Entendendo a Soldagem a Arco: Tipos, Como Funciona e Principais Benefícios

O que é Soldagem a Arco?

A soldagem a arco é um processo de soldagem usado para unir metal a metal usando eletricidade para gerar calor suficiente para fundir o metal e os metais fundidos, quando resfriados, resultam em uma junta dos metais. É um tipo de soldagem que usa uma fonte de alimentação de soldagem para criar um arco entre um bastão de metal ("eletrodo") e o material base para fundir os metais no ponto de contato. Soldadores a arco podem usar corrente contínua (DC) ou corrente alternada (AC) e eletrodos consumíveis ou não consumíveis.

A área de soldagem é geralmente protegida por algum tipo de gás de proteção, vapor ou escória. Processos de soldagem a arco podem ser manuais, semi-automáticos ou totalmente automáticos. A soldagem a arco foi desenvolvida no final do século 19 e ganhou importância comercial na construção naval durante a Segunda Guerra Mundial. Hoje, continua sendo um processo importante para a fabricação de estruturas de aço e veículos.

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Como Funciona a Soldagem a Arco?

A soldagem a arco usa um arco elétrico para fundir o material de trabalho. Primeiro, um fio de aterramento é conectado ao material. Em seguida, o soldador coloca um eletrodo contra o material de trabalho.

Quando o soldador afasta o eletrodo do material, cria-se um arco, também conhecido como descarga de plasma contínua, devido à ruptura elétrica do gás. Soldadores a arco usam corrente alternada ou contínua e são usados para criar uma solda pontual muito concentrada e estreita.

A soldagem a arco é um processo de soldagem por fusão usado para unir metais. Um arco elétrico de uma fonte de energia AC ou DC cria calor intenso de cerca de 6500°F (aprox. 3600°C), que funde o metal na junta entre duas peças de trabalho.

O arco pode ser guiado manualmente ou por máquina ao longo da linha de união, enquanto o eletrodo apenas conduz a corrente ou conduz a corrente e, ao mesmo tempo, derrete no banho de solda para alimentar material de adição na junta.

Como os metais reagem quimicamente com oxigênio e nitrogênio no ar quando são aquecidos pelo arco a temperaturas muito altas, um gás de proteção ou escória é usado para minimizar o contato do metal fundido com o ar. Após o resfriamento, os metais fundidos solidificam para formar uma ligação metalúrgica.

Corrente CC vs. CA

A fonte de alimentação elétrica para soldagem a arco pode vir de corrente contínua (CC) ou alternada (CA).

A soldagem a arco com corrente contínua (CC) é frequentemente usada na soldagem com vareta e em casos de baixa tensão e é geralmente preferida sobre CA. Isso ocorre porque a corrente CC usa elétrons que fluem firmemente em uma direção, criando um arco mais suave e estável.

A soldagem a arco com corrente alternada (CA) tem maior volatilidade nos elétrons, pois eles mudam de direção constantemente.

Corrente CA é geralmente uma escolha secundária na soldagem, mas pode ser útil em alguns casos, como quando uma corrente mais forte é necessária para evitar que o arco apague ou para transmissão de eletricidade por grandes distâncias.

Tipos de Soldagem a Arco

Os diferentes tipos de soldagem a arco são aproximadamente divididos em tipos de eletrodo não consumível e consumível, bem como princípios de geração de arco e soldagem.

Soldagem a Arco Consumível vs. Não Consumível

Os eletrodos (ou "vareta" ou "bastões") usados na soldagem a arco podem ser consumíveis ou não consumíveis.

Um eletrodo consumível não apenas conduz a corrente, mas também fornece metal de adição à junta. Isso significa que o eletrodo é feito de um tipo de metal que derrete junto com os metais sendo soldados. Este tipo de soldagem é frequentemente usado na fabricação de produtos de aço.

Um eletrodo não consumível, por outro lado, é feito de material que não derrete durante a solda, como tungstênio, que tem um ponto de fusão extremamente alto.

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A Soldagem a Arco pode ser categorizada em dois tipos diferentes;

Consumo do Eletrodo	Método de Soldagem
Tipo de eletrodo não consumível (não fusível)	1. Soldagem TIG 2. Soldagem a Plasma
Tipo de eletrodo consumível (fusível)	1. Soldagem a arco metálico protegido 2. Soldagem MAG 3. Soldagem MIG 4. Soldagem a arco eletrogás (EGW)

Diferentes Tipos de Processos de Soldagem a Arco

Existem diferentes tipos de soldagem a arco. Qual método de soldagem a arco você usa depende principalmente do metal. A seguir, uma visão geral de vários tipos de técnicas de soldagem a arco:

1. Soldagem a Arco com Fluxo Núcleo (FCAW)

Este tipo de soldagem a arco usa eletrodos tubulares preenchidos com fluxo. Enquanto o fluxo emissivo protege o arco do ar, fluxos não emissivos podem precisar de gases de proteção.

É ideal para soldar seções densas de uma polegada ou mais espessas, porque FCAW tem uma taxa de deposição de metal de solda mais alta.

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2. Soldagem a Arco Metálico com Gás (GMAW)

GMAW ou soldagem MIG protege o arco com um gás como argônio ou hélio ou uma mistura de gases. Os eletrodos têm desoxidantes que previnem oxidação, então você pode soldar múltiplas camadas.

Este método tem vários benefícios: simples, versátil, econômico, baixas temperaturas e facilmente automatizado. É uma técnica de soldagem popular para chapas e seções finas.

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3. Soldagem a Arco de Tungstênio com Gás (GTAW)

GTAW ou soldagem TIG é frequentemente considerada a mais difícil. Eletrodos de tungstênio criam o arco. Gases inertes como argônio ou hélio ou uma mistura dos dois são usados para proteger o escudo.

Arames de adição adicionam material fundido se necessário. Este método é muito mais "limpo", pois não produz escória, tornando-o ideal para trabalhos de soldagem onde a aparência importa, bem como materiais finos.

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4. Soldagem a Arco de Plasma (PAW)

Esta técnica de soldagem a arco usa gases ionizados e eletrodos que criam jatos de plasma quente direcionados à área de soldagem.

Como os jatos são extremamente quentes, este método é para soldas estreitas e profundas. A soldagem a arco de plasma (PAW) também é boa para aumentar velocidades de soldagem.

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5. Soldagem a Arco Metálico Protegido (SMAW)

SMAW é um dos métodos de soldagem a arco mais simples, antigos e adaptáveis, tornando-o muito popular. O arco é gerado quando a ponta do eletrodo revestido toca a área de soldagem e é então retirada para manter o arco.

O calor derrete a ponta, o revestimento e o metal para que a solda seja formada uma vez que essa liga solidifica. Esta técnica é tipicamente usada em trabalho de dutos, construção naval e construção.

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6. Soldagem a Arco Submerso (SAW)

SAW funciona com um fluxo granular que cria uma camada espessa durante a soldagem, que cobre completamente o metal fundido e previne faíscas e respingos.

Este método permite penetração de calor mais profunda porque atua como isolante térmico. SAW é usado para soldagem de alta velocidade de chapas ou placas de aço. Pode ser semi-automático ou automático. No entanto, é limitado a soldas horizontais.

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7. Soldagem Eletroescória (ESW)

Um processo vertical é usado para soldar chapas espessas (acima de 25 mm) em um único passe. ESW depende de um arco elétrico para iniciar antes que uma adição de fluxo extinga o arco. O fluxo derrete à medida que o arame consumível é alimentado no banho fundido, criando uma escória fundida no topo do banho.

Calor para fundir o arame e as bordas da chapa é gerado através da resistência da escória fundida à passagem da corrente elétrica. Dois sapatos de cobre refrigerados a água acompanham a progressão do processo e evitam que qualquer escória fundida escorra.

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Onde a Soldagem a Arco é Usada?

A soldagem a arco é comumente usada para unir materiais e é usada em muitos setores diferentes.

A indústria aeroespacial usa soldagem a arco para fabricar e reparar aeronaves, unir chapas e para trabalho de precisão. A indústria automotiva usa soldagem a arco para unir sistemas de escape e linhas hidráulicas. A soldagem a arco pode fornecer ligações extremamente fortes mesmo entre metais finos.

A indústria da construção usa soldagem a arco para garantir conexões fortes e sustentáveis em edifícios, pontes e outras infraestruturas. Outras indústrias que usam soldagem a arco são a indústria de petróleo e gás e a indústria de energia.

Tipos de Varetas (Eletrodos)

O processo a arco usa uma variedade de varetas que têm diferentes resistências, fraquezas e usos que podem impactar a qualidade da solda. A vareta é conectada à máquina de soldagem e uma corrente é passada para unir as peças de trabalho.

Em alguns casos, como com SMAW, as varetas derretem para se tornar parte da solda — estes são eletrodos consumíveis. Em outras instâncias, como com TIG, as varetas não derretem — estes são eletrodos não consumíveis.

Varetas são geralmente revestidas, embora o tipo exato de revestimento varie. Embora varetas não revestidas estejam disponíveis, estas são muito menos comuns, criam mais respingos e podem dificultar o controle do arco.

Varetas revestidas são melhores para reduzir ou eliminar óxidos contaminantes ou enxofre. Os três tipos de revestimento incluem celulose, minerais ou uma combinação dos dois.

Sejam revestidas ou não, a vareta correta precisa ser selecionada para criar soldas limpas, fortes com a qualidade de cordão correta.

Aplicação da Soldagem a Arco

As aplicações da Soldagem a Arco incluem as seguintes.

• Usada na soldagem de chapas metálicas
• Para soldar metais ferrosos e não ferrosos finos
• Usada para projetar vasos de pressão e pressão
• O desenvolvimento de tubulações em indústrias
• Usada nos domínios automotivo e de mobiliário doméstico
• Indústrias de construção naval
• Usada na fabricação de aeronaves e aeroespacial, restauração de carrocerias automotivas, ferrovias.
• Indústrias como construção, automotiva, mecânica, etc.
• Soldagem a Arco de Tungstênio com Gás é usada em indústrias aeroespaciais para conectar muitas áreas como chapas metálicas.
• Estas soldagens são usadas para reparar matrizes, ferramentas, e principalmente em metais feitos com magnésio e alumínio.
• A maioria das indústrias de fabricação usa GTAW para soldar peças de trabalho finas, particularmente metais não ferrosos.
• Soldagens GTAW são usadas onde resistência extrema à corrosão e trinca por longos períodos são requeridas.
• É usada na fabricação de veículos espaciais.
• Usada para soldar peças de pequeno diâmetro, tubos de parede fina, tornando-a aplicável em indústrias de bicicletas.

Vantagens da Soldagem a Arco

Existem várias vantagens em usar soldagem a arco comparada com muitos outros formatos:

• É adequada para soldas de alta velocidade.
• É um aparelho de soldagem simples.
• Pode trabalhar em CA ou CC.
• Temperaturas superiores.
• Menos fumaça ou faíscas envolvidas.
• Portabilidade como resultado do equipamento simples.
• É um processo de soldagem rápido quando comparado a outros.
• Oferece juntas fortes.
• Produz muito pouca distorção.
• Alta resistência à corrosão.
• Tem a capacidade de soldar em metal poroso e sujo.
• O equipamento é barato.
• Sua operação pode ser realizada durante vento ou chuva.
• Sua fonte de alimentação pode ser usada onde há eletricidade e a alternativa pode ser usada se não há eletricidade mas geradores.
• Soldagem suave é alcançada.
• Tem boa resistência ao impacto.
• Cordões de soldagem a arco podem ser usados para criar designs em metais finos.
• Pode ser realizada em qualquer atmosfera.

Desvantagens da Soldagem a Arco

Existem algumas razões pelas quais algumas pessoas buscam outras opções além da soldagem a arco para certos tipos de projetos. Estas desvantagens podem incluir:

• Requer soldadores qualificados.
• Não pode ser usada para metal reativo como Al ou Ti.
• Não adequada para soldar metais finos.
• Nem todo metal fino pode ser soldado com soldagem a arco.
• Operador bem treinado e habilidoso é necessário para a tarefa.
• Aumento dos custos do projeto pois desperdício é inevitável durante o processo.

Perguntas Frequentes

O que é soldagem a arco?

A soldagem a arco é um processo de soldagem usado para unir metal a metal usando eletricidade para gerar calor suficiente para fundir o metal e os metais fundidos, quando resfriados, resultando em uma ligação dos metais. É um tipo de soldagem que usa uma fonte de alimentação de soldagem para criar um arco entre um bastão de metal ("eletrodo") e o material base para fundir os metais no ponto de contato. Soldadores a arco podem usar corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA) e eletrodos consumíveis ou não consumíveis.

Como funciona a soldagem a arco?

A soldagem a arco usa um arco elétrico para fundir material de trabalho. Em seguida, o soldador coloca um eletrodo contra o material de trabalho. À medida que o soldador afasta o eletrodo do material, cria-se um arco elétrico, também conhecido como descarga de plasma contínua da ruptura elétrica do gás.

Quais são os diferentes tipos de soldagem a arco?

Diferentes Tipos de Soldagem a Arco:

• Soldagem a arco com fluxo núcleo (FCAW)
• Soldagem a arco metálico com gás (GMAW)
• Soldagem a arco de tungstênio com gás (GTAW)
• Soldagem a arco de plasma (PAW)
• Soldagem a arco metálico protegido (SMAW)
• Soldagem a arco submerso (SAW)
• Soldagem a arco eletrogás (EGW)

Qual é a aplicação da soldagem a arco?

As aplicações da Soldagem a Arco incluem as seguintes:

• Usada na soldagem de chapas metálicas.
• Para soldar metais ferrosos e não ferrosos finos.
• Usada para projetar vasos de pressão.
• O desenvolvimento de tubulações em indústrias.
• Usada nos domínios automotivo e de mobiliário doméstico.
• Indústrias de construção naval.

Quais são as vantagens da soldagem a arco?

As vantagens da soldagem a arco incluem as seguintes:

• Alta velocidade de soldagem.
• Produz Muito Pouca Distorção.
• Menos Fumaça ou Faíscas Envolvidas.
• Soldagem Suave é Alcançada.
• Pode ser Realizada em Qualquer Atmosfera.
• Custo Barato.
• Boa Resistência ao Impacto.
• Maior Resistência à Corrosão.

Quais são os 4 tipos de soldagem a arco?

Existem quatro tipos principais de soldagem. MIG – Soldagem a Arco Metálico com Gás (GMAW), TIG – Soldagem a Arco de Tungstênio com Gás (GTAW), Vareta – Soldagem a Arco Metálico Protegido (SMAW), e Fluxo Núcleo – Soldagem a Arco com Fluxo Núcleo (FCAW). Aprofundamos cada tipo de soldagem aqui.

O que significa soldagem a arco?

A soldagem a arco é um tipo de processo de soldagem usando um arco elétrico para criar calor para fundir e unir metais. Uma fonte de alimentação cria um arco elétrico entre um eletrodo consumível ou não consumível e o material base usando correntes contínuas (CC) ou alternadas (CA).

Para que a soldagem a arco é melhor?

A soldagem a arco é melhor usada em metais pesados de tamanho 4 mm ou mais e é usada em reparo de equipamentos pesados, montagem de aço e soldagem de dutos, bem como na indústria de manufatura e construção.

A soldagem a arco é mais forte que MIG?

Alguns argumentam que a soldagem com vareta é mais forte que a soldagem MIG, pois oferece melhor penetração para materiais mais espessos. No entanto, a soldagem MIG pode fornecer boas soldas apesar de não ser tão eficaz em metais mais espessos, e é melhor para unir metais mais finos com bom acabamento e menor risco de queima.

Qual soldagem é mais forte?

A soldagem TIG produz soldas mais limpas e precisas que a soldagem MIG ou outros métodos de soldagem a arco, tornando-a a mais forte. Dito isso, diferentes trabalhos de soldagem podem requerer diferentes métodos, enquanto TIG é geralmente mais forte e de maior qualidade, você deve usar MIG ou outro método se o trabalho exigir.

A soldagem a arco é o mesmo que MIG?

MIG (também chamada de Soldagem a Arco Metálico com Gás, ou GMAW) e vareta (Soldagem a Arco Metálico Protegido, ou SMAW) são dois dos processos de soldagem a arco mais comumente usados, junto com TIG. E embora compartilhem algumas semelhanças, um pode produzir resultados muito melhores que o outro para certas aplicações.

A soldagem a arco é fácil?

O arco, criado por uma corrente elétrica entre o metal base e o arame, derrete o arame e o une com a base, produzindo uma solda de alta resistência com ótima aparência e pouca necessidade de limpeza. A soldagem MIG é um processo fácil de aprender e pode ser usada em metais finos ou grossos.

A soldagem a arco é o mesmo que soldagem com vareta?

A soldagem a arco também é conhecida como soldagem a arco metálico protegido (SMAW), soldagem a arco metálico manual (MMAW) ou soldagem com vareta. Tungstênio gás inerte (TIG) também é referido como soldagem a arco de tungstênio com gás (GTAW).

Qual é a soldagem mais fácil de aprender?

Soldadoras MIG estão entre os melhores tipos para iniciantes, pois são projetadas com um eletrodo de arame de soldagem em um carretel que é alimentado em uma velocidade pré-selecionada através de uma pistola de soldagem. Como um processo semi-automático ou automático, soldagem a arco metálico com gás (GMAW ou MIG) é a mais fácil de aprender.

A soldagem a arco é forte?

Um arco é gerado com a ajuda da corrente elétrica que flui entre o metal base e o arame. A corrente altamente carregada derrete o arame e a base do metal, formando uma junta entre eles. A solda criada com esta tecnologia é bastante robusta e tem muito pouca necessidade de limpeza.

Que metal não pode ser soldado?

Alguns exemplos de combinações de materiais que não podem ser soldados por fusão com sucesso são alumínio e aço (carbono ou inoxidável), alumínio e cobre, e titânio e aço. Nada pode ser feito para alterar suas propriedades metalúrgicas. Isso deixa mudar seu processo.

Quais são as desvantagens da soldagem a arco?

Desvantagens:

• Menor eficiência – mais desperdício é geralmente produzido durante a soldagem a arco que muitos outros tipos, o que pode aumentar custos do projeto em alguns casos.
• Alto nível de habilidade – operadores de projetos de soldagem a arco precisam de alto nível de habilidade e treinamento, e nem todos os profissionais têm isso.

Quantos tipos de arco existem?

A soldagem a arco, incluindo soldagem a arco protegida por gás, é amplamente dividida em dois tipos: tipo de eletrodo consumível (fusível) e tipo de eletrodo não consumível (não fusível), dependendo se a vareta/arame de soldagem derrete no processo ou não. As classificações acima são apenas um exemplo.

Por que meu soldador a arco continua grudando?

Uma vareta de soldagem com vareta gruda porque o calor do arco não é alto o suficiente para prevenir a fusão entre a vareta fundida e o banho. Ter configurações de amperagem baixas ou um comprimento de arco muito curto são as principais razões.

Qual a diferença entre soldagem a arco CA e CC?

Comparado à soldagem CA, CC tende a ter uma saída de soldagem mais suave, menos respingos e um arco mais estável. Também penetra mais no metal de solda, o que oferece uma ligação mais forte que a soldagem CA na maioria dos casos. Infelizmente, soldagem CC não é ótima para soldar alumínio porque não pode produzir o calor certo.