Soldagem com arame MIG/MAG

SOLDAGEM COM ARAME MIG/MAG

UNITAU

2009

OBJETIVO

Esse laboratório tem por objetivo apresentar e familiarizar os alunos com o processo de soldagem com o uso de arame para solda MIG/MAG. Espera-se que após as explicações e experiências fique claro para os alunos as vantagens e desvantagens do uso do arame MIG/MAG para soldagem com relação a outros processos de soldagem, quais as principais aplicações desse tipo de solda, bem como quais os parâmetros a serem levados em consideração no momento da escolha do arame e parâmetros de soldagem. Também apresentará o equipamento utilizado na soldagem e características do mesmo para cada tipo de trabalho, bem como as características da solda durante a soldagem e após concluído o trabalho.

INTRODUÇÃO

A soldagem é hoje a principal técnica usada nos segmentos industriais relacionados ao aço – fabricação, manutenção e recuperação de peças –, graças à sua relativa facilidade operacional e a seu baixo custo.

Na soldagem MIG (Metal Inert Gas) ou MAG (Metal Active Gas), também chamadas Gas-Shielded Metal Arc Welding (GMAW), um arco é mantido entre o arame sólido e a peça de trabalho. O arco e a poça de solda são protegidos por um gás inerte ou um ativo. O processo é adequado para muitos materiais e os fios do metal de adição são utilizáveis em uma extensa gama de metais.

A soldagem MIG/MAG é definitivamente mais produtiva que a soldagem com eletrodos, onde perdas da produtividade ocorrem cada vez que o soldador pára para substituir o eletrodo consumido. Perdas de material também resultam da soldagem com eletrodos quando o fragmento de cada eletrodo é descartado. Para cada quilograma de eletrodo revestido comprado, cerca de 65 % será incorporado na solda (o restante será descartado). O uso de arame sólido e de fluxo aglomerado aumenta essa eficiência para 80 – 95 %. Soldagem MIG/MAG é um processo versátil, no qual é pode-se obter uma alta taxa de deposição do metal de solda em qualquer posição. O processo é amplamente utilizado na fabricação de peças em aço de espessuras pequenas e médias e em estruturas de liga de alumínio, particularmente onde uma alta taxa de operação é requerida.

Pode-se afirmar que a flexibilidade é a principal característica do processo MIG/MAG, pois permite soldar aços de baixa liga, aços inoxidáveis e alumínio, em espessuras a partir de 0,5 mm, em todas as posições de soldagem. O MIG/MAG é um processo de soldagem compatível com todos os requisitos de proteção ambiental. Neste processo, o arco elétrico é obtido por meio de uma corrente contínua, realizada numa atmosfera de gás inerte, em que um arame de alumínio ou aço ou liga de alumínio realiza a função de material de adição.

Dentre as vantagens citadas sobre o processo de soldagem com eletrodos, uma das maiores é a produtividade que esta soldagem oferece ao procedimento de reparo, mas, para que isto se concretize, uma série de itens deve ser levada em conta na execução do trabalho.

A soldagem MIG/MAG requer que a taxa de alimentação do eletrodo esteja equilibrada com a taxa de fusão do arco. Se for fornecido mais metal de adição do que aquele que está sendo fundido, o arco vai encurtando progressivamente, e finalmente é interrompido ao se chocar contra a poça de solda. Quando acontece o contrário – a quantidade de metal de adição é menor do que a que está sendo fundida –, o arco vai gradativamente se alongando, até provocar um “burnback”, que é a fusão do eletrodo com o bico de contato.

Há dois modos de sincronizar a alimentação do arame com a taxa de fusão: o primeiro é variar a corrente de acordo com a velocidade do arame; o outro é variar a velocidade do arame para combinar com a corrente.

Outra grande vantagem é a baixa geração de respingos e a possibilidade de soldagem em qualquer posição.

Entretanto, conforme citado, vários são os defeitos que normalmente vêm associados à operação de soldagem e que devem ser evitados para não comprometer a qualidade da junta soldada, permitindo que a peça apresente bom desempenho em serviço. Os principais defeitos, e suas possíveis soluções são listados abaixo:

Dificuldade de abertura do arco elétrico ou arco elétrico instável

Alimentação irregular do arame

A extensão do eletrodo é igual à distância que a tocha fica da peça. Esta distância pode também afetar a corrente de soldagem necessária para fundir o arame na peça. Caso esta distância seja exagerada, pode causar um excesso de matéria a ser depositada.

Aquecimento excessivo do cabo de soldagem e do cabo terra

Pode ocorrer sobrecarga elétrica nos condutores ou terminais provocada por mau contato ou mau dimensionamento.

Sopro magnético

Pode ocorrer durante a execução da soldagem um desvio do arco elétrico provocado pela interferência de um campo magnético externo, esse efeito é conhecido por sopro magnético.

Falta de fusão ou penetração

Isso ocorre quando não ocorre fusão homogênea ou penetração adequada entre as partes soldadas, o que reduz a resistência da solda e atua como pontos de início de trincas quando a peça está em serviço.

Porosidade

Porosidade são inclusões internas e/ou erupções externas que provocam redução da resistência da solda podem não ser visíveis.

Excesso de respingos

Com o excesso de respingos, o cordão da solda fica irregular, embora a resistência da solda não seja afetada. O acabamento fica prejudicado, aumentando o custo e o tempo necessário para a limpeza da solda.

Trincas na solda

Muitos tipos de trincas podem ocorrer em uma solda. Algumas são visíveis, outras não, mas todas são consideradas potencialmente sérias e devem ser evitadas ou reparadas. Elaspodem se propagar, causando a quebra da peça quando em serviço.

Velocidade de alimentação do arame e corrente de soldagem

A velocidade de alimentação do arame é a ferramenta de que o soldador dispõe para regular a corrente de soldagem. É medida em metros por minuto (m/min) ou, em alguns equipamentos importados, em polegadas por minuto (ipm). É a variável que deve ser controlada pelo soldador na unidade de alimentação de arame, que, por sua vez, “impõe” uma determinada corrente de soldagem no equipamento de solda. A figura abaixo apresenta esta relação para diversos diâmetros de arame no processo MIG-MAG para os aços carbono e baixa liga. Também pode ser usada como ajuste inicial da velocidade de alimentação de arame na unidade de alimentação para gerar a corrente de soldagem que está sendo solicitada.

A corrente de solda pode ser definida como a amperagem de saída da fonte enquanto a máquina está sendo utilizada. A corrente de soldagem está relacionada com a velocidade do arame; ou seja, se a velocidade do arame aumenta, a corrente da máquina aumenta na mesma proporção.

Observe na figura que:

Quanto maior a velocidade de alimentação do arame, maior a intensidade de corrente indicada na fonte de energia.

Quanto maior o diâmetro do arame, menor a velocidade de alimentação do arame que deve ser usada.

Vazão do gás na soldagem MIG-MAG

A vazão do gás de proteção deve ser determinada em função da intensidade da corrente e do tipo de metal que está sendo soldado. É normalmente expressa em litros por minuto (l/min).

Para a soldagem dos aços-carbono e baixa liga, regule com as vazões indicadas. Faça ajustes se necessário. Vazões válidas para o Argônio, o CO2 e misturas.

Ângulo e perfil

O ângulo e o sentido de soldagem podem ser ajustados, obtendo-se resultados indicados para cada tipo de aplicação. Assim, conforme ilustrado abaixo, a alteração no ângulo da pistola (positivo, neutro ou negativo) modifica a característica do perfil do cordão de solda.

Características gerais dos arames para solda MIG/MAG

A norma que regulamentas os parâmetros gerais dos arames para solda MIG/MAG é a norma AWS e as principais características são as seguintes:

Sugestões para armazenamento do produto

• Recomenda-se o armazenamento em ambiente fechado e seco, em temperatura aproximada de 25°C.

• Estocar em prateleiras, estrados ou pallets, evitando assim o contato da embalagem com o chão.

• Manter as embalagens fechadas até o momento de sua utilização, identificadas com suas etiquetas originais.

• Estabelecer um sistema de estocagem de forma que o primeiro que entra é o primeiro que sai (FiFo). Assim os lotes não “envelhecem” no almoxarifado e não têm seu prazo de validade vencido.

• Na movimentação dos carretéis, evite choques bruscos que possam provocar quebras.

CONCLUSÕES

A soldagem Mig/Mag tem uma série de vantagens em relação aos processos mais antigos, pois ocasiona pouco respingo e é aplicável a todas as posições de soldagem. Uma das maiores vantagens é a produtividade que esta soldagem oferece ao procedimento de reparo, mas, para que isto se concretize, uma série de itens deve ser levada em conta na execução do trabalho.

A soldagem Mig/Mag requer que a taxa de alimentação do eletrodo esteja equilibrada com a taxa de fusão do arco. Se for fornecido mais metal de adição do que aquele que está sendo fundido, o arco vai encurtando progressivamente, e finalmente é interrompido ao se chocar contra a poça de solda. Quando acontece o contrário – a quantidade de metal de adição é menor do que a que está sendo fundida –, o arco vai gradativamente se alongando, até provocar a fusão do eletrodo com o bico de contato.

Há dois modos de sincronizar a alimentação do arame com a taxa de fusão: o primeiro é variar a corrente de acordo com a velocidade do arame; o outro é variar a velocidade do arame para combinar com a corrente.

Seguindo-se as orientações dos fabricantes, a soldagem com arames MIG/MAG ainda é a mais recomendada para a soldagem da maioria dos materiais, inclusive aços inoxidáveis e alumínio.

BIBLIOGRAFIA

• Sites da internet

• Guia de soluções para soldagem com arames MIG/MAG – Gerdau