Método de soldagem

Fornecedor de tubos de aço soldados-GNEE

Soldagemé o processo de unir duas ou mais peças metálicas em um todo permanente, aquecendo-as, aplicando pressão ou ambos. Na indústria de tubos de aço, a soldagem não é apenas uma técnica de fabricação - é a espinha dorsal da fabricação que separa o tubo sem costura do tubo soldado e decide qual tubo você pode usar em qual projeto.

 

Métodos de soldagem

Os processos de soldagem se enquadram em três famílias principais, definidas pela forma como a junta é formada:

Tipo	Como a articulação se forma	Exemplos
Soldagem por fusão	O metal base é derretido; enchimento pode ser adicionado	Soldagem a arco, soldagem a gás, soldagem termite, soldagem por eletroescória, soldagem por feixe de elétrons, soldagem a laser
Soldagem por pressão	Pressão, ou calor mais pressão, une as peças sem derreter o metal base	Soldagem por ponto de resistência, soldagem de topo por resistência, soldagem de alta-frequência, soldagem por fricção, soldagem ultrassônica, soldagem por explosão, soldagem por difusão
Brasagem	O metal base permanece sólido; um enchimento com ponto de fusão mais baixo (acima de 450 graus) flui para a junta por ação capilar	Brasagem por chama, brasagem por indução, brasagem em forno, brasagem em banho de sal, brasagem por resistência, brasagem por feixe de elétrons

Corte térmico de metal, pulverização térmica, goivagem a arco de carbono e processos similares não são soldagem em si, mas pertencem à mesma família técnica e geralmente são considerados parte da profissão de soldagem.

 

Soldagem por fusão

A soldagem por fusão derrete os materiais de base para que eles fluam juntos e se solidifiquem como uma única peça. É a maior e mais utilizada família de soldagem na indústria.

Soldagem a arco - o burro de carga

A soldagem a arco usa um arco elétrico entre um eletrodo e a peça de trabalho como fonte de calor. Está ainda dividido em:

Soldagem por arco metálico blindado (SMAW)- também chamada de soldagem manual por arco metálico (MMA) ou soldagem eletromagnética. Um eletrodo consumível-revestido com fluxo transporta o arco e o revestimento se decompõe para formar gás de proteção e escória. É o processo mais simples e portátil, usado em todos os lugares, desde oficinas até construção em campo.

Soldagem de pinos- um pino ou fixador é soldado diretamente em uma superfície metálica, amplamente utilizado na construção naval, pontes e construção de estruturas metálicas.

Soldagem-com arco blindado a gás- um gás de proteção externo protege a poça de fusão da atmosfera. Suas principais variantes são:

Soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG, GTAW)- um eletrodo de tungstênio não{1}}consumível com proteção de argônio ou hélio; também chamada de soldagem a arco de argônio. Produz soldas mais limpas e da mais alta{3}}qualidade e é a escolha padrão para passes de raiz de tubos de aço inoxidável e ligas.

Soldagem com gás inerte de metal (MIG, GMAW)- um fio sólido alimentado continuamente com um gás inerte (argônio/hélio), usado principalmente para metais não-ferrosos.

Soldagem com gás ativo de metal (MAG), sendo a forma mais comumSoldagem a arco blindado-com gás CO₂- um fio alimentado continuamente protegido por dióxido de carbono ou uma mistura de CO₂-argônio. É a escolha econômica e de alta-produtividade para aço carbono.

Soldagem de hidrogênio atômico- um processo inicial-protegido com gás usando hidrogênio dissociado ao redor do arco. É historicamente importante, mas foi quase totalmente substituído por TIG e MIG.

Soldagem por arco submerso (SAW)- o arco queima sob uma manta de fluxo granular. Ele oferece taxas de deposição muito altas e penetração profunda, e é o processo dominante para soldagem de juntas de tubos de grande-diâmetro (LSAW e SSAW).

Soldagem a arco plasma (PAW)- um arco constrito com uma densidade de energia muito maior que o TIG, usado para soldagem de precisão e alta-velocidade de aço inoxidável e outras ligas.

 

Outros processos de soldagem por fusão

Soldagem a gás (soldagem-combustível)- o calor vem de uma chama de combustão, normalmente oxi-acetileno. Simples e portátil, mas lento e limitado no uso em produção.

Soldagem termite- o calor vem de uma reação química exotérmica entre o óxido de ferro e o pó de alumínio. Mais conhecido por unir trilhos ferroviários.

Soldagem por eletroescória- um banho de escória fundida derrete o enchimento e as bordas do metal base, usado para seções muito espessas, como chapas grossas e grandes estruturas de máquinas.

Soldagem por feixe de elétrons- um feixe de elétrons focado de alta-energia no vácuo, produzindo soldas profundas, estreitas e de alta{2}}qualidade em componentes aeroespaciais e de precisão.

Soldagem a laser- um feixe de laser concentrado aquece e une o material em alta velocidade, cada vez mais usado para produção automatizada de tubos e tubos, incluindo tubos de aço inoxidável.

 

Soldagem por pressão

A soldagem por pressão une as peças aplicando força, com ou sem aquecimento adicional. O metal base na junta não derrete completamente, o que mantém a zona de solda estreita e a microestrutura fina. Os principais processos incluem:

Soldagem por resistência- o calor é gerado pela corrente elétrica que passa pela junta enquanto a pressão é aplicada. Inclui:

Soldagem por resistência a ponto- folhas sobrepostas são soldadas em pontos discretos, o processo padrão para painéis de carrocerias automotivas.

Soldagem de topo por resistência- extremidades de tubos ou barras são prensadas juntas e soldadas de ponta a ponta-a-, usadas em linhas de soldagem contínua de siderúrgicas.

Soldagem de-alta frequência (HFW)- as bordas de um tubo formado são aquecidas até a temperatura de forjamento por corrente de alta-frequência (normalmente 150–400 kHz) e forjadas juntas sob pressão sem metal de adição. Este é o processo central por trásTubo ERW(tubo soldado por resistência elétrica), um dos tubos-de maior volume do mundo.

Soldagem por fricção- o calor é gerado pela fricção de duas partes; a variante moderna, soldagem por fricção e mistura (FSW), produz costuras de alta-qualidade em alumínio e outros materiais.

Soldagem ultrassônicaA vibração mecânica de - alta-frequência solda folhas finas ou folhas em baixa temperatura, comum em eletrônicos e fabricação leve.

Soldagem por explosão- uma detonação controlada une metais diferentes, como revestimento de aço inoxidável em chapa de aço carbono.

Soldagem por difusão- átomos migram pela junta sob calor e pressão para formar uma ligação, usada para componentes aeroespaciais e nucleares de alta-integridade.

 

Brasagem

A brasagem aquece as peças sem derretê-las; um metal de adição com um ponto de fusão acima de 450 graus (por exemplo, ligas de cobre, prata ou níquel) derrete e é atraído para o espaço apertado da junta por ação capilar. Os processos incluem:

Brasagem por chama- aquecimento com maçarico, método mais comum para peças pequenas e reparos.

Brasagem por indução- a indução eletromagnética aquece a junta com rapidez e precisão, ideal para linhas de produção.

Brasagem de forno- todo o conjunto é aquecido em atmosfera controlada ou forno a vácuo, proporcionando qualidade uniforme em peças complexas ou delicadas.

Brasagem em banho de sal- peças são mergulhadas em um banho de sal fundido que as aquece uniformemente e também protege a superfície da oxidação.

Brasagem de resistência- corrente através da junta fornece calor localizado, usado para contatos elétricos e pequenos componentes.

Brasagem por feixe de elétrons- um feixe focado aquece o enchimento localmente, usado em aplicações de precisão e vácuo.

 

Processo de tubo de aço soldado

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Quais métodos de soldagem são importantes na fabricação de tubos de aço?

Para um comprador de tubos de aço, o método de soldagem é o que realmente produz o tubo que você está cotando. Entendê-lo ajuda você a diferenciar ERW, LSAW, SSAW e tubo sem costura - e escolher o caminho certo:

Tipo de tubo	Método de soldagem	Como é feito	Tamanho e uso típico
ERW/tubo HFW	Soldagem por resistência de alta-frequência	A bobina é formada em um tubo; a costura é aquecida até a temperatura de forjamento por corrente-de alta frequência e forjada fechada sem enchimento	21–660 mm de diâmetro externo; baixa/média pressão - água, gás, estrutural, mecânica
Tubo LSAW	Soldagem por arco submerso longitudinal	A placa de aço é formada em um cilindro (UOE ou JCOE); a costura longitudinal é soldada por dentro e por fora sob fluxo	406–1422 mm de diâmetro externo; linhas de transmissão de óleo e gás de alta-pressão
Tubo SSAW / HSAW	Soldagem por arco submerso em espiral (helicoidal)	A bobina é enrolada em ângulo espiral; a costura helicoidal é soldada por SAW em ambos os lados	219–3500 mm de diâmetro externo; água de grande-diâmetro, empilhamento, linhas de baixa/média pressão
Tubo sem costura	Sem costura de solda	Um tarugo sólido é perfurado e enrolado em um tubo	A opção de referência para serviços de alta-pressão e alta-temperatura

A costura de solda é o foco de qualidade do tubo soldado. É por isso que a API 5L e outros padrões exigem testes hidrostáticos, testes de correntes parasitas ou ultrassônicos e - para inspeção radiográfica LSAW/SSAW - da costura. Uma costura soldada feita corretamente não é automaticamente mais fraca que um tubo sem costura; o grau do tubo, a qualidade da soldagem e o escopo da inspeção determinam a aptidão para o serviço.

 

Como escolher um processo de soldagem

Uma regra prática para trabalhos de tubulação de aço carbono e aço inoxidável:

Soldagem de campo e reparo- SMAW (stick) para versatilidade e portabilidade; TIG para passes de raiz em aço inoxidável e ligas.

Soldagem de produção de seções finas a médias- MIG/MAG (CO₂) para aço carbono, TIG ou laser para aço inoxidável.

Seções grossas, costuras longas, alta deposição- soldagem por arco submerso, seja com costura-reta (LSAW) ou espiral (SSAW).

Alto-volume pequeno-a{2}}tubo médiosoldagem de - alta-frequência (ERW/HFW).

Metais diferentes ou componentes de precisão- soldagem por explosão, soldagem por difusão, soldagem por fricção ou brasagem.

 

Perguntas frequentes

Quais são as três categorias principais de soldagem?

Soldagem por fusão (o metal base derrete), soldagem por pressão (junção por força, com ou sem calor) e brasagem (o metal base permanece sólido e um enchimento de baixo ponto de -fusão-une a junta). Juntos, eles cobrem todos os processos de soldagem padrão.

 

Qual é a diferença entre tubo de aço soldado e sem costura?

O tubo sem costura é perfurado a partir de uma peça sólida e não possui costura longitudinal; o tubo soldado é formado a partir de bobina ou placa e unido por ERW/HFW, LSAW ou SSAW. Sem costura é a escolha tradicional para as pressões mais altas, mas o tubo soldado moderno, com inspeção adequada, atende à maioria dos requisitos-de tubulação e custa menos.

 

O que significa ERW e como o tubo ERW é soldado?

ERW significa soldagem por resistência elétrica. As bordas do tubo são aquecidas por corrente de alta-frequência até a temperatura de forjamento e forjadas juntas sob pressão sem metal de adição - e é por isso que também é chamada de HFW (soldagem de alta-frequência). ERW é o processo de tubo soldado-mais econômico para diâmetros pequenos e médios.

 

Qual é a diferença entre tubo LSAW e SSAW?

O tubo LSAW (soldado por arco submerso longitudinal) tem uma costura reta ao longo de todo o comprimento do tubo e é feito de chapa de aço, proporcionando excelente desempenho de pressão para linhas de transmissão de alta-pressão. O tubo SSAW (soldado por arco submerso em espiral) é enrolado a partir de uma bobina com uma costura helicoidal, permitindo diâmetros muito grandes a um custo menor, principalmente para serviços de água, empilhamento e pressão mais baixa.

 

A soldagem TIG é melhor do que a soldagem CO₂?

Eles servem a propósitos diferentes. O TIG (GTAW) usa um eletrodo de tungstênio não{1}}consumível e produz as soldas mais limpas, ideais para aço inoxidável, ligas de aço e trabalhos em paredes-finas -, mas é lento. A soldagem CO₂/MAG alimenta o arame continuamente e é rápida e econômica para trabalhos de produção de aço carbono. A escolha certa depende do material e da produtividade, e não de alguém ser universalmente “melhor”.

 

Qual é o termo correto para soldagem protegida com CO₂?

O termo padrão é soldagem com gás ativo de metal (MAG), geralmente chamada de soldagem a arco protegido com gás CO₂-quando o dióxido de carbono puro é o gás de proteção. Pertence à família de soldagem por arco blindado a gás-, juntamente com MIG (gás inerte) e TIG (soldagem a arco de argônio).

 

Quais processos contam como aliados à soldagem?

Corte térmico de metal (oxi-combustível, plasma, corte a laser), pulverização térmica e goivagem a arco de carbono não são processos de união, mas são tecnicamente agrupados com a profissão de soldagem porque usam as mesmas fontes de calor e equipamentos.