Escolher entre arames de solda sólidos e arames tubulares pode ser uma tarefa difícil. Você sabia que a escolha certa pode afetar significativamente a qualidade e a eficiência de suas soldas? Este guia simplifica o processo de seleção, explicando como combinar os tipos de arame de solda com tipos específicos de aço, condições de soldagem e necessidades de desempenho. Ao final do artigo, você entenderá as principais diferenças e aplicações de ambos os tipos de arame, o que o ajudará a tomar decisões informadas para seus projetos de soldagem. Mergulhe de cabeça para aprimorar suas habilidades de soldagem e garantir ótimos resultados!
A seleção do arame de soldagem deve se basear no tipo de aço a ser soldado, nos requisitos de qualidade das peças de soldagem, nas condições de construção da soldagem (espessura da chapa, formato da ranhura, posição de soldagem, condições de soldagem, tratamento térmico pós-soldagem e operação de soldagem, etc.) e em considerações de custo.
A ordem de consideração para a seleção do arame de solda é a seguinte:
① Selecione o arame de solda com base no tipo de aço da estrutura a ser soldada.
Para aço-carbono e aço de alta resistência de baixa liga, o princípio de "correspondência de força igual" é seguido principalmente, selecionando o fio de solda que atende aos requisitos de desempenho mecânico.
No caso do aço resistente ao calor e do aço resistente às intempéries, a ênfase está principalmente na consistência ou similaridade da composição química do metal de solda e do material de base, para atender aos requisitos de resistência ao calor e à corrosão.
② Selecione o arame de solda com base nos requisitos de qualidade da peça a ser soldada (especialmente a resistência ao impacto).
Em relação às condições de soldagem, ao formato da ranhura, às proporções do gás de proteção e a outras condições técnicas, devem ser selecionados os materiais de soldagem que alcançam a máxima eficiência de soldagem e reduzem o custo de soldagem, garantindo o desempenho da junta soldada.
③ Selecione o arame de soldagem com base na posição de soldagem no local.
De acordo com a espessura da chapa da peça a ser soldada, selecione o diâmetro do arame de solda usado, determine o valor da corrente usada e consulte os materiais de introdução do produto e a experiência de uso de vários fabricantes para selecionar a marca do arame de solda adequada para a posição de soldagem e o uso atual.
O desempenho do processo de soldagem inclui estabilidade do arco, tamanho e quantidade de partículas de respingo, remoção de escória, aparência e formato da solda. Para a soldagem de aço carbono e aço de baixa liga (especialmente a soldagem semiautomática), o método de soldagem e os materiais de soldagem são selecionados principalmente com base no desempenho do processo de soldagem.
A comparação do desempenho do processo de soldagem com proteção de gás usando arame sólido e arame tubular é mostrada na Tabela 1.
Tabela 1 Comparação do desempenho do processo de soldagem entre o arame de solda com núcleo sólido e o arame de solda com núcleo de fluxo na soldagem com proteção gasosa
| Desempenho do processo de soldagem | Arame de solda de núcleo sólido | CO2 soldagem, arame de solda com núcleo de fluxo. | ||||
| CO2 Soldagem | Ar+CO2 Soldagem | Molde de escória | Tipo de pó metálico | |||
| Dificuldade de operação | Soldagem plana | Folha ultrafina (δ≤2 mm) Folha fina (δ<6 mm) Folha média (δ>6 mm) Folha grossa (δ>25 mm) | Um pouco ruim Média Bom Bom | Superior Superior Bom Bom | Um pouco ruim Excelente Bom Bom | Um pouco ruim Excelente Bom Bom |
| Horizontal Soldagem em ângulo | Camada única Multicamadas | Em geral Em geral | Bom Bom | Superior Superior | Bom Bom | |
| Soldagem vertical | Para baixo Para baixo | BomBom | Excelente Excelente | Superior Superior | Ligeiramente inferior Ligeiramente inferior | |
| Costura de solda Aparência | Soldagem plana Soldagem de ângulo horizontal Soldagem vertical Soldagem suspensa | Média Abaixo da média Média Abaixo da média | Superior Superior Superior Bom Superior | Superior Superior Superior Superior Superior | Excelente Bom Média Abaixo da média | |
| Outros | Estabilidade do arco Profundidade de fusão Respingos Escória Destacabilidade Mordida na borda | Geral Excelente Ligeiramente ruim – Excelente | Excelente Excelente Excelente – Excelente | Superior Superior | Superior Superior Superior Ligeiramente inferior Superior | |
O arame de soldagem e o fluxo são materiais de consumo na soldagem por arco submerso. A soldagem com uma ampla gama de materiais metálicosA soldagem de metais, desde aço-carbono até ligas com alto teor de níquel, pode ser realizada usando arame e fluxo de soldagem.
A seleção do arame de soldagem por arco submerso deve considerar a influência dos componentes do fluxo e do material de base.
Para obter diferentes composições de cordão de solda e propriedades mecânicas, pode ser usada uma combinação de um tipo de fluxo (principalmente fluxo fundido) com vários tipos de arame de solda, ou um tipo de arame de solda pode ser combinado com vários tipos de fluxo (principalmente fluxo sinterizado).
Para um determinado estrutura de soldagemPara a soldagem, o fio de solda e o fluxo a serem usados devem ser decididos após uma análise abrangente da composição do tipo de aço, dos requisitos de desempenho da costura de solda e das mudanças nos parâmetros do processo de soldagem.
Durante a soldagem por arco submerso, o fluxo tem duas finalidades: proteger o metal de solda e conduzir o tratamento metalúrgico. O arame de solda atua como metal de adição, enquanto elementos de liga também são adicionados à solda para participar das reações metalúrgicas.
(1) Arames de solda para aço de baixo carbono e aço de baixo carbono Aço-liga
Há três arames de soldagem comumente usados para soldagem por arco submerso de aço de baixo carbono e aço de baixa liga:
(2) Aço de alta resistência Fio
Esse tipo de fio de solda contém mais de 1% de manganês e entre 3% e 0,8%, como H08MnMoA e H08Mn2MoA. É usado para soldar aço de alta resistência de baixa liga com alta resistência.
Para melhorar o desempenho da solda, Ni, Cr, V e Re podem ser adicionados ao fio de solda, com base na composição e nos requisitos de desempenho do aço de alta resistência. O fio de solda MN-MO é usado principalmente para metal de solda com resistência à tração de 590 MPa, como o H08MnMoA.
O metal de solda com um nível de resistência de 590 MPa geralmente usa arame de solda da série Mn-Mo, como H08MnMoA, H08Mn2MoA, H10Mn2Mo etc.
Os cordões de solda com um nível de resistência de 690 a 780 MPa geralmente usam arame de solda da série Mn-Cr-Mo, da série Mn-Ni-Mo ou da série Mn-Ni-Cr-Mo.
Quando for necessária uma maior resistência para a costura de solda, poderá ser usado um arame de solda contendo Ni, como H08CrNi2MoA, etc.
Na soldagem de tipos de aço com nível de resistência inferior a 690 MPa, podem ser usados o fluxo fundido e o fluxo sinterizado.
Ao soldar aço de alta resistência com um nível de resistência de 780 MPa, deve-se usar fluxo sinterizado para obter alta tenacidade, além de selecionar o arame de soldagem adequado.
Consulte a Tabela 2 para conhecer as propriedades mecânicas, as características e os usos do arame sólido para soldagem por arco submerso.
Tabela 2: Propriedades mecânicas, características e usos do arame sólido para soldagem por arco submerso
| Grau do fio de solda | Diâmetro /mm | Recursos e aplicativos | Propriedades mecânicas do metal de revestimento. | |||
| Resistência à tração σb /MPa | Resistência ao rendimento σS /MPa | Taxa de alongamento δ5 / % | Energia de impacto AkV / J | |||
| H08A | 2.0～5.0 | Estrutura de baixo carbono soldagem de aço é mais comumente usado na soldagem por arco submerso, em conjunto com fluxos de soldagem como HJ430, HJ431 e HJ433. É usado para soldar estruturas de aço com baixo teor de carbono e determinados aços de baixa liga (como o 16Mn). | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| H08MnA | 2.0～5.8 | Soldagem de aço carbono usado em conjunto com o fluxo para soldagem por arco submerso, resulta em um metal de solda com excelentes propriedades mecânicas. É usado para soldagem por arco submerso de aço carbono e aço de baixa liga de níveis de resistência correspondentes (como 16Mn, etc.) em caldeiras e vasos de pressão. | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| H10Mn2 | 2.0～5.8 | O arame de soldagem por arco submerso revestido de cobre, combinado com os fluxos HJ130, HJ330 e HJ350 para soldagem, produz cordões de solda com excelentes propriedades mecânicas. É usado para soldagem por arco submerso de estruturas feitas de aço carbono e aço de baixa liga (como 16Mn, 14MnNb, etc.). | 410～550 | ≥330 | ≥22 | - |
| H10MnSi | 2.0～5.0 | O arame de solda revestido de cobre, quando usado com o fluxo correspondente, pode produzir metal de solda com boas propriedades mecânicas. Ele oferece alta eficiência de soldagem e confiabilidade qualidade da soldagem. É usado para soldar estruturas importantes de aço com baixo teor de carbono e aço de baixa liga. | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| HYD047 | 3.0～5.0 | O arame de solda, que é combinado com o fluxo HJ107, fornece um metal fundido com excelente resistência à extrusão e à abrasão granular. Seu desempenho antirrachaduras é excelente, e não há rachaduras em soldagem a frio. A superfície do fio de solda não tem emendas e pode ser revestida com cobre, o que simplifica a operação de soldagem. O arco é estável, com forte resistência a flutuações de tensão de rede e bom desempenho do processo. É comumente usado para revestir a superfície do rolo de extrusão do laminador. | - | - | - | - |
(3) Arame de solda para aço inoxidável
A composição do arame de solda usado para o aço inoxidável deve ser semelhante à do aço inoxidável que está sendo soldado. Para aço inoxidável com cromoPara a soldagem de metais, devem ser usados arames de solda como HoCr14, H1Cr13 e H1Cr17.
Para aço inoxidável com cromo e níquel, devem ser usados arames de solda como H0Cr19Ni9, HoCr19Ni9 e HoCr19Ni9Ti. Para aço inoxidável de carbono ultrabaixo, deve ser usado o arame de solda de carbono ultrabaixo correspondente, como o HOOCr19Ni9.
O fluxo usado na soldagem a arco submerso pode ser do tipo de fundição ou de sinterização. A oxidabilidade do fluxo deve ser baixa para reduzir a perda por queima de elementos de liga.
Atualmente, o fluxo sinterizado é usado principalmente no exterior para soldagem de aço inoxidávelEnquanto o fluxo de fundição continua sendo o principal método na China, o fluxo sinterizado está sendo desenvolvido e ganhando popularidade.
Soldagem com proteção gasosa é categorizada em três tipos: soldagem com proteção de gás inerte (como a soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG) e a soldagem com gás inerte de metal (MIG)), soldagem com proteção de gás ativo (soldagem com gás ativo de metal (MAG)) e soldagem com autoproteção.
Leitura relacionada: Soldagem MIG vs. TIG
O argônio puro (Ar) é utilizado para Soldagem TIGenquanto o argônio misturado com oxigênio 2% (Ar + 2% O2) ou argônio misturado com dióxido de carbono 5% (Ar + 5% CO2) é comumente usado para soldagem MIG. O gás dióxido de carbono (CO2) é usado principalmente para Soldagem MAG.
Para melhorar o desempenho do processo de soldagem com CO2, também pode ser usada uma mistura de CO2 + argônio ou CO2 + argônio + oxigênio, ou arame tubular.
(1) Arame de solda TIG
A soldagem TIG pode ou não incluir arame de enchimento. Se o arame de enchimento não for usado, o metal de base será conectado diretamente após ser derretido pelo calor de soldagem.
Nos casos em que o arame de enchimento é empregado, a composição do arame de solda permanece inalterada após a fusão devido ao argônio puro gás de proteção que evita a oxidação.
Como resultado, a composição do arame de solda é a mesma da solda. Alguns soldadores também usam a base composição metálica como a composição do arame de solda para garantir a consistência entre o metal de base e a solda.
A soldagem TIG oferece baixa energia de soldagem, alta resistência da soldaA qualidade do produto é muito boa, com plasticidade e resistência, e é fácil de atender aos requisitos de desempenho.
(2) Fios de soldagem MIG e MAG
O método MIG é usado principalmente para soldar aço de alta liga, como o aço inoxidável. Para melhorar as características do arco, uma quantidade adequada de gás oxigênio (O2) ou dióxido de carbono (CO2) é adicionada ao gás argônio, o que é chamado de método MAG. Ao soldar ligas de aço, a adição de 5% CO2 ao argônio pode melhorar a anti-porosidade da solda.
No entanto, ao soldar aço inoxidável de carbono ultrabaixo, somente o argônio misturado com oxigênio 2% pode ser usado para evitar a carburação da solda. Atualmente, a soldagem MIG de aço de baixa liga está sendo substituída pela soldagem MAG com argônio misturado com 20% CO2.
Durante a soldagem MAG, a presença de oxidação no gás de proteção exige um aumento dos elementos desoxidantes, como o silício (Si) e o manganês (Mn), no arame de soldagem.
Outros componentes do arame de solda podem ser iguais ou diferentes do metal de base. Ao soldar aço de alta resistência, o teor de carbono (C) na solda geralmente é menor do que o do metal de base, e o teor de manganês (Mn) deve ser maior, tanto para os requisitos de desoxidação quanto para os de composição da liga.
Para melhorar a resistência a baixas temperaturas, o teor de silício (Si) na solda não deve ser muito alto.
(3) Arame de soldagem de CO2
O CO2 é um gás ativo com forte oxidação, portanto, o fio de solda usado para a soldagem de CO2 deve conter elementos altamente desoxidantes, como manganês (Mn) e silício (Si). O arame de solda Mn-Si, como h08mnsia, H08Mn2SiA, h04mn2sia etc., é normalmente usado para soldagem de CO2.
O diâmetro do arame de soldagem de CO2 varia de 0,89 mm a 2,0 mm, sendo que os diâmetros de arame menores ou iguais a 2 mm são considerados arame fino de soldagem de CO2 e os diâmetros de arame maiores ou iguais a 1,6 mm são considerados arame grosso de soldagem de CO2.
O fio de soldagem H08Mn2SiA é um fio de soldagem de CO2 comumente usado com bom desempenho de processo, adequado para soldagem de aço de baixa liga com grau de resistência abaixo de 500 MPa.
Para aço com requisitos de grau de resistência mais alto, deve-se utilizar arame de solda contendo molibdênio (Mo), como o H10MnSiMo.
A soldagem por eletroescória é um método adequado para a soldagem de chapas médias e grossas. A soldagem por eletroescória O fio serve principalmente como metal de adição e para fins de liga.
Os tipos de arame comumente usados para soldagem por arco submerso de aço de baixo carbono e aço de alta resistência de baixa liga podem ser vistos na Tabela 3.
Tabela 3 Classes de arame comumente usadas para soldagem por arco submerso de aço de baixo carbono e aço de alta resistência de baixa liga.
| Soldagem Número de aço | Modelos de arame de solda comumente usados | |
| Q235，Q255 15，20，25 16Mn，09Mn2 15MnV，15MnVCu 15MnVN，14MnMoV，18MnMoNb | H08MnA H08MnA，H10Mn2 H08Mn2Si，H10MN2，H10MnSi，H08MnMoA H08MnMoA，H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA，H10Mn2Mo |
As duas primeiras letras da marca, "HS", representam fios de soldagem de metais não ferrosos e ferro fundido. O primeiro dígito da marca indica o tipo de composição acadêmica do arame de solda, e o segundo e o terceiro dígitos indicam marcas diferentes do mesmo tipo de arame de solda.
(1) Soldagem de superfície Fio
Atualmente, há dois tipos principais de carboneto cimentado arames de solda para revestimento: liga de ferro fundido com alto teor de cromo (Solmait) e liga à base de cobalto (Stellite).
O ferro fundido com alta liga de cromo oferece boa resistência à oxidação e à cavitação, alta dureza e boa resistência ao desgaste. As ligas à base de cobalto mantêm alta dureza e boa resistência à corrosão em altas temperaturas de até 650 graus.
Os fios de solda com baixo teor de carbono e baixo teor de tungstênio têm boa tenacidade, enquanto os fios de solda com alto teor de carbono e alto teor de tungstênio têm alta dureza, mas baixa resistência ao impacto.
O arame de solda de revestimento de liga dura pode ser revestido com oxigênio, acetileno, gás soldagem elétricae outros métodos.
Embora a surfaçagem com oxigênio e acetileno tenha baixa eficiência de produção, seu equipamento é simples, a profundidade de soldagem é rasa e a quantidade de metal base fundido é pequena, resultando em alta qualidade de surfaçagem. Como resultado, ela é amplamente utilizada.
A composição, as características e as aplicações dos produtos comumente usados liga dura Os arames de solda para revestimento duro são mostrados na Tabela 11.
Tabela 11: Composição, características e aplicações dos fios de solda de revestimento duro de liga dura comumente usados
| Grau | Nome | Composição química /% | A dureza da camada de revestimento em temperatura ambiente é HRC. | Principais recursos e aplicativos |
| HS101 | Arame de solda de sobreposição de ferro fundido com alto teor de cromo | C2.5～3.3 Cr25～31 Ni3～5 Si2.8～4.2 Fe Excesso de material | 48～54 | A sobreposição tem excelente resistência à oxidação e à corrosão por gás, alta dureza e boa resistência à abrasão. Entretanto, não deve ser usado acima de 500°C, pois isso reduzirá a dureza. É adequado para sobreposição aplicações de soldagem que exigem resistência ao desgaste, resistência à oxidação ou resistência à corrosão por gás, como dentes de escavadeiras, buchas de bombas, válvulas de motores a diesel, lâminas de escapamento etc. |
| HS103 | Arame de solda de sobreposição de ferro fundido com alto teor de cromo | C3～4 Cr25～32 Co4～6 B0.5～1.0 Fe Excesso de material | 58～64 | A sobreposição tem excelente resistência à oxidação, alta dureza e boa resistência ao desgaste, mas baixa resistência ao impacto. É difícil de cortar e só pode ser retificado. É usado em aplicações que exigem forte resistência ao desgaste, como eixos de perfuração de engrenagens, escavadeiras de carvão, rolos de trituradores, estruturas de bombas, lâminas de mistura etc. |
| HS111 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto (equivalente ao AWSRCoCr-A) | C0.9～1.4 Cr26～32 W3.5～6.0 Fe≤2,0 Co Excesso de material | 40～45 | A liga Co-Cr-W com o menor teor de C e W tem a melhor tenacidade, pode suportar impactos em condições de frio e calor, tem uma pequena tendência a rachaduras e boa resistência à corrosão, ao calor e ao desgaste. Ela é usada em situações que exigem boa resistência ao desgaste e à corrosão em altas temperaturas, como válvulas de alta pressão e alta temperatura, lâminas de cisalhamento a quente, forjamento a quente matrizes, etc. |
| HS112 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto (equivalente ao AWSRCoCr-B) | C1.2～1.7 Cr26～32 W7～9.5 Fe≤2,0 Co Excesso de material | 45～50 | Essa liga de Co-Cr-W tem dureza média, melhor resistência ao desgaste do que a HS111, mas plasticidade ligeiramente inferior. Tem boa resistência à corrosão, ao calor e ao desgaste, e pode manter essas propriedades em temperaturas de até 650°C. É usada para soldagem de sobreposição de válvulas de alta pressão e alta temperatura, válvulas de motores de combustão interna, lâminas de tesoura de fibra sintética, buchas de bombas de alta pressão e mangas de revestimento interno, rolos de laminação a quente, etc. |
| HS113 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto | C2.5～3.0 Cr27～33 W15～19 Fe≤2,0 Co Excesso de material | 55～60 | A sobreposição tem alta dureza e excelente resistência ao desgaste, mas baixa resistência ao impacto e uma grande tendência a rachar durante a soldagem da sobreposição. Tem boa resistência, resistência ao calor e ao desgaste, e pode manter essas propriedades em temperaturas de até 650°C. É usado principalmente para soldagem por sobreposição de rolamentos de broca de engrenagem, lâminas rotativas de caldeiras, lâminas de trituradores, alimentadores de parafuso e outras peças de desgaste. |
| HS114 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto | C2.4～3.0 Cr27～33 W11～14 Fe≤2,0 Co Excesso de material | ≥52 | O fio de solda de sobreposição de liga Co-Cr-W de alto carbono tem boa resistência ao desgaste e à corrosão, mas baixa resistência ao impacto. É usado principalmente para soldagem de sobreposição de turbinas a gás de trabalho em alta temperatura, lâminas de turbina de motor de aeronave, rolamentos de broca de engrenagem, lâminas rotativas de caldeira e outras peças de desgaste. |
| HS115 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto (equivalente ao AWSSRCoCr-E) | C0.15～0.35 Cr25.5～29 Mo5～6 Ni1.75～3.25 Co Excesso de material | ≥27 | O fio de solda Cr-Mo de baixo carbono reforçado com Mo tem boa resistência à corrosão em alta temperatura, resistência ao impacto e força em alta temperatura. É usado para soldagem de sobreposição de várias válvulas, assentos de válvulas, lâminas de turbina, moldes de fundição e moldes de extrusão. |
| HS116 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto (equivalente ao AWSRCoCr-C) | C0.70～1.20 Cr30～34 W12.5～15.5 Co Excesso de material | 46～50 | A sobreposição tem maior resistência ao desgaste e resistência a altas temperaturas, mas baixa tenacidade. Tem boa resistência à corrosão em condições de ácido sulfúrico, ácido fosfórico e ácido nítrico. É usado para soldagem de sobreposição de moldes de prensagem a quente de ligas à base de cobre e alumínio, etc. |
| HS117 | Arame de solda de sobreposição à base de cobalto | C2.30～2.60 Cr31～34 W16～18 Co Excesso de material | ≥53 | A sobreposição tem forte resistência ao desgaste e à corrosão, e pode manter essas características em temperaturas de até 800°C. É usado para buchas de bombas e anéis de vedação rotativos, painéis de desgaste, etc. |
(2) Cobre e cobre Soldagem de ligas Fio
Os fios de soldagem de cobre e ligas de cobre são comumente usados para soldagem de cobre e ligas de cobre, e os arames de solda de latão também são amplamente usados para brasagem de aço carbono, ferro fundido e ferramentas de metal duro.
Uma variedade de métodos de soldagem pode ser usado para soldar cobre e ligas de cobre, e a seleção correta do metal de adição é crucial para a obtenção de soldas de alta qualidade. Ao usar a soldagem com gás oxigênio-acetileno, ela deve ser usada em conjunto com o gás fluxo de soldagem.
Os tipos e a composição química dos fios de solda de cobre e de ligas de cobre podem ser vistos na Tabela 5. As classes, os modelos e os aplicações do cobre e fios de solda de liga de cobre estão listados na Tabela 6.
Tabela 5: Tipos e composição química de fios de solda de cobre e ligas de cobre
| Tipo | Número do modelo | Composição química / % | ||||||||||||
| Cu | Zn | Sn | Si | Mn | Ni | Fe | P | Pb | Al | Ti | S | Quantidade total de outros elementos | ||
| Cobre | HSCu | ≥98.0 | * | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤0.5 | * | * | ≤0.15 | ≤0.02 | ≤0.01 | - | - | ≤0.05 |
| Latão | HSCuZn-1 | 57.0～60.0 | Margem | 0.5～1.5 | - | - | - | - | - | ≤0.05 | ≤0.01 | - | - | ≤0.05 |
| HSCuZn-2 | 56.0～60.0 | 0.8～1.1 | 0.04～0.15 | 0.01～0.5 | - | 0.25～1.20 | ||||||||
| HSCuZn-3 | 56.0～62.0 | 0.5～1.5 | 0.1～0.5 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤0.5 | ||||||||
| HSCuZn-4 | 61.0～63.0 | - | 0.3～0.7 | - | - | - | ||||||||
| Prata níquel | HSCuZnNi | 46.0～50.0 | - | - | ≤0.25 | - | 9.0～11.0 | - | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.02 | - | - | ≤0.50 |
| HSCuNi | Margem | - | * | ≤0.15 | ≤1.0 | 29.0～32.0 | 0.40～0.75 | ≤0.02 | ≤0.02 | 0.20～0.50 | ≤0.01 | |||
| Bronze | HSCuSi | Margem | ≤1.5 | ≤1.0 | 2.8～4.0 | ≤1.5 | * | ≤0.5 | * | ≤0.02 | * | - | - | ≤0.5 |
| HSCuSn | * | 6.0～9.0 | * | * | * | * | 0.10～0.35 | ≤0.01 | ||||||
| HSCuAl | ≤1.0 | - | ≤0.10 | ≤2.0 | - | - | * | 7.0～9.0 | ||||||
| HSCuAlNi | ≤1.0 | - | ≤0.10 | 0.5～3.0 | 0.5～3.0 | ≤2.0 | * | 7.0～9.0 | ||||||
Observação: a quantidade total de elementos de impureza inclui a soma dos elementos marcados com um asterisco (*).
Tabela 6: Marca, modelo e finalidade dos fios de solda de cobre e liga de cobre comumente usados.
| Grau | Número do modelo | Nome | Composição química /% | Ponto de fusão /℃ | Aplicativos: |
| HS201 | HSCu | Roxo especial feito sob medida Soldagem de cobre Fio | Sn1.1 Si0.4 Mn0,4 restante Cu | 1050 | Usado como material de enchimento em soldagem a arco de argônio e oxi-acetileno soldagem a gás de cobre vermelho. |
| HS202 | - | Arame de solda de cobre com baixo teor de fósforo | P0.3 restante Cu | 1060 | Serve como material de enchimento na soldagem a gás oxi-acetilênico e na soldagem a arco de carbono de cobre vermelho. |
| HS220 | HSCuZn-1 | Estanho Soldagem de latão Fio | Cu59 Sn1 restante Zn | 860 | Utilizado como material de enchimento na soldagem oxi-acetilênica e na soldagem de latão com proteção de gás inerte. Também adequado para cobre para brasagemligas de cobre e ligas de cuproníquel. |
| HS221 | HSCuZn-3 | Arame de solda de latão e estanho | Cu60 Sn1 Si0.3 restante Zn | 890 | Funciona como material de enchimento na soldagem a gás oxiacetilênico e na soldagem a arco de carbono de latão. Também é amplamente utilizado em brasagem cobre, aço, ligas de cuproníquel, ferro fundido cinzento e para incrustação de ferramentas de liga dura. |
| HS222 | HSCuZn-2 | Fio de solda de ferro e latão | Cu58 Sn0.9 Si0.1 Fe0.8 restante Zn | 860 | Usado como material de enchimento na soldagem a gás oxi-acetilênico e na soldagem a arco de carbono de latão. Também pode ser usado na brasagem de cobre, aço, ligas de cuproníquel, ferro fundido cinzento e para incrustação de ferramentas de liga dura. |
| HS224 | HSCuZn-4 | Arame de solda de latão silício | Cu62 Si0,5 restante Zn | 905 | Empregado como material de enchimento na soldagem a gás oxi-acetilênico e na soldagem a arco de carbono de latão. Também pode ser usado na brasagem de cobre, cuproníquel e ferro fundido cinzento. |
(3) Alumínio e alumínio Soldagem de ligas Fio
Os fios de solda de alumínio e liga de alumínio são usados como materiais de enchimento para a liga de alumínio soldagem a arco de argônio e soldagem com oxigênio e gás acetileno. A seleção do arame de solda baseia-se principalmente no tipo de metal de base, na resistência a rachaduras, nas propriedades mecânicas e na resistência à corrosão da junta de topo.
Em geral, os arames de soldagem com a mesma marca ou similar ao metal de base são usados para soldar alumínio e ligas de alumínio para obter melhor resistência à corrosão.
No entanto, ao soldar reforços tratados termicamente ligas de alumínio com alta tendência a trincas a quente, a seleção do arame de solda se concentra principalmente na solução da resistência a trincas. Nesse caso, a composição do fio de solda é significativamente diferente da composição do metal de base.
Os tipos e aplicações comuns de arames de soldagem de alumínio e ligas de alumínio são mostrados na Tabela 8.
Tabela 7: Tipos e composições químicas de arames de soldagem de alumínio e ligas de alumínio.
| Tipo | Número do modelo | Composição química/% | |||||||||||
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | V | Zr | Al | Quantidade total de outros elementos | ||
| Alumínio puro | SAl-1 | Fe+Si≤1,0 | 0.05 | 0.05 | - | - | 0.10 | 0.05 | - | - | ≥99.0 | 0.15 | |
| SAl-2 | 0.20 | 0.25 | 0.40 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | 0.03 | ≥99.7 | |||||
| SAl-3 | 0.30 | 0.30 | - | - | - | - | - | ≥99.5 | |||||
| Alumínio Magnésio | SAlMg-1 | 0.25 | 0.40 | 0.10 | 0.50～1.0 | 2.40～3.0 | 0.05～0.20 | - | 0.05～0.20 | Margem | |||
| SAlMg-2 | Fe+Si≤0,45 | 0.05 | 0.01 | 3.10～3.90 | 0.15～0.35 | 0.20 | 0.05～0.15 | ||||||
| SAlMg-3 | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.50～1.0 | 4.30～5.20 | 0.05～0.25 | 0.25 | 0.15 | |||||
| SAlMg-5 | 0.40 | 0.40 | - | 0.20～0.60 | 4.70～5.70 | - | - | 0.05～0.20 | |||||
| Alumínio Cobre | SAlCu | 0.20 | 0.30 | 5.8～6.8 | 0.20～0.40 | 0.02 | 0.10 | 0.10～0.20 | 0.05～0.15 | 0.10～0.25 | |||
| Alumínio Manganês | SAlMn | 0.60 | 0.70 | - | 1.0～1.6 | - | - | - | - | - | |||
| Silício de alumínio | SAlSi-1 | 4.5～6.0 | 0.80 | 0.30 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.20 | |||||
| SAlSi-2 | 11.0～13.0 | 0.80 | 0.30 | 0.15 | 0.10 | 0.20 | - | ||||||
Observação: exceto quando especificado, um único número representa o valor máximo.
Tabela 8: Composição e usos de arames comuns de soldagem de alumínio e ligas de alumínio.
| Grau | Composição química/% | Ponto de fusão ℃ | Aplicativos: |
| HS301 (Fio 301) | Al≥99.5% Si≤0,3% Fe≤0,3% | 660 | Soldagem de alumínio puro e ligas de alumínio que não exigem alto desempenho de soldagem. |
| HS311 (Fio 311) | Si4.5～6.0% Fe≤0,6% restante Al | 580～610 | Soldagem de alumínio ligas que não sejam ligas de alumínio-magnésio, especialmente ligas de alumínio reforçadas com tratamento térmico que são propensas a rachaduras a quente. |
| HS321 (Fio 321) | Mn1.0～1.6% Si≤0,6% Fe≤0,7% restante Al | 643～654 | Soldagem de alumínio-manganês e outras ligas de alumínio. |
| HS331 (Fio 331) | Mg4.7～5.7% Mn0.2～0.6% Si≤0,4% Fe≤0,4% Ti0.05～0.2% restante Al | 638～660 | Soldagem de ligas de alumínio-magnésio e ligas de alumínio-zinco-magnésio, soldagem de reparo de alumínio-magnésio peças fundidas em liga. |
(4) Arame de solda de ferro fundido
O arame de soldagem de ferro fundido é usado principalmente para reparar ferro fundido por meio de soldagem a gás. A temperatura da chama de oxigênio-acetileno (menos de 3.400 °C) é muito menor do que a temperatura do arco (6.000 °C), e os pontos quentes não são concentrados, o que o torna mais adequado para reparar peças fundidas de paredes finas de ferro fundido cinzento.
Além disso, a temperatura de chama mais baixa da soldagem a gás reduz a evaporação do agente esferoidizante, o que é benéfico para preservar a microestrutura do ferro fundido nodular na solda.
Atualmente, existem dois tipos de arames de soldagem de ferro nodular para soldagem a gás: terras raras liga de magnésio e terras raras pesadas à base de ítrio. O ítrio tem um alto ponto de ebulição e maior resistência ao declínio da esferoidização do que o magnésio, o que o torna mais eficaz para garantir a esferoidização da solda. Como resultado, ele tem sido amplamente utilizado nos últimos anos.
Para conhecer o modelo e a composição química do arame de solda para ferro fundido, consulte a Tabela 9. Para conhecer as características de composição e os usos dos arames de soldagem a gás comumente usados para reparos em ferro fundido, consulte a Tabela 10.
Tabela 9 Modelo e composição química do fio de solda de ferro fundido
| Modelo ou marca | Composição química/% | ||||||||
| C | Si | Mn | S | P | Ni | Mo | Ce | Agente esferoidizante | |
| RZC-1 | 3.2～3.5 | 2.7～3.0 | 0.60～0.75 | ≤0.10 | 0.50～0.75 | - | - | - | - |
| RZC-2 | 3.5～4.5 | 3.0～3.8 | 0.30～0.80 | ≤0.05 | - | - | - | - | |
| RZCH | 3.2～3.5 | 2.0～2.5 | 0.50～0.70 | 0.20～0.40 | 1.2～1.6 | 0.25～0.45 | - | - | |
| RZCQ-1 | 3.2～4.0 | 3.2～3.8 | 0.10～0.40 | ≤0.015 | ≤0.05 | ≤0.50 | - | ≤0.20 | 0.04～0.10 |
| RZCQ-2 | 3.5～4.2 | 3.5～4.2 | 0.50～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | - | - | - | 0.04～0.10 |
| HS401Arame de solda quente | 3.0～4.2 | 2.8～3.6 | 0.30～0.80 | ≤0.08 | Agente esferoidizante | - | - | - | - |
| HS401Arame para soldagem a frio | 3.0～4.2 | 3.8～4.8 | 0.30～0.80 | - | - | - | - | ||
| HS402 Fio de solda pesado de terras raras | 3.8～4.2 | 3.0～3.6 | 0.50～0.80 | ≤0.05 | ≤0.50 | - | - | - | Terras raras pesadas à base de ítrio 0,08-0,10 |
| Fio de solda de terras raras leves | 3.5～4.0 | 3.5～3.9 | 0.50～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | - | - | - | Magnésio de terras raras 0,03-0,04 |
Observação: o modelo (RZC×-×) e a composição química do fio de solda de ferro fundido são formulados de acordo com a norma GB 10044-1988; a marca (HS4××) e a composição química do fio de solda de ferro fundido estão incluídas na "Material de soldagem Product Sample" (Amostra de produto), os que não têm marca são fios de soldagem não padronizados.
Tabela 10: Composição e uso do arame de solda a gás para ferro fundido comumente usado.
| Grau | Número do modelo | Composição química / % | Aplicativos: |
| HS401 | RZC-2 | C3.0～4.2 Si2.8～3.6 Mn0,3～0,8 | Usado para soldagem e reparo de cinza peças fundidas de ferrocomo a restauração de determinadas peças de ferro cinzento e a soldagem e revestimento de ferramentas agrícolas, a um baixo custo. |
| HS402 | RZCQ-2 | C3.8～4.2 Si3.0～3.6 Mn0,5～0,8 RE0.08～0.15 | Usado para soldagem e revestimento de peças de ferro dúctil. |
De acordo com a estrutura do fio de solda, o fio fluxado pode ser dividido em fio de solda com e sem costura. O fio de solda sem costura, que pode ser revestido com cobre para melhorar o desempenho e reduzir o custo, é a direção do desenvolvimento futuro. O arame tubular também pode ser dividido, com base na presença de gás de proteção, em arame com proteção de gás e arame com proteção própria.
O pó do núcleo do fio fluxado é semelhante ao do revestimento do eletrodo e contém estabilizadores de arco, desoxidantes, agentes formadores de escória e agentes de liga. Dependendo da presença de agentes formadores de escória no pó de enchimento, ele pode ser dividido em arame de solda "tipo fluxo" e "tipo pó metálico". A basicidade da escória categoriza ainda mais o fio de solda em titânio, titânio-cálcio e tipos de cálcio.
O fio fluxado de escória de titânio tem uma formação de cordão de solda atraente, bom desempenho de soldagem em todas as posições, arco estável e respingos mínimos, mas a tenacidade e a resistência a trincas do metal de solda são ruins. O arame tubular com escória de cálcio tem excelente tenacidade de solda e resistência a trincas, mas a formação do cordão de solda e o desempenho de soldagem são ligeiramente inferiores. O sistema de escória cálcica de titânio é um meio-termo entre os dois.
O desempenho de soldagem do arame tubular "tipo pó metálico" é semelhante ao do arame tubular sólido e tem melhor eficiência de deposição e resistência a rachaduras em comparação com o arame "tipo pó".
O núcleo da maioria dos arames do tipo pó metálico contém pó metálico (como pó de ferro e desoxidantes) e um estabilizador de arco especial para reduzir a formação de escória, alta eficiência, respingos mínimos, arco estável, baixo teor de hidrogênio difusível na solda e maior resistência a trincas.
O formato da seção do fio fluxado afeta significativamente a processo de soldagem e propriedades metalúrgicas. Ele pode ser dividido em formas simples de O e formas de dobragem complexas, como quincunce, T, E e formas intermediárias de enchimento de arame.
Quanto mais complexa e simétrica for a forma da seção do arame, mais estável será o arco e mais suficientes serão a reação metalúrgica e a proteção proporcionadas pelo arame tubular.
No entanto, essa diferença diminui com a redução do diâmetro do fio e, quando o diâmetro é inferior a 2 mm, a influência do formato não é significativa.
O fio fluxado tem excelente desempenho de soldagem, boa qualidade de solda e grande adaptabilidade ao aço. Ele pode ser usado para soldar vários tipos de aço estruturas, incluindo aço de baixo carbono, aço de alta resistência de baixa liga, aço de baixa temperatura, aço resistente ao calor, aço inoxidável e revestimento resistente ao desgaste.
Os gases de proteção usados incluem CO2 e Ar + CO2, com CO2 usado para estruturas comuns e Ar + CO2 usado para estruturas importantes. O arame é adequado para soldagem automática ou semiautomática e pode ser usado com soldagem a arco CC ou CA.
A maioria desses arames de soldagem faz parte do sistema de escória de titânio e é conhecida por sua boa capacidade de processamento de soldagem e alta produtividade. Eles são comumente usados em vários setores, como construção naval, construção de pontes, fabricação de veículos etc. Há diferentes tipos de arames tubulares disponíveis tanto para aço de baixo carbono quanto para aço de alta resistência.
Do ponto de vista da resistência, os fios fluxados com resistência à tração de 490 MPa e 590 MPa ganharam uso generalizado.
Em termos de desempenho, alguns se concentram no desempenho do processo, enquanto outros se concentram nas propriedades mecânicas da solda e na resistência a trincas. Alguns são adequados para a soldagem em todas as posições, incluindo a soldagem vertical para baixo, e outros são projetados especificamente para soldas de filete.
Existem mais de 20 tipos de arames tubulares de aço inoxidável, incluindo os feitos de aço inoxidável cromo-níquel e aço inoxidável cromado. O diâmetro desses fios de soldagem varia de 0,8 mm a 1,6 mm, o que os torna adequados para a soldagem de chapas de aço inoxidável finas, médias e grossas.
O gás de proteção mais comumente usado para esses fios é o CO2embora uma mistura de argônio e CO2 (em uma proporção de 20% para 50%) também pode ser usado.
Para melhorar a resistência ao desgaste ou obter propriedades específicas em superfícies metálicas, uma certa quantidade de elementos de liga precisa ser transferida do arame de solda. No entanto, isso pode ser um desafio devido à alta teor de carbono e elementos de liga no arame de solda.
Com a introdução dos fios fluxados, esses elementos de liga podem ser adicionados ao núcleo do fluxo, tornando o processo de fabricação mais conveniente. Como resultado, o uso de arames tubulares para a surfaçagem por arco submerso de superfícies resistentes ao desgaste se tornou um método comum e é amplamente utilizado.
Ao adicionar elementos de liga ao fluxo sinterizado, também é possível obter uma camada de surfaçagem com os componentes correspondentes após a surfaçagem. Esse método pode atender a diferentes requisitos de surfaçagem quando usado em combinação com fios de núcleo sólido ou fios fluxados.
Os métodos comuns para a produção de CO2 e a surfaçagem por arco submerso com arame tubular são caracterizadas pela alta eficiência de soldagem e pelo excelente desempenho do processo de soldagem, incluindo um arco estável, respingos mínimos, fácil remoção de escória e uma superfície lisa.
O método que utiliza fios fluxados de CO2 é usado principalmente para revestir camadas com baixa composição de liga e só pode ser usado para a transição de elementos de liga no fio fluxado.
A surfaçagem por arco submerso com arame tubular, por outro lado, usa arames tubulares de diâmetro maior (3,2 mm a 4,0 mm) e resulta em uma produtividade de soldagem significativamente melhor. O uso de fluxo permite a transferência de elementos de liga, possibilitando a obtenção de uma composição de liga mais alta na camada de revestimento, variando de 14% a 20% para atender a diferentes requisitos de aplicação.
Esse método é usado principalmente para revestir peças resistentes ao desgaste e à corrosão, como rolos de laminação, rolos de alimentação e rolos de fundição contínua.
O arame de soldagem com autoproteção refere-se ao arame de soldagem que pode conduzir a soldagem a arco sem a necessidade de gás de proteção ou fluxo, resultando em soldas qualificadas.
O arame de solda com fluxo autoprotegido contém pó e pó metálico que servem para produzir escória e gás, além de desoxidação, dentro da chapa de aço ou revestido na superfície do arame de solda.
Durante a soldagem, o pó se transforma em escória e gás sob a ação do arco, proporcionando proteção contra escória e gás sem a necessidade de proteção adicional contra gás.
O fio fluxado autoprotegido tem maior eficiência de deposição em comparação com os eletrodos.
Em termos de flexibilidade e resistência ao vento, a soldagem em campo com arame tubular autoprotegido é melhor do que a soldagem com proteção gasosa e, normalmente, pode ser soldada em velocidades de vento de até quatro níveis.
Devido à ausência da necessidade de gás de proteção e à sua adequação para operações em campo ou em grandes altitudes, o arame de solda autoprotegido é comumente usado em locais de construção e instalação.
No entanto, a plasticidade e a tenacidade do metal de solda do arame de solda autoprotegido são geralmente menores em comparação com as do arame de solda com fluxo e gás de proteção.
Atualmente, o arame de solda autoprotegido é usado principalmente para soldar estruturas de aço com baixo teor de carbono e não é recomendado para soldar estruturas importantes, como aço de alta resistência.
Além disso, o arame de solda autoprotegido produz uma quantidade significativa de fumaça e poeira durante a soldagem, o que torna necessário garantir a ventilação adequada ao trabalhar em espaços confinados.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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