Melhores práticas para soldagem de materiais finos

O que você precisa saber antes de soldar materiais finos

A fabricação de peças com materiais finos é comum na indústria atual. Isso inclui várias formas de tubos, ângulos e chapas planas geralmente fabricados em aço inoxidável, aço carbono, galvanizado ou alumínio. Para determinar o melhor processo de soldagem, gás de proteção e consumível a ser usado, comece analisando a aplicação. Qual é o tipo de material base, a espessura, a condição ou a limpeza, a posição de soldagem, o equipamento de soldagem disponível e a habilidade do soldador? Tenha em mente a necessidade de equipamento de proteção individual adequado, que é importante sobretudo ao soldar aço inoxidável ou galvanizado.

Durante a soldagem de material fino, o objetivo é minimizar a distorção e os respingos, evitar queimaduras e produzir uma solda sólida com fusão adequada.

Aqui estão as melhores práticas para soldagem de materiais finos a fim de garantir uma junta de boa qualidade:

Soldagem de aço carbono

Soldagem de aço carbono usando MIG/MAG (GMAW)

Para aplicações de aço carbono simples, você tem muitas opções. Para o material mais fino até aproximadamente chapa 14, tente usar o processo MIG/MAG em modo de Transferência de Curto-Circuito (SCT) com um arame sólido de classificação E70-S2, S3 ou S6 de 0,8mm de diâmetro e mistura argônio/CO₂ como gás de proteção. Em material de bitola 14 a 3/16 polegada, considere usar um arame de 1,0mm de diâmetro.

Outra opção potencial é usar MIG/MAG pulsado com um gás de proteção com alto teor de argônio, como 95% de argônio/5% de CO₂ ou argônio/oxigênio. O equipamento capaz de realizar MIG pulsado é mais caro, mas oferece benefícios altamente atrativos. A soldagem pulsada permite maior controle sobre o arco de soldagem, oferece uma ampla gama de parâmetros operacionais e gera poucos respingos.

Ao soldar em modo SCT, você deve usar um leve arrasto ou um ângulo de tocha neutro em relação à direção de deslocamento, o que deve produzir uma pequena quantidade de respingos. Para soldagem pulsada, empurre ou arraste a poça de solda para determinar qual produz a melhor aparência do cordão. Observe que você não deve retroceder na poça, pois isso nega o recurso de pulso.

Soldagem de aço carbono usando Arames Tubulares (FCAW)

A FCAW é outra opção, embora não seja a ideal, pois produz uma camada de escória protetora que precisará ser removida depois da soldagem. Ela possui taxas de eficiência de deposição menores em comparação com a GMAW e produz níveis maiores de fumaça e respingos de solda. Novamente, o uso de um arame de diâmetro pequeno ajudará a manter a entrada de calor baixa. Esse processo é mais benéfico para a soldagem no local de trabalho, onde você pode usar um arame tubular autoprotegido. Nenhum gás de proteção externo é necessário, e a maioria dos arames funciona no negativo do eletrodo de corrente contínua, o que significa que a maior parte do calor é gerada no arame, e não no material base. Já GMAW é um arame positivo de corrente contínua, que gera a maior parte do calor no material base.

Soldagem de aço carbono com TIG (GTAW)

O processo GTAW funciona muito bem para aplicações de soldagem de baixo volume ou alta qualidade. Entre os benefícios desse processo estão soldas de alo acabamento, sem respingos e a melhor fusão possível. Em alguns casos, um metal de adição não é necessário; o ajuste conjunto determinará isso. Tenha em mente que esse processo requer um maior grau de habilidade do soldador. Para ajudar a minimizar a distorção, use um eletrodo de tungstênio pequeno, como 3/32" de diâmetro, e o esmerilhe até um ponto fino na direção paralela em relação ao comprimento do tungstênio. É melhor usar 100% de argônio para o gás de proteção.

Para algumas aplicações, talvez seja necessário usar soldagem a arco metálico blindado nas juntas. Não se esqueça de escolher um eletrodo de diâmetro pequeno, usar baixa amperagem e manter uma velocidade rápida de transporte para produzir uma boa solda geral nas posições plana e horizontal. Se você puder soldar apenas na posição vertical, aumente sua amperagem de soldagem em aproximadamente 25% e solde na progressão vertical para baixo. Isso requer alguma prática, mas pode produzir uma boa solda. O método mais usado é soldar na posição vertical, mas isso não é ideal para metais finos.

Soldagem de aço inoxidável

O aço inoxidável usará técnicas e estratégias de soldagem semelhantes às do aço carbono. O método preferido é GMAW pulsado, mas se SCT for a única opção disponível, aumente a indutância da fonte de alimentação (se possível) para aumentar o controle da poça de solda.

A principal diferença é combinar o consumível adequado ao metal base. Ao soldar aço inoxidável 304, use um metal de adição 308 e, para aço inoxidável 316, use um metal de adição 316. Para soldar aço inoxidável em aço carbono, use um metal de adição 309. As misturas de gás de proteção apropriadas para GMAW de aço inoxidável têm alto teor de argônio, como 98% de argônio/2% de oxigênio ou CO₂. Há misturas triplas e até mesmo quádruplas que usam outros gases como nitrogênio ou hélio disponíveis, mas elas não são baratas. Não se esqueça de examinar sua aplicação e determinar o que é necessário. FCAW em aço inoxidável e carbono requer 100% de CO₂ ou uma mistura de 75% de argônio/25% de CO₂.

Soldagem de alumínio

Durante a soldagem de alumínio, a preparação da junta pré-soldada é importante. Todos os processos de soldagem se beneficiam de uma junta soldada limpa, mas o alumínio é único, pois possui uma camada de óxido pesada que possui um ponto de fusão superior ao do material base. Preparar a junta usando escova de aço ou esmerilhando a camada de óxido e usando um solvente para limpá-la vai facilitar a soldagem e produzir uma solda mais limpa.

As classes de alumínio mais usadas normalmente exigem um metal de adição ER4043/ER4047 ou ER5356. Não se esqueça de combinar o metal de adição com o material de base. Para GMAW, as misturas de gás de proteção com pelo menos 50% de hélio e um equilíbrio de argônio funcionam muito bem, mas também são caras. Se isso for uma preocupação, você poderá usar 100% de argônio. Para GTAW, use 100% de argônio e um eletrodo de tungstênio com 2% de cério de diâmetro pequeno.

Soldagem de Aços Galvanizados

A soldagem galvanizada seguirá algumas das mesmas diretrizes da soldagem de aço carbono, exceto quando se trata da camada de zinco na superfície, que não é propícia ao processo de soldagem e normalmente produz soldas com porosidade e aparência insatisfatória do cordão. Se você estiver usando GMAW, escolha um gás de proteção com alto teor de CO₂, como a mistura de 75 por cento de argônio/25 por cento de CO₂. O dióxido de carbono é um gás ativo, ou seja, auxilia na ação de limpeza da poça de solda e pode ajudar a prevenir a porosidade. Além disso, o uso de tensão um pouco mais alta e velocidades de transporte mais lentas pode dar tempo adequado para a poça de soldagem desgaseificar e para as margens de solda se unirem mais suavemente.

Outra opção é usar um arame tubular autoprotegido de diâmetro menor, como um tipo de blindagem dupla. Esse 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 em solidificação. Como tem dois métodos de limpeza, esse processo pode produzir aparência do cordão e qualidade da solda melhores, embora tenha menos eficiência de deposição.

Embora não tenhamos abordado todas as aplicações, cenários ou materiais base, essas informações devem ser um bom ponto de partida. Boas soldas!