A soldagem por arco submerso (SAW) é um processo de soldagem a arco versátil e amplamente utilizado, conhecido por sua alta taxa de deposição, penetração profunda e capacidade de produzir soldas de alta qualidade. O processo é caracterizado pelo uso de um eletrodo consumível contínuo e um fluxo granular que cobre completamente o arco de soldagem.

Se você está lendo este artigo, é provável que você esteja se perguntando se a soldagem por arco submerso é o processo de soldagem ideal para suas necessidades de produção. Neste artigo vamos abordar tudo sobre soldagem por arco submerso. Vamos começar identificando os componentes básicos de um sistema de processo de soldagem por arco submerso.

Componentes básicos de um sistema de arco submerso

Para unir peças metálicas por meio de soldagem por arco submerso (SAW), são necessários os seguintes componentes básicos.

Fonte de energia: Fornece a energia elétrica para criar e manter o arco. Pode ser do tipo tensão constante ou corrente constante, dependendo da aplicação.

Alimentador de fios: Entrega o fio do eletrodo a uma velocidade controlada para o arco de soldagem.

Tocha de soldagem: Prende o fio do eletrodo e o direciona para a junta de soldagem. Também pode incluir um bico para gás de proteção, se necessário.

Flux Hopper and Delivery System: Armazena o fluxo granular e o entrega à junta de soldagem para cobrir o arco e a poça de soldagem.

Sistema de controle: Regula os parâmetros de soldagem como tensão, corrente, velocidade de alimentação do arame e velocidade de deslocamento. Pode ser manual ou automatizado.

Cabeçote de soldagem (Opcional): Utilizado em sistemas automatizados SAW para mover a pistola de soldagem ou tocha ao longo da junta de soldagem.

Fio de eletrodo: Fio de consumível contínuo feito de um material compatível com o metal de base. Ele derrete no arco e adiciona metal de enchimento à junta.

Fluxo granular: Uma mistura de minerais que fornece blindagem, formação de escória, condutividade elétrica e, às vezes, elementos de liga à solda.

Gás de blindagem (Opcional): Alguns sistemas SAW podem usar gás de proteção adicional (como CO2) juntamente com o fluxo para melhorar a qualidade da soldagem.

Estes são os componentes essenciais de um sistema de soldagem por arco submerso (SAW). O projeto e a configuração específicos podem variar dependendo do aplicativo e do nível de automação.

Conhecendo os componentes básicos, vamos agora nos aprofundar em como funciona a soldagem por arco submerso (SAW).

Como funciona a soldagem por arco submerso

A seguir, uma descrição do processo, passo a passo.

1. Entrega de fluxo: O fluxo granular é alimentado a partir de um funil e depositado na junta a ser soldada. O fluxo serve a múltiplos propósitos no processo de SAW
2. Iniciação do arco: Um arco elétrico é atingido entre o eletrodo alimentado continuamente e a peça de trabalho. Este arco está completamente submerso sob a camada de fluxo granular, protegendo-o da atmosfera
3. Fusão e blindagem do fluxo: O calor intenso do arco derrete o fluxo, criando uma escória derretida que cobre a poça de soldagem. Este fluxo fundido tem várias funções cruciais:
   1. Gás de proteção: Decompõe-se para produzir gases de proteção que protegem a poça de soldagem da contaminação atmosférica, resultando em soldas mais limpas e resistentes
   2. Formação de escória: O fluxo fundido se solidifica em cima da soldagem, formando uma camada de escória que protege o metal de soldagem de resfriamento e melhora suas propriedades
   3. Condutividade elétrica: O fluxo fundido fornece um caminho condutor para o arco elétrico, mantendo um arco estável, e permitindo que o eletrodo derreta e se funda com o metal base. Isso garante uma soldagem contínua
   4. Adição de ligas: Em alguns casos, o fluxo também pode conter elementos de liga que são transferidos para o metal de soldagem, melhorando suas propriedades
4. Fusão e deposição do eletrodo: O eletrodo é continuamente alimentado na poça de soldagem, derretendo devido ao calor do arco. O metal eletrodo fundido se mistura com o metal base fundido, formando a soldagem.
5. Remoção de escória: Após o resfriamento da soldagem, a camada de escória solidificada é removida por lascagem ou moagem.

O processo de soldagem por arco submerso (SAW) é tipicamente automatizado, com o fluxo e o eletrodo alimentados continuamente enquanto a cabeça de soldagem se move ao longo da junta. Isso permite altas velocidades de soldagem e resultados consistentes, tornando-o ideal para aplicações como construção naval, construção de dutos e fabricação pesada. Apesar dessas vantagens, ele também tem desvantagens, ou limitações de uso. Vamos agora considerar esses dois pontos-chave em relação à soldagem por arco submerso (SAW).

Vantagens da soldagem por arco submerso

A soldagem por arco submerso (SAW) oferece inúmeras vantagens que a tornam uma escolha preferida para muitas aplicações de soldagem. Vamos trazer para a mesa 10 vantagens claras desse processo de soldagem.

Alta taxa de deposição: O SAW permite altas velocidades de soldagem e taxas de deposição devido à alimentação contínua do fio de eletrodo e ao efeito de blindagem do fluxo, tornando-o ideal para produção em larga escala e de alto volume.

Penetração profunda: O arco concentrado e a camada de fluxo protetora permitem uma penetração profunda no metal de base, tornando-o adequado para soldagem de materiais espessos com uma única passagem.

Soldas de alta qualidade: A blindagem de fluxo protege a poça de soldagem da contaminação atmosférica, resultando em soldas limpas, consistentes e de alta qualidade com defeitos mínimos.

Versatilidade: SAW pode ser usado para soldar uma ampla gama de materiais, incluindo aço carbono, aço inoxidável, e várias ligas, tornando-o adaptável a diferentes projetos e indústrias.

Requisito mínimo de habilidade do operador: Uma vez que os parâmetros são definidos, o SAW requer relativamente menos habilidade do operador em comparação com outros processos de soldagem como TIG ou MIG, reduzindo a dependência de soldadores altamente qualificados.

Potencial de automação: O SAW é adequado para automação e mecanização, o que aumenta a produtividade, melhora a consistência e reduz os custos de mão de obra.

Baixos níveis de hidrogênio: O fluxo utilizado no SAW ajuda a minimizar a absorção de hidrogênio na soldagem, reduzindo o risco de fissuração e melhorando as propriedades mecânicas da soldagem.

Distorção reduzida: A penetração profunda e a lenta taxa de resfriamento associada ao SAW resultam em menos distorção nos componentes soldados em comparação com outros processos.

Mínimo de fumos e radiação: O arco submerso e a camada de fluxo ajudam a reduzir o número de fumos e radiação emitidos durante a soldagem, criando um ambiente de trabalho mais seguro para o operador.

Eficiência econômica: O SAW é um processo de soldagem econômico devido à sua alta taxa de deposição, baixo consumo de metal de enchimento e uso eficiente do fluxo.

Essas vantagens tornam a soldagem por arco submerso uma escolha popular para muitas aplicações onde soldas de alta qualidade, produtividade e economia são essenciais. Mas, antes de considerar isso, vamos analisar as desvantagens ou limitações da soldagem por arco submerso.

Limitações da soldagem por arco submerso

Apesar dos muitos benefícios que a soldagem por arco submerso (SAW) oferece, ela também tem certas desvantagens e limitações que devem ser consideradas antes de escolhê-la para um projeto. Vamos considerar agora 10 desvantagens deste processo de soldagem.

Limitações posicionais: O SAW é principalmente limitado a posições de soldagem planas e horizontais devido à fluidez do fluxo fundido e da escória. A soldagem em posições verticais ou aéreas geralmente não é possível com equipamentos SAW padrão.

Visibilidade limitada: O arco de soldagem é submerso sob a camada de fluxo, tornando difícil para o operador monitorar diretamente a poça de soldagem e ajustar conforme necessário. Isso pode levar a possíveis defeitos se não for devidamente controlado.

Remoção de escória: A camada de escória formada na parte superior da soldagem precisa ser removida após a soldagem, o que pode ser um processo demorado e trabalhoso.

Alta entrada de calor: O SAW geralmente envolve alta entrada de calor, o que pode levar a problemas como distorção, especialmente em materiais finos ou sensíveis ao calor.

Complexidade do equipamento: Os sistemas SAW podem ser complexos e caros, especialmente para configurações automatizadas, exigindo equipamentos especializados e operadores treinados.

Manuseio de fluxo: O manuseio e descarte de fluxo pode ser confuso e requer precauções adequadas para evitar riscos ambientais e à saúde.

Limitado a metais ferrosos: SAW é geralmente mais adequado para soldagem de metais ferrosos como aço carbono, aço inoxidável e algumas ligas à base de níquel. Pode não ser a melhor escolha para outros materiais como alumínio ou titânio.

Não é ideal para soldas curtas: O tempo de configuração do SAW pode ser relativamente longo, tornando-o menos eficiente para soldas curtas ou partidas e paradas frequentes.

Risco de porosidade: Se o fluxo não for adequadamente mantido ou se houver contaminação por umidade, há risco de porosidade na soldagem.

Acesso limitado à junta: O volume da cabeça de soldagem e a necessidade de entrega de fluxo podem dificultar o acesso a espaços apertados ou confinados.

Apesar dessas limitações, a soldagem por arco submerso (SAW) continua sendo um processo de soldagem valioso para muitas aplicações devido às suas inúmeras vantagens em termos de qualidade, produtividade e custo-benefício.

A compreensão de suas vantagens e limitações permite um melhor planejamento e uma tomada de decisão informada ao selecionar o método de soldagem mais adequado para um projeto específico. Então, quais aplicações são mais adequadas para soldagem por arco submerso? Vamos agora responder a essa pergunta.

Aplicações da soldagem por arco submerso

Mais comumente, a soldagem por arco submerso (SAW) é amplamente utilizada para fabricação pesada. Agora, sob esse guarda-chuva, muitos segmentos podem ser incluídos. Vamos falar de alguns deles.

Construção naval: SAW é amplamente utilizado na construção naval para unir grandes chapas de aço e seções devido à sua alta produtividade e capacidade de lidar com materiais espessos.

Construção offshore: O SAW é empregado na construção de plataformas offshore, dutos e outras estruturas devido à sua profunda penetração e capacidade de suportar ambientes marinhos agressivos.

Fabricação de vasos de pressão: O SAW é usado para soldar vasos de pressão de paredes espessas para várias indústrias, incluindo petróleo e gás, processamento químico e geração de energia.

Construção de tubulações: O SAW é o método preferido para soldagem de tubulações longas devido à sua alta taxa de deposição e capacidade de criar juntas fortes e confiáveis.

Fabricação de aço estrutural: SAW é usado para unir vigas, pilares e outros componentes estruturais em pontes, edifícios e outras estruturas de grande porte.

Fabricação de equipamentos pesados: O SAW é usado para soldar componentes de máquinas pesadas, como equipamentos de mineração, equipamentos de construção e equipamentos agrícolas.

Fabricação de vagões: O SAW é usado para unir vários componentes de vagões, incluindo estruturas inferiores, paredes laterais e telhados.

Fabricação de torres eólicas: O SAW é usado para soldar grandes seções de torres de turbinas eólicas.

Fabricação de tanques de armazenamento: SAW é usado para construir grandes tanques de armazenamento para vários líquidos e gases.

A soldagem por arco submerso também pode ser usada para aplicações de revestimento, como revestimento rígido e revestimento, para melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão dos componentes.

Em resumo, o SAW é um processo de soldagem versátil com inúmeras aplicações em várias indústrias, principalmente na fabricação pesada, onde sua capacidade de lidar com materiais espessos, altas taxas de deposição e penetração profunda o tornam um ativo valioso.

Para se destacar no processo de soldagem por arco submerso, você precisa de equipamentos de primeira linha. Vamos dar uma olhada em algumas características do equipamento de soldagem por arco submerso mais confiável disponível.

Em poucas palavras

Em geral, a soldagem por arco submerso (SAW) é um processo de soldagem poderoso e eficiente que desempenha um papel crucial em muitas aplicações industriais. Sua capacidade de produzir soldas de alta qualidade em alta velocidade e com penetração profunda o torna uma ferramenta valiosa para fabricantes em todo o mundo.

Confira o artigo na integra: Soldagem por arco submerso: Um guia completo – Codinter Brasil