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Soldagem por fricção

Princípios do processo

A norma DVS 2909 declara a soldagem de fricção um grupo de procedimentos de soldagem a pressão.  Pelo menos uma das partes deve ser rotacionada simetricamente a outra parte. Devido à rotação (na maioria das aplicações apenas uma junta rotaciona) você tem um movimento relativo entre as juntas.

Variáveis da Solda por fricção

Figura 2: Diferentes parâmetros do processo em função do tempo, soldagem por arraste (norma DVS 2909)

Figura 4: Diferentes parâmetros do processo em função do tempo, soldagem por inércia (norma DVS 2909)

Tipos e métodos de solda por fricção

Figura 7:          

a) Soldagem por fricção com uma peça girando e outra sofre força axial.

b) Soldagem por fricção com uma peça girando e sofre força axial, simultaneamente, e outra fixa.

c) Soldagem por Fricção com três peças. Uma é fixa e as outras giram e sofrem força axial contra a peça do centro.

Parâmetros

Parâmetros importantes

– Números de rotações ou velocidade periférica

– Força de atrito, o tempo de fricção, redução do comprimento axial durante o processo de atrito

– Força de forjamento axial, o tempo de forjamento, redução do comprimento axial durante o processo de forjamento

Dependendo do método de soldagem de atrito que você obtém parâmetros adicionais:

– Inércia de massa, momento de freio, momento de contato

Materiais Soldáveis

Combinação de muitas ligas diferentes para a soldagem por Fricção

Figura 10: Tabela de combinações de metais e sua capacidade para ser soldada

Secções Soldáveis

Não é necessário ter a mesma secção da área a combinar. É possível combinar uma peça retangular com uma peça circular.

Figura 11: Perfil das secções soldáveis

Vantagens e Desvantagens

    Vantagens:

    1. Pouco material desperdiçado
    2. Curto tempo de soldagem
    3. Sem emissões nocivas (fumaça, esguichos…)
    4. Boa produtibilidade e controle do processo de soldagem
    5. Não necessita de metal de adição
    6. Fácil para integrar o processo de soldagem com uma linha de produção
    7. Alta precisão na união das peças

    Desvantagens:

    1. Uma das peças deve estar alinhada simetricamente com a outra
    2. Solda elétrica
    3. Comprimento restrito
    4. Alto custo de aquisição
    5. As dimensões das juntas são limitadas
    • Exemplos de aplicações

    Soldagem por Fricção é usado em diferentes peças da produção industrial

    • Vasos de Pressão
    • Cilindros Hidráulicos
    • Válvulas (motor de carros)
    • Pinos Roscados
    • Ferramentas

    Literatura

    Soldagem por Arco Magnético – Soldagem por Indução

    Princípios do Processo

    A soldagem por indução pertence ao método de soldagem com arcoe pressão.

    Parâmetros

      Parâmetros Importantes:

      1. Corrente de soldagem
      2. Corrente da bobina magnética
      3. Tempo de soldagem
      4. Força de ajuste
      5. Quantidade de gás de proteção

      Para a) e b)

      Utiliza-se para aperfeiçoar a ignição e a temperatura do processo, isto é possível alterando a corrente de soldagem e a corrente da bobina magnética (corrente programada)

      Para c) O tempo de soldagem começa no momento que se afastam e termina após o momento da fusão.

      Para d) O momento da fusão deve ser feito com uma força definida. A força depende da área das peças a serem soldadas.

      Um parâmetro importante é a velocidade da fusão.

      Para e) A quantidade de gás de proteção dependem dos materiais utilizados

        O tipo dos gases de proteção utilizados tem uma grande influência no(a):

        – Estabilidade do arco

        – Produtividade

        – Abertura do arco

      Soldabilidade

        Para uso da soldagem por indução três características devem ser verdadeiras.

        1. A secção transversal de soldagem deve ser de formato tubular para garantir um constante aquecimento.
        2. A secção transversal de soldagem deve estar em contato para ser possível a rotação do arco entre a superfície de trabalho.
        3. O material de soldagem deve ter condutividade elétrica e deve ser fundível.

        Materiais Soldáveis

        Seguindo as combinações de materiais é possível soldar:

        Figura 6: Combinações de quais materiais são soldáveis por arco magnético

        Aplicações em Materiais

        A técnica da soldagem por indução para juntas entre 0,7 e 5 mm de espessura de parede e diâmetro entre 5 e 300 mm.

        • Vantagens e Desvantagens

        Vantagens:

        Soldas precisas de juntas de pequena espessura
        Menor susceptibilidade contra trincas na área da soldaUma grande quantidade de carbono e aços de usinagem rápidaBoa automatizaçãoCurto tempo de soldagem
        Não há necessidade de metal de adição

            Desvantagens:

            1. Possível somente em soldagem de tubos de secção transversal
            2. Redução do comprimento por causa do processo de ajuste
            3. Redução da dureza e resistência de aço duro e temperado na ZTA
            4. A superfície de solda não deve ser revestida
            • Aplicações na Indústria

            Eixo traseiro, virabrequim, corpo de filtros, linguetas trefiladas, colunas de direção.

            Bibliografia

            Soldagem de Pinos

            Princípios do processo

            Soldagem de pinos pertence ao grupo de soldagem sob pressão, (Exceção: Soldagem de pino por fricção)

            Existem dois tipos diferentes de métodos de soldagem de pino

            – Soldagem a arco de pinos sob pressão

            – Soldagem de pinos por descargas de capacitores

            Soldagem a arco de pinos sob pressão (BH)

            A soldagem a arco de pinos sob pressão é principalmente utilizada para a soldagem em formato de pino, pinos metálicos para materiais de base metálica.

            Existem três diferentes faixas, dependendo do tempo de soldagem:

            Tempo de soldagem > 100 Ms : soldagem de pino usual (BH 100)

            Tempo de soldagem 10-100 Ms          : curto ciclo de soldagem de pino (BH 10)

            Tempo de soldagem < 10 Ms  : descarga de capacitor soldagem de pino (BH 5)

            Parâmetros

            Os parâmetros requeridos dependem do diâmetro do pino e o perfil ou cabeça do pino.

            Valores orientadores para a corrente de soldagem e tempo de soldagem podem ser aproximadamente calculados pelas seguintes equações:

            I (A) = 80 x d (mm), diâmetro do pino até 12 mm

            I (A) = 90 x d (mm), diâmetro do pino de 12 a 25 mm

            T (s) = 0,04 x d (mm)

            Os parâmetros exatos são mostrados nas figuras 4 e 5.

            Equipamento de soldagem para a soldagem a arco de pinos sob pressão

            O bocal cerâmico é utilizado para a solda de conformação e proteção e deve ser removido após a soldagem.

            Peculiaridades

            Se a massa do grampo é fixada de forma imprópria ou massas magnéticas estão em uma distância curta para a área de soldagem a arco é desviado para fora de sua direção vertical. O efeito é chamado de sopro magnético.

            Materiais Soldáveis

              Soldagem a arco de pinos sob pressão permite a união de aço não ligado e ligado, aço inoxidável e aço resistente, alumínio e ligas de alumínio.

              Soldagem de pinos com ponta de ignição

              a) A fixação do pino dentro do suporte de pino
              b) Ligar a tensão para a ignição do arco
              c) O arco se espalha ao longo da face do pino d) Recalcamento e solda final

              Parâmetros

              Potência conectada: até 1 KVA
              Capacidade do capacitor: 0,05 – 0,2 F
              Tempo de soldagem (arco): 0,4 – 0,6 Ms

              Máquinas de soldagem para a soldagem de pino com ponta de ignição

              As máquinas de solda geralmente são portáteis, parciais ou totalmente mecanizadas.

              Peculiaridade

              A soldagem de pinos com ponta de ignição não precisa bocal cerâmico.

              Materiais soldáveis

              A soldagem de pinos com ponta de ignição permite a soldagem de ligas de ferro sem chumbo, alumínio, cobre e bronze.

              O efeito do calor é muito baixo, de modo que geralmente mostra o lado oposto, sem marcas em sua superfície.

              Folga inicial do capacitor na soldagem de pinos

              A folga inicial do capacitor não é quase utilizada na prática na soldagem de pinos.

              Vantagens e Desvantagens

              Vantagens:

              1) soldabilidade de diferentes combinações de materiais
              2) Tempo curto de soldagem
              3) Adaptável a automação
              4) Soldabilidade dos pinos em cantos (BH)

              Desvantagens:

              1) Falta de fusão, devido à ação de sopro
              2) A preparação da superfície deve ser muito cuidadosa
              3) Para evitar a cristalização o contato entre o suporte do pino e o pino deve estar limpo livre de óxidos.
              4) Solda de bulbo

              Aplicações

              Bibliografia

              Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
              torne-se um engenheiro ou um especialista internacional de soldagem IIW IWE IWS

              Entre em contato por: +55 (11) 91713-0190 / 96378-0157 / treinasolda@infosolda.com.br / Infosolda@infosolda.com.br

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