Soldadura com Arame Tubular (FCAW): Guia Completo do Processo e Aplicações

O que é Soldadura com Arame Tubular (FCAW ou FCA)?

A soldadura com arame tubular (FCAW ou FCA) é um processo de soldadura por arco semi-automático ou automático. O FCAW requer um elétrodo tubular consumível alimentado continuamente, contendo fundente, e uma fonte de alimentação de tensão constante ou, menos comumente, de corrente constante.

Um gás de proteção externo é às vezes utilizado, mas frequentemente confia-se no próprio fundente para gerar a proteção necessária contra a atmosfera, produzindo proteção gasosa e escória líquida que protegem a solda. O processo é amplamente utilizado na construção devido à sua alta velocidade de soldadura e portabilidade.

A soldadura com arame tubular (FCAW), também conhecida como soldadura "dual shield" (dupla proteção), é um processo de soldadura por arco semi-automático semelhante à soldadura MAG (Metal Active Gas). O FCAW utiliza um elétrodo de arame contínuo, uma fonte de alimentação de tensão constante e equipamento similar ao da soldadura MAG.

O processo foi desenvolvido pela primeira vez na década de 1950 como alternativa à soldadura manual por arco com elétrodo revestido (MMA), também chamada de soldadura com vareta. O FCAW supera muitas das restrições associadas à MMA, pois utiliza um elétrodo de arame alimentado continuamente.

A soldadura com arame tubular geralmente utiliza um gás de proteção semelhante ao da soldadura MAG, mas também pode ser realizada sem gás de proteção. É mais produtiva que a soldadura MAG.

Como Funciona a Soldadura com Arame Tubular?

A soldadura com arame tubular utiliza o calor gerado por um arco elétrico para fundir o metal base na área da junta de soldadura. Este arco é estabelecido entre a peça metálica e o arame tubular consumível alimentado continuamente, com ambos o arame e a peça metálica fundindo-se para formar a junta de soldadura.

Isto é semelhante à soldadura MAG, exceto que a soldadura FCAW utiliza um elétrodo tubular oco preenchido com fundente, em vez de um elétrodo de metal sólido. O processo FCAW pode ser dividido em dois tipos, dependendo do método de proteção: um que utiliza gás de proteção externo e outro que depende exclusivamente do núcleo de fundente para proteger a área de soldadura.

O gás de proteção, quando utilizado, protege o banho de fusão da oxidação e é geralmente fornecido externamente a partir de um cilindro de gás de alta pressão. O metal de soldadura também é protegido pela formação de escória proveniente da fusão do fundente. Assim, o processo é informalmente conhecido como soldadura "dual shield" e foi desenvolvido principalmente para a soldadura de aços estruturais.

Os gases de proteção mais comuns são dióxido de carbono ou misturas de argônio e dióxido de carbono. A mistura mais frequentemente utilizada é 75% argônio e 25% dióxido de carbono. Este método de dupla proteção é preferido para soldar materiais mais espessos ou para soldadura fora de posição.

Este processo, quando utilizado em configurações idênticas, produz soldas com propriedades mecânicas mais consistentes e com menos defeitos do que os processos MMA ou MAG. O elétrodo tubular alimentado continuamente também permite taxas de produção mais altas que elétrodos de arame sólido ou varetas.

No entanto, o método com gás de proteção pode não ser adequado para uso em condições de vento, pois a perturbação da proteção gasosa pode resultar em propriedades reduzidas do metal de soldadura.

A segunda versão deste processo não utiliza gás de proteção externo, mas confia na proteção oferecida pelo próprio elétrodo tubular. Este elétrodo fornece proteção gasosa e também forma uma escória que cobre e protege o metal fundido na solda.

O núcleo do arame de adição contém agentes fundentes formadores de escória e materiais que produzem gases de proteção quando queimados pelo calor do arco de soldadura. O fundente de proteção significa que este processo pode ser facilmente utilizado ao ar livre, mesmo em condições de vento, sem necessidade de gás de proteção externo. Isto torna o processo extremamente portátil e, portanto, adequado para aplicações de soldadura exterior.

Aplicações

As principais aplicações da FCAW incluem:

• Indústria naval, onde economiza custos significativos de mão de obra
• Indústrias de construção em diversos aspetos de soldadura
• Indústrias mecânicas em geral
• Aços carbono, ligas, inoxidáveis e duplex
• Revestimento duro e superficiação

Vantagens e Desvantagens da Soldadura com Arame Tubular (FCAW)

Vantagens

• Diferentes formas de fornecimento de gás de proteção
• Aplicável em todas as posições de soldadura
• Gás de proteção não necessário para alguns arames, adequados a condições de vento
• Alta taxa de deposição
• Probabilidade muito baixa de porosidade
• Menor necessidade de limpeza do metal base

Desvantagens

Apesar dos grandes benefícios da FCAW, algumas desvantagens ainda ocorrem. Abaixo estão as limitações da soldadura com arame tubular nas suas várias aplicações.

• Produz escória, que deve ser removida após a soldadura
• Produz mais fumo, perigoso para o soldador
• Custo do arame aplicado
• É complexo e mais caro
• Produz mais respingos

Vídeo sobre Soldadura com Arame Tubular