Soldagem de sobreposição – Técnicas, aplicações e melhores práticas

Não sabia nada sobre soldagem de sobreposição? Bem, não é algo complexo. É uma técnica de soldagem muito simples, na qual uma camada metálica é soldada para realçar ou proteger a superfície de outro metal. Esse tipo de soldagem é bastante útil para indústrias com alto risco de desgaste de máquinas, incluindo aeroespacial, petróleo e gás e mineração.

Portanto, o que a soldagem de sobreposição faz é aumentar a vida útil de máquinas e peças, eliminando a necessidade de substituí-las por novas. Consequentemente, economiza bastante dinheiro. Aqui, explicaremos o que é exatamente, como fazer, técnicas que você pode usar, práticas de segurança, aplicações, benefícios e limitações e muito mais.

Então, se você é um soldador iniciante ou alguém relacionado a essa área, esse conhecimento será muito útil para você entender essa importante técnica de soldagem.

O que é soldagem de sobreposição?

Soldagem de sobreposição

Soldagem de sobreposição ou revestimento por solda é uma técnica especial em que um metal é soldado para proteger a superfície de outro metal. O objetivo principal desse processo não é apenas fornecer proteção, mas também melhorar as propriedades do metal sem comprometer ou danificar a superfície metálica.

Por exemplo, você pode revestir um metal duro e resistente à corrosão sobre qualquer metal menos durável. Isso melhorará a qualidade do metal e ele desempenhará sua função por mais tempo do que antes.

Agora, vamos passar para os diferentes tipos de revestimento de solda!

Tipos de revestimento de solda

Assim como a soldagem, a soldagem de sobreposição também possui diferentes tipos. Cada um desses tipos e técnicas apresenta diversas vantagens em relação aos outros e diferentes aplicações. Abaixo, apresentamos uma descrição detalhada desses tipos.

1. Soldagem por arco submerso (SAW)

SERRA

Durante este método, um fluxo granular cobre todo o metal, daí o nome soldagem a arco submerso. É muito útil na produção de camadas de solda espessas e de alta qualidade. Esta técnica tem aplicações importantes em projetos industriais de grande porte.

2. Soldagem a arco elétrico a gás (GMAW)

GMAW

Você também conhece essa técnica como Soldagem MIG. Envolve uma pistola de alimentação de arame que emite um gás para proteger a superfície soldada de contaminações. Este processo é relativamente fácil de aprender e tem um amplo espectro de aplicações. Por ser versátil, você pode usá-lo tanto em projetos de grande porte quanto em projetos menores.

3. Soldagem por arco transferido por plasma (PTAW)

PTAW

Utiliza um maçarico de plasma para derreter o metal e um sistema de aplicação de pó para sobrepor o metal. Esta técnica é muito precisa e pode ser usada para sobrepor superfícies menores e delicadas, o que não seria fácil com as outras duas técnicas.

Então, qual técnica escolher? Bem, a SAW é a melhor para capacidade de penetração e velocidade, a GMAW é muito versátil e a PTAW oferece extrema precisão.

Quais são os materiais comumente usados

A utilização do material depende totalmente de como você deseja que o produto final fique. A escolha dos materiais com base no resultado desejado é inteiramente sua. Os materiais mais comumente utilizados para soldagem revestida são:

Todos esses materiais garantem que os metais tolerem condições ambientais adversas e aumentem sua vida útil por mais tempo.

Quais são as aplicações do revestimento de sobreposição de solda?

Como mencionado acima, as sobreposições de solda têm diversas aplicações e podem ser utilizadas em diferentes indústrias. Isso aumenta a durabilidade e a funcionalidade dos materiais. Algumas aplicações importantes da soldagem de sobreposição são discutidas abaixo:

Aplicações Industriais

• Petróleo e Gás

O setor de petróleo e gás é muito complexo. Os equipamentos utilizados na indústria estão expostos a desgaste frequente, corrosão e outros fatores ambientais, como altas pressões. Flanges, tubulações e válvulas começaram a apresentar vazamentos com o tempo.

Para resolver esse problema, ligas resistentes à corrosão são soldadas por meio do processo de revestimento por soldagem. Isso ajuda a prevenir vazamentos e falhas, garantindo uma operação segura e eficiente.

• Mineração

Ferramentas e equipamentos de mineração são muito fortes e resistentes, pois precisam tolerar condições ambientais abrasivas e desgaste.

O revestimento de solda desempenha um papel importante no reparo e reforço desses equipamentos, incluindo dentes de escavadeiras, martelos trituradores e brocas.

O processo não apenas diminui o tempo de inatividade e os custos de manutenção, mas também aumenta a vida útil.

• Geração de energia

A sobreposição de solda é essencial para usinas de energia, pois permite o gerenciamento de alguns componentes essenciais que toleram alta pressão, alta temperatura e vapor corrosivo. Isso inclui pás de turbinas e tubos de caldeiras.

Uma camada protetora sobreposta os protege do desgaste e da corrosão, além de aumentar sua eficiência.

• Aeroespacial

Assim como acontece com outros equipamentos e ferramentas, a sobreposição de solda protege o trem de pouso e os componentes do motor a jato contra corrosão e desgaste.

Se o processo for feito de forma eficiente, ele ajuda a restaurar as dimensões originais dos componentes defeituosos.

Aplicações de reparo e manutenção

A soldagem de sobreposição não é usada apenas para melhorar a eficiência, mas também tem aplicações no reparo e na manutenção de diferentes componentes de máquinas.

Você pode reparar peças danificadas do seu dispositivo soldando sobreposições. Essa técnica também é muito mais econômica do que substituir as peças por outras inteiramente novas.

Isto é particularmente verdadeiro no caso de peças maiores e complexas, que são muito caras para substituir.

Quais são os benefícios da soldagem de revestimento

Portanto, existem múltiplas vantagens associadas à soldagem de revestimentos. Alguns dos benefícios são mencionados abaixo:

Prolongue a vida útil do equipamento

O revestimento do soldador aumenta consideravelmente a vida útil de diferentes ferramentas e equipamentos, protegendo-os do desgaste e da corrosão.

Altamente econômico

É aconselhável sobrepor componentes defeituosos, especialmente se forem caros. Isso reduz o custo de comprar um novo e substituí-lo posteriormente.

Personalização

Você pode melhorar a resistência e a eficiência de qualquer material usando uma liga metálica de sua escolha com base nas propriedades que deseja no produto final.

Menos tempo de inatividade

Se você fizer a manutenção regular de seus componentes defeituosos por meio de soldagem de sobreposição, isso economizará muito tempo de inatividade e reduzirá custos.

Quais são os equipamentos utilizados?

Não é possível realizar o processo de revestimento com solda sem o uso de ferramentas adequadas. Existem diversas ferramentas utilizadas para esse fim. Discutiremos alguns desses equipamentos e ferramentas nesta seção.

Máquinas de solda

• Sistema de Soldagem Automatizado

Estas são uma das máquinas mais comumente usadas em aplicações de sobreposição de solda para obter qualidade consistente e espessura uniforme da superfície de sobreposição.

Se você estiver trabalhando em um projeto industrial de grande porte, o sistema de soldagem automatizado é ideal, pois fornece precisão e exatidão, como nos setores aeroespacial e nuclear.

Você pode usar um sistema de soldagem automatizado para executar uma variedade de técnicas de soldagem, incluindo TIG, MIG e SAW.

• Máquinas de solda manuais

Essas máquinas são ótimas para tarefas menores e mais complexas, nas quais as máquinas de solda automatizadas não oferecem controle. Normalmente, é possível executar soldagem GMAW e PTAW com essas máquinas. Certifique-se de que o soldador tenha experiência e habilidade suficientes para lidar com as complexidades da soldagem.

Equipamento de apoio

Além das máquinas de solda, existem alguns equipamentos auxiliares que auxiliam no processo de soldagem de sobreposição. Esses equipamentos auxiliares são os seguintes:

• Alimentadores de arame

Estes são importantes para SAW e MIG e proporcionam confiabilidade e precisão. Portanto, certifique-se de que os alimentadores de arame sejam capazes de suportar o suporte. Eles basicamente controlam a consistência e a velocidade da alimentação do arame na zona de soldagem. O alimentador de arame impacta a qualidade do revestimento da sobreposição de solda.

• Fontes de energia

A soldagem não pode ser realizada sem uma fonte de energia. Portanto, é fundamental ter uma fonte de energia estável e adequada para manter a produção de energia necessária durante o processo de soldagem. As fontes de energia fabricadas para soldagem de sobreposição devem suportar altas correntes e ciclos de trabalho mais longos, sem flutuações do arco e superaquecimento.

• Equipamento de oscilação

Esses equipamentos são muito úteis para técnicas de soldagem que exigem a tecelagem de cordões. Eles ajudam a espalhar os depósitos de solda uniformemente por toda a superfície. Essa distribuição uniforme é importante principalmente quando a área é grande ou quando se precisa de precisão na espessura e composição da camada de revestimento.

Equipamentos de Segurança e Controle

Entre os equipamentos de apoio, estão os equipamentos de segurança e controle que não só tornam todo o processo seguro e tranquilo, como também mantêm o soldador em segurança. A seguir, alguns dos equipamentos de segurança e controle mais importantes utilizados em serviços de sobreposição de solda:

• Sistema de Extração de Fumos

O revestimento de sobreposição de solda produz uma quantidade considerável de fumaça e material particulado. Esses sistemas de extração devem ser eficientes para uma operação de soldagem segura. Eles protegem o soldador da inalação de fumaça e reduzem o risco de problemas respiratórios e outros problemas relacionados. É fundamental garantir que haja sistemas adequados de extração de fumaça, especialmente se você estiver trabalhando em espaços confinados.

• Sistemas de refrigeração

Assim como a soldagem simples, a soldagem de sobreposição também envolve muita geração de calor devido às chamas de alta temperatura. Essas altas temperaturas afetam não apenas o maquinário, mas também o metal de sobreposição. Os sistemas de resfriamento controlam a temperatura do equipamento de soldagem para garantir que ele não superaqueça e não produza soldas irregulares.

• Sistemas de Controle

Hoje em dia, as novas máquinas de solda possuem sistemas de controle avançados que permitem aos operadores ajustar os parâmetros da soldagem. Com esses sistemas de controle, você pode ajustar a tensão, a corrente, a velocidade de alimentação do arame e outros parâmetros para gerenciar a qualidade e a consistência da soldagem.

• Equipamentos de Proteção Individual (EPI)

A segurança pessoal é muito importante no processo de soldagem. Por isso, é fundamental o uso de equipamentos de proteção individual (EPI) durante e após a soldagem de sobreposição.

Capacetes de soldagem – Os capacetes com escurecimento automático protegem os olhos e o rosto do soldador das radiações UV, luz intensa, chamas e vapores.

Luvas e roupas de proteção – As luvas protegem as mãos e os braços de queimaduras na pele e as roupas de proteção mantêm o corpo protegido de chamas brilhantes.

Respiradores – Os respiradores protegem o nariz de gases tóxicos, fumaças e ventilação inadequada.

Qual é a diferença entre revestimento e sobreposição de solda?

Revestimento e sobreposição de solda podem parecer a mesma coisa, mas na verdade são diferentes. Ambos melhoram as propriedades das superfícies, mas a diferença comum entre eles é:

Serviços de sobreposição de solda

Os serviços de sobreposição de solda oferecem uma ampla gama de soluções para atender às necessidades específicas de diferentes indústrias e aplicações. Esses serviços são os seguintes:

Solução de sobreposição de solda personalizada

Por serem personalizados, são produzidos principalmente de acordo com as necessidades específicas dos projetos e setores, o que envolve a seleção de materiais e os métodos de aplicação.

Soldagem no local

Esses serviços são úteis para componentes imóveis ou grandes projetos industriais que utilizam máquinas pesadas ou tubulações. Portanto, existem diferentes prestadores de serviços que oferecem funcionalidade de soldagem no local.

Inspeção e Teste

A inspeção é essencial após a soldagem de sobreposição. Diversos fornecedores oferecem inspeções e testes cuidadosos para garantir que a integridade e o desempenho do revestimento de solda sejam preservados.

Como realizar o processo de soldagem por sobreposição?

A soldagem de sobreposição é um processo completo que precisa ser preciso e feito após um planejamento cuidadoso.

Contaremos todas as principais etapas envolvidas na soldagem de sobreposição, desde a preparação até os retoques finais.

Cada etapa garante as propriedades químicas e mecânicas do produto acabado. Aqui está um guia passo a passo para o processo de soldagem de sobreposição:

Etapa 1 TP5T1 Preparação do material base

1. Limpeza

Em primeiro lugar, é necessário limpar a superfície do material de base e remover contaminantes, como óleo, ferrugem e graxa. A limpeza é feita principalmente com o auxílio de solventes químicos, jateamento abrasivo e escovação mecânica. Se a superfície estiver limpa e lisa, isso ajuda a melhorar a qualidade da soldagem.

2. Usinagem e Retificação

Dependendo das condições do material base, pode ser necessário retificar ou usinar para obter o perfil de superfície desejado. Isso ajuda a obter uma superfície uniforme, resultando em uma solda de sobreposição mais lisa e uniforme. Cada etapa garante as propriedades químicas e mecânicas do produto final.

3. Pré-aquecimento

Alguns materiais precisam de pré-aquecimento para evitar rachaduras e absorver choque térmico antes da soldagem propriamente dita. Não há um valor específico para a temperatura de pré-aquecimento. Tudo depende da composição e espessura do material.

Etapa #2 Seleção do material de enchimento

1. Compatibilidade de materiais

A escolha do material para o enchimento depende inteiramente das propriedades que você deseja nos produtos finais. Você pode selecionar o material com base na resistência à corrosão, condutividade térmica, dureza ou resistência ao desgaste. No entanto, é necessário usar apenas metal compatível com o material base para evitar delaminação.

2. Forma Material

Existem vários tipos de materiais de enchimento. Eles estão disponíveis na forma de arame, pó e vareta. A escolha do tipo de material depende da técnica de soldagem e da camada de solda escolhida.

3. Teste

Em certas circunstâncias, diferentes testes são conduzidos em amostras para confirmar se o material escolhido terá um bom desempenho ou não nas condições funcionais esperadas.

Etapa #3 Configuração do equipamento de soldagem

1. Configuração

Configure e monte os equipamentos de soldagem necessários de acordo com as instruções do fabricante. Durante esse processo, é importante configurar fontes de energia, alimentadores de arame e equipamentos auxiliares, como sistemas de refrigeração e osciladores.

2. Calibração

A calibração do equipamento é muito importante para verificar se parâmetros de soldagem como corrente, velocidade e tensão estão de acordo com os requisitos específicos da soldagem. Esta etapa garante uma soldagem consistente e de boa qualidade.

3. Verificações de segurança

É importante realizar verificações de segurança para confirmar se o equipamento está operando em perfeitas condições. Verifique se todas as medidas de segurança foram cumpridas antes de iniciar o processo de soldagem.

Etapa 1 Processo de soldagem TP5T4

1. Iniciação do Arco

Comece o processo de soldagem iniciando o arco. Você precisa selecionar a técnica de soldagem de sua preferência, seja um sistema de soldagem automatizado ou manual.

2. Camadas

Aplique o material de enchimento em camadas e monitore a deposição com cuidado para verificar a cobertura e a penetração correta. A soldagem revestida às vezes requer múltiplas passagens para atingir a espessura adequada do material.

3. Monitoramento

Monitore o processo constantemente e verifique se há sinais de defeitos de soldagem. Procure por pós-tratamento, rachaduras, preenchimento irregular e outros defeitos. Faça ajustes com base no tipo de defeito que você identificar.

Etapa #5 Acabamento e tratamento pós-soldagem

1. Resfriamento

O material soldado deve esfriar antes de ser colocado de lado para acabamento. O resfriamento deve ser feito em um ambiente preciso para evitar deformações e tensões.

2. Inspeção e Teste

Agora vem a etapa de inspeção. Após o resfriamento do material soldado, faça uma nova inspeção visual e procure por defeitos. Faça as alterações necessárias de acordo com o defeito. Se não encontrar nenhum defeito visualmente, é melhor realizar outros métodos de inspeção de soldagem não destrutivos.

3. Tratamento térmico pós-soldagem

Com base no tipo de sobreposição, realize tratamento térmico para reduzir o estresse e melhorar as propriedades metalúrgicas de toda a área soldada.

4. Polimento e Usinagem

Na etapa final, é feita a usinagem e o polimento da superfície soldada para obter a dimensão e o acabamento desejados do material.

É importante seguir todos os passos mencionados para obter um acabamento de soldagem mais suave e uniforme. Isso ajuda a obter uma soldagem sem defeitos e economiza muito dinheiro em substituições repetidas.

Desafios e soluções do revestimento de sobreposição de solda

Embora a soldagem por sobreposição tenha dezenas de benefícios, ela apresenta desafios que impactam diretamente a qualidade, a eficiência e o resultado do processo de soldagem. Portanto, é importante compreender completamente os desafios da soldagem por sobreposição para torná-la eficaz.

Alguns dos problemas comuns que os soldadores enfrentam durante a soldagem de sobreposição com suas soluções são mencionados abaixo. Dê uma olhada:

1. Compatibilidade de materiais

É muito importante que o metal de revestimento e o material de base sejam compatíveis entre si. Em caso de incompatibilidade, a solda não será tão resistente quanto deveria. Além disso, não contribuirá muito para melhorar as propriedades químicas e mecânicas dos materiais de base. Em última análise, o metal sofrerá corrosão e apresentará má aderência.

Para isso, pesquise e invista tempo para encontrar as melhores combinações compatíveis de material de enchimento e de base. Consulte tabelas de compatibilidade e realize análises metalúrgicas para verificar a compatibilidade dos materiais em condições específicas.

Recomenda-se a realização de testes preliminares, como ensaios de soldagem em pequena escala, para verificar a interação entre os materiais de base e de enchimento. Ajustes na escolha do material devem ser feitos com base nos resultados dos testes.

2. Estresse e Distorção

Como você sabe, o calor está envolvido no processo de soldagem e, às vezes, causa expansão e contração do material. Isso leva à distorção e à tensão residual. Isso não só terá um efeito negativo na aparência do material, como também causará danos à integridade estrutural e ao desempenho do material.

Para solucionar esse problema, utilize técnicas de aporte térmico controlado para reduzir o impacto térmico no metal. Além disso, recomenda-se pré-aquecer o material base antes da soldagem para reduzir a distorção.

3. Obtendo as propriedades desejadas

Como mencionado anteriormente, a soldagem de sobreposição é realizada para aprimorar as propriedades químicas e mecânicas do material base, como desgaste, corrosão e dureza. Conseguir isso é um grande desafio devido aos parâmetros de soldagem variáveis e ao comportamento dos materiais.

Portanto, é importante monitorar cuidadosamente os parâmetros e fazer alterações rápidas com base nos requisitos de soldagem

Conclusão

A soldagem por sobreposição é uma técnica importante para melhorar as propriedades do material, como corrosão, dureza e desgaste. Diferentes técnicas podem ser utilizadas para soldagem por sobreposição, como soldagem a arco submerso (SAW), soldagem a arco metálico a gás (GMAW) e soldagem a arco transferido por plasma (PTAW).

Se falarmos sobre as aplicações do revestimento soldador, há muitas. Ele é usado nos setores de petróleo e gás, mineração, aeroespacial, geração de energia e muitos outros.

Você deve seguir todos os passos da soldagem de sobreposição mencionados no artigo. Isso garantirá que o resultado da soldagem seja consistente e sem defeitos.

No entanto, você precisa usar equipamento de proteção individual antes de começar a executar essas tarefas de soldagem.