Os metais precisam ser identificados antes da soldagem para escolher o eletrodo e o método correto.
Por exemplo, o magnésio e o alumínio têm uma aparência semelhante mas requerem processos de soldadura diferentes.
As páginas seguintes irão guiá-lo através dos vários testes, propriedades físicas e mecânicas que são utilizadas para determinar a origem dos metais.
A maioria dos metais e ligas descritos nesta secção do site pode ser soldada por um ou mais processos de soldadura principais (Stick, TIG, MIG, Oxyfuel).
Esta seção descreve as características dos metais e suas ligas, com particular referência à sua importância nas operações de soldagem.
Todos os metais se enquadram em duas categorias, ferrosos ou não ferrosos.
- Metal ferroso – são metais que contêm ferro.
Os metais ferrosos aparecem na forma de ferro fundido, aço carbono, e aço ferramenta. As várias ligas de ferro, depois de passar por certos processos, são ferro gusa, ferro fundido cinzento, ferro fundido branco, ferro fundido branco, ferro fundido maleável, ferro forjado, aço liga, e aço carbono. Todos esses tipos de ferro são misturas de ferro e carbono, manganês, enxofre, silício e fósforo. Outros elementos também estão presentes, mas em quantidades que não afetam sensivelmente as características do metal. - Metais não ferrosos – são aqueles que não contêm ferro.
Alumínio, cobre, magnésio e ligas de titânio estão entre aqueles metais que pertencem a este grupo.
Propriedades físicas dos metais
Muitas das propriedades físicas dos metais determinam se e como eles podem ser soldados e como eles irão funcionar em serviço.
Propriedades físicas que é composto por vários métodos de identificação de metais, são mostradas na tabela 7-1 a&b abaixo.
Propriedades físicas dos metais – Tabela 7-1a e 7-1b
Cor do metal
Cor relaciona-se com a qualidade da luz reflectida pelo metal.
Massa ou Densidade
Massa ou densidade relaciona-se com a massa em relação ao volume.
Comumente conhecida como gravidade específica, esta propriedade é a razão entre a massa de um dado volume do metal e a massa do mesmo volume de água a uma temperatura especificada, normalmente 39°F (4°C).
Por exemplo, a razão entre o peso de um pé cúbico de água e um pé cúbico de ferro fundido é a gravidade específica do ferro fundido. Esta propriedade é medida por gramas por milímetro cúbico ou centímetro no sistema métrico.
Ponto de fusão
O ponto de fusão de um metal é importante em relação à soldadura.
A fusibilidade de um metal está relacionada com o seu ponto de fusão, a temperatura à qual o metal muda de um estado sólido para um estado fundido.
As substâncias puras têm um ponto de fusão acentuado e passam de um estado sólido para um líquido sem uma mudança de temperatura.
Durante este processo, entretanto, há uma absorção de calor durante a fusão e liberação de calor durante o congelamento.
A absorção ou liberação de energia térmica quando uma substância muda de estado é chamada de calor latente.
Mercúrio é o único metal comum que está em seu estado fundido à temperatura ambiente normal. Metais com baixas temperaturas de fusão podem ser soldados com fontes de calor de temperatura mais baixa. Os processos de soldagem e brasagem utilizam metais de baixa temperatura para unir metais com temperaturas de fusão mais altas.
Ponto de ebulição
O ponto de ebulição também é um fator importante na soldagem.
O ponto de ebulição é a temperatura na qual o metal muda do estado líquido para o estado de vapor. Alguns metais, quando expostos ao calor de um arco, irão vaporizar.
Condutividade
Condutividade térmica e elétrica relacionam-se com a capacidade do metal de conduzir ou transferir calor e eletricidade.
- Condutividade térmica: a capacidade de um metal transmitir calor através de sua massa, é de vital importância na soldagem, uma vez que um metal pode transmitir calor da área de soldagem muito mais rapidamente do que outro. A condutividade térmica de um metal indica a necessidade de pré-aquecimento e o tamanho da fonte de calor necessária. A condutividade térmica está geralmente relacionada ao cobre. O cobre tem a maior condutividade térmica dos metais comuns, excedido apenas pela prata. O alumínio tem aproximadamente metade da condutividade térmica do cobre, e os aços têm cerca de um décimo da condutividade do cobre. A condutividade térmica é medida em calorias por centímetro quadrado por segundo por grau Celsius.
- Condutividade eléctrica: é a capacidade do metal para conduzir uma corrente eléctrica. Uma medida de condutividade elétrica é fornecida pela capacidade de um metal de conduzir a passagem de corrente elétrica. Seu oposto é a resistividade, que é medida em microohms por centímetro cúbico a uma temperatura padronizada, geralmente 20°C. A condutividade eléctrica é normalmente considerada como uma percentagem e está relacionada com o cobre ou a prata. A temperatura tem uma parte importante nesta propriedade. À medida que a temperatura de um metal aumenta, a sua condutividade diminui. Esta propriedade é particularmente importante para soldagem por resistência e para circuitos elétricos.
Coeficiente de Expansão Térmica Linear
Com poucas exceções, os sólidos se expandem quando são aquecidos e se contraem quando são resfriados. O coeficiente de expansão térmica linear é uma medida do aumento linear por unidade de comprimento baseado na variação de temperatura do metal.
Expansão é o aumento da dimensão de um metal causado pelo calor. A expansão de um metal no sentido longitudinal é conhecida como expansão linear. O coeficiente de expansão linear é expresso como a expansão linear por unidade de comprimento para um grau de aumento de temperatura. Quando os metais aumentam de tamanho, eles aumentam não apenas em comprimento, mas também em largura e espessura. Isto é chamado expansão volumétrica.
O coeficiente de expansão linear e volumétrica varia em uma ampla faixa para diferentes metais. O alumínio tem o maior coeficiente de expansão, expandindo-se quase duas vezes mais do que o aço para a mesma mudança de temperatura. Isto é importante para a soldagem em relação à urdidura, controle de wapage e flexão, e para a soldagem de metais diferentes.
Resistência à corrosão
Resistência à corrosão é a resistência à alimentação ou desgaste pelo ar, umidade ou outros agentes. c. Propriedades mecânicas.
As propriedades mecânicas dos metais determinam a gama de utilidade do metal e estabelecem o serviço necessário.