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Relatorio Soldagem
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    UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA  UNISANTA  Faculdade de Engenharia Mecânica  DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Mecânica IV Sigla: Turma: MÓDULO: Soldagem Página: 1 de 14 Sumário 1.   Objetivo  ............................................................................................................................... 2 2.   Resumo  ............................................................................................................................... 2 3.   Introdução  .......................................................................................................................... 2 3.1.   Arco Elétrico  .............................................................................................................. 2 3.2.   Eletrodo  ....................................................................................................................... 3 3.2.1 Funções do eletrodo  .............................................................................................. 3 3.2.2 Tipos de revestimento  .......................................................................................... 4 3.2.2.1 Revestimento Celulósico  .................................................................................. 4 3.2.2.2 Revestimento Rutílico  ........................................................................................ 5 3.2.2.3 O revestimento básico  ....................................................................................... 5 3.2.2.4 Altíssimo rendimento  ......................................................................................... 6 3.3.   Eletrodos Revestidos AWS  .................................................................................... 6 3.4.   Eletrodos E6013  ........................................................................................................ 7 4.   Materiais  ............................................................................................................................. 8 5.   Métodos  ............................................................................................................................ 11 6.   Resultados  ....................................................................................................................... 11 7.   Conclusão  ........................................................................................................................ 12 8.   Bibliografia  ....................................................................................................................... 13    UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA  UNISANTA  Faculdade de Engenharia Mecânica  DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Mecânica IV Sigla: Turma: MÓDULO: Soldagem Página: 2 de 14 1. Objetivo   Elaborar um procedimento para confecção de um junta soldada.   Fabricar a junta utilizando o arco elétrico com eletrodo revestido.   Identificar os defeitos produzidos na junta soldada. 2. Resumo  A soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos, consiste basicamente, da abertura e manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo revestido e a peça a ser soldada. O arco funde simultaneamente o eletrodo e a peça, com auxílio do revestimento. O metal fundido do eletrodo é transferido para a peça, formando uma poça fundida que é protegida da atmosfera (O2 e N2, e alguns casos CO2 e H2) pelos gases de combustão do revestimento. O metal depositado e as gotas do metal fundido que são ejetadas, recebem uma proteção adicional através do banho de escória, que é formada pela queima de alguns componentes do revestimento. 3. Introdução 3.1. Arco Elétrico Trata-se de um feixe, oriundo de uma descarga elétrica, mantida através de um gás ionizado. O mesmo é iniciado através de uma quantidade de elétrons emitidos de um eletrodo negativo (cátodo), a um eletrodo positivo (anodo), numa distância previamente favorável, aquecido e mantido pela ionização térmica deste gás aquecido. O arco elétrico é a fonte de calor mais utilizada na soldagem por fusão de materiais metálicos, pois apresenta uma combinação ótima de características, incluindo uma concentração adequada de energia para a fusão localizada do metal base, facilidade de controle, baixo custo relativo do equipamento e um nível aceitável de riscos à saúde dos seus operadores. Como consequência, os processos de soldagem a arco têm uma grande importância industrial na atualidade, sendo utilizados na fabricação dos mais variados componentes e estruturas metálicas e na recuperação de um grande número de peças danificadas ou desgastadas. Obviamente, a seleção de parâmetros de soldagem, as suas condições operacionais e seus resultados dependem fortemente de fenômenos que ocorrem no próprio arco e em suas vizinhanças.    UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA  UNISANTA  Faculdade de Engenharia Mecânica  DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Mecânica IV Sigla: Turma: MÓDULO: Soldagem Página: 3 de 14 3.2. Eletrodo Eletrodos revestidos para aços carbono consistem de apenas dois elementos principais: a alma metálica, normalmente de aço de baixo carbono, e o revestimento. A alma metálica contém alguns elementos residuais, porém os teores de fósforo e enxofre devem ser muito baixos para evitar fragilização no metal de solda. A matéria prima para a alma metálica é um fio-máquina laminado a quente na forma de bobinas, que é posteriormente trefilado a frio até o diâmetro adequado do eletrodo, retificado e cortado no comprimento adequado. A alma metálica tem as funções principais de conduzir a corrente elétrica e fornecer metal de adição para a junta. Os ingredientes do revestimento, dos quais existem literalmente centenas para escolher, são cuidadosamente pesados, misturados a seco e então é adicionado o silicato de sódio e/ou potássio que é compactada em um cilindro e alimentada à prensa extrusora. O revestimento é extrudado sobre as varetas metálicas que são alimentadas através da prensa extrusora a uma velocidade muito alta. O revestimento é removido da extremidade do eletrodo para garantir o contato elétrico, e também da outra extremidade para assegurar uma abertura de arco fácil. Os eletrodos são então identificados com a marca comercial e sua classificação antes de entrar no forno de secagem, onde eles sofrem um ciclo controlado de aquecimento para assegurar o teor adequado de umidade antes de embalá-los. Uma das muitas verificações de qualidade feitas durante o processo de fabricação é o procedimento que garante que a espessura do revestimento e a concentricidade da alma do eletrodo sejam uniformes. Na soldagem manual com eletrodos revestidos, a cratera do revestimento, ou a formação de uma taça na ponta do revestimento, que se estende além da alma metálica, realiza a função de concentrar e dirigir o arco.  A concentração e a direção do fluxo do arco se obtém por uma cratera no revestimento algo parecida com o bico de uma mangueira d'água, dirigindo o fluxo do metal de solda.  A má direção do arco ocasiona cordões de solda inconsistentes, proteção deficiente e falta de penetração. O eletrodo queima de modo irregular, deixando uma projeção no lado onde o revestimento é mais espesso. Essa condição é conhecida como unha. 3.2.1 Funções do eletrodo Os ingredientes que são usualmente empregados nos revestimentos podem ser classificados fisicamente, grosso modo, como líquidos e sólidos. Os líquidos são geralmente o silicato de sódio e o silicato de potássio. Os sólidos são pós ou materiais granulados que podem ser encontrados livres na natureza, e necessitam apenas de concentração e redução de tamanho até o tamanho de partícula adequado. Outros materiais sólidos empregados são produzidos como resultado de reações químicas, tais como ligas ou outros compostos sintéticos complexos. O tamanho da partícula do material    UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA  UNISANTA  Faculdade de Engenharia Mecânica  DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Mecânica IV Sigla: Turma: MÓDULO: Soldagem Página: 4 de 14 sólido é um fator importante. A estrutura física dos ingredientes do revestimento pode ser classificada como cristalina, fibrosa ou amorfa (não-cristalina). Materiais cristalinos como rutilo, quartzo e mica são comumente utilizados. O rutilo é a ocorrência natural do mineral dióxido de titânio (TiO2), e é largamente empregado no revestimento dos eletrodos. Materiais fibrosos como celulose, e materiais amorfos como sílica e outros compostos orgânicos são também ingredientes comuns dos revestimentos. As funções do revestimento são: •  proteção do metal de solda •  estabilização do arco - •  adições de elementos de liga ao metal de solda •  direcionamento do arco elétrico •  função da escória como agente fluxante •  características da posição de soldagem •  controle da integridade do metal de solda •  propriedades mecânicas específicas do metal de solda - •  isolamento da alma de aço 3.2.2 Tipos de revestimento 3.2.2.1 Revestimento Celulósico  Este revestimento contém grandes quantidades de material orgânico (como por exemplo celulose), cuja decomposição pelo arco gera grandes quantidades de gases que protegem o metal líquido.  A quantidade de escória produzida é pequena, o arco é muito violento causando grande volume de respingos e alta penetração, quando comparado a outros tipos de revestimentos. O aspecto do cordão produzido pelos eletrodos com este tipo de revestimento não é dos melhores, apresentando escamas irregulares.  As características mecânicas da solda são consideradas boas, com exceção da possibilidade de fragilização pelo Hidrogênio. Estes eletrodos são particularmente recomendados para soldagens fora da posição plana, tendo grande aplicação na soldagem circunferencial de tubulações e na execução de passes de raiz em geral. Devidas sua elevada penetração e grandes perdas por respingos, não são recomendados para o enchimento de chanfros. Nos casos das soldagens de aços, podemos ainda ter os tipos acima com adição de outros elementos de liga que teriam funções especiais durante a deposição. O caso mais comum destes é a adição de pó de Ferro. Durante a soldagem, o pó de Ferro é fundido e incorporado à poça de fusão, causando as seguintes consequências: •  Melhora o aproveitamento da energia do arco;    UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA  UNISANTA  Faculdade de Engenharia Mecânica  DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Mecânica IV Sigla: Turma: MÓDULO: Soldagem Página: 5 de 14 •  Aumenta a estabilização do arco (pelo menos em adições de até 50% em peso no revestimento); •  Torna o revestimento mais resistente ao calor, o que permite a utilização de correntes de soldagem com valores mais elevados; •  Aumenta a taxa de deposição do eletrodo. •  Porém, como ocorre em diversas outras coisas, a adição de pó de Ferro no revestimento causará também alguns pontos desfavoráveis que são os seguintes: •  Aumento da poça de fusão; •  Aumento do grau de dificuldade de controlar a poça de fusão, dificultando ou mesmo impossibilitando a soldagem fora da posição plana. •  Vistas então as diferentes formas como os eletrodos podem ser classificados quanto ao seu revestimento, são apresentadas à seguir as especificações mais utilizadas para identifica-los. 3.2.2.2 Revestimento Rutílico O revestimento rutílico contém grandes quantidades de rutilo (Ti02 - óxido de titânio) e produz uma escória abundante, densa e facilmente destacável. Os eletrodos com este revestimento são de fácil manipulação e podem ser utilizados em qualquer posição, exceto nos casos em que contenham um grande teor de pó de ferro; são considerados de grande versatilidade e de uso geral. Quando utilizados em corrente contínua ou alternada, produzem um cordão de bom aspecto, porém com penetração média ou baixa. A resistência à fissuração a quente é relativamente baixa. 3.2.2.3 O revestimento básico  •  O revestimento básico apresenta as seguintes características: •  geralmente apresenta as melhores propriedades mecânicometalúrgicas entre todos os eletrodos, destacando-se a tenacidade; •  elevados teores de carbonato de cálcio e fluorita, gerando um metal de solda altamente desoxidado e com muito baixo nível de inclusões complexas de sulfetos e fosfetos; •  não opera bem em CA, quando o teor de fluorita é muito elevado; •  escória fluida e facilmente destacável; •  cordão de média penetração e perfil plano ou convexo; •  Requer a ressecagem a temperaturas relativamente altas; •  Após algumas horas de contato com a atmosfera, requer resseSoldaGEcagem por ser altamente higroscópico;
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