Saiba quais cuidados você deve ter na soldagem do alumínio

Conhecer as características e o comportamento térmico do material é essencial

 

A soldagem do alumínio por processo a arco elétrico TIG e MIG é cercada por muitos mitos. É comum, por exemplo, escutarmos afirmações como: “Soldar alumínio é complicado demais”. Na realidade, é até mais fácil soldar o alumínio do que o aço carbono ou o aço inoxidável, mas é preciso atentar para as diferenças entre os materiais.  Uma vez conhecendo as características metalúrgicas e de comportamento térmico do alumínio, o processo de soldagem é eficiente e acessível. 

Para simplificar, é válido descrever algumas características próprias do alumínio que o diferenciam de outros metais:

• O ponto de fusão do alumínio é de 660°C e o do aço é de 1.371°C. Esta diferença faz com que as soldas de chapas finas e tubos de pequeno diâmetro sejam feitos em alta velocidade;
• O alumínio tem uma fina camada de óxido que é refratária, com ponto de fusão de 2.038°C e com dureza elevada. Essa camada dá ao alumínio resistência à corrosão e à abrasão. Ela também dificulta a soldagem do alumínio com o processo TIG. Nesse caso, deve ser reduzida por meio mecânico ou químico e deve-se usar corrente alternada. Um outro ponto a ser considerado é que esta camada é porosa (parece uma esponja) e pode absorver umidade, necessitando ser pré-aquecida em chapas de maior espessura para remoção da umidade;
• A condutividade térmica do alumínio é 6 x maior que a do aço, o que pode causar falta de fusão no começo do arco, tanto no processo TIG como no MIG. Por essa razão, em muitas aplicações a velocidade de soldagem do alumínio deve ser maior do que a do aço;
• A expansão ou dilatação térmica do alumínio é o dobro da expansão do aço e pode gerar problemas na soldagem associados a sua contração durante a solidificação, como distorção e aumento da cratera no final do cordão de solda. Máquinas MIG com recursos de rampa de descida ou de enchimento de cratera possibilitam uma solução para não ocorrer trincas de solidificação na cratera;
• O alumínio tem menor densidade, ou seja, é mais leve que o aço (aproximadamente 30% do peso). Ligas são adicionadas ao alumínio para lhe dar as propriedades mecânicas necessárias para as diferentes aplicações e requisitos;
• O alumínio tem melhor conformação do que o aço devido a sua ductilidade, baixo ponto de fusão e densidade, possibilitando produtos finais de ótimo acabamento e dimensões;
• O alumínio pode apresentar excelentes propriedades mecânicas para atender os mais rigorosos requisitos de junta ou produtos finais apenas com a adição de elementos, sendo que os diferentes métodos de fabricação dão a ele a respectiva forma em laminados, forjados e fundidos;
• Na soldagem do alumínio, a definição do consumível para ser utilizado é diferente de como é feita para o aço e até mais simples. No caso do aço, a definição do consumível basicamente é feita pela resistência à tração do metal de base. No caso do alumínio, consideram-se aspectos como soldabilidade, resistência a trincas, tenacidade, resistência mecânica, resistência à corrosão, temperatura em serviço, e resultados de tratamento térmico e coloração.

 

15 cuidados básicos que devem ser observados na soldagem do alumínio por processo a arco elétrico TIG e MIG

 

Todos os processos de soldagem têm características, vantagens e limitações. Sendo corretamente utilizados e avaliados, esses elementos evitarão problemas operacionais, gerando assim soldas íntegras e atendendo os requisitos esperados. No caso do alumínio, não é diferente. Conheça algumas práticas essenciais para o sucesso do processo de soldagem do alumínio: 

1. Limpe e remova todo e qualquer material orgânico, resíduos e umidade da região a ser soldada. Antes de remover o óxido, caso seja necessário, limpe a região a ser soldada com produtos químicos ou solventes apropriados como: desengraxantes, álcool isopropílico ou outra solução alcalina. A acetona não é recomendada, bem como outros agentes que podem causar gases que causam riscos à saúde; 
2. Quando necessário, remova a camada de óxidos por meio mecânico através de escovas ou discos de inox ou latão e esponja abrasiva seca. As ferramentas utilizadas no alumínio não devem ser utilizadas em outros tipos de metais. Vale lembrar, que os processos TIG e MIG podem ter bom desempenho sem a remoção total do óxido, mas serão prejudicados em casos de excesso ou devido à chapa estar fortemente contaminada por detritos e umidade;
3. Caso a junta seja cortada por processo plasma com ar comprimido, é importante remover resíduos do corte ou impurezas. Ao cortar a chapa com guilhotina ou outro meio mecânico, tenha certeza de que a superfície de corte esteja isenta de contaminantes;
4. Ter uma boa preparação da junta é muito importante, pois o alumínio não aceita paradas e reinícios de soldagem devido às características térmicas, como é feito na soldagem do aço;
5. Defina corretamente o consumível ou eletrodo adequado à liga a ser soldada e que atenda a aplicação;
6. Defina o melhor procedimento de soldagem para o processo que será utilizado e tenha certeza de que está utilizando o equipamento adequado e com os recursos apropriados.
7. No Processo TIG, use fonte de energia que tenha corrente alternada, ajuste da onda ou balanço, pré e pós vazão e rampas de início e final de solda. No processo MIG, o sistema para soldagem torna-se um pouco mais complexo devido a adicionais externos que interferem na operação: mudanças na tocha, alteração das roldanas, ajustes específicos de início e final de arco e recursos de rampa para início e final de solda (enchimento da cratera) são muito bem-vindos para o sucesso dessa operação;
8. Execute cordões de solda retos, sem oscilação ou movimentos que possam causar turbulência na poça de fusão. Uma oscilação pode gerar porosidade por presença de hidrogênio;
9. Não é recomendado soldar alumínio no processo TIG sem adição de consumível (eletrodo, vareta) conhecido como solda autógena. Nesse caso, haverá ocorrência de trinca, mesmo que seja um ponteamento;
10. Armazene e manuseie corretamente as chapas e produtos de alumínio que serão soldados e os respectivos consumíveis, arames, varetas e eletrodos de maneira a minimizar a ocorrência de porosidade. Chapas, por exemplo, devem ser armazenadas em ambiente interno e, quando externo, na posição vertical e afastadas umas das outras para evitar condensação entre as mesmas e geração de forte camada de óxido. Mantenha os consumíveis em uma sala de baixa umidade (máximo 60%), evitando assim sua contaminação;
11. Utilize o gás correto. Tanto o processo MIG como o TIG usam gás inerte (argônio ou hélio, ou mistura de ambos);
12. Use a vazão do gás adequada aos parâmetros de soldagem. Tocha com bocal gás Lens é recomendável para melhor proteger a poça de fusão e reduzir a turbulência do arco e a ocorrência de porosidade;
13. Utilize tochas de qualidade, conforto e ergonomia para o soldador. Existem tochas de baixa qualidade e procedência duvidosa que, além de causarem riscos à saúde (presença de chumbo em componentes da tocha), geram constantes paradas de produção pelo atolamento do arame ou constantes manutenções;   
14. Na operação de soldagem, utilize a técnica de soldagem correta para os processos TIG e MIG não somente em relação aos parâmetros de solda, mas também em relação à posição de soldagem, inclinação, distância do bocal ou bico, ângulo de trabalho da tocha, e direção e forma de avanço da tocha (sempre no sentido "empurrando");
15. Disponibilize equipamentos e consumíveis de qualidade. Eles são interdependentes e, quando falham, colocam em risco toda a operação.  

 

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Confira também: Como soldar aluminio

 

Ubirajara Costa | Gerente Filial Sumig SP