Três Grandes Processos

GAV, GTAW e SOLDAGEM A TORCHA

Há dezenas de processos de soldagem, mas três dominam o comércio. Cada um tem suas vantagens e desvantagens.

GAV (Soldagem por Arco Gás Metálico): Um processo alimentado a fita. A máquina alimenta uma bobina de fita enchimento através do canhão enquanto um gás protetor (geralmente uma mistura de argônio-CO2) protege o poço de solda da contaminação. A GAV é rápida, fácil de aprender e ótima para trabalho de produção em aço e alumínio. É o processo padrão em manufatura e lojas de conserto de automóveis.

GTAW (Soldagem por Arco de Tungstênio Gás): O processo de precisão. Um eletródo de tungstênio não consumível cria o arco e o soldador alimenta o fio enchimento com a mão contrária. Um gás protetor de argônio puro. A GTAW produz os soldados mais limpos e precisos e é necessário para aeroespacial, aço inoxidável para alimentos e tubulação fina. É o mais lento dos três e o mais difícil de dominar.

Pincel (Solda de Arco Protegido por Chapa - SMAW): O cavalo de batalha. O eletrodode fluxo-coberto derrete e deposita metal de preenchimento enquanto o fluxo cria seu próprio gás de blindagem e camada de escória. Não é necessário garrafa de gás externa. O pincel funciona ao ar livre em vento e chuva, em metais rústicos ou sujos e em espaços apertados. Os soldadores de tubulações, ferreiros estruturais e equipes de reparos confiam nele.

O processo correto depende do metal, da junta, do ambiente e do padrão de qualidade.

Escolhendo o Processo Correto

Uma oficina de fabricação recebe três trabalhos em uma semana. O primeiro trabalho é soldar tubos de aço inoxidável para uma usina de processamento de alimentos: as soldas devem ser perfeitamente limpas sem contaminação. O segundo trabalho é reparar uma viga de aço quebrada em uma ponte ao ar livre em janeiro com vento. O terceiro trabalho é soldar 200 suportes de aço mole idênticos em uma linha de produção.

Física do Arco Elétrico

O que acontece quando você aciona um arco

O arco de solda é uma descarga elétrica sustentada através de um vazio entre o eletrodode e o componente de trabalho. Quando o circuito é fechado, a corrente flui através do gás no vazio, ionizando-o em plasma: o quarto estado da matéria.

Esse plasma atinge temperaturas entre 6.000 e 10.000 graus Fahrenheit, muito acima do ponto de fusão do aço (cerca de 2.500 F). O calor intenso cria uma poça de solda: uma pequena poça de metal derretido no componente de trabalho.

A zona afetada pelo calor (HAZ): A área que circunda a poça de solda que não derrete, mas é quente o suficiente para alterar a microestrutura do metal. A HAZ pode se tornar frágil ou enfraquecida se o soldador aplicar muito calor ou mover-se muito lentamente. Controlar a entrada de calor é uma das habilidades mais importantes na solda.

Gás de Proteção: O metal derretido reage violentamente com o oxigênio e o nitrogênio do ar. A oxidação cria porosidade (pequenas bolhas de gás presas na solda) e enfraquece a junção. O gás de proteção, argônio, CO2 ou uma mistura: desloca a atmosfera em torno do poço de solda, mantendo-o limpo.

Sem proteção, a solda absorve gases atmosféricos e o resultado é uma solda porosa, quebradiça e estruturalmente sem valor. Cada processo de solda tem uma forma de proteção: gás externo em MIG e TIG, revestimento de fluxo em Solda a Ferro de Ar.

Por que a Proteção Importa

Um soldador está usando MIG em uma tábua de aço inoxidável ao ar livre. Um forte golpe de vento sopra sobre o local de trabalho. A chama parece normal, mas quando o soldador raspa a espirra e inspeciona a barra, ela está cheia de pequenos buracos e parece áspera e porosa.

Controle de Calor

Dois soldadores fazem a mesma junção em tábuas de aço idênticas. O soldador A se move rapidamente com amperagem moderada. O soldador B se move lentamente com alta amperagem, aplicando muito mais calor no metal.

Ambas as soldas parecem aceitáveis na superfície, mas a tábua do soldador B está torcida e dobrada, e o metal ao lado da solda está descolorido e quebradiço.

Cinco Junções Básicas

Como Peças de Metal se Unem

Toda conexão soldada começa com a forma como as peças estão posicionadas em relação uma à outra. Existem cinco configurações básicas de junções.

Junção de costas: Dois pedaços colocados uma ao lado do outro, na mesma placa. Usado em placas e tubulações. A junção mais comum em trabalho estrutural e de pressão. Geralmente requer arredondamento (afeiamento de ângulo nas bordas) para permitir penetração total em materiais grossos.

Junção de sobreposição: Dois pedaços se sobrepõem. Simples, forte em cisalhamento, comum em folhas de metal e trabalho de autopeças.

Junção T: Um pedaço posicionado perpendicular a outro, formando uma T. A solda geralmente é um soldo de filé na intersecção.

Junção de esquina: Dois pedaços se encontram em um ângulo reto ao longo de suas bordas, formando um L. Usado em estruturas, caixas e embalagens.

Junção de borda: Dois pedaços posicionados paralelamente com suas bordas alinhadas. Principalmente usado em folhas de metal finas e aplicações de baixa tensão.

Soldos de filé são soldas triangulares depositados no canto interno de uma junção T, junção de sobreposição ou junção de esquina. Soldos de fenda preenchem uma fenda preparada (afeiamento) entre duas peças em uma junção de costas.

Símbolos de soldagem em planilhas de desenho mostram ao soldador exatamente qual tipo de solda fazer, seu tamanho, comprimento e localização. O símbolo básico fica sobre uma linha de referência com uma seta apontando para a junção. O símbolo do tipo de solda fica na linha de referência: abaixo da linha significa soldar no lado do pontapé, acima da linha significa soldar no outro lado.

Lendo o Trabalho

Um engenheiro estrutural lhe envia um desenho para uma mesa de aço em forma de estrutura. Quatro pernas feitas de tubo quadrado devem ser soldadas a uma placa plana superior. As junções onde as pernas se encontram com a parte de baixo da placa suportarão o peso total de qualquer objeto colocado na mesa.

Riscos de Soldagem e Proteção

Os Inegocíaveis

A soldagem produz riscos que podem causar lesões permanentes ou morte. A segurança não é opcional: é a primeira habilidade que todo profissional de solda domina.

Rádio UV e infravermelho: A arcada emite luz ultravioleta intensa que causa olho de solda (fotokeratite), que parece areia nos olhos e pode causar cegueira temporária. Exposição prolongada causa queimaduras na pele semelhantes a queimaduras sérias do sol. É obrigatório usar um capacete de solda com lente de proteção correta (tênue 10-13 para soldagem de arco). Os capacetes auto-escurecedores mudam de uma luz clara para uma luz de soldagem em milissegundos quando a arcada atinge o arco.

Fumos e ventilação: A soldagem vaporiza metais, fluxo e revestimentos, produzindo fumos que contêm compostos tóxicos como manganês, cromo, zinco e outros. Aço galvanizado (coberto com zinco) produz fumos de óxido de zinco que causam febre dos fumos de metal, sintomas semelhantes à gripe que aparecem horas após a exposição. Os fumos de aço inoxidável contêm hexavalente cromo, um carcinógeno conhecido. É necessário um ventilação adequada, extração de fumos ou um respirador.

Perigos elétricos: As máquinas de solda entregam corrente alta em tensão relativamente baixa, mas a tensão de abertura de circuito (normalmente de 60 a 80 volts) pode fornecer um choque fatal em condições húmidas. Nunca soldar em água parada. Inspecione os cabos e conexões para danos. Sempre aterre corretamente o objeto de trabalho.

Fogo e queimaduras: Espinhos e metal derretido viajam até 35 pés. Limpe a área de materiais inflamáveis. Use roupas de proteção contra chamas, luvas de couro e botas de couro. É necessário um vigia de incêndio quando a soldagem está perto de materiais combustíveis.

Resumo de EPI: capacete de solda (tênue correta), óculos de segurança, luvas de couro, jaqueta ou mangas resistentes ao fogo, botas de couro, proteção auricular em espaços fechados e um respirador quando a ventilação é insuficiente.

Decisões de Segurança

Chega a um local de trabalho para soldar uma reparação em uma barra de segurança de aço dentro de uma pequena sala mecânica. A sala não tem janelas e possui apenas uma porta. Há caixas de papelão e panos oleosos armazenados na esquina, a cerca de 10 pés do local da solda. O chão possui algumas poças de água devido a uma recente fuga de tubulação.

Onde a Solda Leva

Carreiras em Solda e Certificação

A solda não é apenas uma carreira: é uma plataforma que abre portas para dezenas de especializações, muitas delas de alto rendimento e em constante demanda.

Soldador de tubulação de pipeline: Une seções de tubulações de óleo, gás e água no campo. Geralmente utiliza solda com ponta de chumbo ou solda de descida em aço carbono. Os soldadores de tubulação viajam constantemente e recebem salários a mais. Um soldador habilidoso de tubulação pode ganhar mais de 100.000 dólares por ano.

Soldador subaquático (soldador hiperbárico): Solda em plataformas offshore, cascos de navios e infraestrutura subaquática. Combina certificação de mergulho comercial com habilidades de solda. Uma das especializações de solda mais bem paga e mais perigosa.

Soldador aeroespacial: Solda aeronaves e espaçonaves usando TIG em ligações exóticas como titânio, Inconel e alumínio-lítio. Altos padrões de precisão e higiene. Cada solda é inspecionada e documentada.

Ferramenteiro- soldador estrutural: Solda aço estrutural em edifícios, pontes e equipamentos pesados. Geralmente trabalha a altura em conexões de viga.

Certificação: A Sociedade de Soldagem Americana (AWS) administra os testes de qualificação de soldadores. O teste mais comum é o código de solda estrutural AWS D1.1. Passar no teste de certificação significa que você soldou uma amostra de teste que foi dobrada ou radiografada e passou na inspeção. As certificações são específicas para processo, posição e material, ou seja, uma certificação para MIG em chapas não cobre TIG em tubos.

Começando: Programas de colégio comunitário de soldagem (6 meses a 2 anos), programas de escola técnica e aprendizagem de sindicato (normalmente 3-5 anos com treinamento pago na área de trabalho) são os principais pontos de entrada. As aprendizagens combinam instrução de sala de aula com soldagem real em um mestre.

Planejando Sua Rota

Conecte a Soldagem ao Seu Futuro

Agora você conhece os principais processos de soldagem, a física do arco, como as junções são projetadas e a disciplina de segurança exigida na profissão.