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5 coisas que você precisa saber sobre a soldagem por vara moderna

A soldagem a arco de metal blindado ainda desempenha um papel importante na fabricação de metais.

Se dependesse dos consultores de fabricação do mundo, todos os processos de soldagem seriam automatizados. Programas de computador orientariam o robô durante o processo de soldagem, e outros robôs lidariam com a apresentação e remoção de peças após a soldagem. A soldagem seria pura, organizada e previsível.

Na maioria das vezes, no entanto, os consultores não passam todos os dias no mundo real da soldagem. Um fabricante, por exemplo, requer flexibilidade e portabilidade em alguns casos. Essa é a simples razão pela qual a soldagem a arco de metal blindado (SMAW), ou soldagem com vara, ainda é relevante para milhares de fabricantes de metais que trabalham em instalações de fabricação pesada, oficinas de aço estrutural, estaleiros e em campo. Isso está dizendo algo para um processo que remonta à década de 1890, quando a primeira patente dos EUA foi emitida para o uso de um arco elétrico para derreter um eletrodo e fazer com que o metal fundido encha uma junta aberta.

De certa forma, o processo SMAW não mudou muito ao longo das décadas. Um soldador ainda atinge um arco para iniciar o processo e deposita um cordão com o eletrodo de fusão. Essa fonte de energia e eletrodo, no entanto, mudaram bastante ao longo dos anos (veja a Figura 1 ). Aqui estão cinco coisas que você precisa saber sobre a soldagem por vara moderna, se você não trabalha com o processo há anos ou é novo ou não o conhece.

1. A fonte de energia usada para o SMAW industrial é muito diferente de uma pequena caixa de campainha disponível na loja grande das proximidades.

Se você estiver envolvido no SMAW, estará usando uma máquina de corrente constante. No entanto, é provável que a máquina seja capaz de muito mais.

É provável que a fonte de energia seja baseada na tecnologia do inversor, na qual a unidade é capaz de captar a energia CA das linhas de energia que entram na loja; mude para DC; e inverta a energia CC em um transformador de etapa, que permite ao soldador discar tensões e correntes de soldagem específicas. As fontes de energia tradicionais do tipo transformador, que ainda podem ser usadas em alguns lugares, foram evitadas em favor da tecnologia do inversor. As unidades inversoras são muito mais portáteis e é muito fácil colocar de seis a 10 máquinas em um rack para o trabalho de campo.

A tecnologia atual de inversores permite que uma fonte de energia funcione com 220 ou 110 volts e alterne entre energia monofásica e trifásica. Algumas unidades mais tradicionais podem permitir alterar a tensão, mas não a fase.

Esse tipo de unidade industrial tem muito mais energia do que o soldador normalmente precisa para executar o processo SMAW. Como a fonte de energia do inversor pode executar vários processos, o soldador provavelmente terá uma unidade na faixa de 300 a 400 amp. Isso é particularmente útil se o soldador precisar fazer uma goivagem ocasional de arco de carbono, por exemplo. Na realidade, um soldador que usa eletrodos de 5⁄32 polegadas de diâmetro ou menores regularmente precisa de apenas 250 amperes para a maioria dos trabalhos.

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Essas unidades industriais são projetadas para funcionar por longos períodos de tempo também. Em um teste de campo, dois ferrões com 5⁄32 pol. Os eletrodos 7025 de baixo hidrogênio foram conectados a uma dessas modernas fontes de energia de multiprocesso, e dois soldadores continuamente colocavam cordões após cordões em uma placa de 2 pés de comprimento até cerca de 36 eletrodos serem consumidos em quase 25 minutos. Como qualquer soldador sabe, parar no meio da deposição de um cordão nunca é uma coisa boa, mas com a moderna tecnologia de inversor, um soldador de palito não precisa se preocupar em parar porque a fonte de energia está superaquecendo.

2. As fontes de energia modernas têm aprimoramentos tecnológicos voltados para ajudar os soldadores de vara.

As fontes de energia SMAW não alcançam as manchetes com frequentes avanços tecnológicos, como as associadas à soldagem a arco de metal a gás, mas isso não significa que as fontes de energia atuais sejam as mesmas que as caixas de 25 anos atrás.

Por exemplo, as modernas fontes de energia SMAW podem ajudar até soldadores experientes a colar um eletrodo. Quando isso acontece? Se um soldador de palito já aplicou pressão em um eletrodo e tentou forçar o metal na parte traseira de uma junta, provavelmente colou um eletrodo no metal. O cenário é bem simples de entender: à medida que o eletrodo se aproxima do metal, a tensão cai, o arco para e o eletrodo fica preso na piscina de solda solidificada. As modernas fontes de energia SMAW são equipadas com “inteligência” para que reconheçam quando o eletrodo está se aproximando do metal. Nesse ponto, a fonte de energia aumenta a corrente, para que o eletrodo não grude. Obviamente, esse tipo de programação não é utilizado o tempo todo, mas é um bom exemplo de como as fontes de energia melhoraram para ajudar os soldadores de vara em aplicações difíceis.

Uma fonte de energia SMAW moderna possui uma tela semelhante à encontrada em um tablet ou smartphone. Ele fornece instruções operacionais muito específicas, como recomendações de parâmetros, e pode até ser usado para acessar o manual de peças da unidade.

Em outro exemplo, as fontes de energia SMAW podem ser definidas para que atingir um arco não resulte em um grande nó no início da solda. Esse tipo de função de “partida a quente” aumenta a corrente de soldagem por um tempo ajustável no início da solda, o que reduz o risco de má fusão ao iniciar a solda.

3. Os eletrodos de hoje são mais resistentes à umidade quando comparados aos eletrodos usados ​​há 10 anos.

O craqueamento de hidrogênio costumava ser uma preocupação real para os soldadores de vara. Gerações anteriores de eletrodos liberaram hidrogênio a uma taxa maior do que a de hoje, o que contribuiu para rachaduras na articulação posteriormente. Rachaduras nos cascos dos navios eram um problema particular em meados do século XX.

A estréia de eletrodos com baixo teor de hidrogênio fez com que o craqueamento fosse menos preocupante para os soldadores, mas também representava um dilema de armazenamento. Se expostos a condições atmosféricas gerais em que possam captar umidade quando os recipientes hermeticamente fechados forem abertos, esses eletrodos poderão introduzir trincas induzidas por hidrogênio na junta. Esses eletrodos com baixo teor de hidrogênio precisavam ser usados ​​rapidamente ou armazenados em um forno a uma temperatura de 250 a 300 graus F.

Agora, esses eletrodos podem ser expostos a condições atmosféricas gerais por até nove horas sem muita preocupação de introduzir muito hidrogênio em uma solda. Eles seguem a designação de E7018 H4R (veja a Figura 3 ). (“E” significa eletrodo. “70” significa que o eletrodo atende aos requisitos mínimos de resistência à tração de pelo menos 70.000 PSI. “1” indica que ele foi projetado para soldagem plana, aérea, vertical ou horizontal. “8” indica a força do eletrodo possui um revestimento de pó de ferro e baixo teor de hidrogênio e deve ser usado com DCEP. “H4” indica que o limite máximo de difusão de hidrogênio é de 4 mL por 100 gramas. “R” significa que o eletrodo atende aos requisitos mínimos do teste de umidade absorvida .)

Os soldadores de vara usados ​​em um eletrodo tradicional premium 7018 descobrirão que os eletrodos E7018 H4R oferecem desempenho semelhante. Os engenheiros, no entanto, acham a evolução digna de nota porque podem especificar esse tipo de eletrodo para trabalhos em que armazenar eletrodos adequadamente e acompanhar quanto tempo os eletrodos de baixo hidrogênio foram expostos ao ambiente podem ser complicados; se o eletrodo puder ser exposto por nove horas, é um dia útil para a maioria dos soldadores e nenhuma instrução de manuseio especial é necessária nas ordens de serviço.

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4. Os eletrodos são adaptados para aplicações especiais.

Parece que hoje os soldadores de palitos podem encontrar um eletrodo para praticamente qualquer aplicação. Eles precisam de um eletrodo para aplicações militares, onde a junta deve demonstrar maiores forças de escoamento que as soldas típicas? Eles estão trabalhando em projetos nos quais a peça será aliviada por até 24 horas? Eles exigem um eletrodo especial compatível com as ligas usadas em algumas manufaturas de vasos de pressão e que demonstrem boa resistência ao impacto e suportem baixas temperaturas? Existem eletrodos para todas essas aplicações.

Os eletrodos foram desenvolvidos para ajudar os novos soldadores de palito. Esses eletrodos exibem melhor estabilidade e controle de arco, e o burnoff é melhor quando comparado aos eletrodos tradicionais de baixo hidrogênio. Esse eletrodo para iniciantes é especialmente bom para soldar fora de posição porque o novo soldador não precisa manipular ou controlar o eletrodo. Como o eletrodo fornece uma escória de congelamento rápido atrás da poça de solda, o soldador iniciante com bastão pode construir a solda com mais confiança ao trabalhar na posição vertical.

5. O SMAW ainda requer habilidade.

Os equipamentos e eletrodos SMAW podem ser mais fáceis de usar, mas uma pessoa ainda precisa ter algumas habilidades para ser um soldador de vara eficaz.

Considere um soldador usando um eletrodo 6010 em um cenário de reparo geral. O eletrodo é muito agressivo e fica muito quente. Um soldador precisa manter a distância arco-metal bastante consistente, porque se ele criar um arco muito longo, poderão ocorrer pop-outs. (As saídas são quando a tensão cai, o que resulta de um eletrodo estar muito longe do metal base.) As saídas podem criar defeitos de solda. O objetivo é criar uma solda completa sem paradas e, é claro, sem pop-outs. Isso requer um movimento consistente da solda.

As máquinas de transformadores convencionais ainda são amplamente utilizadas, especialmente na indústria pesada. Mas para aplicações portáteis, pequenas fábricas, uso de consertos, departamentos de aluguel e uso doméstico, inversores compactos estão se tornando a norma. Soldadores de todos os conjuntos de habilidades devem a eles mesmos soldar com um para experimentar seus recursos avançados de desempenho.

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