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Arames Sólidos GMAW e Arames Tubulares FCAW

2012-12-27

Arames Sólidos GMAW e Arames Tubulares FCAW

Traduzido pelo Deptº Técnico da KESTRA

Existem muitos processos de soldagem e arames diferentes e pode ser difícil escolher qual se adaptará melhor à sua aplicação.

Vamos examinar as diferenças entre os processos de soldagem GMAW com arame sólido e FCAW com arame tubular. Esses processos são muito populares e têm algumas semelhanças, mas também algumas diferenças muito grandes. Para determinar qual processo utilizar é necessário verificar algumas variáveis importantes. Algumas das variáveis seriam: espessura do material a ser soldado, gás de proteção, velocidade de alimentação do arame, corrente de soldagem, local de trabalho e aparência da solda. Não existe uma solução única para todos os casos e todas as variáveis relacionadas acima vão afetar a decisão a ser tomada para usar arame sólido ou tubular.

A soldagem a arco com gás de proteção e arame metálico é identificada pela AWS como GMAW, e é também conhecida popularmente como soldagem MIG (Soldagem com gás inerte e arame metálico) e utiliza um arame sólido contínuo como metal de adição e um gás de proteção fornecido por um cilindro de alta pressão. O arame de aço carbono é geralmente revestido com cobre para protegê-lo da oxidação, melhorar a condutibilidade elétrica, aumentar a vida da ponta de contato e melhorar o desempenho do arco. Todos os demais tipos de arame também podem ser aplicados pelo processo GMAW: aços inoxidáveis, ligas de níquel, alumínio, etc.

O soldador deve ajustar a máquina para CC+ (corrente contínua, polaridade positiva). O gás de proteção é geralmente uma mistura de argônio e gás carbônico ou gás carbônico puro. A finalidade do gás de proteção é proteger o metal fundido contra a reação com o ar atmosférico. O gás de proteção flui através do cabo e da pistola e sai pelo bocal da pistola com o arame para proteger a poça de fusão do metal . O metal fundido é muito reativo com o oxigênio, nitrogênio e hidrogênio da atmosfera.

A soldagem MIG é geralmente realizada de preferência em ambientes fechados onde existe proteção contra rajadas de vento porque uma leve brisa pode soprar o gás de proteção do arco e causar porosidade na solda, portanto a soldagem em ambientes abertos é geralmente evitada a menos que se tenha proteção adequada contra o vento por meio de telas protetoras.

A soldagem a arco com arame tubular identificada pela AWS como FCAW é diferente porque utiliza um arame que contém um fluxo no núcleo do arame que ao ser queimado pela temperatura do arco, produz gases de proteção e fundentes que ajudam a produzir uma solda perfeita. Existem dois tipos de de arames tubulares: com proteção gasosa e autoprotegidos.

Os arames tubulares com proteção gasosa requerem um gás de proteção para a soldagem e a escória é fácil de remover. Os gases de proteção mais utilizados são muito semelhantes aos do processo GMAW em que se pode utilizar CO2 puro ou um mistura de argônio + CO2. O operador de soldagem pode decidir utilizar um arame tubular com proteção gasosa na soldagem de metais de grande espessura ou em aplicações fora de posição. Os arames tubulares com proteção gasosa têm um fluxo que solidifica mais rápido do que o metal de solda fundido, formando uma proteção que segura a poça de fusão na soldagem sobre-cabeça e vertical ascendente. Como na soldagem GMAW, o arame tubular com proteção gasosa deve ser aplicado com CC+ (corrente contínua, polaridade positiva).

O arame tubular auto-protegido não requer gás de proteção externa. A poça de fusão é protegida pelo gás gerado quando o fluxo do arame é queimado. Um ângulo de tração da pistola é especificado para melhorar a visibilidade do operador. O arame tubular auto-protegido é diferente do arame com proteção gasosa porque deve operar em corrente contínua polaridade negativa. O arame tubular auto-protegido é considerado portátil porque não requer um gás de proteção externo. O fluxo protetor é muito eficiente e pode suportar rajadas de vento. O arame tubular auto-protegido é muito usado na indústria de construção onde a soldagem em ambiente externo é muito comum. É uma escolha perfeita para esse serviço porque não é necessário transportar um cilindro de gás e proteger a soldagem com telas adequadas. Este processo é muito mais eficiente do que a soldagem manual com eletrodo revestido (SMAW) porque utiliza um alimentador de arame que faz esse processo semi-automático. Em aplicações agrícolas o arame autoprotegido é de grande ajuda porque podem ser feitos reparos rápidos para reparar uma máquina quebrada no meio do campo em tempo rápido. Uma desvantagem desse processo é que existe mais escória do que no processo com proteção gasosa e pode ser inconveniente tirar a escória e limpar a solda.

Em resumo, existem muitas vantagens e desvantagens, tanto para o processo GMAW (MIG), como para o processo FCAW de arame tubular. Algumas vantagens do processo GMAW é que existem menos salpicos e nenhuma escória o que economiza tempo na remoção da escória e no tempo total de limpeza. A aparência da solda será melhor devido ao menor nível de respingos do que o arame tubular. O arco é mais macio e menos provável de queimar através de material de espessura fina.

O processo GMAW é o tipo de soldagem mais fácil de aprender e tende a ser mais tolerante se o operador tem alguma dificuldade em manter o comprimento correto do arco ou manter uma velocidade de soldagem constante. Se o operador tem habilidade suficiente e dispõe de pistolas de soldagem adequadas, gás de proteção, tubos-guia, rolos de alimentação e o arame apropriado, o processo GMAW pode soldar uma ampla variedade de materiais, incluindo materiais de pequena espessura e diferentes tipos de materiais, tais como aços inoxidáveis, ligas de níquel ou alumínio.

Algumas desvantagens do processo GMAW é que ele requer um gás de proteção externa que não é barato. Na maioria dos casos deve-se alugar ou arrendar um cilindro de um fornecedor de gás e pagar o custo de recarregar o cilindro. Quando se usa gás de proteção também é necessário equipamento adicional, como mangueiras, reguladores, válvulas solenóides no alimentador de arame e medidor de vazão do gás. O processo GMAW não é a escolha mais prática para um reparo rápido sem custo adicional quando se deseja portabilidade e conveniência. O processo GMAW pode ser usado para soldagem fora de posição mas é muito mais lento do que os arames tubulares porque geralmente é limitado à transferência por curto circuito, que é restrita por muitos códigos de soldagem devido à tendência a produzir falta de fusão. Também requer que o aço que está sendo soldado esteja muito limpo.

Algumas vantagens do arame autoprotegido estão no fato de que ele é ótimo para soldagem em ambientes externos uma vez que o fluxo que está dentro do arame tubular oferece uma proteção eficiente mesmo em condições de rajadas de vento. Um gás de proteção externa e equipamento adicional não são necessários, portanto é muito mais barato e mais rápido para começar a soldagem. Este processo é mais adequado para aplicações com materiais de grande espessura. Algumas vantagens do arame tubular com proteção gasosa é que a escória solidifica muito rapidamente o que ajuda a aumentar as taxas de deposição especialmente na posição vertical ascendente. Uma das desvantagens do processo de arame tubular é a limpeza. Com o arame tubular autoprotegido com toda a proteção proporcionada pelo fluxo interno do arame a escória pode ser muito difícil de remover e limpar. Isto pode ser um trabalho muito grande produzindo custos mais elevados.

Para concluir, você não pode ter falta de visão e pensar que um processo resolve todos os problemas. Muitos fatores determinam qual processo deverá ser utilizado. Algumas variáveis mencionadas neste artigo ajudarão a determinar a escolha do processo tais como, a espessura do material, o gás de proteção, a velocidade de alimentação do arame, regulagens de voltagem, local onde o trabalho está sendo realizado e a aparência da solda. Tanto a soldagem GMAW com arames sólidos, como a soldagem FCAW com arames tubulares têm suas vantagens e desvantagens, portanto é muito importante conhecer o que funcionará melhor para a sua necessidade.

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