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15/02/2013
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3. Ligações com Solda
� A solda é um tipo de união por coalescência do material, obtida por fusão das partes adjacentes.
� A energia necessária para provocar a fusão pode ser de origem elétrica, química, óptica ou mecânica.
� As soldas mais empregadas na indústria da construção são as de energia elétrica.
A solda elétrica consiste basicamente na fusão local conjunta de duas peças a serem ligadas (metal base) e
de um eletrodo (metal solda) através da alta temperatura provocada por arco elétrico. Após o
resfriamento, o metal da solda depositado serve de meio de união entre as duas peças.
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• Consiste na união de duas peças pela fusão local destas peças e de um eletrodo metálico, através da alta temperatura provocada por arco elétrico e do posterior resfriamento.
3.1. Solda elétrica com eletrodo
Peças ligadas = Metal Base e o Eletrodo = Metal de Solda
(a) Eletrodo revestido (SMAW – Shielded Metal Arc Welding):
o eletrodo é revestido com um material que durante a soldagem libera um gás inerte que protege o metal fundido. Esta proteção é necessária, pois se o metal fundido entrar em contato com a atmosfera, ele combina quimicamente com o oxigênio e o nitrogênio presentes, formando impurezas que tornam a solda frágil e menos resistente à corrosão.
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(b) Arco submerso (SAW – Submerged Arc Welding):
O eletrodo é um fio metálico sem revestimento, porém sua extremidade está submersa em um material granular, que isola o metal fundido da atmosfera. Esse processo é comum em soldagens feitas na fábrica.
c) Arco elétrico com proteção gasosa (GMAW – Gas Metal Arc Welding)
(MIG/MAG – Metal Inert Gas / Metal Active Gas):
O eletrodo é um arame sem revestimento, e a proteção da poça de fusão é feita pelo fluxo de um gás (ou mistura de gases) lançado pela tocha de soldagem.
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3.2. Tipos de eletrodos
São designados conforme a AWS (American Welding Society):
E 70 X YEletrodo
Resistência à ruptura (fw) da solda em ksi (kilopound/in2)
E60 = fw = 60 ksi = 415 MPaE70 = fw = 70 ksi = 485 MPa
Número que indica a posição de soldagem:1 – qualquer posição2 – somente posição horizontal
Número que indica o tipo de corrente e de revestimento do eletrodo
Posições de soldagem:
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3.3. Principais tipos de cordões de solda
(b) SOLDA DE ENTALHE
(a) Soldas de filete:
�Face de fusão: Região da superfície original do metal base onde ocorreu a fusão do metal base e do metal da solda;
�Raiz da solda: Linha comum às duas faces de fusão;
�Perna do filete: Menor dos lados, medidos na face de fusão. O filete de solda é especificado através da dimensão de sua perna.
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�Garganta efetiva: É a distância entre a raiz da solda e o lado externo do triângulo inscrito;
�Comprimento efetivo da solda: É o comprimento da linha que liga os pontos médios das gargantas efetivas ao logo do filete;
�Área efetiva (Aw): É a área considerada como de resistência da solda, igual à garganta efetiva multiplicada pelo comprimento efetivo;
�Área teórica da face de fusão (AMB): É a área de resistência do metal base junto à solda. = Perna do filete * comprimento efetivo.
(b) Soldas de entalhe:
Por questões construtivas, a solda de entalhe é utilizada onde não puder ser empregada a solda de filete.
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Solda de filete x Solda de entalhe:
Solda de filete x Solda de entalhe:
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3.4. Simbologia:
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3.5. Elementos construtivos para soldas de entalhe �Espessura efetiva da solda:
3.6. Elementos construtivos para soldas de filete
Área efetiva:
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Fator de redução para soldas longas: L > 100.b
Para levar em conta a não-uniformidade na distribuição de tensões.
Análoga a ligações parafusadas:
Se L > 1270 mm:
F => 1,25.F
Para levar em conta a distribuição não-uniforme de esforços entre os parafusos.
Dimensões mínimas de filetes de solda para evitar resfriamento brusco da solda por condução de calor e assim garantir a fusão dos materiais, evitar a ocorrência de fraturas a frio e minimizar as distorções.
Dimensões máximas a adotar para os lados dos filetes são determinadas pela espessura da chapa mais fina. A folga de 1,5mm se destina a evitar a fusão da quina superior da chapa e consequente redução da perna e da garganta de solda.
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Em ligações de extremidade de peças tracionadas feitas unicamente com soldas de filete longitudinais: