A soldagem em chapas finas é uma aplicação bastante complicada, pois, é necessário criar uma união estável, com uma espessura de material fino. Este tipo de procedimento exige experiência, habilidade e equipamento de solda que ofereça um arco de solda estável.
Este tipo de soldagem parece ser difícil, não é mesmo? Para te auxiliar, nós da Aventa, iremos dar algumas dicas de como soldar em material de espessura fina.
A produção de chapa de material fino, corresponde a uma grande parcela da indústria. A fabricação deste material, inclui uma diversidade de formato de tubo, ângulo e chapa fina. Normalmente, a espessura deste material é de até ¾, e, usualmente é fabricado em aço inoxidável, aço carbono, galvanizado ou alumínio.
Para determinar qual é o melhor processo de soldagem, deve fazer os seguintes questionamentos: Qual é o tipo de material base? A espessura? Qual a condição ou limpeza? Posição de soldagem? e por fim, qual o equipamento de soldagem disponível e a habilidade do soldador?
Antes de realizar o processo de soldagem, deve sempre se lembrar de utilizar o equipamento de proteção individual adequado (EPIs), este item é muito importante, principalmente na soldagem de aços inoxidáveis ou galvanizados.
O objetivo ao soldar um material de espessura fina, é minimizar a distorção e respingo, evitar ZTA e produzir uma solda homogênea com fusão apropriada.
Caso o material seja um aço carbono, existe uma grande variedade de opções, mas, se a peça ou chapa for mais fina, é recomendado o processo GMAW-MIG/MAG, no modo de transferência de curto-circuito, classificação E70-S2, S3 ou S6 DE 0.8 mm e gás de proteção com mistura de 75% argônio - 25% CO².
Em material de até 3/16, deve considerar um arame com diâmetro de 1.0 mm.
O processo GMAW-MIG/MAG com arco pulsado, também pode ser utilizado com um gás de proteção com alto teor de argônio, a sua característica é: 95% AR - 5CO² ou argônio/oxigênio.
Entretanto, o material que é capaz de executar o processo GMAW-MIG/MAG com arco pulsado, é mais caro, porém, oferece benefícios atrativos. Outra característica deste tipo de processo, é o maior controle sobre o arco de soldagem, garantindo baixo respingo e uma ampla gama de parâmetros operacionais.
Quando for soldar no modo curto-circuito, é recomendado usar um leve arrasto, ou um ângulo neutro da tocha em relação à direção do percurso, com isso, você garante uma baixa quantidade de respingos.
Já para a soldagem por pulso, é recomendado empurrar ou arrastar a poça de solda, com isso, você determina qual a melhor aderência do cordão de solda. Outra dica importante é, não deve voltar atrás na poça(carregar a mão), pois, isso nega o recurso de pulso.
Outra opção que também é válida, é a soldagem com arame tubular (FCAW), mas, este processo não é ideal, por produzir uma camada de escória protetora, que necessita ser removida após a soldagem.
Este processo, também possui uma menor taxa de eficiência quando comparado com o GMAW-MIG/MAG, além disso, produz maiores níveis de fumos e respingos de solda.
É necessário ressaltar que o uso de um arame de diâmetro menor, irá ajudar a manter a entrada de calor baixa, deste modo, o processo com arame tubular, é bastante benéfico para a soldagem no local de trabalho, com a utilização de um arame auto protegido (FCAW-S). Consequentemente, não é necessário o uso do gás de proteção externa.
Na maioria dos casos, os arames funcionam com uma corrente contínua negativa, deste modo, a maior parte do calor é gerada no consumível e não no material base. O processo GMAW-MIG/MAG, em contrapartida, utiliza a corrente contínua positiva, o que gera a maior parte do calor no material base.
O processo de soldagem TIG, funciona muito bem para aplicação de soldagem de baixo volume ou alta qualidade, pois, entre os benefícios desse processo, estão: soldas de alta qualidade, sem respingos e a melhor fusão possível.
Em alguns casos, não é necessário utilizar um metal de adição, pois, o ajuste da junta determinará isso.
É muito importante recordar que este processo, exige um maior grau de habilidade do soldador, para ajudar a minimizar a distorção, é recomendado utilizar um eletrodo de tungstênio pequeno, por exemplo, 3/32 pol. de diâmetro. Para utilizar, deve preparar até um ponto fino na direção paralela ao comprimento do tungstênio, é recomendado usar 100% de argônio como gás de proteção.
Em algumas aplicações, será necessário utilizar a soldagem com sistema de purga de gás nas juntas, para isso, deve escolher um eletrodo de pequeno diâmetro, e usar baixa corrente, além de manter uma velocidade de deslocamento rápida, para produzir uma boa solda nas posições plana e horizontal, de um modo geral.
Caso você realize a soldagem apenas na posição vertical, deve aumentar a corrente de soldagem em aproximadamente 25%, e fazer a soldagem na progressão vertical ascendente. Neste modelo, é necessário ter alguma prática, mas, pode produzir uma solda com qualidade assegurada.
O método mais usado, é a soldagem na posição vertical, porém, este procedimento não é recomendado para materiais finos.
O aço inoxidável, possui técnicas e estratégia de soldagem semelhantes às do aço carbono, para este processo, o ideal é o método GMAW-MIG/MAG pulsado, mas, caso somente esteja disponível a soldagem TIG, é necessário uma fonte de excelente estabilidade de arco e com recursos.
A principal diferença é combinar o metal de adição adequado ao material base, para soldar aço inoxidável 304, é recomendado utilizar um metal de adição 308.
Entretanto, a soldagem em um aço 316, é indicado o uso de um metal de enchimento 316, e para soldar aço inoxidável a aço carbono, deve utilizar o metal de adição 309.
Já para fazer uma mistura apropriada de gás de proteção, para o aço inoxidável GMAW-MIG/MAG, deve possuir um alto teor de argônio, com 98% de argônio, 2% de oxigênio ou CO². Há também misturas de gases ternária e binária, que utilizam outros gases com nitrogênio ou hélio, são uma solução nada barata.
Enquanto que o FCAW em aço inoxidável e aço carbono, requerem 100% de CO², ou uma mistura de 75% de argônio e 25% de CO².
A preparação em uma soldagem em alumínio é muito importante, pois, todos os processos de soldagem se beneficiam de uma junta de solda com limpeza total.
Contudo, o alumínio é único, pois, tem uma camada de óxido pesado, que possui um ponto de fusão mais alto que o material base. Deste modo, deve preparar a junta escovando a camada de óxido e usando um solvente para limpá-lo, este procedimento irá produzir uma solda sem contaminação.
O alumínio normalmente requer um metal de enchimento ER4043 / ER4047 ou ER5356. É importante de sempre certificar de combinar o metal de adição ao material base.
Já o método GMAW-MIG, as misturas de gás de proteção com 50% de hélio, e uma balança de argônio, são recomendados, entretanto, possui um alto custo. Caso deseja ter um ótimo custo/benefício, outra opção é utilizar 100% de argônio e um eletrodo de diâmetro pequeno e 2% de tungstênio.
A soldagem galvanizada, possui o mesmo método que a soldagem de aço carbono, a única diferença está na camada de zinco na superfície, pois, não é propícia ao processo de soldagem, além disso, produz solda com porosidade e aparência contaminada do cordão.
No processo GMAW-MAG, é indicado escolher um gás de proteção com alto teor de CO², por exemplo, uma mistura de 75% de argônio e 25% de CO².
Por ser um gás ativo, o dióxido de carbono possui alguns benefícios, como o auxílio na ação da limpeza da poça de solda, e a prevenção de porosidade, além disso, quando utiliza a voltagem um pouco mais alta e velocidade de deslocamento mais lento, irá fornecer um tempo suficiente para que a poça de solda não sofra instabilidade.
Outra alternativa, é usar um arame tubular de diâmetro menor, como uma proteção dupla, este arame usa um fluxo interno para produzir uma camada de escória protetora e um gás de proteção para limpar e proteger a poça de solda solidificante.
A vantagem deste processo é a melhor aparência do cordão e de integridade de solda, pois, este procedimento possui dois métodos de limpeza.
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