Soldagem

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- Processo por fusão (fases líquida-líquida) onde a energia é aplicada para produzir calor capaz de fundir o material de base. Diz-se neste caso que a solubilização ocorre na fase líquida que caracteriza o processo de soldagem por fusão.

- Processo por pressão (fases sólida-sólida) a energia é aplicada para provocar uma tensão no material de base, capaz de produzir a solubilização na fase sólida, caracterizando a soldagem por pressão.

- Brasagem (fases sólida-sólida) reúne um grupo de processos de união que liga metais pelo aquecimento adequado e pelo uso de um metal de adição com temperatura de fusão mais baixa do o material de base que está sendo brasado. Neste tipo de união, o metal de base nunca se funde.

No decorrer do desenvolvimento deste trabalho serão citados os principais tipos de solda, a saber: MIG/MAG, eletrodo revestido e solda oxiacitilênica.

- Origem

A arte de unir dois ou mais materiais metálicos já era conhecida desde as eras pré-históricas. Um exemplo típico é a brasagem que utiliza ligas de ouro e cobre, ou então de chumbo e estanho, empregada desde os anos 3000 ac. Obviamente, fontes de energia conhecidas naquela época restringiam-se à lenha ou ao carvão mineral, de modo que as limitações não permitiram um avanço maior das técnicas de união de metais.

Foi somente após a descoberta da energia elétrica que a soldagem teve o impulso necessário para atingir o estágio que se encontra agora. Prova disso consiste no fato de que os processos de soldagem modernamente empregados, em sua maioria, foram desenvolvidos somente a partir do fim do século XIX.

O arco elétrico de soldagem foi empregado pela primeira vez em 1885, por Bernados, que utilizou um eletrodo de grafita para obter o arco. O arco elétrico era gerado, mantendo-se o eletrodo de grafita cerca de 2mm distante do metal base, após o fechamento do circuito elétrico. Após o estabelecimento do arco, a soldagem se processava, um vez que o calor por ele gerado era suficiente para promover a fusão do metal base e do metal de enchimento, que era introduzido manualmente na poça da fusão.

Utilizando o mesmo princípio, Zerner desenvolveu, em 1889, um novo método para fundir o metal base. O processo consistia em usar dois eletrodos de grafita para o arco elétrico, que por sua vez, era defletido em direção à junta da solda, empregando-se um campo magnético de alta intensidade.

Em 1892, Slavianoff utilizava pela primeira vez na história da soldagem um eletrodo metálico que se fundia diretamente na poça de fusão. Posteriormente, o sueco Oscar Kjellberg descobriu que um eletrodo metálico, revestido por um material formando escória, melhorava sensivelmente a qualidade da junta soldada, dando assim início à era dos eletrodos revestidos, tão difundidos nos dias atuais.

Anteriormente aos trabalhos de Slavianoff e Kjellberg, que foram marcos históricos no desenvolvimento tecnológico da soldagem, há de se destacar alguns outros desenvolvimentos de grande importância. Em 1886, Thompson inventou o processo de soldagem por resistência elétrica; em 1895 Goldschmitt desenvolveu a solda Termite e, em

1901, a chama oxiacetilênica foi empregada com grande sucesso na união de materiais metálicos, por Fouché e Piccard.

Em termos práticos, pode-se considerar que os quase 20 anos compreendidos entre 1885 e 1901 constituíram a primeira fase áurea da Engenharia de Soldagem, uma vez que grande parte do desenvolvimento que levaria aos métodos de soldagem empregados atualmente teve origem naquele período.

Após um intervalo de relativa estagnação, iniciou-se, em 1926, a segunda fase áurea da tecnologia de soldagem, cabendo a Lungumir desenvolver, naquele ano, o processo de soldagem por meio de hidrogênio atômico. Logo em seguida, Hobart e Denver patentearam o processo de soldagem em atmosfera de gás inerte, cujo emprego é largamente utilizado nos dias atuais. Em 1935, Kennedy divulgava seus trabalhos sobre um método automatizado de soldagem, e que deu origem ao processo de arco submerso. Logo a automatização do processo de soldagem trouxe seus reflexos na qualidade das juntas soldadas experimentaram uma melhoria considerável. Os aperfeiçoamentos posteriores introduzidos no processo de soldagem por arco submerso acabaram por elevá-lo à posição de destaque que ocupa hoje em dia, em todos os países.

O rápido progresso da ciência e da tecnologia, a partir dos anos 50, proporcionaram um novo impulso à Engenharia de Soldagem, o que possibilitou o desenvolvimento de novas técnicas, desta vez muito sofisticadas e mais voltadas para aplicações específicas. Durante esta terceira fase áurea, vários processos foram patenteados, dentre os quais poderiam ser destacados os métodos de soldagem por pressão a frio, por atrito, em atmosfera de gás ativo ou CO2, a soldagem por eletroescória , a soldagem ultrassônica, por feixe de elétrons, a plasma , por laser e outros.

Apesar do grande número de métodos existentes, é necessário frisar que nem todos foram utilizados em toda a sua potencialidade, esperando-se que isto aconteça à medida que novas técnicas, cada vez mais precisas e perfeitas, sejam requisitadas para a construção de estruturas cada vez mais complexas.

- Principais processos de soldagem

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- Soldagem MIG/MAG

São processos em que um eletrodo é continuamente alimentado numa solda, com velocidade controlada, enquanto um fluxo contínuo de um gás inerte ou ativo envolve a zona de solda, protegendo-a da contaminação pelo ar atmosférico.

O conceito básico de GMAW foi introduzido nos idos de 1920, e tornado comercialmente viável após 1948. Inicialmente foi empregado com um gás de proteção inerte na soldagem do alumínio. Consequentemente, o termo soldagem MIG foi inicialmente aplicado e ainda é uma referência ao processo. Desenvolvimentos subsequentes acrescentaram atividades com baixas densidades de corrente e correntes contínuas pulsadas, emprego em uma ampla gama de materiais, e o uso de gases de proteção reativos ou ativos (particularmente o dióxido de carbono, CO2) e misturas de gases. Esse desenvolvimento posterior levou à aceitação formal do termo GMAW – Gas Metal Arc Welding para o processo, visto que tanto gases inertes quanto reativos são empregados. No entanto, quando se empregam gases reativos, é muito