Soldagem a Arco (Arc Welding): Tipos, Vantagens e Aplicações

Neste artigo, você aprenderá o que é soldagem a arco e como funciona, diferentes tipos de soldagem a arco com suas vantagens e aplicações. Também pode baixar a versão PDF ao final.

Soldagem a Arco e Tipos

O que é soldagem a arco?

Soldagem a arco é um processo de soldagem por fusão no qual o calor de soldagem é obtido de um arco elétrico entre a peça (metal base) e um eletrodo.

O arco elétrico é produzido quando dois condutores de um circuito elétrico se tocam e depois se separam por curta distância, de forma que o circuito tem tensão suficiente para manter o fluxo de corrente através do ar.

Temperatura do calor produzido pelo arco: 6000° a 7000°.

Método mais comum usa eletrodo metálico que fornece metal de adição. Soldagem: primeiro contato do eletrodo com a peça, depois separação à distância adequada para gerar arco.

Tipos de Soldagem a Arco

Diferentes processos de soldagem a arco:

1. Soldagem a arco com eletrodo revestido (Shielded Metal Arc Welding - SMAW)
2. Soldagem a arco com arame tubular (Flux-Cored Arc Welding - FCAW)
3. Soldagem a arco submerso (Submerged Arc Welding - SAW)
4. Soldagem eletroescória (Electro-slag Welding - ESW)
5. Soldagem a arco de pino (Arc Stud Welding)

#1 Soldagem a Arco com Eletrodo Revestido (SMAW)

Também chamada soldagem a arco metálico manual, soldagem a arco com fundente protegido ou stick welding. Arco entre eletrodo revestido (fundente) e peça; ambos fundem formando poça de fusão.

Fusão simultânea do revestimento cria gás e escória, protegendo a junta do ambiente. SMAW é processo versátil para unir materiais ferrosos e não ferrosos em todas as posições e espessuras.

#2 Soldagem a Arco com Arame Tubular (FCAW)

Usa eletrodo tubular alimentado continuamente e fonte de tensão constante, mantendo arco constante. Usa gás de proteção ou apenas gás gerado pelo fundente para proteção contra contaminação.

#3 Soldagem a Arco Submerso (SAW)

Eletrodo alimentado continuamente e cobertor de fundentes fusíveis que se tornam condutores quando fundidos, criando caminho de corrente entre peça e eletrodo. Fundente evita respingos e faíscas, suprime fumos e radiação UV.

#4 Soldagem Eletroescória (ESW)

Processo vertical para soldar chapas grossas (>25 mm) em uma única passagem. ESW usa arco elétrico antes que corrente adicional o extinga. Fundente derrete à medida que arame consumível é alimentado na poça fundida, formando escória fundida acima.

Calor para fundir arame e extremidades da chapa gerado por resistência da escória fundida à passagem de corrente. Dois sapatas de cobre refrigeradas a água acompanham o processo, evitando vazamento de escória.

#5 Soldagem a Arco de Pino (Arc Stud Welding)

Similar a soldagem flash; conecta porca ou fixador (geralmente flange com saliência que funde para unir a outra peça metálica).

Leia também: Como Funciona a Soldagem Subaquática? e Tipos de Soldagem Subaquática

Procedimento de Soldagem a Arco

Uma vez obtido o arco, calor intenso funde rapidamente a peça sob o arco formando poça de metal fundido que parece forçada para fora pela explosão do arco.

Pequena depressão forma-se na peça; metal depositado ao redor da borda, chamado cratera do arco. Escória removida após resfriamento.

Uma vez iniciado, deve avançar velocidade uniforme ao longo da linha de solda. Fusão deve atingir profundidade suficiente abaixo das superfícies originais para obter solda desejada = penetração adequada.

Corrente contínua ou alternada pode ser usada, mas CC preferida. Peça no terminal + e eletrodo no - = polaridade direta. Inverso = polaridade reversa. Direta útil para algumas soldas; reversa para outras.

Precauções de Segurança na Soldagem a Arco

Soldagem não é perigosa se precauções observadas. Requer consciência contínua de perigos e hábitos de segurança.

1. Equipamento instalado, aterrado e em boas condições.
2. Roupa de proteção adequada.
3. Proteção ocular apropriada.
4. Área limpa, sem materiais inflamáveis/explosivos próximos.
5. Não soldar em espaços confinados ou recipientes selados que continham combustíveis sem precauções especiais.
6. Exaustão automática no ponto de solda ao soldar chumbo, cromo, manganês, bronze, latão, cádmio, zinco ou aços galvanizados.
7. Em área úmida, usar plataforma seca isolada ou botas de borracha.
8. Emendas de cabos: conexões isoladas.
9. Suporte do eletrodo no suporte quando não em uso.
10. Descartar pontas de eletrodo em recipiente adequado (risco de tropeço).
11. Não soldar perto de operações de desengraxe.
12. Trabalho em altura: andaimes, escadas, superfícies sólidas.

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Equipamentos de Soldagem a Arco

Equipamentos usados:

1. Máquina CA ou CC
2. Eletrodo
3. Porta-eletrodo
4. Cabos, conectores
5. Plug de cabo
6. Martelo de escória (chipping hammer)
7. Garras de aterramento
8. Escova de aço
9. Capacete
10. Óculos de segurança
11. Luvas
12. Aventais, mangas, etc.

Simplicidade do equipamento é razão da ampla aceitação. Itens essenciais:

1. Fonte de energia de soldagem
2. Porta-eletrodo
3. Garra de aterramento
4. Cabos e conectores
5. Equipamento acessório (martelo, escova)
6. Equipamento de proteção (capacete, luvas, etc.)

1. Fonte de Energia de Soldagem

Usa CA ou CC, mas fonte deve ser de corrente constante. Entrega amperagem relativamente constante independentemente de variações no comprimento do arco pelo operador.

2. Porta-Eletrodo

Conecta ao cabo de soldagem e liga o eletrodo. Cabos isolados guiam eletrodo à junta. Alimenta eletrodo acima da poça de fusão. Disponíveis em vários tamanhos, classificados por capacidade de corrente.

3. Garra de Aterramento

Conecta cabo de terra à peça, diretamente ou à mesa/fixture. Parte do circuito, deve conduzir corrente sem superaquecer por resistência elétrica.

4. Cabos de Soldagem

Cabos do eletrodo e terra são essenciais. Devem ser flexíveis, com isolamento resistente ao calor. Conexões soldadas ou bem crimpadas para baixa resistência. Seção transversal suficiente para corrente com queda mínima de tensão. Aumentar comprimento exige aumentar diâmetro para reduzir resistência e queda.

5. Equipamento Acessório (Martelo de Escória, Escova de Aço)

Remover escória do metal de solda é necessário. Processo fácil, poucos segundos. Escória não adere fortemente; martelo ou escova bastam. Quanto melhor a solda, menos adere a escória.

6. Equipamento de Proteção (Capacete, Luvas, etc.)

Raios do arco metálico são ricos em infravermelho e ultravioleta. Perigosos para olhos, face e pele. Proteção contra raios e brilho do arco.

Telas manuais e capacetes protegem face e olhos. Materiais leves. Peso ≤600 g. Devem proteger face e olhos inteiros de raios refletidos.

7. Eletrodos para Soldagem a Arco

Eletrodos não consumíveis (carbono, grafite, tungstênio) não se consomem. Consumíveis: vários metais conforme finalidade e composição dos metais a soldar. Classificados em nus e revestidos.

Vantagens da Soldagem a Arco

Vantagens:

1. Equipamento de baixo custo.
2. Operação mais rápida que soldagem a gás.
3. Baixo custo de operação.
4. Técnica relativamente simples e versátil.
5. Requer pouca variedade de eletrodos.
6. Revestimento do eletrodo fornece gases de proteção, elementos de liga e outros materiais a baixo custo.
7. Equipamento manejável e de fácil manutenção.

Desvantagens da Soldagem a Arco

Desvantagens:

1. Entrada de calor e deposição de metal de adição não podem ser separados.
2. Material do eletrodo desperdiçado em ponta não usada, escória e gás.
3. Maior chance de inclusões de escória no cordão.
4. Secagem inadequada do eletrodo: umidade reduz qualidade do metal de solda.
5. Respingos de metal e sopro de arco (arc blow) são problemas comuns.
6. Peças finas (<3 mm) difíceis de soldar.

Aplicações da Soldagem a Arco

Aplicações:

1. Construção geral e fabricação em construção naval, dutos, manutenção – equipamento portátil e de fácil manutenção.
2. Útil em áreas remotas com gerador portátil a combustível.
3. Melhor para espessuras de 3 a 19 mm; extensível por operadores qualificados com multipassadas.

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Conclusão

Esperamos ter esclarecido suas dúvidas sobre Processo de Soldagem a Arco. Perguntas sobre Tipos de Soldagem a Arco? Comente ou entre em contato.

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