenta uma força F, conhecida como “Força de Lorentz”, que é dada por

F = B.i.l

1. O que é e como ocorre o sopro magnético? Quais os modos de minimizá-lo ou eliminá-lo?

"Sopro magnético", consiste de um desvio do arco de sua posição normal de operação, como consequência de uma assimetria na distribuição das forças eletromagnéticas em função de variações bruscas na direção da corrente elétrica e/ou arranjo assimétrico de material ferromagnético em torno do arco.

        O sopro magnético pode ser minimizado ou eliminado através de algumas medidas simples, entre elas:

• Inclinar o eletrodo para o lado para o qual se dirige o arco;
• Soldar com arco mais curto;
• Usar mais de uma conexão de corrente na peça, visando a balanceá-la em relação ao arco;
• Usar correntes mais baixas, quando possível, e
• Usar corrente alternada, pois o efeito de sopro é menor.

1. Quais componentes constituem os eletrodos revestidos? Quais as funções de cada componente?

Eletrodo: Constituído de alma e revestimento.

Alma: Serve para conduzir corrente e fornecer material de adição. Pode ser sólida (trefilada ou fundida) ou tubular

Revestimento: proporciona estabilidade de arco, proteção da poça contra a atmosfera e exerce funções metalúrgicas (controla a composição química do cordão, microestrutura e propriedades mecânicas).

1. Quais as principais características do processo de soldagem com eletrodos revestidos?

• Equipamento relativamente simples, barato e portátil;
• Metal de adição (alma) e a proteção são fornecidos pelo próprio eletrodo;
• Facilidade de ajustar a composição do depósito;
• Pouco sensível à ventos;
• Ocupa pouco espaço físico;
• Essencialmente manual e de baixa produtividade (baixa produção + baixo ciclo de trabalho).

1. Quais os tipos de eletrodos em função do revestimento?

• Aço ao Carbono;
• Aço baixa liga;
• Aço alta liga (inox e resistente ao calor);
• Ferro fundido;
• Níquel e suas ligas;
• Cobre;
• Alguns tipos de alumínio.

1. Quais as formas de proteção do arco na soldagem com eletrodos revestidos?

Preferencialmente gasosa: resultante da decomposição dos produtos orgânicos e alguns inorgânicos, gerando gases (principalmente H2, CO e CO2). Este tipo de proteção produz pouca escória.

Preferencialmente por escória: resultante da reação dos compostos do revestimento, produzindo em composto a base de óxidos (escória). Esta recobre as gotas durante a transferência e o metal fundido, ambos devido às forças de tensões superficiais. Eletrodos com este tipo de proteção normalmente suportam maiores correntes, produzindo alto consumo.

1. Quais as funções de se adicionar pó de ferro e outros pós metálicos no revestimento?

Pó de ferro é adicionado no revestimento em proporções elevadas, proporcionando as seguintes características:

• Elevação da taxa de deposição pelo aumento da capacidade de corrente;
• Melhoria operacional do eletrodo (melhor estabilidade, menos respingos;
• Aumento do rendimento de deposição (> 100%) pela transferência metálica também pelo revestimento (por convenção o rendimento é calculado baseado apenas no alma).
• Para os demais pós metálicos: 

Celulósico:

- Alta proporção de celulose, produzindo proteção essencialmente gasosa;

- Alta tensão de arco (H2);

- Alta penetração;

- Baixo volume de escória;

- Cordão de solda com alto teor de H2, tomando-se inadequado para soldas de alta resistência;

- Acabamento do cordão é ruim e com muitos respingos.

•  Rutílicos:

- Alta proporção de rutila (TiO2), produzindo proteção essencialmente por escória;

- Fácil acendimento e manutenção, com poucos respingos;

- Menos susceptível que os demais em relação à chapas sujas;

- Acabamento plano nos filetes;

- Alto teor de H2 (20 ml/100 g).

•  Básicos

- Alta proporção de CaCO3 e CaF2; produzindo proteção mista (gases e escória);