No início da década de 80 houve um rápido desenvolvimento na área de soldagem e corte. O processo MIG / MAG se firmou e alcançou a soldagem por eletrodos revestidos. O método a laser começou a ser utilizados para soldagem e corte e o arame tubular tinha sido descoberto.

No futuro, é provável ver grandes mudanças na tecnologia de soldagem e corte, em vez disso, os desenvolvimentos e tendências que podem ser vistos hoje permanecerá com alguns ajustes de métodos existentes.

É preciso um olhar apenas para métodos de soldagem tradicionais, como arco submerso (SAW), soldagem por Eletrodos Revestidos (SMAW) e MIG MAG, para notar de imediato que houve um decréscimo acentuado na soldagem por eletrodos revestidos desde meados dos anos 1970, e um aumento simultâneo de MIG / MAG em todo o mundo, ver figura 1.

Figura 1

A figura 1 mostra o consumo de metais de adição. Métodos que utilizam pouco metal de adição ou nenhuma, como o TIG ou soldagem plasma não são incluídos na comparação. O uso do de proteção a gás no arame tubular aumentou
no Japão e Europa Ocidental e espera-se aumentar ainda mais por causa da alta produtividade, comparado com a soldagem com Eletrodos Revestidos em posição de soldagem.
O uso de auto-proteção do arame tubular, como ele é usado, por exemplo, no estaleiro ainda é limitado, e é esperado que não vai aumentar ainda mais.

MIG/MAG

A soldagem com o processo MIG / MAG é atualmente o método de soldagem mais comum na Europa Ocidental, Japão e nos E.U.A. A utilização deste método irá continuar a aumentar, embora não no mesmo ritmo como durante os anos 1980.

O processo MIG / MAG é conhecido por ser um método altamente produtivo de soldagem, mas nem sempre é considerado como sendo de alta qualidade. A tarefa mais importante nos próximos anos será, provavelmente, para tentar mudar essa visão. No Japão, este objetivo já foi alcançado, uma vez que o MIG / MAG é visto como um método de alta qualidade, adequado entre outras coisas, para soldagem de vasos de pressão. Mesmo navios e reator são soldados por MIG / MAG não apenas no Japão, mas também na Europa Ocidental.

Em meados da década de 1980 houve uma intensa pesquisa para aumentar a produtividade na soldagem MIG / MAG, através do aumento da velocidade de soldagem e do aumentou das taxas de deposição. Isso foi por causa da evolução anterior, a fonte de energia, tochas e gases de proteção.
Como resultado, o método de soldagem de alta deposição foi desenvolvida. Também é conhecido sob diversos nomes comerciais, por exemplo, e.g. RAPID ARC, RAPID MELT, TIME e LINFAST.

Soldagem TIG

Soldagem TIG é um método de soldagem usado principalmente para aço inoxidável e metais não ferrosos. No entanto, o domínio das aplicações está a se alargando, uma vez que agora é possível aumentar a produtividade através da introdução de adição e / ou soldagem de pequenas aberturas. Mas também a soldagem TIG-pulsado e as técnicas orbitais são desenvolvidas para aplicações diferentes, por exemplo, tubos para a indústria química, onde a qualidade elevada é necessária.

Soldagem Plasma

O processo de soldagem plasma, é muito semelhante ao processo de soldagem TIG, ou também conhecido como um desenvolvimento do processo TIG e tem muitas vantagens. É utilizado principalmente para soldagem de aço inoxidável no intervalo de 0,5 a 10 mm. O método não é recomendado  para aplicações para grandes espessuras na soldagem de aço leve.
As vantagens do método são, por exemplo, transferência baixa de calor e alta qualidade de solda não requerendo uma boa preparação da junta.
Mais adiante, é relativamente insensível a variação no comprimento do arco, com boa estabilidade do arco, alta temperatura para qualidade da solda e sem inclusões de tungstênio.

Gases de proteção

A classificação dos processos de soldagem, em conformidade com a norma DIN 1910 – parte 4, é visto na figura 2.

Na soldagem a arco metal com proteção gasosa, a proteção desempenha um papel importante. A principal função do gás de proteção é proteger o metal fundido e aquecido e o eletrodo de tungstênio dos efeitos prejudiciais do ar circundante e proporcionar condições adequadas para o arco. Se o ar entrar em contato com a poça de fusão o metal aquecido, o oxigênio do ar irá oxidar o metal destruindo  o eletrodo de tungstênio, o nitrogênio pode causar porosidade no metal de solda assim como a umidade do ar também pode causar porosidade. A composição do gás de proteção influencia o transporte de material a partir da fusão do eletrodo para a poça de fusão, que por sua vez, influencia a quantidade e o tamanho dos respingos criado. Também influencia a aparência do cordão de solda, a geometria da solda, a velocidade de soldagem, que desempenha importante que é manter o os elementos de liga ou formação de óxidos na superfície das esferas.

Proteções com gases para solda podem ser inertes ou ativos. Gases inertes não tomam parte nas reações química que ocorrem na poça de fusão do arco e da solda, enquanto que os ativos não.
A nova norma européia para proteção com gases para soldagem e corte, EN 439, oferece uma maneira de classificar a proteção gasosa de acordo com sua composição química.
A norma EN 439 abrangem as propriedades do gás, a classificação, pureza, teor de umidade e as formas de abastecimento. Os gases de proteção são divididos em sete grupos:
R, F I, M1, M2, M3, C, de acordo com suas propriedades: inertes, reduzir ou oxidantes.
A Tabela 01 ilustra um levantamento dos diferentes grupos e composições de gás. Uma adição de componentes de outros gases, além dos seis especificados na tabela, é possível.

1) Onde os componentes não listados são adicionados a um dos grupos nesta tabela, a mistura de gases é designado como uma mistura de gases especiais e carrega o prefixo S.

2) Argônio pode ser substituídos em até 95% de hélio. O conteúdo de hélio é designado por um período adicional com um número de identificação:

A pureza dos gases dentro dos diferentes grupos também é controlada pela EN 439, consulte tabela 2.

A tolerância da mistura pode ser adaptada aos procedimentos comuns na indústria do gás. Para componentes individuais que ocorrem em menos de 5%, em volume, a tolerância é de ± 0,5% absolutos do volume especificado. Acima de 5 e abaixo de 50%, em volume, a tolerância é de ± 10% do valor especificado.
Soldagem MIG utiliza um gás inerte – argônio ou hélio ou misturas destes. Soldagem MIG é usada principalmente para o alumínio e suas ligas, cobre e suas ligas, e alguns outros.

Soldagem MAG é mais comum que é usado para aços leves, de baixa liga e aço inoxidável. Aqui usamos uma mistura de gases ativos, onde um ou mais componentes ativos foram adicionados ao argônio para otimizar o processo em relação à qualidade e produtividade.

Argônio puro não pode ser usado para soldagem MAG em aços porque o arco vai ser muito instável. Um componente oxidante é, portanto, utilizados para estabilizar o arco e para assegurar uma transferência de metal liso durante a soldagem. Os componentes oxidantes poderiam ser 02, C02 ou combinações destes gases. A quantidade de oxidantes e componentes adicionados vai depender do tipo de aço e da aplicação. Misturas de gás também são usadas para aços inoxidáveis com apenas um ou alguns por cento de C02 e 02. Aços leves podem ser soldados com uma mistura de argônio e índices bastante elevados de C02 (5 – 25%) ou 02 (4 – 12%).

Soldagem MAG de aços leve e de aços baixa liga também pode ser feito com o dióxido de carbono puro, C02.

C02 é um gás barato e tem sido amplamente utilizada desde o passado.
Hoje, sabemos que o preço do gás é uma parte ínfima do custo total de soldagem, e que as propriedades como a qualidade da solda, velocidade de soldagem, as perdas de respingos e pós-limpeza de solda tem um efeito maior sobre a economia de soldagem total do que o preço do gás. Além disso, 02 puro não pode ser usado proteger a soldagem pulsante.

Para os processos TIG e plasma, o gás mais popular para proteção é o argônio por causa de sua característica absolutamente inerte para todos os materiais.

Para aumentar a produtividade e qualidade e freqüentemente adicionado ao argônio porcentagens de hélio e hidrogênio. O argônio e principalmente o hidrogênio tem uma condutividade térmica muito mais elevada para entrada de calor no material de base. Para aumentar a velocidade de soldagem ou de penetração com hidrogênio em aços inoxidáveis, é acrescentado a partir de 1 a 7% de hidrogênio para o alumínio, e o hélio de 30 a 70%.
O volume do componente adicionado depende da espessura do material base.

Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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