O que é soldagem?

Introdução

A soldagem é o mais importante processo de união de metais usado industrialmente. Apresenta aplicações muito variadas que abrangem deste a construção de itens simples, de baixa sofisticação, muitas vezes usados em aplicações de pouca responsabilidade, até estruturas e componentes sofisticados que, caso falhem, podem colocar em risco a vida humana, causar danos ao ambiente e gerar enormes prejuízos.

Pontes, navios e vasos de pressão são exemplos de equipamentos fabricados por soldagem. A soldagem também possui uma influência significativa no custo e no desempenho desses produtos.

Em muitas dessas aplicações, a soldagem pode complementar ou competir com outros processos de união (união mecânica, colagem e outros) e de fabricação (como a fundição, conformação mecânica e a usinagem), sendo importante, para o sucesso da aplicação, a correta escolha e aplicação do(s) processo(s) de soldagem a ser(em) usado(s).
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Definição de soldagem

Após muita pesquisa e reflexões, veja abaixo minha definição e resposta para a pergunta “O que é soldagem?”:
A soldagem é a operação de união, revestimento ou reparo de peças, que visa obter a continuidade das propriedades físicas e químicas na junta soldada.
O termo “continuidade” aqui empregado é necessário para diferenciar a soldagem dos outros métodos de fabricação como a brasagem e a colagem.

Se você tiver interesse em saber mais sobre as diversas definições de soldagem existentes e as críticas a cada uma delas, por favor assista ao meu video sobre "o que é soldagem" neste artigo.

Representação simplificada da soldagem:

O que é solda?

A solda nada mais é do que o resultado da soldagem, ou seja, o material ou ligações resultantes dessa operação.  Embora possa ser considerado como incorreto, é comum usar a palavra solda para expressar o processo, por exemplo: “A solda elétrica é um processo muito versátil…”

 A solda teórica perfeita é indistinguível dos materiais de base originais. A solda abaixo, embora bem executada e “bonita”, ainda é perceptível a olho nu.

Vantagens e desvantagens

A seguir, são apresentadas algumas vantagens da solda em comparação com outros processos, tais como rebitar, aparafusar:
VANTAGENS
DESVANTAGENS
  • Economia de tempo na fabricação;
  • Juntas de integridade e eficiência elevadas;
  • Grande variedade de processos e aplicações;
  • Juntas não apresentam problema de perda de aperto;
  • Juntas podem ser isentas de vazamentos.
  • Não pode ser desmontada;
  • Pode afetar a propriedades das partes;
  • Pode causar deformações e tensões residuais;
  • Requer considerável habilidade do soldador ou operador de soldagem;
  • Pode exigir operações auxiliares de acabamento ou de elevado custo e duração (ex.: tratamentos térmicos).
OBS.: Alguns autores (e demais sites da internet) tem a tendência a apresentar como vantagem a redução de peso do equipamento. Esta característica em especial não pode ser generalizada já que é mais fácil reduzir o peso utilizando outros métodos de fabricação. As demais características foram abordadas de maneira mais general para fins desta comparação.

Agrupamento dos processos de soldagem

São muitos as formas de se realizar uma soldagem. Nós chamamos de "Processo de soldagem" cada forma de realizar a soldagem.

Neste tópico vou abordar os grandes grupos de processos de soldagem e no próximo tópico vou falar apenas dos principais processos de soldagem.

Soldagem por pressão

Neste processo é aplicada uma tensão ("força") nas peças com o objetivo de deformá-las e produzir uma solubilização dos materiais. A solubilização é uma troca de átomos entre os materiais e vai um pouco na linha da representação teórica da soldagem (apresentado anteriormente).

Soldagem por fusão

A soldagem por fusão é a mais comum e mais intuitiva. Neste caso as extremidades ficam líquidas e se "misturam".

A soldagem a gás é normalmente feita a "chama" ou no maçarico mas não foi considerada como um caso particular para não poluir o mapa acima. As vezes esta soldagem é conhecido como oxi-acetilenica, embora o acetileno não seja o único tipo de gás que possa ser usado.

Soldagem por arco elétrico

A soldagem por arco elétrico é um caso particular de soldagem por fusão onde um arco elétrico é a fonte de calor que irá fundir a extremidade do material de base. O arco elétrico é formado graças a uma d.d.p (diferença de potencial) gerada por uma máquina de solda (ou fonte).

Soldagem com eletrodo consumível

A soldagem mais comum conta com um consumível que é fundido junto com a peça com o objetivo de facilitar a soldagem.

Soldagem sem eletrodo consumível

Este é o caso da solda TIG. O eletrodo (por onde passa a corrente) não é consumido durante o processo.

Neste processo o consumível pode ser adicionado (ou não) por meio de uma vareta adicional.

Soldagem com proteção gasosa

Em processos deste tipo é adicionado um gás de proteção inerte ou uma mistura de gases.

Soldagem com proteção por revestimento (ou fluxo)

Neste caso o processo é dito auto protegido. O revestimento queima e gera uma proteção gasosa contra a atmosfera.

Soldagem sem proteção gasosa

Os processos deste tipo não tem sido mais utilizados pois geram soldas de baixa qualidade devido a contaminação pelo ar atmosférico.

O que é soldagem TIG (GTAW)?

TIG é o processo de soldagem a arco elétrico com eletrodo não consumível de tungstênio ou liga de tungstênio sob uma proteção gasosa de gás inerte ou misturas de gases inertes. Pode ou não ser utilizado material de adição.

Para saber mais detalhes sobre a soldagem TIG, siga o link.

O que é soldagem por Eletrodo Revestido (SMAW)?

A soldagem a arco com eletrodo revestido é um processo que produz a coalescência entre metais pelo aquecimento e fusão destes com um arco elétrico estabelecido entre a ponta de um eletrodo revestido e a superfície do metal de base na junta que está sendo soldada.

Para saber mais detalhes sobre a soldagem por eletrodo revestido, siga o link.

O que é soldagem MIG, MAG ou GMAW?

MIG (ou MAG) é o processo de soldagem a arco elétrico com eletrodo consumível sob proteção gasosa, que utiliza como eletrodo um arame maciço e como proteção gasosa um gás inerte (MIG) ou um gás ativo (MAG). Também é conhecido como Gas Metal Arc Welding (ou GMAW).

Para saber mais detalhes sobre a soldagem MIG, siga o link.

O que é soldagem FCAW (com arame tubular)?

O processo de soldagem arame tubular (ou FCAW) é uma soldagem a arco que produz a coalescência de metais pelo aquecimento destes com um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico tubular, contínuo, consumível e o metal de base.

A proteção do arco e do cordão é feita por um fluxo de soldagem contido dentro do eletrodo, que pode ser suplementado por uma proteção gasosa adicional fornecida por uma fonte externa.

Obs.: FCAW é a sigla em inglês: Flux Cored Arc Welding.

Para saber mais detalhes sobre a soldagem por arame tubular, siga o link.

O que é soldagem a arco submerso (SAW)?

Arco submerso é o processo de soldagem a arco elétrico com eletrodos consumíveis, nos quais o arco elétrico e a poça de fusão são protegidos do ambiente pelos produtos resultantes da queima de um fluxo que é adicionado independentemente do eletrodo. Pode ser utilizado como eletrodo: arame maciço, arame tubular ou fita.

Para saber mais detalhes sobre a soldagem por arco submerso, siga o link.

O que é soldagem a plasma (PAW)?

O processo de soldagem por arco plasma, também conhecido por PAW (Plasma Arc Welding), é aquele em que a fusão dos metais é provocada por um arco elétrico constritor, estabelecido entre um eletrodo de tungstênio e a peça de trabalho. O Plasma que denomina esse processo refere-se ao gás que é ionizado.

Para saber mais detalhes sobre a soldagem a plasma, siga o link.

Particularidade da soldagem

A série de normas ISO 9000 para o sistema da qualidade considera a soldagem como um processo especial que, dependendo da complexidade da construção soldada, requer métodos de controle que podem abranger as atividades de projeto, de seleção de materiais de fabricação e de inspeção, a fim de garantir que a qualidade especificada seja atingida.

No que concerne a inspeção de soldagem, é importante que esta atividade seja desenvolvida por profissional devidamente qualificado e certificado, ou seja, o inspetor de soldagem.

A atuação deste profissional encontra-se estabelecida na norma NBR 14842 (critérios para qualificação e certificação de inspetores de soldagem), utilizada como referência neste site.

Links, referências e assuntos relacionados

Que tal aprender sobre o procedimento de soldagem?

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Soldagem: O que é soldagem?
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