Parâmetros de soldadura
Devido
a interligação entre os vários parâmetros em jogo no processo de soldadura por
arco elétrico com eléctrodo revestido, o estudo deste tema poderá tornar-se
algo confuso.
Neste
texto, será efetuada uma abordagem bastante pragmática e suscita de cada um dos
parâmetros, tentando estabelecer ligações simples com os outros parâmetros
associados.
Assim,
os parâmetros mais importantes de soldadura são:
- Tipo de eléctrodo;
- diâmetro do
eléctrodo;
- tipo e
intensidade da corrente elétrica;
- tensão
(diferença de potencial) em vazio da fonte de alimentação;
- comprimento
do arco;
- velocidade de soldadura.
Para
além deste parâmetros, existem outros fatores que poderão ter implicações no
processo operatório, tais como a forma de
preparação da junta, a massa das peças a soldar, a existência ou não de pré-aquecimento
e, em caso afirmativo, qual a temperatura a que esse pré-aquecimento foi
efetuado, a temperatura ambiente e o meio
em que a operação é realizada (oficina ou estaleiro), a montagem das peças ( distancia na raiz da soldadura), manipulação
do eléctrodo, sequência de deposição dos
diversos cordões de soldadura (quando for esse o caso), a posição de soldadura e a perícia do
operador, entre outros.
Será
efetuada em seguida uma abordagem sintética e sistemática da influência de cada
um dos parâmetros principais (mais importantes) atrás referidos.
Tipo de eléctrodo
A
seleção do tipo de eléctrodo é realizada com base nas características mecânicas
pretendidas para a junta e posição de soldadura. Convém relembrar que a viscosidade
da escória é de extrema importância na soldadura em posição.
Em
função da opção tomada, torna-se necessário:
- Escolher o tipo de corrente (ver
indicações do fabricante);
- Regular a intensidade da
corrente;
- Selecionar a polaridade
caso se esteja a atuar em corrente continua.
Diâmetro do eléctrodo
A
escolha do diâmetro do eléctrodo mais adequado a cada passe na realização de
uma soldadura depende de vários fatores, tais como:
- Espessura
do material a soldar: o diâmetro deve ser tanto maior quanto mais
espessas forem as peças a soldar;
- Posição
de soldadura: o diâmetro deverá ser tanto menor quanto mais complicada
for a posição de soldadura;
- Tipo
de junta: pode condicionar o acesso de uma eléctrodo mais espesso;
- Destreza
do operador: a formação do soldador é praticamente importante na
soldadura em posição.
No
entanto deverão ser tomados em consideração os seguintes fatores:
- Os eléctrodos
de maior diâmetro possuem uma velocidade de fusão e taxa de deposição mais
elevadas do que os de menor diâmetro:
- Quando
se solda em posição, o elevado volume de fusão poderá deixar cair metal fundido
devido a ação de gravidade;
- A
utilização de um eléctrodo demasiado espesso pode conduzir a perfuração das peças
a soldar. Além disso, um eléctrodo mais espesso exige uma maior intensidade de
corrente para que haja uma fusão adequada;
- O
diâmetro do eléctrodo deve ser inferior na soldadura em posição, por forma a
controlar o banho de fusão, com o auxílio da escória;
- Nos
passes de raiz deverá utilizar-se um diâmetro menor, por forma a garantir uma
fusão/penetração adequada;
- nas
soldaduras ao baixo, na maior parte dos casos, poderá utilizar-se o diâmetro
máximo aconselhável para cada tipo de chanfro.
Tipo e intensidade da corrente elétrica
Enquanto a seleção do tipo de corrente esta agregada essencialmente ao
tipo de revestimento de eléctrodo, a regulação da intensidade da corrente
poderá ser um fator crítico na realização de uma junta soldada, conforme
seguidamente se descreve:
- O
tipo de corrente e as suas polaridades condicionam a forma e dimensão do banho
de fusão, influenciando fortemente a forma de transferência do material de
adição e a estabilidade do arco;
- Em
corrente contínua, o arco elétrico é mais estável, e a transferência do
material de adição é mais suave;
- Utilizando
corrente alternada, a penetração e taxa de fusão são medianas, não existindo
fenômenos de desvio do arco elétrico (sopro magnético), permitindo assim a
utilização de intensidades de corrente e diâmetros de eléctrodos mais elevados;
A
maior parte dos eléctrodos funciona melhor em polaridade inversa (eléctrodo
ligado ao polo positivo) do que em polaridade direta;
- Geralmente,
a polaridade direta permite uma maior penetração;
- A
polaridade inversa permite uma maior velocidade de soldadura e taxa de
deposição;
- A
corrente contínua leva a maior agitação do banho, conduzindo a cordões com
forma mais uniforme, mesmo em baixas intensidades de corrente;
- A
corrente contínua é recomendável para soldar em posição e com arco curto;
- Há
menor tendência para existir curto-circuito na transferência do metal de
adição, quando é utilizada corrente contínua;
- A
utilização de corrente contínua em materiais magnéticos poderá conduzir a
fenômenos de sopro magnético (desvio do arco provocado por campo elétrico). Em alternativa,
deverá afastar-se a ligação do alicate de massa, por forma a diminuir e desviar
o campo elétrico. Em último caso, deverá optar-se por utilizar a corrente
alternada;
- A
soldadura com corrente alternada apresenta duas vantagens relativamente a
corrente contínua: a inexistência do
sopro magnético e o menor custo de fonte de alimentação utilizada;
- Com
corrente alternada, poderão utilizar-se eléctrodos de maior diâmetro e
intensidade de corrente mais elevadas, permitindo velocidades de soldadura e
taxas de deposição melhores na soldadura ao baixo;
- A qualidade/formação
de um soldador poderá ser avaliada pela forma com que este regula a intensidade
da corrente, em função dos outros parâmetros selecionados;
- A
intensidade da correntes deverá ser ajustada em função do diâmetro do eléctrodo
e constituição do revestimento;
- Se a intensidade for insuficiente, o
arco torna-se instável;
- Se a
intensidade for exagerada, a extremidade do eléctrodo fica particularmente
avermelhada, os salpicos tornam-se muito mais numerosos e aparecem defeitos no
cordão de soldadura e zonas adjacentes, tais como mordeduras e fissurações no
metal depositado, sendo de esperar que a zona termicamente afetada seja também
mais pronunciada;
- A
intensidade da corrente muito elevada poderá conduzir a deterioração do
revestimento do eléctrodo e a diminuição da resistência mecânica da junta
soldada;
- A
taxa de deposição aumenta com o incremento da intensidade;
- Para
cada diâmetro de eléctrodo, a intensidade da corrente deverá ser ajustada em
função da posição de soldadura, espessura da peça e tipo de junta;
- A
intensidade da corrente utilizada deverá permitir sempre uma boa fusão e
penetração, com o controlo adequado do banho de fusão;
- Na
soldadura em posição, o controlo do banho é mais complicado de obter, pelo que
devem ser escolhidas intensidades de corrente na zona inferior do intervalo
admissível para um determinado tipo e diâmetro de eléctrodo, dentro do
recomendado pelo fabricante.
Seguidamente são apresentados alguns intervalos típicos de valores de
intensidade de corrente e taxas de deposição para alguns tipos de eléctrodos
revestidos mais comuns.
|
Eléctrodo |
AWS |
Diâmetro (mm) |
Corrente (A) |
Valor ótimo (A) |
Tx. Dep. (Kg/h) |
Ef. dep. (%) |
|
OK22,45P OK22,50 |
E6010 E6010 |
2,5 3,2 4,0 5,0 |
60 – 80 80 – 140 90 – 180 120 - 250 |
75 100/130 140/170 160/190 |
0,7 0,9/1,0 1,3/1,3 1,5/1,6 |
72 76/69 74/64 75/70 |
|
OK22.65P |
E6011 |
2,5 3,2 4,0 5,0 |
40 – 75 60 – 125 80 – 180 120 - 230 |
75 120 150 180 |
0,6 1,0 1,7 1,9 |
61 71 77 73 |
|
OK46.00 OK46.13 Ok43.32 |
E6013 |
2,0 2,5 3,2 4,0 5,0 |
50 – 70 60 – 100 80 – 150 105 – 205 155 - 300 |
50 85 125 140/160/180 180/200/220 |
0,6 0,7 1,0 1,2/1,4/1,6 1,5/1,7/1,9 |
73 73 73 76/74/71 74/71/73 |
|
OK33.80 |
E7024 |
3,2 4,0 5,0 6,0 |
130 – 170 140 – 230 210 – 350 270 - 430 |
140/180 180/210/140 245/270/290 320/260 |
1,9/2,3 2,4/2,9/3,3 3,4/3,8/4,1 4,4/5,3 |
72/71 71/73/69 69/71/68 72/69H |
|
OK48.04 OK48.06 OK48.07 OK55.00 |
E7018 E7018 E7018-1 E7018-1 |
2,5 3,2 4,0 5,0 |
65 – 105 100 – 150 130 – 200 185 - 270 |
90 120/140 140/170 200/250 |
0,8 1,2/1,2 1,4/1,7 2,2/2,4 |
66 72/71 75/74 76/75 |