CONT - GASES PARA UNIR - NIVEL 3

GASES DE SOLDADURA

SOLDADURA COM GÁS / SOLDADURA OXIACETILÉNICA

O processo de soldadura manual de oxiacetileno é um dos procedimentos de fixação mais antigos. Consiste no aquecimento do metal que se pretende unir até à temperatura de fusão na zona de fixação, com recurso a uma chama de gás combustível/oxigénio. A adição de um metal de fixação (fio de soldadura) faz com que os componentes que se pretende unir sejam fundidos e se forme uma fixação fortemente unida. Apenas se utiliza acetileno como gás combustível. Este processo ainda é utilizado atualmente nos trabalhos de montagem e manutenção.

A vantagem da soldadura oxiacetilénica é o facto de incluir uma chama redutora que pode ser ajustada às necessidades concretas da soldadura. Tem ainda outros benefícios, como uma boa ponte de separação, uma preparação mínima das ranhuras e a possibilidade de utilizar o processo em qualquer local. Este processo pode ser utilizado para soldar aço e também metais não ferrosos.

SOLDADURA FORTE POR CHAMA

A soldadura forte por chama implica também a utilização de uma chama de gás combustível/oxigénio. No entanto, as superfícies das partes que se pretende unir não se fundem, apenas são aquecidas até um pouco acima da temperatura de fusão do material de fixação. O material de fixação, que tem geralmente a forma de arame, é adicionado enquanto a junta é continuamente aquecida para derreter. Deve ser mantido um pequeno espaço entre as partes que se pretende unir, no qual o material de fixação poderá fluir por capilaridade. A utilização de um fundente melhora a aderência entre o metal de base e o metal de fixação. Esta situação também origina a formação de uma fixação fortemente fundida.

As soldaduras forte e fraca são dois dos processos de fixação mais antigos e, ao mesmo tempo, mais modernos. O progresso tecnológico e as suas exigências, bem como a planificação da produção que tem em conta os custos, levaram à utilização de todos os hidrocarbonetos comuns e do hidrogénio como gases combustíveis.

Ao adicionar um fundente ao fluxo de gás combustível (soldadura forte com fundente), o processo também pode ser automatizado em máquinas de soldadura lineares ou rotativas.

SOLDADURA MIG/MAG

A soldadura MIG/MAG é o processo de soldadura mais popular. Em função do material que se pretende soldar e dos gases de proteção utilizados, os processos dividem-se entre as seguintes categorias:

  • Soldadura por arco com arame elétrodo maciço e gás inerte (MIG)
  • Soldadura por arco com arame elétrodo maciço e gás ativo (MAG)
  • Ambos os processos têm uma estrutura semelhante. Um elétrodo de arame sem fim é fornecido ao arco através de um dispositivo de transporte de arame e fundido por arco com base num gás de proteção. A imagem ilustra a estrutura de um processo de soldadura.

Os gases de proteção têm propriedades diferentes em função da sua composição e, portanto, afetam o resultado da soldadura de diversas formas. A principal tarefa é proteger o líquido fundido da atmosfera, que contém azoto, oxigénio e humidade. Dependendo do material que se vai soldar, estes componentes podem ter um efeito adverso na soldadura ou até provocar a falha do processo de soldadura.

Os gases de proteção afetam os seguintes aspetos:

  • Transferência de metal
  • Comportamento do fluxo de fusão
  • Comportamento de ignição do arco
  • Estabilidade do arco
  • Transferência de calor
  • Perfil de penetração
  • Composição química da soldadura
  • Frequência e dimensão dos salpicos ou projeções

O gás de proteção padrão utilizado na soldadura MIG/MAG é o árgon. Porém, este gás nem sempre proporciona os melhores resultados. Com base na sua vasta experiência, a Messer recomenda a utilização de uma mistura de gás de proteção de árgon com pequenas quantidades de gás ativo para a soldadura forte por arco. 
 

SOLDADURA MAG DE AÇOS- CARBONO

Produto

ISO 14175

Composição [% vol.]

Principais aplicações

    Ar CO2 O2 He H2  

Ferroline C8

M20

92

8

-

-

-

Aços normais e fracamente ligados, aços estruturais de grão fino

Ferroline C18

M21

82

18

-

-

-

Ferroline C25

M21

75

25

-

-

-

Ferroline X4

M22

96

-

4

-

-

Ferroline X8

M22

92

-

8

-

-

Ferroline C6 X1

M24

93

6

1

-

-

Ferroline C12 X2

M24

86

12

2

-

-

Ferroline C5 X5

M23

90

5

5

-

-

Ferroline He20 C8

M20

72

8

-

20

-

Carbon dioxide

C1

-

100

-

-

-

 

SOLDADURA MAG DE AÇOS FRACAMENTO LIGADOS

Produto

ISO 14175

Composição [% en vol.]

Principais aplicações

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Inoxline C2

M12

98

2

-

-

-

-

Aços fortemente ligados

Inoxline X2

M13

98

-

2

-

-

-

Inoxline X8

M22

92

-

8

-

-

-

Aços fraca e fortemente ligados

Inoxline C3 X1

M14

96

3

1

-

-

-

Inoxline C5 X5

M23

90

5

5

-

-

-

Inoxline He15 C2

M12

83

-

2

15

-

-

Aços fortemente ligados

Inoxline He30 H2 C

Z

67.88

0.12

-

30

2

-

Ligas à base de níquel.

 

SOLDADURA TIG

A principal diferença entre a soldadura TIG e a soldadura MIG/MAG reside na adição de material de fixação, que não é fornecido continuamente ao processo como um elétrodo, como ocorre com a soldadura semiautomática. Na soldadura TIG, o arco é criado entre o material de base e um elétrodo de tungsténio não consumível. Tal como na soldadura oxiacetilénica, o material de fixação é adicionado manualmente. O papel do gás de proteção é proteger o elétrodo e o banho de fusão dos efeitos negativos da atmosfera. Concretamente, o oxigénio levaria à deterioração do elétrodo.

A soldadura TIG é especialmente adequada à soldadura de aços fortemente ligados, alumínio e outros metais não ferrosos. No caso dos aços fortemente ligados e dos materiais à base de níquel, acrescenta-se uma pequena quantidade (2% a 7,5%) de hidrogénio como componente redutor. No caso dos metais leves e do cobre, a adição de hélio (até 90%) tem demonstrado ser eficaz, dependendo da espessura da peça. O processo pode ser executado tanto com corrente contínua como corrente alternada. A corrente contínua com elétrodo positivo é normalmente utilizada para soldar aços, cobre e ligas de níquel, titânio e zircónio. A corrente alternada é utilizada para o alumínio.

SOLDADURA TIG DE AÇOS FORTEMENTE LIGADOS

Produto

ISO 14175

Composição [% en vol.]

Principais aplicações

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Argon 4.6

I1

100

-

-

-

-

-

Aços fortemente ligados

Argon 4.8

I1

100

-

-

-

-

-

Inoxline H2

R1

98

-

-

-

2

-

Aços fortemente ligados, totalmente austeníticos

Inoxline H5

R1

95

-

-

-

5

-

Inoxline H7

R1

92.5

-

-

-

7.5

-

Inoxline He3 H

R1

95.5

-

-

3

1.5

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Aços duplex e super-duplex

Inoxline N2

N2

Residual

-

-

-

-

2.5

Inoxline N1

N2

Rest

 

 

 

 

1.25

 

SOLDADURA MIG E TIG DE ALUMÍNIO

Produto

ISO 14175

Composição [% en vol.]

Principais aplicações

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Aluline He30

I3

70

-

-

30

-

-

Alumínio e suas ligas

Aluline He50

I3

50

-

-

50

-

-

Aluline He70

I3

30

-

-

70

-

-

Argon 4.6

I1

100

-

-

-

-

-

Argon 4.8

I1

100

-

-

-

-

-

Argon He90

I3

10

-

-

90

-

-

Alumínio (catódico)

 

SOLDADURA POR PLASMA

A soldadura por plasma é semelhante à soldadura TIG. Com este tipo de soldadura, o arco é restringido ao passar um pequeno orifício, o que aumenta a velocidade dos gases e origina uma coluna de plasma de alta densidade de corrente.

A soldadura por plasma difere da soldagem TIG na medida em que o arco é restringido por um bocal arrefecido por água. Este arco sai do bocal na forma de jato de plasma com uma elevada temperatura e densidade de potência. Uma camada adicional de gás de proteção envolve a coluna de plasma e protege a massa fundida do ar circundante. Na maioria dos casos, o gás que circunda o elétrodo é o árgon. Além deste gás de plasma, também é necessário um gás de proteção para evitar a oxidação do banho de soldadura (normalmente árgon com 5% de hidrogénio). A soldadura por plasma é utilizada sobretudo para a soldadura de chapas e tubos. As suas principais vantagens são a penetração controlada e a alta qualidade da soldadura.

Quando se soldam aços fortemente ligados, a raiz também deve estar protegida contra o contacto com o oxigénio atmosférico. A proteção da raiz também é utilizada com frequência na soldadura MAG. Normalmente é necessário um teor de oxigénio residual de pelo menos 20 ppm na raiz. A quantidade de descoloração permitida depende da utilização prevista do componente em questão. No caso dos tubos pequenos, a raiz da soldadura é protegida pela passagem do gás de proteção através dos tubos. O mais importante aqui é que a abertura de saída seja ajustada. No caso dos tubos maiores, o gás de proteção é direcionado para a soldadura através de um equipamento especial. O fluxo de gás deve ser aplicado durante um período suficientemente longo antes de iniciar a soldadura.

Normalmente utiliza-se Formiergas, misturas de azoto e hidrogénio. O componente de hidrogénio oferece maior segurança contra resíduos de oxigénio atmosférico. Por este motivo, o conteúdo de hidrogénio é sempre maior nas aplicações de construção do que em oficinas. Os testes anteriores demonstraram que a presença de hidrogénio no gás de apoio não tem efeitos negativos, inclusivamente nos aços duplex.

É possível realizar medições precisas para verificar se as condições são isentas de oxigénio. É importante seguir o procedimento correto neste caso.

A proteção de raiz também pode ser utilizada para soldar aços planos ou alumínio, nos quais é produzida uma raiz uniforme e isenta de óxido. O Formiergas utilizado aqui é o árgon de soldadura.

PROTEÇÃO DE RAIZ

Produto

ISO 14175

Composição[% en vol.]

Principais aplicações

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Argon 4.6

Argon 4.8

I1

100

-

-

-

-

-

Aços austeníticos CrNi, aços ferríticos Cr, aços duplex, aços estruturais de grão fino de alta resistência, materiais de alumínio, outros metais não ferrosos, materiais sensíveis aos gases (titânio, zircónio, molibdeno)

Forming gas H5

N5

-

-

-

-

5

95

Aços, aços austeníticos CrNi

 

 

 

Forming gas H8

N5

 -

 -

 -

-

 8

92

Forming gas H12

 N5

 -

 -

 -

 -

  12

88

Forming gas H15

N5

 -

-

-

-

 15

85

Inoxline H2

R1

98

-

-

-

2

-

Aços, aços austeníticos CrNi,

Inoxline H5

R1

95

-

-

-

5

-

Aços austeníticos CrNi, níquel e ligas à base de níquel

 

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