FUNDAMENTOS
DE SOLDADURA
Noções gerais
Introdução:
A união de peças metálicas preocupou
o homem desde que este começou a trabalhar os metais, pela construção de juntas
de modo a poder unir peças de forma previamente definida com o fim de obter,
primeiro objetos de uso, e depois estruturas e novas ferramentas.
E assim, já na antiguidade já se soldava o
chumbo por compressão, e posteriormente se utilizava a solda de estanho e a
solda feita de ligas a base de cobre, não se podendo definir, cronologicamente
quando se começou a caldear o ferro como processo de junção.
Sabe-se que um dos processos mais
antigos de construção de juntas foi por meio de rebites, designado por cravação de rebites, e embora fosse já utilizado
pelos celtas, somente na idade contemporânea
este processo teve aplicação industrial após a descoberta do método de
fabricação de ferro pudlado e sua
laminagem. E, assim, só no século XIX foi empregado na construção de pontes
embora, já muito antes, se conhecesse e empregasse o parafuso.
Mas o homem necessitava dum material
ferroso com melhores características e assim, na segunda metade do século XIX a
metalurgia pôs a sua disposição o aço macio de construção. Este material
revolucionou a indústria, especialmente a da construção civil, e levou o homem
a necessidade de criar novos processos de fabricação de juntas. E apareceu,
assim, a soldadura por arco elétrico.
Mas a formidável fonte de energia do
arco elétrico levou o homem, também, a pensar no aproveitamento do calor
produzido pela resistência elétrica para a construção de juntas.
Em 1886, Thompson iniciou os
trabalhos que só passados mais de vinte anos com o desenvolvimento da produção
de energia sob a forma de corrente alternada, viria a ter aplicação industrial.
Atualmente, a indústria de construção
metalomecânica utiliza três processos de soldadura:
- Soldadura a topo – empregada na construção de armaduras para estruturas
de Betão armado, na
fabricação de caixilharia metálica, na indústria automobilística, de bicicleta,
etc., automobilística e de construção de carruagens de caminho de ferro.
- soldadura por pontos – empregada na indústria de moveis metálicos,
na indústria de loiça esmaltada e de alumínio, indústria
- soldadura por roletes – aplicada na fabricação de reservatórios, bidões
e de juntas para automóveis e bicicletas, radiadores, embalagens metálicas, e
fabricação e loiças esmaltada.
Na realidade, a soldadura elétrica é
um processo de trabalho imprescindível na indústria metalomecânica, não só na
construção propriamente dita, como também, na indústria de reparação de órgãos
de maquinas. E assim, desde a pequena oficina para fabricar e reparar, até as
grandes empresas e fábricas que utilizam os produtos metalúrgicos, aos
estaleiros navais e fábricas de material de guerra, a soldadura elétrica a arco
ou por resistência é considerada o processo de construção mais prático e o que
permite maior economia do material e de mão-de-obra.
Definição de soldadura
A soldadura é um processo que consiste
em unir duas ou mais peças por forma a constituírem uma peça única, com
resistência suficiente para uma boa utilização prática.
Vamos considerar os seguintes tipos
de soldadura utilizados atualmente:
1 - Soldadura por forja ou
calda.
2 - Soldadura por
estanhagem
3 - Soldadura por solda forte.
4 - soldadura autógena.
5 - Soldadura elétrica por
arco.
6-soldadura elétrica por
resistência.
7-soldadura por
aluminotermia.
Soldadura por forja ou calda – o ferro e o aço carburado
a uma temperatura de 1200° a 1300° torna-se pastoso a solda.
Se duas peças a soldar são tiradas do
fogo e colocadas uma sobre a outra, conseguimos solda-las com uma ligeira
martelagem ou pressão. No entanto, há que tomar algumas precauções como veremos
a seguir.
Apenas o aço extra macio e o macio
deve ser utilizado em trabalhos de soldadura por calda porque, em aços com
maior percentagem de carbono, essa soldadura terna-se difícil e não oferece segurança.
Para realizar uma soldadura por calda
é necessário, previamente, preparar as pontas a unir. Normalmente, é a
preparação por escarva a que mais se utiliza pelo fato de as outras preparações
serem muito mais trabalhosas.
Para que uma soldadura por forja
fique bem feita, é necessário eliminar o oxido de ferro que se forma a
superfície das peças e que não haveria maneira de evitar que ficasse
intercalado entre as superfícies a unir. Por isso é indispensável colocar entre
essas superfícies uma pasta especial que se vende no mercado e cuja base é a
sílica, afim de se combinar com o oxido de ferro, dando o silicato de ferro,
que é muito fluido a temperatura de soldagem, e assim, é facilmente expulso
dentre as superfícies, com a martelagem ou com a prensagem.
No caso de se não possuir essa pasta,
pode remediar-se a sua falta utilizando areia siliciosa, bem limpa e pura.
Também se deve evitar que, entre as superfícies, fiquem partículas de carvão
porque, com a martelagem, essas partículas introduzem-se no aço, endurecendo-o.
Por isso, ao retirarem-se as peças da forja, há que limpá-las para o que basta,
apenas, bate-las com elas fortemente no cavalete ou bigorna.
O combustível a utilizar, se o aquecimento
se faz na forja, tem de ser o coque metalúrgico por não possuir teores
apreciáveis de enxofre nem de fosforo. Por vezes também se utiliza o carvão de
sobro.
Soldadura
por estanhagem – este processo de soldadura é muito utilizado para soldar
folha de flandres, zinco, chumbo e material elétrico delicado mas, neste caso,
mais para garantir uma boa condutibilidade elétrica do que para se conseguir
uma soldadura resistente. Também se utiliza para soldar latão, bronze, e até o
próprio estanho quando se não pretende uma soldadura forte.
Como fonte calorifica utiliza-se, normalmente
o ferro de soldar, um maçarico de gasolina ou um, maçarico de acetileno.
As soldaduras são realizadas com
ligas de chumbo e estanho sendo conhecidas por:
Soldadura dos latoeiros: 33% de Pb e 67% de Sn
(ponto de fusão 170°).
Soldadura dos eletricistas: 37% de Pb e 63% de Sn
(ponto de fusão 182°).
Soldadura
dos canalizadores: 67% de Pb e 33% de Sn (ponto de fusão 220°)
Para efetuar qualquer destas
soldaduras é indispensável utilizar um decapante que pode ser a base de aço
clorídrico, cloreto de zinco preparado colocando um pedaço de zinco em aço
clorídrico ou ainda, resina.
Para a folha-de-flandres utiliza-se,
normalmente o cloreto de zinco.
Para soldar latão, cobre, aço
(folhas), etc., convêm misturar um pouco se sal amoníaco (cloreto de amônio)
para tornar o decapante mais enérgico.
Quando não se pode utilizar estes
decapantes liquido usa-se a resina como fazem os canalizadores
Hoje encontra-se a venda no mercado
soldadura para estes trabalhos constituídas por varetas ou fios que tem dentro
um decapante apropriado.
Soldadura
por solda forte – este tipo de soldadura emprega-se quando se necessita
duma soldadura mais forte do que a que é realizada com a soldadura de estanho.
Utiliza-se como metal de ligação, um latão a que, por vezes, se adiciona outro
elemento como, por exemplo, o ferro em pequeníssimas quantidades.
No mercado existem várias soldas para
estes tipos de soldadura com nomes diverso mas em que a base é, normalmente, o
latão.
O metal de ligação pode ser utilizado
sob a forma de granalha, barrinha ou arame. Na falta de solda especial pode
utilizar-se o latão vulgar cortando-se barrinhas duma chapa de latão.
O foco calorifico para esta soldadura
é a forja ou o maçarico.
Para desengordurar ou decapar as peças
a soldar e desoxidar a soldadura utiliza-se o bórax ou tincal que se vende no
mercado, mas a que os operários chamam, impropriamente, trical.
Se a soldadura se faz com maçarico,
aquecem-se os bordos das peças a unir e, depois de espalhar um pouco de tincal
que funde e se obriga a cobrir os bordos das peças a soldar, derrete-se a
vareta de solda com o maçarico e obriga-se está a encher o intervalo que fica
entre os bordos das peças a unir.
Se a soldadura se faz a forja
utiliza-se normalmente a granalha que se espalha sobre as superfícies a unir
pela soldadura e depois de, sobre elas, se ter espalhado um pouco de tincal.
Com este tipo de soldadura pode se
soldar latão, bronze, cobre, aço e ferro fundido. Na indústria utiliza-se muito
para soldar ferro fundido porque não exigem grandes elevações de temperatura as
quais seriam prejudiciais as peças executadas neste material.
Dá-se o nome de granalha a solda em
pequenos pedaços que são obtidos deixando cair, propositadamente a solda
fundida num tanque de agua depois de passar por um crivo ou chapa furada ou,
então, deixando cair um fio de solda liquida sobre uma superfície de ferro
fundido ou aço, colocada levemente inclinada sobre a superfície da agua dum
tanque. A solda, ao cair nessa superfície metálica, salta e vai cair em
pequenas partículas na agua e, arrefecendo rapidamente toma a forma esférica.
Este tipo de soldadura tem muita aplicação
na indústria não só para os trabalhos de ferro fundido como, também, na
soldadura das serras de fita.