Soldas

 

Soldagem TIG

 

    O processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) é definido como o processo de soldagem a arco elétrico estabelecido entre um eletrodo não consumível a base de tungstênio e a peça a ser soldada. A poça de fusão é protegida por um fluxo de gás inerte.

 

Vantagens

  • Soldas de excelente qualidade

  • Acabamento do cordão de solda

  • Menor aquecimento da peça soldada

  • Baixa sensibilização à corrosão intergranular

  • Ausência de respingos

  • Pode ser automatizado

Limitações

  • Dificuldade de utilização em presença de corrente de ar

  • Inadequado para soldagem de chapas de mais de 6 mm.

  • Produtividade baixa devido à taxa de deposição

  • Custo do equipamento

  • Processo depende da habilidade do soldador, quando não automatizado

 

Detalhes da Soldagem TIG

    Em solda TIG, o arco elétrico se estabelece entre a peça de trabalho e um eletrodo de tungstênio com aproximadamente 2% de tório. A poça de fusão e o eletrodo são protegidos contra os efeitos do ar atmosférico por um gás inerte, cujo fluxo é direcionado por um bocal que circunda o eletrodo. O arco elétrico é ignitado por um gerador de faísca (gerador de alta freqüência) entre o eletrodo e a peça. O eletrodo representa apenas o terminal de um dos pólos e não é adicionado à poça de fusão (eletrodo não consumível). Conseqüentemente são utilizados eletrodos de material de alto ponto de fusão e de alta emissão termiônica (o ponto de fusão do tungstênio é de 3.370°C). Para solda de aço, cobre, níquel, titânio, etc, é utilizada corrente contínua com polaridade direta (eletrodo conectado ao terminal negativo) aquecendo menos o eletrodo se comparado com a polaridade inversa. Alumínio e suas ligas são normalmente soldados com corrente alternada. A corrente alternada dá um arco que limpa a chapa no ciclo positivo, permitindo ao metal fluir facilmente. Alumínio pode também ser soldado com corrente contínua, polaridade direta, com o uso de Hélio como gás de proteção. Escolha do gás de proteção para vários metais base e suas ligas: Argônio é o gás de proteção mais utilizado em soldagem pelo processo TIG. Hélio (He), misturas de Argônio/Hélio ou a mistura de Argônio/Hidrogênio são utilizados em casos específicos.

Soldagem Mig/Mag

 

A soldagem ao arco elétrico com gás de proteção, sigla em ingles GMAW (Gas Metal Arc Welding), conhecida como soldagem MIG/MAG (MIG – Metal Inert Gas e MAG – Metal Active Gas). Trata-se de um processo de soldagem à arco elétrico entre a peça e o consumível em forma de arame, eletrodo não revestido, fornecido por um alimentador contínuo, realizando uma união de materiais metálicos pelo aquecimento e fusão. O arco elétrico funde de forma continua o arame a medida que é alimentado à poça de fusão. O metal de solda é protegido da atmosfera por um fluxo de gás, ou mistura de gases, inerte (MIG) ou ativo (MAG).


Neste processo de soldagem é utilizada a corrente contínua (CC) e geralmente o arame é utilizado no pólo positivo (polaridade reversa). A polaridade direta é raramente utilizada, pois proporciona uma menor taxa de transferência do metal fundido do arame de solda para a peça. As correntes mais comumente empregadas são de 50A até mais do que 600A, com tensões de soldagem de 15V até 32V. Um arco elétrico autocorrigido e estável é obtido com o uso de uma fonte de tensão constante e com um alimentador de arame de velocidadeconstante.

Atualmente, o processo MIG/MAG é aplicável à soldagem da maioria dos metais utilizados na indústria como os aços, o alumínio, aços inoxidáveis, cobre e vários outros. Peças com espessura acima de 0,76mm podem ser soldados praticamente em todas as posições.

 

 

Processos de soldagem

    Atualmente são usados mais de 50 processos diferentes de soldagem nos mais diversos tipos de indústria, desde a microeletrônica e ourivesaria até a construção de navios e grandes estruturas, passando pela fabricação de máquinas e equipamentos, veículos e aviões e muitas outras. Cerca de 70% do PIB de um país está relacionado de alguma forma à soldagem.

 

    A solda deve propiciar forte aderência mecânica, e no caso de soldas em equipamentos elétricos ou eletrônicos deve permitir a mínima resistência elétrica.

 

    O processo envolve muitos fenômenos metalúrgicos como, por exemplo, fusão, solidificação, transformações no estado sólido, deformações causadas pelo calor e tensões de contração, que podem causar muitos problemas práticos. Estes podem ser evitados ou resolvidos aplicando-se princípios metalúrgicos apropriados ao processo de soldagem.

 

    A Soldagem é sem sombra de dúvida o modo mais utilizado para unir duas partes metálicas, que é um processo de união, utilizando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. Características do Processo de Soldagem:

  • Produzir energia para unir dois metais

  • Evitar o contato da região aquecida com o ar atmosférico

  • Remover contaminações das superfícies que estão sendo unidas

  • Controlar as transformações de fase na junta soldada

    Os processos de soldagem podem ser classificados de acordo com o tipo de fonte de energia ou de acordo com a natureza da união. Industrialmente, os processos de soldagem mais empregados são os que utilizam a eletricidade como geração de energia para realizar a união. A soldagem por resistência envolve as seguintes variantes de processo: soldagem a ponto, soldagem com costura, soldagem topo-a-topo e soldagem com ressalto. Já a soldagem com arco elétrico pode ser subdividida entre soldagem com eletrodo consumível e soldagem com eletrodo não consumível. No primeiro caso estão englobados os processos de soldagem com eletrodo revestido, processo de soldagem MIG/MAG, processo de soldagem com eletrodo tubular e processo de soldagem com arco submerso. Os processos que utilizam eletrodo não consumível são soldagem TIG e soldagem com plasma.

Todos os processos citados podem ser utilizados para soldagem dos aços inoxidáveis. A escolha vai depender de diversos fatores que são abordados a seguir.

    A escolha do processo de soldagem envolve basicamente quatro fatores:

  • O projeto da junta (tipo, posição,...)

  • A espessura do material

  • A natureza do material a ser soldado

  • O custo de fabricação (produtividade, qualidade da junta, durabilidade do produto...)

Brasagem

    Uma operação parecida e confundida com soldagem é a brasagem. A principal diferença entre a brasagem e a soldagem é o fato de que na brasagem não há fusão do metal de base. A união é obtida pela difusão entre metal de adição (fundido) e o metal de base (sólido). Outra diferença é o mecanismo responsável pelo preenchimento da cavidade, o qual ocorre pelo efeito de capilaridade.

    Existem alguns tipos de processos híbridos de brasagem, atualmente utilizados na indústria automobilística de ponta, como o processo Laser Brazing.