Soldagem

RESUMO

Este trabalho tem finalidade de apresentar os alunos de engenharia de produção a importância do processo de soldagem de materiais como chapas de aço, recuperação de peças entre outros.

Um grupo de alunos composto por nove integrantes explicou o que é soldagem e algumas técnicas.

O seminário teve como objetivo ensinar os alunos de engenharia de produção a entender soldagem, e ilustrar onde e como usá-la através slides e vídeos.

1. INTRODUÇÃO A SOLDAGEM:

É a operação que visa obter a união de duas ou mais peças assegurando na junta a continuidade das propriedades físicas e químicas necessárias ao seu desempenho.

A soldagem é o processo junção de materiais (particularmente metais) mais importante do ponto de vista industrial sendo extensivamente utilizada na fabricação e recuperação de peças, equipamentos e estruturas. A sua aplicação atinge desde pequenos componentes eletrônicos até grandes estruturas e equipamentos (pontes, navios, vasos de pressão, etc.). Existe um grande número de processos de soldagem diferentes, sendo necessária a seleção do processo (ou processos) adequado para uma dada aplicação.

A história da soldagem mostra que desde as mais remotas épocas, muitos artefatos já eram confeccionados utilizando recursos de brasagem, tendo sido descobertos alguns com mais de 4000 anos; a soldagem por forjamento também tem sido utilizada há mais de 3000 anos. A técnica da moderna soldagem começou a ser moldada a partir da descoberta do arco elétrico, bem como também a sintetização do gás Acetileno no século passado, o que permitiu que se iniciassem alguns processos de fabricação de peças, utilizando estes novos recursos. Com o advento da Primeira Guerra Mundial, a técnica da soldagem começou a ser mais utilizada nos processos de fabricação; a Segunda Guerra Mundial imprimiu grande impulso na tecnologia de soldagem, desenvolvendo novos processos e aperfeiçoando os já existentes.

Abaixo, um resumo cronológico da história da soldagem:

1801; Sir Humphey Davis descobre o fenômeno do arco elétrico. 1836; Edmund Davy descobre o Acetileno. 1885; N. Bernardos e S. Olsewski depositam patente do processo de soldagem por arco elétrico. 1889; N.G. Slavianoff e C. Coffin substituem o eletrodo de grafite por arame metálico. 1901; Fouché e Picard desenvolvem o primeiro maçarico industrial para soldagem oxiacetilênica. 1903; Goldschmidt descobre a solda aluminotérmica. 1907; O. Kjellberg deposita a patente do primeiro eletrodo revestido. 1919; C. J. Halsag introduz a corrente alternada nos processos de soldagem. 1926; H.M. Hobart e P.K. Denver utilizam gás inerte como proteção do arco elétrico. 1930; Primeiras normas para eletrodo revestido nos EUA. 1935; Desenvolvimento dos processos de soldagem TIG e Arco Submerso. 1948; H.F. Kennedy desenvolve o processo de soldagem MIG. 1950; França e Alemanha desenvolvem o processo de soldagem por feixe de elétrons. 1953; Surgimento do processo MAG. 1953; Primeiras aplicações do processo PLASMA convencional. 1957; Desenvolvimento do processo de soldagem com arame tubular e proteção gasosa. 1958; Desenvolvimento do processo de soldagem por eletro-escória , na Rússia.

1960; Desenvolvimento de processo de soldagem a laser, nos EUA. 1970; Aplicados os primeiros robôs nos processos de soldagem.

2. SOLDAGEM OXI-COMBUSTÍVEL

A soldagem oxi-combustível ou oxi-gás (Oxi-Fuel Gas Welding – OFW) é um processo de soldagem por fusão, que consiste na utilização de chamas produzidas pela combustão de uma mistura específica, constituída por oxigênio e outros tipos de gases, para fundir os metais de base e os metais de adição, quando houver, formando uma poça comum de metal fundido que, ao se resfriar, se solidifica, formando uma peça única.

Em função dos diferentes tipos de materiais, será necessária a utilização de um determinado tipo de gás ao invés de outro, bem como de uma proporção adequada na mistura, visando obter as características de chama ideais para a fabricação, como temperatura máxima de combustão, por exemplo.

Temperatura máxima de combustão com diferentes gases

Gás combustível Temperatura de combustão em C°

Com oxigênio Com ar

Acetileno – C2H2 3480 2650

Hidrogênio – H2 2980 2200

Propano – C3H8 2980 2150

Butano – C4H10 2925 1470

Gás natural – CH4 e H2 2775 2090

Os gases precisam possuir algumas características que os tornam ideais ou não para sua utilização, dentre elas:

• Alta temperatura de chama;

• Alta taxa de propagação de chama;

• Alto potencial energético;

• Mínima reação química com os metais.

Dentre os gases mais utilizados, o acetileno possui as melhores características.

Esse processo utiliza um equipamento com diferentes unidades, as quais possuem participação específica no controle e aplicação do calor utilizado. São eles: maçarico, mangueira, cilindros.

Os maçaricos são compostos basicamente por punho, misturador e bico.

Este dispositivo permite regular de forma independente o fluxo de cada gás e controlar os movimentos da chama. Os gases fluem por passagens dentro do punho, atravessam as válvulas de pressão e alcançam o misturador, onde são combinados em proporções ideais, sendo liberados através do bico para aplicação na peça.

É importante lembrar que é possível a ocorrência de retrocesso ou engolimento da chama (flashback), onde a chama produzida retorna para o interior da câmara de mistura, devido às diferenças entre a velocidade