Entendendo as Chamas de Soldagem: Tipos Neutro, Carbonizante e Oxidante

Hoje aprenderemos sobre os tipos de chamas de soldagem usados na soldagem a gás. No meu post anterior, discutimos soldagem a gás. Neste processo de soldagem, gases combustíveis são queimados e produzem chamas de alta temperatura que são usadas para criar uma junta de solda.

A chama desempenha papel principal na criação da junta de solda e as propriedades da solda dependem fortemente dela. Existem três tipos de chamas: chama neutra, chama carbonizante e chama oxidante. A chama neutra tem mistura sincronizada de combustível e oxigênio, a chama carbonizante tem mais combustível e a chama oxidante tem mais oxigênio. Materiais diferentes usam chamas diferentes de acordo com a condição de solda.

O que é Chama de Soldagem?

A chama de soldagem é usada para aquecer metal ou termoplásticos, fundindo-os à medida que esfriam. A maioria dos processos de soldagem a gás usa soldagem oxicombustível. É um dos processos de soldagem mais antigos, desenvolvido pela primeira vez em 1903. Com soldagem oxicombustível, também chamada de soldagem oxiacetilênica, você precisa de um combustível líquido ou gás, como acetileno. O gás é combinado com oxigênio para aumentar a temperatura da chama.

O maçarico tem mangueiras que conectam aos cilindros de gás. Quando estou pronto para começar a soldar, abro as válvulas e acendo o gás enquanto ele sai do maçarico. Posso então ajustar as válvulas para ajustar o fluxo de cada gás, alterando a proporção do gás.

Cada chama também tem várias zonas chamadas cones. O cone interno é a parte mais quente da chama. É onde o acetileno e o oxigênio se combinam. O cone externo é mais frio, pois recebe mais oxigênio do ar circundante. Também é comumente chamado de envelope externo ou bainha.

Tipos de Chamas de Soldagem

Existem três tipos de chamas: chama neutra, chama carbonizante e chama oxidante.

• Chama neutra tem uma mistura sincronizada de combustível e oxigênio,
• A chama carbonizante tem mais combustível, e
• Chama oxidante tem mais oxigênio.

Como sabemos, existem três chamas básicas de soldagem. São as seguintes.

1. Chama Neutra

Como o nome implica, esta chama tem uma quantidade igual de oxigênio e gás combustível por volume. Esta chama queima o combustível completamente e não produz nenhum efeito químico no metal a ser soldado. É usada principalmente para soldar aço doce, aço inoxidável, ferro fundido, etc. Produz pouca fumaça.

Esta chama tem duas zonas. A zona interna é branca e tem temperatura de cerca de 3100°C e a zona externa é azul e tem temperatura de cerca de 1275°C.

2. Chama Carbonizante

Esta chama tem excesso de gás combustível. Esta chama reage quimicamente com o metal e forma carboneto metálico. Devido a isso, esta chama não é usada com metais que absorvem carbono. É uma chama esfumaçada e silenciosa. Esta chama tem três regiões.

A zona interna é branca, a zona intermediária é vermelha e o cone externo é azul. A temperatura do cone interno é de cerca de 2900°C. Esta chama é usada para soldar aço de médio carbono, níquel, etc.

3. Chama Oxidante

Quando a quantidade de acetileno diminui da chama neutra ou a quantidade de oxigênio aumenta, o cone interno tende a desaparecer e a chama obtida é conhecida como chama oxidante. É mais quente que a chama neutra e tem duas zonas claramente definidas.

A zona interna tem uma cor branca muito brilhante e tem temperatura de cerca de 3300°C. A chama externa é azul. Esta chama é usada para soldar ligas de cobre livres de oxigênio, como latão, bronze, etc.

Que Tipo de Gás Você Deve Usar para uma Chama Ideal?

O acetileno é o gás mais usado para produzir os tipos de chamas de soldagem a gás discutidos, mas não é a única opção. Gás MAPP e hidrogênio são frequentemente listados como alternativas ao acetileno. O acetileno tem uma "ligação tripla" que une exclusivamente átomos de carbono.

Quando outros gases atingem suas temperaturas de ignição, a ligação se rompe. Os gases então absorvem energia. Quando a ligação se rompe no acetileno, ela libera energia. Isso permite que o acetileno atinja temperaturas mais altas.

Comparado a outros gases, o acetileno também tem menos características oxidantes. No entanto, também inflama facilmente. O MAPP foi criado como uma opção mais segura. O gás MAPP é um gás de petróleo liquefeito combinado com propano e acetileno. Pode ser enviado em recipientes menores comparados ao acetileno padrão, tem temperatura de ignição mais alta e funciona com pressões muito mais altas.

A desvantagem do MAPP é a temperatura. As chamas produzidas usando MAPP atingem temperaturas mais baixas comparadas às chamas de acetileno. Não é adequado para uso com a maioria dos aços, mas pode funcionar bem para alumínio. O hidrogênio é outro gás que solda alumínio facilmente. Como o MAPP, as chamas de hidrogênio atingem temperaturas mais baixas e funcionam com pressões mais altas.

A menos que você planeje fundir alumínio, use acetileno. A baixa temperatura e taxa de retirada mantêm MAPP e hidrogênio de fundir adequadamente metais mais duros. Embora MAPP e hidrogênio não sejam as melhores escolhas para soldagem a gás, tornaram-se opções populares para corte a gás. Quando usados com maçarico de alta pressão, MAPP e hidrogênio fornecem corte mais limpo.

As temperaturas mais baixas também tornam MAPP e hidrogênio escolhas comuns para aquecimento, dobra e brasagem.

Proporções Comuns para Produzir Chamas Oxiacetilênicas

Chamas neutras de soldagem a gás têm uma mistura igual de oxigênio e gás. Chamas carbonizantes têm menos oxigênio, enquanto chamas oxidantes contêm mais oxigênio. Então, como você determina a proporção?

Não importa o projeto, comece com uma chama neutra. A chama carbonizante e a chama oxidante são criadas aumentando a liberação de acetileno ou oxigênio após atingir uma chama neutra.

Criei a lista a seguir para detalhar a proporção típica de oxigênio para acetileno para cada chama:

• Chama carbonizante: 0,8 a 1,0
• Chama neutra: 1,0
• Chama oxidante: 1,0 a 2,5

À medida que você aumenta o fluxo de acetileno, a "pena" distinta começa a se estender do cone interno. A pena deve atingir cerca de duas ou três vezes o comprimento do cone interno. Impedir que o gás combuste completamente também abaixa sua temperatura.

Se você precisar de uma chama oxidante, aumenta o fluxo de oxigênio em vez de aumentar o fluxo de acetileno. O oxigênio extra produz o efeito oxidante e permite que o gás combuste mais rápido, resultando em temperaturas mais altas.

Como Criar uma Chama Neutra para Soldagem a Gás?

Como a chama neutra é o ponto de partida para criar outras chamas, é a primeira chama que aprendi a produzir. Comece ajustando os reguladores. O cilindro de oxigênio e o cilindro de acetileno cada um têm um regulador com dois manômetros. Um manômetro indica a pressão restante enquanto o outro exibe a pressão de trabalho.

Ajustar o parafuso no regulador ajusta a pressão de trabalho, permitindo aumentar ou diminuir o fluxo de oxigênio ou gás. Antes de acender o maçarico, afaste-se da frente dos reguladores e abra lentamente o cilindro de oxigênio e depois o cilindro de acetileno. Gire os parafusos do regulador para ajustar as configurações de pressão.

Com a pressão nos reguladores definida, você pode acender e ajustar o maçarico. Abra a válvula de acetileno um quarto de volta e acenda o maçarico. Abra lentamente a válvula de oxigênio até ver três zonas distintas. Você deve ver o cone interno, o cone de acetileno em forma de pena e o envelope externo. Continue abrindo lentamente a válvula de oxigênio até que a pena desapareça no cone interno. Agora você tem uma chama neutra.

Para criar uma chama carbonizante, abra lentamente a válvula no cilindro de acetileno até que a pena atinja duas a três vezes o comprimento do cone interno. Para criar uma chama oxidante, aumente o fluxo de oxigênio até que o cone interno tenha cerca de um quarto do seu tamanho original. Você também deve ouvir o som de chiado distinto.