MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2

MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 1 U2 S1 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) "Designa-se como descontinuidade a qualquer interrupção da estrutura típica (ou esperada de um junta soldada. (...) A existência de descontinuidades em uma junta não significa necessariamente que a mesma seja defeituosa. Esta condição depende da aplicação a que se destina o componente e é, em geral, caracterizada pela comparação das descontinuidades observadas ou propriedades medidas com os níveis estabelecidos em um código, projeto ou contrato pertinente."

Leia as afirmativas abaixo e assinale a alternativa que contenha a definição correta sobre descontinuidade e defeito:
Escolha uma:

2) "A soldagem é um processo metalúrgico de união que consiste na fusão dos metais com ou sem metal de preenchimento para formação da junta. (...) Neste processo de união dos metais, a superfície formada é constituída por três zonas: cordão de solda (CS), zona afetada pelo calor (ZAC) ou zona termicamente afetada (ZTA) e metal base (MB), sendo que a qualidade desta junta obtida é um fator importante na determinação da resistência do metal soldado."

A figura a seguir apresenta um desenho esquemático da seção transversal de uma junta soldada:

Figura 1: Desenho esquemático da seção transversal de uma junta soldada.

A zona termicamente afetada ou zona afetada pelo calor apresenta este nome pois:
Escolha uma:

3) A energia de soldagem (aporte térmico ou heat input) pode ser definida como a quantidade de energia fornecida à junta por unidade de comprimento da mesma.

Complete as lacunas da sentença a seguir sobre a influência da energia de soldagem na velocidade de resfriamento e na formação da ZTA:

A velocidade de resfriamento ___________ com ___________ da energia de soldagem, de modo que a ZTA torna-se mais ____________.

Assinale a alternativa que completa as lacunas corretamente:
Escolha uma:


 MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 1 U2 S1 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) Defeitos em soldas podem ser detectados quando estes apresentam descontinuidades superficiais e que sejam abertas na superfície. Tais defeitos podem ser: trincas, poros, dobras, entre outros. Os ensaios não destrutivos utilizados para avaliação de possíveis defeitos de solda podem ser aplicados em todos os materiais sólidos e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira.

Sobre tais ensaios não destrutivos não é correto sugerir os seguintes?
Escolha uma:

2) A figura mostra a seção transversal de uma solda e suas diversas regiões. É mostrada também uma peça colocada na parte inferior da solda (raiz), chamada de cobre-junta, que tem por finalidade conter o metal fundido durante a execução da soldagem. Terminada a soldagem, o mata-junta pode ou não permanecer na peça.

Sobre um dos constituintes da macro-estrutura da fusão, a zona fundida (ZF), que é formada pelo metal de solda, que nada mais é que a soma da parte fundida do metal da peça, também chamado de metal de base, e do metal adicionado para preencher a junta, chamado metal de adição. Não é correto afirmar a respeito da característica poça de fusão que:
Escolha uma:

3) O conceito de energia de soldagem (ou Heat Input - HI), é muito importante no estudo dos aspectos térmicos da soldagem. Defini-se a energia de soldagem como sendo a razão entre a quantidade de energia dispendida na soldagem e a velocidade de avanço da poça de fusão.

HI = V x I/V (Joule/mm)

onde, V - tensão de arco medida em volts (V)

I - corrente de soldagem medida em amperes (A)

v - velocidade de avanço (mm/seg)

A maioria dos processos de união por fusão é caracterizada pela utilização de uma fonte de calor intensa e localizada. Uma grande quantidade de energai aplicada de forma concentrada pode gerar temperaturas elevadas, variações de microestrutura e propriedades do material. Em particular, na soldagem a arco elétrico, o aporte térmico (heat input) é definido como o calor cedido à junta soldada por unidade de comprimento.

A variação da temperatura ao longo da peça durante o processo de soldagem, é atribuído ao ciclo térmico de soldagem, conforme apresentado na Figura:

Analise as afirmativas a seguir sobre a curva e marque (V) para verdadeiro e (F) para falso para os vários pontos importantes:

( ) Temperatura de pico (Tp), que é a temperatura máxima atingida no ponto.

( ) Temperatura crítica (Tc), que é a mínima temperatura para ocorrer alteração relevante como uma transformação de fase.

( ) Tempo de permanência em que o ponto fica submetido a temperaturas superiores a uma temperatura crítica.

( ) Velocidade de resfriamento.

( ) Material de base.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
Escolha uma:


 MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 2 U2 S2 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) A importância do ciclo térmico na soldagem é de conhecer a natureza dos fenômenos metalúrgicos e/ou mudanças microestruturais possíveis de acontecer numa determinada região da junta soldada e, consequentemente, as influencias nas suas propriedades finais. O tempo em determinada temperatura determina a possibilidade de ocorrência de transformações que dependem em maior ou menor grau do tempo e, consequentemente, da difusão. Quanto maior o tempo, maior o tamanho de grão, ocorrendo perda de resistência mecânica, ou seja, não deve ser usada uma alta energia de soldagem.

De acordo com esta afirmação, é correto dizer que:
Escolha uma:

2) Os diagramas de fase ou diagramas de equilíbrio como também são denominados têm como finalidade mostrar alterações de estado físico e de estrutura que sofrem as ligas metálicas, em decorrência de aquecimentos ou resfriamentos lentos. O diagrama de fases Ferro-Carbono é um dos diagramas mais estudados entre todas as ligas metálicas presentes na atualidade, fato facilmente explicado já que os aços carbono, além de serem os materiais metálicos mais utilizados pelo homem, apresentam variadas e interessantes transformações no estado sólido. O estudo do diagrama de fases permite-nos compreender porque variações do teor de carbono nos aços resultam na obtenção de diferentes propriedades, e dessa maneira, possibilitam a fabricação de aços de acordo com propriedades desejadas.

Disponível em: http://www.durferrit.com.br/downloads/13_Diagrama%20Ferro-Carbono.pdf. Acessado em 10/07/2018

Nesse contexto e considerando os dados apresentados, avalie as afirmações que se seguem:

I - O diagrama de equilíbrio Fe-C é o ponto de partida para o estudo da constituição e estrutura de qualquer aço ou ferro fundido;

II - O diagrama permite que se desenvolva o conhecimento dos aços-carbono e aços-ligados, na sua imensa variedade;

III - O diagrama de fases de equilíbrio ferro-carbono é a base para todo o tratamento térmico dos aços. Este diagrama define as regiões da temperatura de composição em que as várias fases no aço são estáveis, assim como os limites de equilíbrio entre os campos de fase;

IV - O diagrama de fase é obtido experimentalmente por pontos e apresenta as temperaturas em que ocorrem as diversas transformações das ligas Fe-C.

A sequência que apresenta a resposta correta é:
Escolha uma:

3) Fatores que influenciam as tensões residuais e consequentemente as distorções em juntas soldadas estão relacionadas ao limite de escoamento alto do material, o que resultada em uma alta distorção. Outro fator é o coeficiente de expansão térmica, ou seja, a capacidade de dilatação que o material apresenta, e este está relacionado à capacidade de conduzir e dissipar calor. Com estas informações, é possível sugerir algumas medidas para minimizar as distorções resultantes do processo de soldagem.

Nesse contexto e considerando os dados apresentados, avalie as medidas que se seguem:

I. Elevada corrente elétrica e tensão elétrica.

II. Tratamento térmico pós-soldagem.

III. Tratamento mecânico pós-soldagem

IV. Pré-aquecimento do metal base.

V. Redução da velocidade de soldagem.

VI. Usar cordões de solda de forma intercalada.

VII. Depositar cordões de solda em excesso.

Em relação ao contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:


 MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 2 U2 S2 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) A soldabilidade, do ponto de vista operacional, é uma grandeza que relaciona a capacidade de um material permitir à soldagem gerando o mínimo de defeitos possíveis. Refere-se, também, à facilidade de realizar a operação de soldagem. Pode-se relacionar a soldabilidade, também, à capacidade do material ser soldado sem que haja a formação de microestruturas prejudiciais às suas características e propriedades mecânicas. Um material com boa soldabilidade deve se apresentar, após a soldagem, sem concentração excessiva de tensões internas e com boas propriedades mecânicas de tenacidade e ductilidade. O elemento químico de ligas metálicas que exerce maior influência na soldagem é o carbono.

Nesse contexto, é correto dizer que:
Escolha uma:

2) Na fabricação de peças que utilizam ligas de ferro e carbono, são escolhidos com base em sua resistência mecânica, sua constituição química. Dentre as escolhas de ligas binárias, o que é mais utilizado na indústria vem a ser aquele formado pelo ferro e o carbono. O diagrama de Fe-C apresentado deve ser considerado apenas como guia, porque a maioria dos aços podem conter outros elementos que modificam as posições das fronteiras de fase. Neste diagrama é possível identificar o aparecimento de microconstituintes como ferrita, cementita, perlita e austenita, durante o processo de solidificação dos aços.

Selecione a alternativa que apresenta informações corretas sobre o diagrama Fe-C.
Escolha uma:

3) As tensões residuais são tensões internas existentes nos materiais em condições de temperatura uniforme, sendo originadas durante os processos de fabricação por soldagem. O desenvolvimento destas tensões residuais nas construções soldadas é função dos parâmetros utilizados na execução do cordão de solda, tais como: geometria da junta, número de passes, composição química dos metais de base e de adição, e de outros fatores pertinentes ao processo de soldagem. Tensões residuais na soldagem podem reduzir a resistência a flambagem de estruturas.

Sobre a afirmação acima é correto afirmar sobre as tensões residuais:
Escolha uma:


 MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 3 U2 S3 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) Os equipamentos de soldagem apresentam-se nos mais diversos modelos e com os mais diversos acessórios, e essas variações dependem do fornecedor (ou fabricante). As máquinas de soldagem vão desde aquelas mais compactas (possíveis de serem transportadas manualmente – soldas inversoras) até aquelas de grande porte, como é o caso das máquinas de solda por arco submerso. Há, ainda os equipamentos para soldagem automatizada (os robôs).

Na soldagem a arco elétrico por fusão, as máquinas de solda fornecem ao circuito elétrico a tensão e a corrente necessária para ignição e estabilidade do arco elétrico. Entre as máquinas de soldagem destacam-se três básicas: (i) transformadores, (ii) geradores e (iii) retificadores.

A respeito das máquinas utilizadas para soldagem elétrica, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

2) Fontes de soldagem podem usar a energia elétrica fornecida pela rede de alimentação para produzir uma saída adequada para a soldagem ou converter alguma outra forma de energia para gerar a energia elétrica para a soldagem.

Para produzir níveis de saída adequados para a maioria dos processos de soldagem a arco, a energia elétrica da rede precisa ser convertida de sua forma original (tensão relativamente elevada e alternada) para a forma adequada para a soldagem, o que significa menores valores de tensão (o que é também mais seguro para o soldador ou operador), na forma de corrente contínua, alternada, pulsada ou outra qualquer de acordo com o desejado.

A redução do valor da tensão é feita, em geral, por um:
Escolha uma:

3) O funcionamento de uma fonte de energia depende de suas características estáticas e dinâmicas. Características estáticas se relacionam aos valores médios de corrente e tensão de saída da fonte determinados, em geral, pela aplicação de uma carga resistiva. Para a fonte regulada em uma dada condição, as suas características estáticas podem ser representadas na forma de uma curva característica estática obtida através de testes com diferentes cargas resistivas. Alterando-se a regulagem da fonte alteram uma nova curva característica pode ser obtida. Exemplos destas curvas são, algumas vezes, publicados pelo fabricante no manual de sua fonte.
Máquinas de corrente constante permitem que durante a soldagem, o comprimento do arco varie sem que a corrente de soldagem sofra grandes alterações. De acordo com os gráficos, podemos concluir que os processos que permitem o uso deste tipo de fonte são:
Escolha uma:


 MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 3 U2 S3 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) Consumíveis de soldagem são, como o próprio nome diz, produtos que são consumidos durante a realização da solda.

Estes elementos são de extrema importância e influenciam de diversas formas na soldagem.

Baseado nesta afirmação, a alternativa que apresenta corretamente os consumíveis é:
Escolha uma:

2) Os arames tubulares foram desenvolvidos para atender às necessidades das empresas de aumentar a competitividade e de reduzir custos. O processo de soldagem com estes é bastante semelhante ao processo MIG/MAG, inclusive no que se refere aos equipamentos utilizados. Porém, o arame utilizado na soldagem é tubular, sendo seu interior preenchido por um fluxo, o que garante a este processo características especiais. A combinação do fluxo contido no interior do arame aliada à proteção gasosa externa produz soldas de alta qualidade, arco estável e baixo nível de respingos. A composição química do fluxo também influencia nas propriedades mecânicas do metal depositado.

O arame tubular é um eletrodo que pode ser usado nos processos MIG/MAG e Arco Submerso, alem do processo Arame Tubular convencional, com ou sem gás de proteção adicional. Duas vantagens que este consumivel apresenta em relação ao arame sólido são:
Escolha uma:

3) Os fluxos são consumíveis que podem ser encontrados na forma líquida, em pó ou em pasta. Sua função principal é a de proteger o cordão de solda de eventuais contaminações e oxidações. Além disso, o fluxo ajuda a diminuir a tensão superficial do metal de adição no estado líquido, favorecendo assim a fluidez da solda.

Marque a alternativa em que apresenta a opção de uso correto dos fluxos:
Escolha uma:


 MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM U2 - SEÇÃO 3 U2 - AVALIAÇÃO DA UNIDADE

 

1) É realizada com o calor de um arco elétrico mantido entre duas partes metálicas, a extremidade de um eletrodo metálico revestido e a peça de trabalho/metal base. O calor produzido pelo arco elétrico é suficiente para fundir o metal de base, a alma do eletrodo e o revestimento. Quando as gotas de metal fundido são transferidas através do arco para a poça de fusão, são protegidas da atmosfera pelos gases produzidos durante a decomposição do revestimento. A escória líquida flutua em direção à superfície da poça de fusão, onde protege o metal de solda da atmosfera durante a solidificação.

Porque que na soldagem a arco com eletrodo revestido o metal de solda é depositado segundo a direção eletrodo/peça, independente da posição de soldagem?
Escolha uma:

2) O diagrama Fe-C apresentado a seguir possui diversas fases dos elementos constituinte, e cada fase apresenta uma característica que deve ser respeitada para uso e avaliação.

AUSTENITA - Solução sólida do carbono em ferro γ (CFC), existindo entre as temperaturas de 912 a 1495˚C e com solubilidade máxima do carbono no ferro γ de 2,11% a 1148 ˚C.

CEMENTITA - Denominação do carboneto de ferro Fe3C, contendo 6,7% de C e estrutura cristalina ortorrômbica. Apresenta elevada dureza, baixa resistência, baixa ductilidade e baixa tenacidade.

FERRITA – Solução rica em ferro, consiste em uma solução sólida intersticial de C (com até 0,022%) no ferro CCC. A ferrita é magnética e apresenta baixa resistência mecânica, cerca de 300 MPa, excelente tenacidade e elevada ductilidade.

PERLITA - Consiste na mistura mecânica das fases ferrita (88,5% em peso) e cementita (11,5% em peso) formada pelo crescimento cooperativo destas fases. Apresenta propriedades intermediárias entre a ferrita e a cementita dependendo do tamanho e espaçamento das lamelas de cementita.

Com base nestas informações, podemos considerar que afirmação correta é:
Escolha uma:

3) O processo de soldagem a arco em que utiliza um arame como consumível, indica que este ao entrar em contato com o metal de base, ocorre o fechamento do circuito e consequentemente a passagem de corrente elétrica entre os pólos positivo e o negativo provenientes da máquina. Os metais são aquecidos até a temperatura de fusão que efetua a coalescência destes metais. A poça de fusão é composta pelo arame consumível ou metal de adição, e o resultado desta fusão é chamado de diluição. Após o resfriamento desta poça de fusão temos a união entre estes metais. O processo GMAW é muito flexível e proporciona soldagens de qualidade com grande produtividade, principalmente quando comparado com processos manuais como eletrodos revestidos.

A elevada produtividade proporcionada pelo processo GMAW está associada a uma das formas de execução. Além disso, este é um processo de alta intensidade (fenômenos metalúrgicos causados pelo aporte térmico) que exige um certo grau de automação, considerando a preparação e alinhamento da junta para soldagem.

Analise a veracidade das afirmativa a seguir.

( ) Devido a área de incidência da fonte térmica. Velocidade de soldagem deste processo.
( ) Porque a transferência metálica em aerossol no processo MIG/MAG a corrente contínua constante é mais apropriada na soldagem de chapas de espessuras grossas e posição plana e horizontal.
( ) O processo GMAW absorve os gases gerados e consequentemente propicia um ambiente/atmosfera para estabilidade do arco, bem como a proteção de contaminação atmosférica junto à solda.
( ) Neste processo o valor da corrente e da tensão são altos, o que significa alta temperatura, fusão, e velocidade de soldagem, com isso, a ZTA é grande, e proporciona um acabamento ruim no cordão de solda.
( ) Os ângulos de posicionamento da tocha, chamados também de ângulos de ataque, formado entre a tocha de soldagem e o sentido longitudinal da junta a ser soldada, e o ângulo de posicionamento, formado entre a tocha e o sentido transversal da junta.
Assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

4)


A figura representa um defeito ou uma descontinuidade? Deve-se deixar claro estes conceitos, então se deve considerar o defeito como uma fratura já concluída, enquanto que descontinuidade é uma falha que não se tornou um defeito. Mediante esta informação deve-se deixar claro que o tipo de descontinuidade, trinca ou degradação depende do material, composição química, microestrutura, metal de solda e ZTA, geometria da solda, nível de tensão residual da solda, condições operacionais e ambiente. Assim que ocorre é necessário sua rápida identificação da causa, avaliar a possibilidade de bloquear o crescimento.

Na figura é possível identificar as seguintes situações que são de processo metalúrgico. Quais são eles?
Escolha uma:

5) O conceito de intensidade de fonte de energia de soldagem baseia-se, quando o processo exige alta intensidade de energia, há redução no tempo, o que evita ou minimiza a distorção. A intensidade da energia transferida acontece de forma muito rápida, dentro de uma área muito limitada, permitindo a fusão quase que instantaneamente.

Em termos de intensidade de fontes de alimentação para soldagem, o que pode-se esperar da velocidade de soldagem de um processo de alta intensidade comparativamente a um processo de baixa intensidade. Os processos com __________ como plasma e _____, tem o foco da fonte termica na área que se deseja. Com isto diminui-se a area da fonte termica aumenta a ___________ assim teremos uma velocidade de soldagem maior, com menos energia de soldagem. Como consequencia, tem-se uma área fundida na junta relativamente _________, ciclo termico moderado, geração da zta ______, velocidade de resfriamento alta, e dilatação e contração da junta em solidificação são menores.(tensoes termicas são minimizadas).

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Escolha uma: