Classificação e Utilização de Processos de Soldagem

INTRODUÇÃO

Solda é o processo de união entre duas superfícies, com ou sem a adição de material constitutivo ou aditivo, de modo a formar uma junção que possua as propriedades mecânicas desejáveis ao fim que se destina a obra.

Para a efetivação desse processo, um dos meios de aquecimento das superfícies a serem soldadas é através do calor proveniente da combustão de uma mistura de gases, sendo um deles o oxigênio, chamado de agente comburente e outro que pode ser : acetileno, Hot Flame, G L P, gás natural, hidrogênio, etc, chamado de agente combustível.

O processo de solda por agentes gasosos usado no pais quase sempre, é a oxi-acetilênica, em que são misturados oxigênio (comburente) e acetileno (combustível) na proporção necessária para atingir a temperatura necessária à realização da soldagem por brasagem, autógena ou solda branca.

HISTÓRICO

A história da soldagem mostra que desde as mais remotas épocas, muitos artefatos já eram confeccionados utilizando recursos de brasagem, tendo sido descobertos alguns com mais de 4000 anos; a soldagem por forjamento também tem sido utilizada há mais de 3000 anos.

A técnica da moderna soldagem começou a ser moldada a partir da descoberta do arco elétrico, bem como também a sintetização do gás Acetileno no século passado, o que permitiu que se iniciassem alguns processos de fabricação de peças, utilizando estes novos recursos.

Com o advento da Primeira Guerra Mundial, a técnica da soldagem começou a ser mais utilizada nos processos de fabricação; a Segunda Guerra Mundial imprimiu grande impulso na tecnologia de soldagem, desenvolvendo novos processos e aperfeiçoando os já existentes.

Abaixo, um resumo cronológico da história da soldagem:

• 1801 Sir Humphey Davis descobre o fenômeno do arco elétrico
• 1836 Edmund Davy descobre o Acetileno
• 1885 N. Bernardos e S. Olsewski depositam patente do processo de soldagem por arco elétrico
• 1889 N.G. Slavianoff e C. Coffin substituem o eletrodo de grafite por arame metálico
• 1901 Fouché e Picard desenvolvem o primeiro maçarico industrial para soldagem oxiacetilênica
• 1903 Goldschmidt descobre a solda aluminotérmica
• 1907 O. Kjellberg deposita a patente do primeiro eletrodo revestido
• 1919 C. J. Halsag introduz a corrente alternada nos processos de soldagem
• 1926 H.M. Hobart e P.K. Denver  utilizam gás inerte como proteção do arco elétrico
• 1930 Primeiras normas para eletrodo revestido nos EUA
• 1935 Desenvolvimento dos processos de soldagem TIG  e Arco Submerso
• 1948 H.F. Kennedy desenvolve o processo de soldagem MIG
• 1950 França e Alemanha desenvolvem o processo de soldagem por feixe de elétrons
• 1953 Surgimento do processo MAG
• 1957 Desenvolvimento do processo de soldagem com arame tubular e proteção gasosa
• 1958 Desenvolvimento do processo de soldagem por eletro-escória , na Rússia
• 1960 Desenvolvimento de processo de soldagem a laser, nos EUA
• 1970 Aplicados os primeiros robôs nos processos de soldagem

Estima-se que hoje em dia estão sendo utilizados mais de 70 processos de soldagem a nível mundial, sendo este um número dinâmico, pois vários outros processos estão em desenvolvimento a nível de pesquisa e projetando para breve novas alterações no mercado de soldagem.

Isto implica em grandes controvérsias na classificação dos processos, não havendo uma classificação universalmente aceita para os mesmos. A classificação mostrada na página anterior utiliza o critério de divisão em famílias, envolvendo o fenômeno físico e utilizando para as subdivisões a forma de energia empregada no processo.

A divisão dos processos portanto será realizada em três grandes famílias: 

a) Soldagem por fusão (fases líquida-líquida)

b) Soldagem por pressão (fases sólida-sólida)

c) Brasagem (fases sólida-líquida)

A título de curiosidade apresentamos abaixo a classificação abordada pela AWS – American Welding Society, a qual apresenta contradições em relação a que será por nós adotada.

Processos de Soldagem por Pressão segundo a sua fonte de energia

 

Tipo de Fonte

Mecânica	Química	Elétrica
Frio (CW)	Soldagem a Gás com Pressão (PGW)	Soldagem de Prisioneiros (SW)
Soldagem por Pressão a Quente (HPW)	Soldagem por Forjamento (FOW)	Soldagem com Arco Magneticamente Impelido (MIAB)
Soldagem por Forjamento (FOW)		Soldagem por Resistência a Ponto (RSW)
Colaminação (ROW)		Soldagem por Resistência a Costura (RSEW)
Soldage por Fricção (FRW)		Soldagem por Projeção (PW)
Soldagem por Ultrassom (USW)		Solgagem por Centelhamento (FW)
Soldagem por Exlosão (EXW)		Soldagem por Resistência a Topo (UW)
Soldagem por Difusão		Soldagem por Indução (HFRW)

Processos de Soldagem por Fusão segundo a sua fonte de energia:

 

Tipo de Fonte

Química	Elétrica Radiante
Soldagem a Gás (OFW)	Soldagem a Laser (LBW)
Brasagem com Tocha (TB)	Soldagem por Feixe de Elétrons (EBW)
Soldagem Aluminotérmica (TW)	Soldagem ou Brasagem com Infravermelho (IB)
Brassagem Reativa/União com Fase Líquida Transiente (TLPB)	Soldagem com Micro-Ondas Brasagem com Forno (FB)
	Brasagem por Imersão (DB)

Tipo de Fonte

Arco – Eletrico não consumível	Arco – Eletrico consumível	Elétrica
Soldagem a Gás com Eletrodo de Tungstênio  (GTAW ou TIG)	Soldagem a Gás com Eletrodo Metálico (GMAW ou  MIG/MAG)	Soldagem a Ponto (RSW)
Soldagem a Plasma (PAW)	Soldagem com Eletrodos Revestidos (SMAW)	Soldagem de Costura (RSEW)
Soldagem com Eletrodo de Carvão (CAW)	Soldagem com Arame Tubular (FCAW)	Soldagem de Projeção (RPW)
Soldagem de Prisioneiros (SW)	Soldagem ao Arco Submerso (SAW)	Soldagem por Centelhamento (FW)
Soldagem com Hidrogênio Atômico (AHW)	Soldagem Eletro-Gás (EGW)	Soldagem de Topo (UW)
Soldagem com arco Magneticamente Impelido (MIAB)		Soldagem por Percursão (PEW)
		Soldagem/Brassagem por Indução (HFRW/ IB)
		Soldagem por Eletoescória (ESW)

“Taxonomia” do Processo de Soldagem:

Quadro Mestre de Processos de Soldagem 

Aplicabilidade dos Processos de Soldagem:

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DOS PRINCIPAIS PROCESSOS DE SOLDA

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM POR COSTURA

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM POR PONTOS

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM TIG

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM MIG/MAG

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM A PLASMA

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM COM ARAME TUBULAR

REPRESENTAÇÃO DA SOLDAGEM POR ELETROESCÓRIA

Fontes: http://cursos.unisanta.br/mecanica/solda.html

R.W. Messler (Principles of Welding, 1999)

E. Weiner (Soldagem – Processos e Metalurgia, 1992)