Processo de Soldagem Explicado: Tipos, Técnicas e Aplicações Práticas

Neste artigo, você aprenderá o que é soldagem? 10 diferentes tipos de processos de soldagem com seu funcionamento, vantagens, desvantagens, aplicações e mais.

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O que é Soldagem?

Soldagem é um processo de união permanente em que duas peças de metal são unidas para formar uma única peça aquecendo os metais até seus pontos de fusão. Metal de adição (filler metal) é adicionado durante o aquecimento para ajudar a ligar as duas peças.

Em geral, é um processo em que duas peças metálicas semelhantes (ou dissimilar) podem ser unidas aquecendo-as a temperatura suficiente para fundir os metais com (ou sem) aplicação de pressão e com (ou sem) auxílio de material de adição.

Máquina de Soldagem

Uma máquina de soldagem cria o calor e aplica o metal de adição. O metal de adição é suprido para formar a junta, seja pelo próprio eletrodo (ou) por material de adição. Temperatura do calor produzido é da ordem de 6000° a 7000°C. Vamos discutir os diferentes tipos de processos de soldagem e como são usados na indústria?

Leia também:

• Soldagem TIG & MIG: Diferença entre TIG e MIG
• Como Funciona a Soldagem Subaquática? e Tipos de Soldagem Subaquática

Tipos de Processos de Soldagem

Seguem tipos de processos de soldagem segundo método de geração de calor:

1. Soldagem MIG
2. Soldagem com Eletrodo Revestido (Stick welding / SMAW)
3. Soldagem TIG
4. Soldagem a Arco Plasma (Plasma Arc welding)
5. Soldagem por Feixe de Elétrons (Electron beam welding)
6. Soldagem por Feixe Laser (Laser beam welding)
7. Soldagem a Gás (Gas welding)
8. Soldagem a Arco com Arame Tubular (Flux cored arc welding)
9. Soldagem a Hidrogênio Atômico (Atomic hydrogen welding)
10. Soldagem Eletroescória (Electroslag welding)

1. Soldagem MIG (GMAW)

MIG = Metal Inert Gas. Também identificada como Gas Metal Arc Welding (GMAW) ou soldagem a arame.

Arame fino funciona como eletrodo, alimentado de carretel na tocha por tubo flexível, saindo pelo bico na pistola de soldagem. Arame alimentado continuamente quando gatilho acionado.

2. Soldagem a Arco Metálico Blindado (SMAW / Stick Welding)

Também chamada: soldagem a arco metálico manual, soldagem a arco com fluxo blindado, ou soldagem com eletrodo revestido. Arco estabelecido entre eletrodo (revestido com fluxo) e peça; ambos derretem criando poça de solda.

Fusão simultânea do revestimento de fluxo produz gás e escória, que protegem a junta do ambiente. SMAW é processo versátil ideal para unir materiais ferrosos e não-ferrosos em todas as posições.

3. Soldagem TIG (GTAW)

TIG = Tungsten Inert Gas Arc Welding; pela AWS também GTAW. Também chamada soldagem a gás.

Emprega eletrodo de tungstênio (alto ponto de fusão). Eletrodo aquece mas não derrete = eletrodo não consumível. Não consumível não significa que dura para sempre; significa que não derrete e não se torna parte da solda.

4. Soldagem a Arco Plasma (PAW)

Plasma Arc Welding (PAW) usa calor gerado por arco comprimido entre eletrodo de tungstênio não consumível e peça (arco transferido) ou bico constritor resfriado a água (arco não transferido).

Plasma = mistura gasosa de íons positivos, elétrons e moléculas neutras. Arco transferido cria jatos de plasma de alta densidade energética; usado para soldagem e corte de alta velocidade em cerâmicas, ligas de cobre, aços, alumínio, ligas de níquel, titânio.

5. Soldagem por Feixe de Elétrons (EBW)

Electron Beam Welding aplica calor criado por feixe de elétrons de alta energia. Elétrons atingem peça; energia cinética convertida em térmica, aquecendo metal para que bordas se unam e solda forme após solidificação.

Também processo de soldagem em estado líquido. Junta metal-metal feita em estado líquido/molten. Descrita como processo de soldagem porque usa energia cinética dos elétrons para unir duas peças metálicas.

6. Soldagem por Feixe Laser (LBW)

Laser Beam Welding (LBW): calor formado por feixe laser de alta energia focalizado na peça. Feixe aquece e derrete extremidades da peça, criando junta.

Na soldagem a laser (LBM), junta formada como sequência de soldas por pontos sobrepostas ou como solda contínua. Empregada em eletrônica, comunicações, aeroespacial, para fabricar equipamentos médicos/científicos com componentes pequenos.

7. Soldagem a Gás (Gas Welding)

Realizada derretendo laterais/superfícies a conectar por chama de gás e fornecendo metal fundido para fluir junto, criando junta sólida contínua ao resfriar.

Misturas oxi-acetileno usadas em muito maior extensão; posição proeminente na indústria. Temperatura da chama oxi-acetileno na área mais quente ~3200°C; chama oxi-hidrogênio ~1900°C.

8. Soldagem a Arco com Arame Tubular (FCAW)

Quase similar a MIG; soldadores MIG frequentemente realizam FCAW. Arame tem núcleo de fluxo que forma escudo gasoso ao redor da solda. Reduz necessidade de gás externo.

FCAW mais adequado para metais pesados/rugosos porque é processo de alta temperatura. Usado para reparo de equipamentos pesados. Processo que não produz muito desperdício. Sem gás externo, custo menor.

9. Soldagem a Hidrogênio Atômico

Forma de soldagem de temperatura extremamente alta, conhecida como soldagem arco-atômica. Requer gás hidrogênio para blindar dois eletrodos de tungstênio. Alcança temperaturas acima de maçarico acetileno; pode ser feita com ou sem metal de adição.

10. Soldagem Eletroescória (Electroslag Welding)

Processo avançado para conectar extremidades finas de duas peças verticalmente. Em vez de solda no exterior da junta, ocorre entre as extremidades das duas peças.

Arame de eletrodo de cobre alimentado por tubo guia metálico que atua como metal de adição. Ao aplicar potência, arco produzido; solda iniciada abaixo da junta e movida lentamente para cima, criando solda no lugar da junta.

Tipos de Posições de Soldagem

Quatro principais tipos de posições de soldagem:

1. Posição Plana (1G e 1F)
2. Posição Horizontal (2G e 2F)
3. Posição Vertical (3F e 3G)
4. Posição Sobre Cabeça (4G e 4F)

1. Posição Plana (Flat Position)

Mais fácil; também chamada "down hand". Soldagem no topo da junta. Metal fundido puxado para baixo na junta. Resultado: solda mais rápida e fácil.

Em 1G e 1F, número 1 = posição plana; G = solda de chanfro (groove); F = solda de filete (fillet).

2. Posição Horizontal (Horizontal Position)

Mais difícil que plana; requer mais habilidade.

2G = solda de chanfro com eixo da solda em plano horizontal/quase horizontal. Face da solda deve estar em plano vertical.

2F = solda de filete na face superior de superfícies quase horizontais contra superfície quase vertical. Tocha normalmente a 45°.

3. Posição Vertical (Vertical Position)

Peça e solda vertical/quase vertical. 3F e 3G = filete vertical e chanfro vertical.

Gravidade empurra metal fundido para baixo → tende a acumular. Contrapõe-se com posição vertical ascendente ou descendente.

Para vertical ascendente: direcione chama para cima, ângulo 45° à peça. Soldador aplica metal das partes inferiores soldando contra a gravidade.

4. Posição Sobre Cabeça (Overhead Position)

Soldagem realizada de baixo da junta. Mais complexa e difícil. 4G e 4F = chanfro e filete sobre cabeça.

Metal depositado leva a furo na peça, formando cordão com coroa mais alta. Para evitar: mantenha poça fundida pequena. Se poça longa, retire chama momentaneamente para resfriar metal.

Vantagens do Processo de Soldagem

1. Boa solda será mais forte que metal base.
2. Processo mais rápido que rebitação e fundição.
3. Juntas completamente rígidas podem ser obtidas.
4. Aplicável a todos os metais e ligas.
5. Formas difíceis podem ser produzidas.
6. Equipamento portátil e de fácil manutenção.
7. Sem ruído (diferente de rebitação).
8. Requer menos espaço de trabalho que rebitação.
9. Qualquer espaço da junta pode ser feito com facilidade.

Desvantagens do Processo de Soldagem

1. Emite radiação prejudicial, fumos, respingos (faíscas).
2. Juntas soldadas mais quebradiças; resistência à fadiga menor que membros unidos.
3. Resulta em distorção e induz tensões internas.
4. Necessita gabaritos e dispositivos para segurar metais adequadamente.
5. Trabalhadores qualificados e eletricidade necessários.
6. Inspeção de soldagem mais difícil e cara que rebitação.

Aplicações da Soldagem

Aplicação tão vasta que não seria exagero dizer que não há indústria metalúrgica nem ramo de engenharia que não use soldagem de alguma forma: automobilística, naval, aeroespacial, construção. Majoritariamente usada para fabricação.

Algumas aplicações:

• Construção naval
• Vagões ferroviários
• Chassis e carroceria de automóveis
• Carrocerias de máquinas de terraplanagem
• Persianas, portas, portões
• Todos tipos de trabalho de fabricação

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Conclusão

Como você sabe agora, Soldagem é um forte processo de união em que duas partes de metal formam uma parte única aquecendo até pontos de fusão. Alguns tipos feitos por máquinas com equipamentos especializados caros. Soldagem é mais rápida que rebitação e fundição.

Esperamos ter esclarecido suas dúvidas sobre Processo de Soldagem. Se ainda tiver dúvidas sobre Tipos de Processos de Soldagem, entre em contato ou comente.

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