Variantes do processo SMAW

Este artigo lança luz sobre as quatro principais variantes do processo de soldagem por arco de metal blindado (SMAW - Shielded Metal Arc Welding). As variantes são: 1. Toque em Soldagem de Eletrodo 2. Soldagem de Eletrodo Agrupado 3. Soldagem de Arco Múltiplo 4. Soldagem de Eletrodo Maciço.

Variante # 1. Toque Soldagem Eletrodo:

A soldagem por eletrodo de toque é comparativamente uma técnica mais nova que ajuda a melhorar tanto a taxa de produção quanto a qualidade da solda.

Na soldagem por eletrodo sensível ao toque, o arco é atingido da maneira usual, mas assim que um arco estável é estabelecido, o eletrodo é empurrado para baixo em direção à peça de trabalho, de modo que o revestimento a toque. O eletrodo é então movido no caminho pretendido enquanto o revestimento permanece continuamente em contato com a peça de trabalho. O eletrodo é inclinado 10 ° a 15 ° da vertical na direção da soldagem.

O sucesso da soldagem por eletrodo de toque baseia-se no fato de que a taxa de fusão do material de revestimento é menor do que a do fio do núcleo. Isso fornece um barril de revestimento ao redor do arco e o material é transferido através dessa passagem protegida. O comprimento do arco pode ser manipulado pela pressão exercida no eletrodo.

A taxa de avanço do eletrodo deve ser tal que o metal derretido, a escória e o revestimento desintegrado não queimado sejam deixados para trás e o eletrodo não seja curto-circuitado para a poça de fusão. A largura da solda pode ser controlada através da pressão no eletrodo na direção da soldagem; Quanto mais alta a pressão, mais estreita a esfera.

Os eletrodos usados ​​para soldagem por toque são geralmente dos tipos rutile e basic coated da variedade com revestimento pesado. O revestimento pesado é essencial para garantir o lábio não queimado com o qual se estabelece a técnica de 'toque'.

A soldagem por eletrodo de toque proporciona uma penetração mais profunda do que a obtida pelo método convencional, isto é devido à concentração de calor dentro da pequena área delimitada pelo lábio não queimado do revestimento. Isso resulta em uma taxa de produção mais alta, na ordem de 50%. A soldagem por toque é aplicável a soldas de topo e de ponta de camada única (Fig. 7.28), bem como a soldas de dobra e canto. O método pode ser usado para soldas multi-run, mas com eficiência reduzida.

Variante # 2. Soldagem de eletrodos agrupados:

A soldagem com eletrodos agrupados é empregada para aumentar a taxa de deposição de metal. Dois a seis eletrodos podem ser agrupados com fio fino em três ou quatro locais ao longo de seus comprimentos e soldados nas extremidades nuas superiores, onde devem ser mantidos em um suporte especialmente projetado, como na Fig. 7.29.

Embora a corrente seja conduzida através de todos os eletrodos do grupo, o arco é estabelecido entre o trabalho e o eletrodo mais próximo. O arco permanece nesse eletrodo até que o comprimento do arco seja muito longo para se sustentar e, enquanto isso, outro eletrodo se deslocou muito mais perto da superfície da poça de fusão. O arco, portanto, salta para o eletrodo com o menor espaço entre ele e o trabalho, e o processo é repetido.

Assim, o arco salta de um eletrodo para outro em intervalos regulares. Com o agrupamento de dois eletrodos, a taxa de produção é aumentada em cerca de 30% em comparação com a técnica normal de SMAW usando um eletrodo único do mesmo tamanho. Isso ocorre porque é possível transportar corrente de soldagem mais pesada sem superaquecer os eletrodos (devido a inversores de resfriamento); o tempo de substituição do eletrodo é reduzido e maior eficiência de entrada de calor pode ser alcançada.

Apesar da maior eficiência de deposição, não é uma técnica popular para soldas de alta qualidade. Isto é devido à impossibilidade de manter um comprimento de arco uniforme e salto regular de arco de um eletrodo para outro, o que freqüentemente leva a efeitos deletérios da atmosfera circundante no metal de solda. Embora esta técnica tenha sido usada na construção naval para aumentar a taxa de produção, ela não é recomendada para soldagem de componentes ou estruturas críticas.

Às vezes, torna-se difícil manter a largura da solda por esse método. Além disso, requer o agrupamento de eletrodos e suportes de eletrodos especiais para mantê-los.

Variante # 3. Soldagem de Arco Múltiplo:

Na soldagem de arco múltiplo, o uso é feito de eletrodos gêmeos que são isolados um do outro, como mostrado na Fig. 7.30, e são amortecidos em um suporte de eletrodo especialmente projetado, que conduz a corrente para cada um dos eletrodos separadamente. O espaçamento 'S' entre os eletrodos é de 5 a 6 mm.

Duas fases são conectadas aos dois eletrodos e a terceira fase ao trabalho, como mostrado na Fig. 7.31. Três arcos são mantidos de cada vez, dois dos quais 'b' e 'c' são estabelecidos entre cada eletrodo e o trabalho, enquanto o terceiro 'a' é estabelecido entre os eletrodos. Como resultado, a taxa de fusão dos eletrodos e a taxa de produção são quase o dobro em comparação com uma soldagem a arco de fase única.

O calor do arco é melhor utilizado, o que leva ao consumo de energia por quilo de metal depositado em 2, 75 Kwh, em vez de 3, 5 a 4 Kwh com soldagem a arco de fase única. No entanto, o processo é bastante complicado devido ao aumento do peso dos eletrodos e do suporte. Isso leva a fadiga acelerada do operador.

O transformador de soldagem trifásico é usado para fornecer corrente para soldagem de arco múltiplo. O enrolamento primário trifásico é conectado em estrela ou delta (para 440 ou 220 volts, respectivamente). O secundário consiste em duas bobinas, cada uma enrolada com tiras de cobre nuas em um dos membros centrais. A tensão secundária do circuito aberto é de 68 volts. Além disso, o secundário pode ser conectado a 34 volts e 110 volts para aplicações especiais.

Quando a soldagem é interrompida, os eletrodos são retirados do trabalho. Os arcos entre os eletrodos e o trabalho se extinguem, mas o arco entre os eletrodos permanece. Para extinguir este terceiro arco, o transformador de soldagem trifásico incorpora um contator magnético que desconecta a fase dois quando o arco 'b' se extingue; isso leva à extinção do arco 'a' entre os eletrodos.

Os transformadores de soldagem trifásicos são normalmente projetados para fornecer uma corrente máxima de 400A no SMAW manual. As vantagens da soldagem com arco múltiplo incluem maior taxa de produção, menor consumo de energia, fator de potência melhorado e carga equilibrada nas linhas de fornecimento.

Variante # 4. Soldagem de eletrodo massivo:

Outra maneira de aumentar as taxas de produção na soldagem é usar eletrodos maciços com diâmetro entre 8 e 19 mm e ter um comprimento máximo de cerca de um metro. Esses eletrodos são feitos especificamente para a reparação de peças fundidas e, obviamente, precisam de altas correntes de soldagem. Esses eletrodos são tão grandes e pesados ​​que não é viável usá-los da maneira manual normal; em vez disso, eles são prejudicados em manipuladores para alimentá-los no trabalho. Uma dessas configurações é mostrada na Fig. 7.32.

A faixa de tamanho dos eletrodos maciços com a corrente necessária, o tamanho aproximado da poça desenvolvida e a taxa de deposição atingida estão listados na tabela 7.3.