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A SOLDADURA POR ARCO COM ELÉCTRODOS REVESTIDOS

(M.M.A. Manual Metal Arc)

A soldadura por arco com eléctrodos revestidos é um processo manual no qual a fonte térmica é composta pelo arco eléctrico que ao disparar entre o eléctrodo revestido (sustentado pela pinça porta-eléctrodo) e a peça a soldar (material base), desenvolve o calor que provoca uma rápida fusão do material base e do eléctrodo (material de adição).

  1. Elétrodo
  2. Alma
  3. Revestimento
  4. Escória
  5. Proteção gasosa
  6. Arco de soldadura
  7. Baho de fusão  
  8. Material de base

/ O CIRCUITO DE SOLDADURA

O circuito de soldadura é composto essencialmente pelos elementos a seguir:

  1. GENERADOR DE CORRENTE
  2. PINÇA PORTA-ELÉCTRODO
  3. PINÇA DE MASSA
  4. ELÉCTRODO REVESTIDO

1. GERADOR DE CORRENTE

O gerador de corrente tem a tarefa de alimentar o arco eléctrico, presente entre o material base e o eléctrodo, através da saída de uma quantidade suficiente de corrente para mantê-lo aceso. A soldadura por eléctrodo baseia-se no princípio da corrente constante, isto é, a corrente distribuída pelo gerador não deve mudar quando o operador movimenta o eléctrodo em relação à peça.

A característica construtiva da fonte, portanto, é de forma a manter a corrente sem variação na presença de variações do comprimento do arco devidas à aproximação ou afastamento do eléctrodo: quanto mais constante for a corrente, mais estável será o arco, facilitando, portanto, o trabalho do operador. No seu interior geralmente há um dispositivo de regulação da corrente de soldadura, do tipo mecânico (shunt magnético ou reactância saturável) ou electrónico (sistemas com SCR ou sistemas por inversor). Esta é a distinção que permite de classificar os aparelhos de soldar por eléctrodo em três famílias, em função de sua tecnologia construtiva: aparelhos de soldar electromecânicos, aparelhos de soldar electrónicos (com SCR), aparelhos de soldar por inversor.

A polaridade da corrente de saída do gerador identifica mais duas categorias de pertinência:

GERADOR EM CORRENTE ALTERNADA AC (ALTERNATING CURRENT)

A corrente de saída do gerador assume a forma de uma onda senoidal, que muda a sua polaridade em intervalos regulares, com frequência de 50 ou 60 ciclos por segundo (Hertz). Ela é obtida mediante um transformador, que permite de converter a corrente de rede em uma corrente apropriada de soldadura. É própria dos aparelhos de soldar electromecânicos.

GERADOR EM CORRENTE CONTÍNUA DC (DIRECT CURRENT)

A corrente na saída do gerador apresenta uma forma de onda contínua, obtida através de um dispositivo, o rectificador, situado a jusante do transformador, que permite a conversão da corrente de alternada para contínua. Esta saída é típica dos geradores com SCR e com inversor.

No caso em que o circuito de soldadura seja composto por um gerador de corrente contínua (DC), pode ser introduzida mais uma classificação em função da modalidade de conexão dos pólos da fonte de soldadura ao material a soldar:

  • Ligação em polaridade directa
    A ligação em polaridade directa ocorre conectando o cabo de pinça (com pinça porta-eléctrodo) ao pólo negativo (-) da fonte de soldadura e o cabo de massa (com pinça de massa) ao pólo positivo (+) da fonte. O arco eléctrico concentra o calor produzido na peça favorecendo a sua fusão. Dessa forma a alma do eléctrodo ao fundir deposita-se e penetra na junção a soldar.

 

  • Ligação em polaridade inversa
    A ligação em polaridade inversa ocorre conectando o cabo de pinça (com pinça porta-eléctrodo) ao pólo positivo (+) da fonte de soldadura e o cabo de massa (com pinça de massa) ao pólo negativo (-) da fonte. O calor do arco eléctrico concentra-se mais na extremidade do eléctrodo. Cada tipo de eléctrodo exige um andamento específico de corrente (AC ou DC) e no caso do DC uma polaridade específica: a escolha do eléctrodo, portanto, é condicionada também pelo tipo do gerador utilizado. Uma utilização errada causa problemas na estabilidade do arco e consequentemente na qualidade da soldadura.

2. PINÇA PORTA-ELÉCTRODO

A pinça porta-eléctrodo tem a função primária de suportar o eléctrodo garantindo um bom contacto eléctrico para a passagem da corrente; para além disso, deve garantir um isolamento eléctrico suficiente com relação ao soldador.

 

 

 

 

3. PINÇA PORTA-ELÉCTRODO

A pinça porta-eléctrodo tem a função primária de suportar o eléctrodo garantindo um bom contacto eléctrico para a passagem da corrente; para além disso, deve garantir um isolamento eléctrico suficiente com relação ao soldador. O borne de massa é um dispositivo que garante, através do cabo de massa, o fecho da ligação eléctrica entre a fonte de soldadura e a peça a soldar. O cabo de pinça permite a ligação entre a pinça porta-eléctrodo e o gerador.

 

 

4. ELÉCTRODO REVESTIDO

O eléctrodo revestido é composto por uma alma e por um revestimento os quais têm tarefas diferentes mas complementares: a alma tem principalmente a função de condutora de corrente para a alimentação do arco e de adição do material para o enchimento da junção enquanto o revestimento tem a função primária de proteger o banho de fusão e estabilizar o arco.

Descubra mais

/ OS DISPOSITIVOS DE ARC FORCE, HOT START, ANTI-STICK

Para facilitar o uso dos geradores de soldadura, pode haver no seu interior dispositivos especiais caracterizados pela terminologia indicada a seguir.

O dispositivo de arc force facilita a transferência das gotas de material fundido do eléctrodo ao material a soldar, prevenindo o desligamento do arco quando ocorre o contacto, através das próprias gotas, entre eléctrodo e banho de fusão.

O dispositivo de hot start facilita a ignição do arco eléctrico, fornecendo uma sobrecarga de corrente, a cada reinício da soldadura.

O dispositivo anti-stick desliga automaticamente o gerador de soldadura, quando o eléctrodo cola no material a soldar, permitindo a sua remoção manual, sem estragar a pinça porta-eléctrodo.

/ A SOLDADURA DOS MATERIAIS EM MMA

Se a composição do aço for facilmente reconhecível, podem ser utilizados os eléctrodos rútilos, pela sua maior facilidade de ignição, de soldadura e pela boa estética do cordão. Na prática, a soldadura dos aços com médio, elevado conteúdo de carbono (>0,25%) pode provocar a formação de defeitos estruturais; é recomendada a aplicação do processo com eléctrodo sobretudo para a soldadura de junções com espessuras médio-grandes e utilizando eléctrodos básicos: nesse caso obtém-se uma elevada qualidade da soldadura junto com uma boa resistência à ruptura. A soldadura de tubos de aço ocorre utilizando eléctrodos celulósicos, onde é necessária uma penetração elevada e um bom processamento do eléctrodo. É sempre recomendada a chanfradura, com ângulo do chanfro suficiente para uma quase completa introdução do eléctrodo na encalcadeira. Com referência aos materiais especiais como aços inoxidáveis, alumínio e suas ligas, e ferro fundido, são utilizados eléctrodos específicos.

Os aços inoxidáveis são soldados em corrente contínua (DC) com polaridade inversa; são utilizados eléctrodos específicos, que se diferenciam pela composição metalúrgica do material a soldar (presença do cromo (Cr) e do níquel (Ni) em percentuais variáveis).

O alumínio e as ligas leves são soldados em corrente contínua (DC) com polaridade inversa. A máquina deve ser equipada com uma dinâmica de ignição bem elevada para garantir o acendimento do eléctrodo. Nesse caso também são utilizados eléctrodos especiais, que se diferenciam pela composição metalúrgica do material a soldar (presença do magnésio (Mg) e do silício (Si) em percentuais variáveis).

O ferro fundido é soldado em corrente contínua (DC) com polaridade inversa; a maior parte das estruturas e órgãos mecânicos em ferro fundido são efectuadas por fusão, portanto, a soldadura é utilizada para corrigir eventuais defeitos de fusão e para reparações. São utilizados eléctrodos específicos e o material base deve ser aquecido adequadamente antes da utilização.