Como soldar com arco (com fotos)

2024 Autor: Robert Blare | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 07:59

A soldagem por arco de metal blindado é o processo de união de duas peças de metal usando um eletrodo coberto por fluxo que é derretido em um arco elétrico e se torna uma parte fundida das peças a serem soldadas. Este artigo irá descrever o uso de hastes de soldagem revestidas com fluxo e uma máquina de solda de caixa de cracker tipo transformador simples.

Passos

Etapa 1. Compreender o processo de soldagem por arco metálico blindado

Um arco eletrico é formado na ponta da haste de soldagem quando uma corrente passa por um entreferro e continua através do metal aterrado que está sendo soldado. Aqui estão alguns dos termos e suas descrições usados neste artigo:

• Máquina de solda. Este é o termo usado para descrever a máquina que converte eletricidade de 120-240 volts AC em tensão de soldagem, normalmente 40-70 volts AC, mas também uma faixa de tensões DC. Geralmente consiste em um transformador grande e pesado, um circuito regulador de tensão, um ventilador de resfriamento interno e um seletor de faixa de amperagem. O termo soldador se aplica à pessoa que faz a soldagem. Uma máquina de solda requer um soldador para operá-la.
• Leads ou fios de soldagem. Estes são os condutores de cobre isolados que transportam a eletricidade de alta amperagem e baixa tensão para a peça de trabalho que está sendo soldada.
• O porta-haste, ou stinger, é o dispositivo na extremidade do cabo que segura o eletrodo, que o soldador usa para realizar a tarefa de soldagem.
• Braçadeira de aterramento e aterramento. Este é o cabo que aterra ou completa o circuito elétrico e, especificamente, a braçadeira que é anexada à obra para permitir que a eletricidade passe pelo metal que está sendo soldado.
• Amperagem ou amperes. Este é um termo elétrico, usado para descrever a corrente elétrica fornecida ao eletrodo.
• DC e polaridade reversa. Esta é uma configuração diferente usada na soldagem com um sistema de arco / eletrodo, que oferece mais versatilidade, especialmente em aplicações de soldagem aérea e para uso na soldagem de certas ligas que não soldam facilmente com tensões CA. A máquina de solda que produz essa corrente possui um circuito retificador ou a corrente fornecida por um gerador e é muito mais cara do que um soldador CA típico.

• Eletrodos. Existem muitos eletrodos de soldagem especializados, usados para ligas e tipos de metais específicos, como ferro fundido ou maleável, aço inoxidável ou cromoli, alumínio e aços temperados ou com alto teor de carbono. Um eletrodo típico consiste em um fio-máquina no centro coberto com um revestimento especial (fluxo) que queima à medida que o arco é mantido, consumindo oxigênio e produzindo dióxido de carbono na área de solda para evitar que o metal base se oxide ou queime no arco chama durante o processo de soldagem. Aqui estão alguns eletrodos comuns e seus usos:

  • Os eletrodos E6011 são um eletrodo de aço macio com um revestimento de fibra de celulose. Os primeiros dois números na identificação do eletrodo são a resistência à tração, medida em libras por polegada quadrada vezes 1 000. Aqui, o rendimento do eletrodo seria 60 000 PSI.
  • Os eletrodos E6010 são um eletrodo de polaridade reversa, comumente usado para soldar tubos de vapor e água, e são particularmente úteis para soldagem aérea, uma vez que o metal mantém sua posição enquanto no estado líquido, sendo puxado para a poça de fusão fundida pelo fluxo de corrente do eletrodo para a peça de trabalho.
  • Outros eletrodos E60XX de uso específico estão disponíveis, mas como os E6011s são considerados uma haste de uso geral padrão e os E6010s são considerados o padrão para soldagem CC de polaridade reversa, eles não serão abordados em detalhes neste artigo.
  • Os eletrodos E7018 são hastes de aço revestidas com baixo fluxo de hidrogênio, com alta resistência à tração de 70.000 PSI. Estes são freqüentemente usados na montagem de aço estrutural usado na indústria de construção e em outras aplicações onde um material de enchimento forte e solda de maior resistência são necessários. Observe que, embora essas hastes forneçam maior resistência, elas são menos tolerantes no que diz respeito a obter uma solda limpa e de alto grau em amperagens incorretas e com aços sujos (enferrujados, pintados ou galvanizados). Esses eletrodos são chamados de baixo hidrogênio devido a todas as tentativas de diminuir o teor de hidrogênio. Esses eletrodos devem ser armazenados em um forno com temperatura entre 250ºF e 300ºF. Esta temperatura está acima do ponto de ebulição da água de 212ºF ao nível do mar. Essa temperatura evita que a umidade (orvalho) (H2O) do ar se acumule no fluxo.
  • Eletrodos de níquel, Castalloy, Ni-Rod. Estas são hastes especiais feitas para soldagem de ferro fundido, dúctil ou maleável, e têm mais escoamento, para permitir a expansão e contração do material de ferro que está sendo soldado.
  • Varetas de metais diferentes. Essas hastes são feitas de uma liga especial e oferecem melhores resultados na soldagem de aços temperados, temperados ou ligados.
  • Varas de alumínio. Esta é uma tecnologia mais recente e permite a soldagem a arco de alumínio com um soldador convencional, em vez de usar um soldador de alimentação de arame protegido com gás especial como uma máquina de solda MIG (metal, gás inerte) ou TIG (tungstênio, gás inerte), muitas vezes referida como soldagem heliarc, uma vez que o hélio foi o gás usado para proteger a chama do arco durante a soldagem. Os nomes oficiais criados pela American Welding Society (AWS) para este tipo de soldagem a arco são Shielded Metal Arc Welding (stick), Gas Tungsten Arc Welding (tig) e Gas Metal Arc Welding (mig).
  • Tamanhos dos eletrodos. Os eletrodos vêm em uma variedade de tamanhos, medidos pelo diâmetro do centro de metal de cada haste. Para hastes de aço macio, uma faixa de diâmetro de ¹⁄₁₆ polegada (0,2 cm) para ³⁄₈ polegada (1,0 cm) está disponível, e o tamanho usado é determinado pela amperagem do soldador e a espessura do material a ser soldado. Cada haste tem melhor desempenho em uma determinada faixa de amperagem. A seleção da faixa de amperagem correta para um determinado tamanho de haste dependerá do material de base e da penetração desejada, portanto, amperagens específicas serão cobertas apenas para a soldagem descrita mais adiante neste artigo.

• Equipamento de segurança. Uma parte crítica da soldagem com segurança é ter e saber como usar o equipamento de segurança correto para o trabalho. Aqui estão alguns itens típicos que são necessários para soldar com segurança.

  • Blindagem de soldagem (capa). Esta é a máscara que é usada para proteger a pessoa que está soldando do brilho intenso do arco e das faíscas que são lançadas durante a soldagem. As lentes de soldagem a arco padrão são tingidas muito escuras, uma vez que a exposição ao arco voltaico pode causar queimaduras na retina do olho. Um nível de escuridão 10 é o mínimo para soldagem a arco. Capas de soldagem com lentes basculantes já foram preferidas, já que as lentes escuras podem ser levantadas e uma lente de vidro transparente separada protegerá o soldador de fragmentos de escória enquanto a solda é lascada. As novas escudos de soldagem com escurecimento automático são os escudos de soldagem mais desejados agora vendidos. Essas lentes de proteção de soldagem são de cor muito clara para lixar e cortar com maçarico. Quando um arco é atingido, a lente de escurecimento automático muda para uma tonalidade 10 predefinida. Ainda mais novas no mercado são as lentes de escurecimento automático de tonalidade variável.
  • Luvas de soldagem. São luvas de couro especiais e isoladas que alcançam cerca de 15,2 cm acima dos pulsos e protegem as mãos e o antebraço do soldador (a pessoa que está soldando). Eles também fornecem proteção limitada contra choque acidental se a pessoa que estiver soldando entrar em contato com o eletrodo acidentalmente.
  • Couros de soldagem. Este é um avental como uma jaqueta de couro que cobre os ombros e o peito do soldador, usado para trabalhos aéreos onde faíscas podem inflamar as roupas do soldador ou causar queimaduras.
  • Botas de trabalho. A pessoa que estiver soldando deve usar uma bota de pelo menos 15,2 cm com cordão para evitar que faíscas e escória quente queimem seus pés. Essas botas devem ter solas isolantes feitas de um material que não derreta ou queime facilmente.

Etapa 2. Aprenda as etapas para criar uma solda bem-sucedida

Soldar é mais do que arrastar uma haste de soldagem por uma peça de aço e colá-la em outra. O processo começa com o encaixe adequado e a fixação das peças de trabalho, ou metal a ser soldado, entre si. Para peças mais grossas, você pode desbastar um chanfro para que os cordões subsequentes possam ser colocados na ranhura para preenchê-la completamente com uma solda sólida. Aqui estão os passos básicos para completar uma solda simples.

• Golpeie o arco. Este é o processo de criação de um arco elétrico entre o eletrodo e a peça de trabalho. Se o eletrodo simplesmente permitir que a corrente passe diretamente para a peça de trabalho aterrada, não haverá produção de calor suficiente para derreter e fundir o metal.
• Mova o arco para criar um cordão. O cordão é o metal do eletrodo de fusão fluindo junto com o metal fundido do metal de base para preencher o espaço entre as peças que estão sendo unidas por soldagem.
• Dê forma ao cordão de solda. Isso é feito tecendo o arco para frente e para trás ao longo do caminho de solda em um movimento de zigue-zague ou em forma de 8 para que o metal se espalhe na largura desejada para o cordão de solda acabado.
• Lasque e escove a solda entre as passagens. Cada vez que você completa uma passagem ou viagem de uma extremidade à outra de sua solda, você precisa remover a escória, ou o material fundido do eletrodo derretido, da superfície do cordão de solda para que apenas metal fundido limpo preencha a solda na passagem subsequente.

Etapa 3. Reúna as ferramentas e os materiais necessários para iniciar a soldagem

Isso significa a máquina de solda, eletrodos, cabos e grampos, e o metal a ser soldado.

Etapa 4. Prepare uma área de trabalho segura, de preferência com uma mesa construída em aço ou outro material não inflamável

Para a prática, algumas peças de aço-carbono, pelo menos ³⁄₁₆ polegada (0,5 cm) de espessura funcionará.

Etapa 5. Prepare o metal a ser soldado

Se o metal consiste em duas peças que devem ser unidas no processo de soldagem, você pode precisar prepará-las, ou soldá-las, retificando uma borda chanfrada nas laterais a serem unidas. Isso permite a penetração suficiente do arco de solda para derreter ambos os lados até um estado derretido, de forma que o metal de enchimento se ligue através da espessura da seção do metal. No mínimo, você deve remover qualquer tinta, graxa, ferrugem ou outros contaminantes para trabalhar com uma poça limpa de metal fundido durante a soldagem.

Etapa 6. Prenda as braçadeiras para manter as peças de metal juntas, se necessário

Alicates de travamento, grampos "C", um torno ou grampos de carregador de mola geralmente funcionam. Para projetos especiais, você pode descobrir que terá que adaptar diferentes técnicas para proteger as peças de trabalho até que sejam unidas.

Etapa 7. Prenda a braçadeira de aterramento ao pedaço maior de estoque que está sendo soldado

Certifique-se de que haja um local limpo para que o circuito elétrico possa ser concluído com o mínimo de resistência no local de aterramento. Novamente, a ferrugem ou a tinta interferem no aterramento da peça de trabalho, dificultando a criação de um arco ao iniciar a soldagem.

Etapa 8. Selecione a haste e a faixa de amperagem corretas para o trabalho que você está tentando realizar

Como um exemplo, ¹⁄₄ placa de aço de 0,6 cm (polegada) pode ser soldada de forma eficaz usando um E6011, ¹⁄₈ eletrodo de polegada (0,3 cm), entre 80-100 amperes. Coloque o eletrodo no porta-eletrodo (doravante denominado stinger), certificando-se de que o material condutor da braçadeira do stinger esteja no metal limpo na extremidade do eletrodo.

Etapa 9. Ligue sua máquina de solda

Você deve ouvir um zumbido vindo do transformador. O som da ventoinha em funcionamento pode ou não ser ouvido. Alguns ventiladores de máquinas de solda só funcionam quando a máquina precisa de resfriamento. Caso contrário, pode ser necessário verificar o circuito que está fornecendo energia e os disjuntores na caixa do painel. As máquinas de soldagem requerem uma quantidade considerável de energia para operar, muitas vezes um circuito especial avaliado em 60 amperes ou mais a 240 volts.

Etapa 10. Segure o ferrão em sua mão dominante pela alça isolada, com a haste em uma posição de forma que bater a ponta dela contra a placa que você está soldando será o movimento mais natural possível

Segure sua blindagem de soldagem apenas alto o suficiente para que você possa ver para mover o eletrodo até alguns centímetros da peça de trabalho, pronto para virar para baixo para proteger seus olhos. Você pode querer praticar batendo o eletrodo contra o metal de solda para sentir antes de ligar a energia, mas nunca atinja um arco elétrico sem proteger seus olhos.

Etapa 11. Selecione o ponto onde deseja iniciar a soldagem

Posicione a ponta da haste perto dela e, em seguida, coloque a capa de soldagem no lugar. Você deseja bater a ponta do eletrodo contra o metal para completar o circuito elétrico e, em seguida, puxá-lo instantaneamente um pouco para trás, para criar um arco elétrico entre a ponta do eletrodo e o metal que está sendo soldado. Outra maneira de abrir um arco é como acertar um fósforo. Essa lacuna de arco, ou espaço de ar, cria uma grande resistência no circuito elétrico, que é o que produz a chama do arco ou plasma e o calor necessários para liquefazer o eletrodo e o metal adjacente à área de solda.

Etapa 12. Golpeie o eletrodo contra a superfície do metal, puxando-o ligeiramente para trás ao ver um arco elétrico ocorrer

Isso requer muita prática, uma vez que diferentes diâmetros de eletrodo e amperagens de soldagem requerem uma lacuna diferente entre a ponta do eletrodo e a peça de trabalho, mas se você puder manter a lacuna estável, um arco elétrico contínuo ocorrerá do eletrodo para o peça de trabalho. Normalmente, a lacuna do arco não deve ser maior que o diâmetro do eletrodo. Pratique estabilizar o arco segurando o eletrodo a cerca de 1/8 a 3/16 de polegada da peça de trabalho e, em seguida, comece a se mover ao longo do caminho que deseja soldar. Conforme você move o eletrodo, o metal derrete, enchendo a poça de metal fundido e construindo sua solda.

Etapa 13. Pratique viajar ao longo do caminho de sua solda com o eletrodo até que você possa manter um arco consistente, movendo-se a uma velocidade consistente e alinhado com o caminho que deseja soldar

Quando tiver dominado o controle do arco, você começará a praticar o assentamento ou a construção do cordão de solda. Este é o depósito de metal que une as duas peças que você está soldando. A técnica que você usa para colocar o cordão dependerá da largura da lacuna (se houver) que você está preenchendo e da profundidade que deseja que o cordão de solda penetre. Quanto mais devagar você mover o eletrodo, mais fundo a solda entrará nas peças de metal e, para fazer um caminho amplo, quanto mais você ziguezague ou teca a ponta do eletrodo, mais largo será o cordão que você colocará.

Etapa 14. Mantenha o arco estabelecido conforme você se move ao longo da solda que está fazendo

Se o eletrodo aterrar no metal e ficar preso, sacuda o ferrão para soltar a haste do grampo do ferrão ou do metal de solda. Se o arco for perdido porque você move o eletrodo para muito longe da superfície do metal, pare o processo e limpe a escória do ponto que você está soldando para que quando você refazer o arco para continuar, não haverá escória na área de solda para contaminar a nova solda, você está começando a partir do local em que o arco foi perdido ou quebrado. Nunca coloque um novo cordão sobre a escória existente, pois este material irá derreter no plasma do arco e borbulhar através da nova camada de metal que você está colocando, resultando em uma solda fraca e suja.

Etapa 15. Pratique mover o eletrodo em um movimento de varredura para criar um cordão mais largo

Isso permitirá que você preencha mais solda em uma única passagem, deixando uma solda mais limpa e segura. O eletrodo é movido lateralmente à medida que é desenhado ao longo do caminho de soldagem, seja em zigue-zague, curva ou movimento em forma de oito.

Etapa 16. Ajuste a amperagem de saída do soldador de acordo com o material que você está soldando e a penetração desejada do arco

Se você descobrir que o cordão de solda acabado está perfurado, com crateras profundas nas bordas do cordão, ou o metal adjacente simplesmente derreteu ou foi queimado, reduza a amperagem incrementalmente até que a condição seja corrigida. Se, por outro lado, você tiver dificuldade em abrir ou manter um arco, pode ser necessário aumentar a amperagem.

Etapa 17. Limpe sua solda acabada

Depois de terminar a soldagem, você pode querer remover a escória e limpar a solda, para permitir que a tinta adira melhor ou simplesmente por razões cosméticas. Retire a escória e escove a solda para remover qualquer material estranho e a escória restante. Se a superfície precisar ser plana para permitir o encaixe da peça soldada em outra peça, use uma rebarbadora para remover a parte superior ou a parte alta do cordão. Uma solda limpa, especialmente após a retificação plana, é mais fácil de examinar para ver se corrosão, poça ou outros defeitos ocorreram durante a soldagem.

Etapa 18. Pinte sua solda com um primer anti-ferrugem adequado para protegê-la da corrosão

O metal recém-soldado corroerá rapidamente se exposto aos elementos, uma vez que o metal base real é exposto diretamente à umidade.

Pontas

• Algumas pessoas ouvem os sons produzidos pelo arco elétrico para julgar a qualidade da solda. Sons de estouro e estalo podem indicar lacuna de arco inconsistente ou amperagem inadequada.
• Ao juntar peças de trabalho muito grandes para prender com eficácia, junte as peças com pequenas soldas em intervalos para evitar que as peças se desloquem.
• Se você soldar no meio do dia, as pupilas dos olhos ficarão pequenas e menos luz entrará em seus olhos. Isso reduzirá a chance de ter fortes dores de cabeça devido a danos na retina causados pela luz emitida pelos arcos. Se você tiver uma forte dor de cabeça por causa dos arcos, não se preocupe, fique longe do sol e tome uma aspirina para controlar a dor e ela vai sarar em 2 a 3 dias.
• Se você soldar ao sol no meio do dia, o metal vai aquecer e será mais fácil iniciar e continuar as soldas. Você também pode usar uma amperagem menor e fazer um trabalho melhor se o metal estiver aquecido pelo sol.

Avisos

• Inspecione cabos e conexões com freqüência para diminuir a possibilidade de choque elétrico acidental.
• O metal permanece quente por um longo período de tempo após a conclusão da solda, portanto, mantenha animais de estimação e crianças fora da área de trabalho até que todos os materiais tenham esfriado.
• Proteja-se de queimaduras por flash cobrindo a pele com luvas, máscara facial e mangas, dependendo da área a ser coberta. Nunca, jamais, solde sem um capacete de proteção durante a soldagem.
• A luz forte de um arco elétrico pode causar queimaduras semelhantes a queimaduras de sol, portanto, use camisas de mangas compridas e calças compridas para reduzir a exposição.
• Veja o link nas citações abaixo para advertências e precauções específicas.
• Evite respirar os gases produzidos no processo de soldagem. Isso se aplica especialmente a metais galvanizados ou chapeados e aos metais que foram pintados com primários de óxido de metal. O metal nos pulmões pode causar câncer.
• As máquinas de solda a arco utilizam uma corrente elétrica de alta amperagem extremamente perigosa, portanto, manuseie os cabos e o ferrão com cuidado. Nunca solde em condições úmidas ou em material úmido sem o treinamento adequado.
• Sempre certifique-se de colocar o filtro na frente de seus olhos antes de atingir o arco!