Tipos de soldagem para sistemas hidráulicos

Soldagem é usado regularmente em conexão com sistemas hidráulicos, para tudo, desde a reparação de cilindros hidráulicos até a fabricação de estruturas e suportes. Há também uma grande variedade de processos de soldagem que podem ser usados, incluindo soldagem a arco, soldagem por bastão e soldagem em estado sólido. No entanto, existem quatro processos de soldagem específicos que são mais usados ​​em reparo e fabricação hidráulica:MIG, TIG, bastão e soldagem por fricção. Cada um tem seus próprios prós e contras, bem como situações em que funciona melhor.

Soldagem MIG

A soldagem MIG, que significa soldagem a gás inerte de metal, é uma subdivisão GMAW, ou soldagem a arco de metal a gás. Na soldagem a arco, um arco elétrico é gerado entre um eletrodo e a peça metálica. Esse arco fornece a geração de calor localizada necessária para derreter o metal da peça de trabalho.

No caso da soldagem MIG, o eletrodo é um fio de metal nu. A pistola de soldagem alimenta continuamente o eletrodo de arame consumível para manter o arco. Ao mesmo tempo, também cobre o arco metálico com gás de proteção. Os gases de proteção usados ​​na soldagem MIG são uma combinação de um gás inerte (argônio) com um gás ativo (dióxido de carbono ou oxigênio). Ao usar esta combinação de gases de proteção com fio desencapado consumível, nenhuma escória é produzida.

Existem vários benefícios na soldagem MIG, o que também explica por que ela é tão comumente usada. Ele suporta a capacidade de fazer várias passagens de soldagem na mesma junta e pouca ou nenhuma limpeza pós-soldagem. Pode ser usado com grande precisão e funciona bem mesmo para peças extremamente finas. Além disso, o tempo de arco com soldagem MIG é menor do que muitos outros processos de soldagem, pois utiliza uma alimentação contínua de arame metálico. De fato, muitos soldadores o consideram um dos métodos de soldagem mais rápidos. Se você precisa obter uma solda pesada em peças grossas, a soldagem MIG é uma excelente opção.

Existem desvantagens na soldagem MIG que você precisa ter em mente ao considerá-la. As superfícies onde a solda será aplicada devem estar completamente limpas (livres de ferrugem, tinta ou outras contaminações) ou você corre o risco de uma solda ruim. O processo é muito sensível a brisas - até mesmo um ventilador pode interromper o gás de proteção o suficiente para comprometer a solda. Além disso, exige o uso de botijões de gás pressurizados, dificultando o uso em campo e pouco portátil.

Soldagem TIG

A soldagem TIG se enquadra na categoria de soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) e significa soldagem a gás inerte de tungstênio. Como a soldagem MIG, um arco elétrico é induzido entre o eletrodo e a peça de trabalho para fundir o metal. O que diferencia o TIG é o uso de tungstênio como material do eletrodo. O tungstênio é usado devido ao seu ponto de fusão extremamente alto.

Assim como na soldagem MIG, a soldagem TIG também requer o uso de gases de proteção:argônio, hélio ou uma mistura dos dois. Observe que a soldagem TIG não requer o uso de um metal de adição, mas quando os enchimentos são usados, eles são adicionados à poça de fusão a partir de um fio ou vareta separado.

A principal vantagem da soldagem TIG é que ela pode unir quase todos os metais e espessuras de peças. Isso inclui espessuras que a soldagem MIG não pode suportar. A soldagem TIG pode produzir soldas de alta qualidade sem respingos e com pouca ou nenhuma limpeza pós-soldagem. Soldas de ferro fundido e forjado são muito difíceis de conseguir, mas um soldador experiente usando TIG pode fazê-lo. Além disso, pode unir metais diferentes (como alumínio e aço inoxidável).

Quando usada com aço, a soldagem TIG pode ser mais lenta e mais cara do que a soldagem com bastão ou a soldagem MIG. A única exceção real a essa regra é ao criar soldas de alta qualidade usando seções finas. E, mesmo para a soldagem de metais semelhantes, a soldagem TIG requer um controle cuidadoso da corrente elétrica utilizada, bem como da pressão e do tempo.

Soldagem por bastão

A soldagem por vara, também conhecida como soldagem por arco de metal blindado (SMAW), é outro processo de soldagem a arco. O que o diferencia é o uso de uma haste de metal de adição consumível como eletrodo. Esta haste, chamada de bastão de solda, é revestida com materiais para suportar tanto o fluxo quanto a blindagem. A extremidade de metal do bastão de solda prende-se a um porta-eletrodo com uma alça isolada. O próprio porta eletrodo está conectado a uma fonte de alimentação.

O equipamento utilizado na soldagem com bastão é portátil e de baixo custo, tornando-o ideal para operações de soldagem in loco. Ao contrário da soldagem MIG e TIG, você não precisa remover tinta ou corrosão no ponto de soldagem. A soldagem com vara também gera um arco grande o suficiente para que o vento ou a temperatura não o afetem. A soldagem com vara também é muito flexível quando se trata de onde você pode usá-la:em ambientes internos, externos, áreas com correntes de ar e espaços confinados. Isso o torna ideal para reparos no local.

A principal desvantagem da soldagem por bastão está no uso de uma haste consumível. Você precisará trocar as hastes durante o processo, o que pode tornar a soldagem com bastão demorada. Como o comprimento do eletrodo varia durante o processo de soldagem, a resistência da haste também varia. Isso, por sua vez, leva a variações na corrente que podem levar ao superaquecimento e ao derretimento prematuro, especialmente quando você usa um novo bastão.

O calor envolvido também coloca um limite em quão fino o metal pode ser (geralmente não mais fino que 18 gauge). Finalmente, a geração de escória e respingos significa que você precisará limpar a superfície da solda antes de pintar ou soldar mais.

Soldagem por Fricção

A soldagem por fricção (FRW), ao contrário de MIG, TIG e soldagem por bastão, é um processo de soldagem em estado sólido. Em um processo de soldagem em estado sólido, uma ligação metalúrgica é criada entre os dois metais básicos – sem a fusão envolvida. A soldagem por fricção, em particular, usa calor de fricção combinado com pressão para obter a ligação.

Na maioria dos casos, você girará uma peça em relação à outra enquanto as coloca em contato por meio de altas forças axiais. O movimento relativo sob forças tão altas leva ao atrito. Esse atrito gera calor suficiente para formar uma forte ligação metalúrgica entre as duas superfícies.

Quando você usa a soldagem por fricção rotacional, sua escolha de peças de trabalho é limitada:pelo menos uma peça de trabalho deve ter forma cilíndrica, como um tubo ou cano. Por outro lado, a soldagem por fricção linear usa um movimento alternativo, em oposição a um movimento rotacional, para gerar o atrito e o calor necessários. O uso de movimento linear elimina os requisitos de que pelo menos uma peça de trabalho seja cilíndrica.

A soldagem por fricção pode alcançar um contato total da interface, ao contrário da soldagem TIG, MIG ou bastão que limita o contato com a costura de soldagem. A soldagem por fricção também facilita muito a soldagem de metais diferentes. Além disso, também não requer fluxo, blindagem ou metal de adição e, quando feito corretamente, produz soldas sólidas sem porosidade.

Uma das desvantagens da soldagem por fricção é o inevitável material flash desenvolvido onde as duas partes foram unidas. Para apará-lo da montagem final, você precisará usar uma operação de torneamento. A presença de flash também significa que você perde parte do comprimento original das peças de trabalho. Você pode facilmente estimar essa perda e contabilizá-la no processo de design desde o início.

Além disso, as soldas de maior qualidade obtidas com a soldagem por fricção requerem equipamentos grandes e potentes que se assemelham a um torno. Devido a isso, os equipamentos para soldagem por fricção não são portáteis como MIG, TIG e soldagem por bastão.

Problemas comuns de soldagem

Componentes e equipamentos hidráulicos trabalham em altas pressões, o que torna uma solda sólida crítica. Quando suas soldas não são feitas corretamente, pode ser extremamente perigoso. Duas considerações neste contexto são defeitos de soldagem, distorção e tensões residuais.

Os defeitos de soldagem podem incluir o seguinte:

• Fusão incompleta
• Cavidades
• Rachaduras
• Falta de penetração (onde a fusão não atingiu a raiz da junta)
• Falta de fusão (onde a fusão não foi alcançada em toda a seção transversal da junta)
• Inclusões (onde partículas não metálicas ficam presas na solda)
• Respingos excessivos
• Perfil de solda ruim

Treinamento e experiência são necessários para obter soldas livres desses defeitos, e os resultados dependem muito do processo utilizado pelo soldador.

Outra grande preocupação na soldagem envolve a união de dois metais diferentes. Ao usar MIG, TIG ou soldagem por bastão, você deve considerar suas condutividades térmicas e expansões relativas para evitar distorções e tensões residuais durante o resfriamento. Por exemplo, pode haver encolhimento em todo o conjunto de solda, o que é especialmente comum na soldagem de topo (soldagem de ponta a ponta). Este encolhimento ocorre durante o resfriamento e pode levar a deformações e tensões residuais. De fato, devido a problemas de calor localizado e à geometria das peças soldadas, isso pode acontecer mesmo quando metais semelhantes são usados.

Os soldadores profissionais sabem que tipos de medidas devem ser tomadas para minimizar a possibilidade de tensões residuais e distorções. Há uma variedade de abordagens, incluindo o uso de dissipadores de calor para canalizar o calor, acessórios de soldagem para treinar novamente o movimento das peças durante um processo de soldagem e tratamento térmico de alívio de tensão para minimizar as tensões residuais e eliminar a distorção.

Soldadores certificados têm o conhecimento e a experiência para selecionar os parâmetros corretos do processo de soldagem (por exemplo, velocidade, corrente, quantidade de metal de adição, gás de proteção) para obter uma solda forte sem defeitos de soldagem.

Conclusão

Quer sua aplicação hidráulica exija soldagem MIG, TIG, bastão ou fricção, o processo de soldagem real geralmente é melhor deixar para os profissionais. Existem muitas variáveis ​​envolvidas na soldagem que vão além dos metais utilizados e sua espessura. Para obter uma solda forte sem defeitos ou uma solda eficaz entre dois metais diferentes, você precisa de um soldador experiente e certificado para seu equipamento hidráulico.

MAC Hidráulica

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