O que é soldagem por vara? - Equipamento e como fazê-lo

A soldagem por vara é realizada por meio de um arco elétrico entre um eletrodo de metal e a peça de trabalho. Uma corrente elétrica passa através do eletrodo e o funde na peça de trabalho e forma uma poça de fusão. O eletrodo é coberto por uma camada de fluxo que derrete e protege a poça de fusão de ser contaminada pela atmosfera.

O fluxo forma uma camada de escória a ser formada no topo do cordão de solda que precisará ser lascada e escovada assim que a solda estiver concluída. É um procedimento simples que é popular entre os soldadores externos por não ser afetado pelo vento – ao contrário da soldagem MIG e TIG que usa cilindros de gás.

O que é soldagem por bastão (SMAW)?

A soldagem a arco de metal blindado (SMAW), também conhecida como soldagem manual por arco de metal (MMA ou MMAW), soldagem por arco blindado por fluxo, ou informalmente como soldagem por bastão, é um processo de soldagem a arco manual que usa um eletrodo consumível coberto com um fluxo para colocar o soldar.

Uma corrente elétrica, na forma de corrente alternada ou corrente contínua de uma fonte de alimentação de soldagem, é usada para formar um arco elétrico entre o eletrodo e os metais a serem unidos. A peça de trabalho e o eletrodo derretem formando uma poça de metal fundido (poça de solda) que esfria para formar uma junta.

À medida que a solda é colocada, o revestimento de fluxo do eletrodo se desintegra, liberando vapores que servem como gás de proteção e fornecendo uma camada de escória, que protegem a área de solda da contaminação atmosférica.

Devido à versatilidade do processo e à simplicidade de seu equipamento e operação, a soldagem a arco de metal blindado é um dos primeiros e mais populares processos de soldagem do mundo.

Ela domina outros processos de soldagem na indústria de manutenção e reparo e, embora a soldagem a arco com núcleo fluxado esteja crescendo em popularidade, a SMAW continua a ser amplamente usada na construção de estruturas pesadas de aço e na fabricação industrial. O processo é usado principalmente para soldar ferro e aços (incluindo aço inoxidável), mas alumínio, níquel e ligas de cobre também podem ser soldadas com este método.

O que você precisa para iniciar uma soldagem?

1. Equipamento de segurança

Ao soldar, a consideração mais importante é sempre a sua segurança. Você deve ler e seguir todas as informações e instruções de segurança fornecidas com o manual para qualquer equipamento que você use ao soldar com eletrodo revestido.

Ao soldar, você precisará de proteção do corpo para proteger do calor e dos raios ultravioleta e das faíscas produzidas pelo arco. Roupas de mangas compridas à prova de fogo protegerão seu corpo, e óculos de segurança e um capacete de soldagem protegerão sua cabeça e olhos.

A soldagem só deve ser realizada quando houver ventilação adequada devido aos fumos emitidos. Se você estiver do lado de fora com uma brisa, tudo bem, mas se estiver dentro de casa, precisará de ventilação. A exaustão é a melhor maneira de remover os fumos da área.

2. Soldador de vara

Você não será capaz de fazer nenhuma solda de vareta sem um soldador de vareta. Você pode usar um soldador multiuso que permitirá realizar mais de um tipo de soldagem, por exemplo, MIG, TIG &Stick. Ou você pode usar um soldador apenas com bastão, que é muito mais barato.

Existem muitos soldadores no mercado. Você pode ver nosso guia completo sobre como escolher um soldador de bastão para obter mais ajuda sobre isso.

3. Grampo de aterramento

Seu grampo de aterramento geralmente vem com o soldador. se deve ser conectado ao soldador de vara e preso à peça de trabalho.

4. Ferramentas de remoção de escória

A soldagem por vara produz escória sobre sua solda. Por esse motivo, você precisará limpar a solda depois de fazer isso. É melhor usar um cavaco de escória e um martelo para remover a escória e, em seguida, esfregar com uma escova de arame.

5. Escolhendo seu eletrodo

Existem centenas de tipos diferentes de eletrodos de bastão por aí, e você precisará escolher o certo que corresponda ao seu projeto de soldagem. Os mais populares são 6010, 6011, 6012, 6013, 7014, 7024 e 7018.

Quando você está trabalhando em aço macio, qualquer eletrodo E60 ou E70 fará o trabalho. O 7018 é provavelmente o eletrodo mais popular de todos e produz soldas realmente fortes, mas o 6013 é uma boa escolha para iniciantes.

Para entender qual eletrodo escolher, você precisa entender o que significa cada um dos 4 números.

• Os dois primeiros dígitos mostram a resistência à tração mínima. Por exemplo, um eletrodo de resistência à tração de 60.000 psi começará com 60. Isso precisará corresponder às propriedades de resistência do metal base.
• O terceiro dígito indica em quais posições o eletrodo pode ser usado durante a soldagem. O número um representa a capacidade de ser usado em qualquer posição, enquanto o número 2 só pode ser usado na posição plana.
• O quarto dígito informa a corrente que você pode usar para o eletrodo e o revestimento do eletrodo. Temos um gráfico de referência para isso abaixo.

6. Configuração de soldagem por bastão

A soldagem por vara é uma configuração bastante simples. Lembre-se de que suas configurações de polaridade dependerão do eletrodo que você está usando, portanto, verifique novamente se é AC/DC-/DC+. Para começar, experimente alguns eletrodos 6013 no DCEN em uma placa de aço de 3/16 polegadas.

Como fazer sua primeira solda com bastão

Então, você configurou tudo, agora você está pronto para colocar uma solda. Certifique-se de que suas configurações estão todas corretas e pegue alguns pedaços de sucata e coloque-os como uma junta de topo. A soldagem com vara requer um pouco de habilidade, por isso é sempre melhor praticar em alguma sucata antes de entrar lá e começar a tentar soldar em um projeto real.

Atingindo o Arco

Assim que o eletrodo cheio estiver no porta eletrodo, ligue o soldador. Para acender o arco, coloque a ponta do eletrodo no metal e arraste-o rapidamente como se estivesse acendendo um fósforo. Se o arco for formado, levante o eletrodo muito levemente e então você pode puxar também o metal.

O eletrodo gruda no metal o quebra dando uma leve torção. Se o arco for cortado, você levantou o eletrodo muito alto da superfície e deve abaixar. Uma vez que o arco está aceso, deve fazer um som como fritar bacon, soa alto e agressivo, então você precisa diminuir a amperagem.

Movimentando o eletrodo

Depois de acender o arco, você deve mover o eletrodo pela junta para realizar a solda. Antes de mover o eletrodo, você precisa tê-lo no ângulo correto, entre 15 e 30% da vertical.

Ângulo de soldagem por bastão

Depois de colocá-lo no ângulo correto, você precisa puxar lentamente o eletrodo de volta para você. Você não pode empurrar o eletrodo porque a escória ficará presa na poça de solda e causará porosidade.

Você precisará manter uma mão firme, então tente apoiar o outro cotovelo na mesa e segurar a mão que está segurando o eletrodo para estabilizá-lo. Teste-o algumas vezes e solucione problemas usando a seção de solução de problemas no final desta postagem.

Outras posições de soldagem

Se você soldar em filete uma solda em T de cabeça para baixo, deve ajustar o ângulo para cerca de 35% acima do tonal do horizonte. Isso ocorre porque a solda começará a cair levemente devido à força da gravidade se o ângulo não for ajustado para ajudar a empurrar o cordão de volta contra a força da gravidade.

Quanto mais escória for criada, maior o ângulo que você precisará. Se o ângulo for muito pequeno, a escória cairá na poça de solda e causará defeitos de solda.

Erros comuns e como reduzi-los

Quando você inicia a soldagem com bastão, é provável que cometa alguns erros, mesmo que tenha experiência em MIG ou TIG. Os erros mais comuns que vejo são ter um arco muito longo, ter o ângulo de arrasto errado, soldar na velocidade errada e na temperatura errada.

• Muito respingo: Existem muitas causas para obter muitos respingos quando você está soldando, uma das mais comuns é ter o arco muito longo. Você deve segurar o eletrodo apenas ligeiramente acima da peça de trabalho, caso contrário o arco não será capaz de focar e saltará de forma irregular em vez de ser suave. Se houver respingos e o arco emitir um som alto e estridente, provavelmente você está com a amperagem muito alta e deve reduzi-la.
• Porosidade: Uma das principais causas de porosidade em uma solda de bastão é ter o eletrodo em um ângulo muito inclinado. Se você não mantiver a escória na parte de trás da poça de solda puxando o eletrodo para trás em um ângulo, a escória se misturará à poça e causará porosidade.
• Redução: Undercut é ter uma pequena cratera na ponta da solda entre a solda e a placa de metal, o que torna a solda mais fraca. Se você tiver um corte inferior e a solda parecer queimada, tente diminuir a amperagem porque está muito quente.
• Cordão de solda fino: O cordão de solda ideal será aproximadamente 2,5 vezes o diâmetro do eletrodo. Se a solda for muito estreita, não terá penetração suficiente. Tente diminuir a velocidade em cerca de metade da velocidade que você estava puxando inicialmente o eletrodo e você verá melhores resultados.
• Grânulo de solda irregular: Se você estiver puxando o eletrodo muito lentamente, o metal de adição se acumulará e ficará irregular. Outra causa é ter a amperagem muito baixa, o que limitará a penetração e fará com que o metal de adição fique apenas no topo da junta.
• Problema ao iniciar o arco: Se você tiver problemas para iniciar o arco, será porque está muito frio, o que está causando um arco fraco. Tente aumentar em 15 amps ou mais e veja se é mais fácil.

Cinco passos para melhorar sua técnica de soldagem por bastão

Para muitas pessoas, especialmente aquelas que são novas ou talvez não soldem todos os dias, a soldagem por bastão, também conhecida como soldagem por arco de metal blindado (SMAW), é um dos processos mais difíceis de aprender. Soldadores experientes que podem pegar um ferrão, colocar um eletrodo e fazer ótimas soldas repetidas vezes podem inspirar grande admiração no resto de nós. Eles fazem parecer fácil.

O resto de nós pode lutar com isso, no entanto. E não precisamos, não se prestarmos atenção a cinco elementos básicos de nossa técnica:configuração de corrente, comprimento do arco, ângulo do eletrodo, manipulação do eletrodo e velocidade de deslocamento ou CLAMS, para resumir. Abordar adequadamente essas cinco áreas básicas pode melhorar seus resultados.

1. Pré-preparação

Embora a soldagem com bastão possa ser o processo mais tolerante em metal sujo ou enferrujado, não use isso como desculpa para não limpar adequadamente o material. Use uma escova de arame ou moedor para remover sujeira, sujeira ou ferrugem da área a ser soldada.

Ignorar essas etapas prejudica suas chances de fazer uma boa solda na primeira vez. Condições impuras podem levar a rachaduras, porosidade, falta de fusão ou inclusões. Enquanto estiver nisso, certifique-se de ter um local claro para o grampo de trabalho. Uma conexão elétrica boa e sólida é importante para manter a qualidade do arco.

Posicione-se de forma que você tenha uma boa visão da poça de solda. Para uma melhor visão, mantenha a cabeça para o lado e fora dos vapores de solda para garantir que você esteja soldando na junta e mantendo o arco na borda de ataque da poça. Certifique-se de que sua postura permita que você apoie e manipule confortavelmente o eletrodo.

Não desanime! Existe uma curva de aprendizado com a soldagem com bastão, que muitos acreditam ter esse nome porque, ao aprender a soldar, todo mundo cola o eletrodo na peça de trabalho.

2. Configuração atual

O eletrodo que você selecionar determinará se sua máquina deve ser configurada em DC positivo, DC negativo ou AC. Certifique-se de tê-lo configurado corretamente para o seu aplicativo. (O eletrodo positivo fornece cerca de 10% mais penetração em uma determinada amperagem do que CA, enquanto a polaridade direta de CC, eletrodo negativo, solda metais mais finos melhor.)

A configuração correta de amperagem depende principalmente do diâmetro e do tipo de eletrodo que você selecionar. O fabricante do eletrodo geralmente indica as faixas de operação do eletrodo na caixa ou nos materiais incluídos.

Selecione sua amperagem com base no eletrodo (uma regra geral é 1 amp para cada 0,001 polegada de diâmetro do eletrodo), posição de soldagem (cerca de 15% menos calor para trabalho suspenso em comparação com uma solda plana) e inspeção visual do solda acabada. Ajuste seu soldador em 5 a 10 amperes de cada vez, até que a configuração ideal seja alcançada.

3. Comprimento do arco

O comprimento correto do arco varia com cada eletrodo e aplicação. Como um bom ponto de partida, o comprimento do arco não deve exceder o diâmetro da porção metálica (núcleo) do eletrodo. Por exemplo, um eletrodo 6010 de 1/8 de polegada é mantido a cerca de 1/8 de polegada do material de base.

4. Manipulação de eletrodo

Cada soldador manipula o eletrodo de forma um pouco diferente. Desenvolva seu próprio estilo observando os outros, praticando e observando quais técnicas produzem os melhores resultados. Observe que em materiais de 1/4 de polegada e mais finos, a tecelagem do eletrodo normalmente não é necessária porque o cordão será mais largo do que o necessário. Em muitos casos, uma conta reta é tudo o que é necessário.

Para criar um cordão mais largo em um material mais espesso, manipule o eletrodo de um lado para o outro, criando uma série contínua de círculos parcialmente sobrepostos em um padrão 'Z', semicírculo ou passo gaguejante. Limite o movimento lateral a duas vezes o diâmetro do núcleo do eletrodo. Para cobrir uma área mais ampla, faça várias passagens ou use contas de longarina.

Ao soldar na vertical, se você se concentrar em soldar os lados da junta, o meio cuidará de si mesmo. Mova-se pelo meio da junta devagar o suficiente para que a poça de solda possa alcançar e pare um pouco nas laterais para garantir uma ligação sólida à parede lateral. Se sua solda parece escamas de peixe, você avançou muito rápido e não segurou o suficiente nas laterais.

5. Velocidade de viagem

Sua velocidade de deslocamento deve permitir que você mantenha o arco no primeiro terço da poça de fusão. Viajar muito devagar produz um cordão largo e convexo com penetração rasa e a possibilidade de lapidação a frio, onde a solda parece estar simplesmente assentada na superfície do material.

Velocidades de deslocamento excessivamente rápidas também diminuem a penetração, criam um cordão mais estreito e/ou altamente pontiagudo e possivelmente subpreenchimento ou rebaixo, que é quando a área externa da solda é côncava ou rebaixada. Observe no final do cordão na imagem abaixo como o cordão parece inconsistente como se a poça estivesse tentando acompanhar.

Vantagens da soldagem por bastão

• A soldagem com bastão é portátil. Um soldador de bastão pequeno pode funcionar em metal grosso, não é muito pesado e você não precisa de um alimentador de arame ou qualquer equipamento adicional, como um cilindro de gás.
• A soldagem com bastão é a melhor escolha para condições externas. Soldar com gás não produzirá bons resultados em condições de vento.
• É mais fácil de dominar do que a soldagem TIG, mas requer alguma habilidade.
• Você pode soldar metal com carepa ou ferrugem.

Desvantagens da soldagem por bastão

• Requer mais habilidade do que o MIG, pois você precisa manter o eletrodo a uma certa distância do metal enquanto ele queima.
• Produz muito mais respingos e escória.
• O aumento do tempo de limpeza resulta em menor eficiência.
• A solda não será tão complexa ou de alta qualidade quanto a TIG.