apostila oxi-acetilenica - oxicorte

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Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais - FIEMG

Oxi- Acetilenica

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Presidente da FIEMG Robson Braga de Andrade Gestor do SENAI Petrônio Machado Zica Diretor Regional do SENAI e Superintendente de Conhecimento e Tecnologia Alexandre Magno Leão dos Santos Gerente de Educação Profissionalizante Edmar Fernando de Alcântara Organização Francisco Ramos

Unidade Operacional Centro de Formação Profissional Guilherme Caldas Emirch

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Sumario

APRESENTAÇÃO .............................................................................................................. 5

1. GENERALIDADES, DEFINIÇÃO E O SOLDADOR ...................................................... 6

2. PROCESSOS DE SOLDAGEM ..................................................................................... 9

3.SOLDAGEM A OXIGÁS:DEFINIÇÃO E EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

INDIVIDUAL ...................................................................................................................... 10

4. OXIGENIO E ACETILENIO CARACTERISTICAS OBTENÇÃO E CUIDADOS NO

MANUSEIO ....................................................................................................................... 13

5. SELEÇÃO DO GAS COMBUSTIVEL PARA DIFERENTES PROCESSOS ............... 22

6. EQUIPAMENTOS PARA SOLDAGEM OXIACETILENICA CONSGURANÇA NO

MANUSEIO ...................................................................................................................... 26

7. CHAMAS CARACTERISTICAS, REGULAGEM E APLICAÇÕES ............................. 39

8. SOLDAGEM OXIACETILENIA:TIPOS,APLICAÇÕES E TECNICAS

OPERACIONAIS..............................................................................................................42

9.SOLDAGEM OXIACETILENICA:DEFEITOS CAUSAS E COREÇÕES ...................... 52

10. DEFINIÇÃO OXICORTE............................................................................................. 54

11. CONDIÇÃO PARA QUE UM MATERIAL POSSA SER OXIDADO .......................... 55

12. INLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NO OXI CORTE ..................................... 56

13.EQUIPAMENTOS UTILIZADOS CONSTITUIÇÃO E CARACTERISTICAS .............. 57

14. GASES UTILIZADOS NO PROCESSO OXI CORTE ................................................ 58

15. MAÇARICOS, ACESSORIOS E BICOS PARA CORTE ........................................... 59

16. TABELA PARA SELEÇÃO E BICOS E CUIDADOS NO MANUSEIO .................... 62

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17. PROCEDIMENTO PARA EFETUAR CORTE , FURAÇÃO COM MAÇARICO ........ 63

18. SEGURANÇA DO OPERADOR E PREVENÇÃO CONTRA INCENDIO........... ......67

19. OXI CORTE SEMI AUTOMATICO E AUTOMATICO ................................................ 68

20. OXI CORTE DEFEITOS, CAUSAS E CORREÇÕES ................................................ 70

21. FATORES QUE NFLUENCIAM NO OXI CORTE ..................................................... 76

22. DADOS TECNICOS COMPARATIVOS ENTRE OS GASES COMBUSTIVEIS ....... 77

23. CONCLUSÃO...................................................................................................... .....91

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................................... 93

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Apresentação “Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento.” Peter Drucker O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação. O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso, e consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência: “formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada.” Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento, na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – Internet - é tão importante quanto zelar pela produção de material didático. Isto porque, nos embates diários, instrutores e alunos, nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos. O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !

Gerência de Educação e Tecnologia

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1. GENERALIDADES, DEFINIÇÃO E O SOLDADOR A arte de unir dois ou mais materiais metálicos já era conhecida desde as eras pré-históricas. Por exemplo, a soldagem por brasagem que se utiliza chumbo com estanho, empregada desde os anos 3500 a.c. Evidentemente, as únicas fontes de energia conhecidas na época restringiram-se à lenha ou ao carvão vegetal, de modo que não permitia um progresso maior das técnicas de união de metais. Foi após a descoberta da energia elétrica que a solda teve um impulso necessário para atingir o estágio em que se encontra atualmente. Somente a partir do fim do século XIX, em 1885, que o processo de soldagem a arco elétrico foi empregado por Bernardos, que utilizou um eletrodo de grafita para obter o arco. O arco elétrico era gerado mantendo-se o eletrodo de grafita cerca de 2rnm distante do metal base após o fechamento do circuito elétrico. Após o estabelecimento do arco a soldagem se processava, uma vez que o calor por ele gerado era suficiente para fundir o metal base e o metal de adição, que era introduzido manualmente na peça de fusão. Em 1901, a chama oxiacetilênica foi empregada com grande sucesso na união de materiais metálicos por Fouché e Piccard. O rápido progresso da ciência e da tecnologia proporcionaram um novo impulso à Engenharia de Soldagem, o que possibilitou o desenvolvimento de novas técnicas, cada vez mais sofisticadas e voltadas para aplicações específicas. Durante esta fase, vários processos de soldagem foram patenteados, dos quais poderiam destacar os processos de soldagem por atrito, a arco elétrico com proteção gasosa, (inerte e ativo), por eletroescória, ultrassônica, por feixe de elétrons, a plasma, por laser, arco submerso,etc. A evolução desses processos está ilustrada a seguir:(Fig 1)

Fig 1 Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4

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Hoje em dia, a soldagem é amplamente empregada na união de componentes de estruturas metálicas e de equipamentos para as finalidades mais diversificadas. As vantagens da soldagem sobre os demais processos de união consistem em sua simplicidade e economia, uma vez que a execução das juntas soldadas requerem quantidades relativamente pequenas de material. Os processos de soldagem têm amplos campos de aplicações tais como: construção naval, tubulações, vasos de pressão, estruturas metálicas, usinas hidrelétricas, componentes nucleares, equipamentos diversos, etc. A soldagem tem grande aplicação em serviços de reparos, manutenção, como o enchimento de falhas em fundidos, reparos de trilhos revestimento duro na recuperação de ferramentas. Deve-se alertar, porém, que a soldagem em si não constitui o objetivo principal de uma obra estrutural, entretanto, ela afeta diretamente a segurança e a economia da construção e seu estudo torna-se cada vez mais importante. Portanto, além do projeto adequado da junta soldada, é necessário seguir uma seqüência de operações, que inclui a qualificação dos procedimentos e dos soldadores, bem como a seleção de métodos de inspeção, para garantir à estrutura as características funcionais segundo as quais foi concebida e projetada. DEFINIÇOÊS De início encontra-se com um problema: as modernas técnicas são tão versáteis que é difícil soldagem. Antigamente conceituava-se corno a junção de metais por fusão. Todavia nem sempre é preciso recorrer á fusão e não só os metais são soldáveis. Além disso, modernamente, a soldagem pode se realizar a frio, com ultra-som, com raios laser, por explosão, até mesmo por atrito. Adotou-se então o seguinte: soldagem é a união de peças por métodos que não se baseiam no emprego de dispositivos de fixação. Entretanto, esta conceituação é muito abrangente, pois inclui os processos de colagem. Desta forma, prefere-se dar a seguinte conceituação: Soldagem é a operação que visa unir dois ou mais elementos, assegurando na junta, a continuidade das propriedades físicas e químicas. Não se deve confundir solda com soldagem. Soldagem é o processo pelo qual se consegue a união e a solda é a zona de união dos elementos que foram submetidos a um processo de soldagem, pois a conceituação da solda é dada por: Solda é o resultado de operação do processo de soldagem.

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SOLDADOR A soldagem oxigás, elétrica com eletrodos revestidos, assim como a soldagem elétrica manual e semi-automática com proteção gasosa TIG-MIG/MAG, tem como agente o profissional SOLDADOR. Para que o resultado operacional seja conforme, é essencial que o soldador possua atributos adequados relativos à profissão que exerce ou pretende exercer. Alguns destes são fundamentais, outros são desejáveis; alguns são características pessoais exclusivas de um indivíduo, outros dependem de sua formação e/ou instrução. Vamos procurar elencar os atributos julgados importantes para que um soldador seja bem sucedido na profissão que escolheu, ou seja: traçar o perfil do Soldador Ideal. Logicamente, será muito difícil conseguir um candidato que atenda favoravelmente em todos os pontos indicados, mas pelo menos se saberá o que desejar, e procurar. Requisitos fundamentais do soldador Características Gerais:

• Ter bom caráter • Ser inteligente • Ser educado

Características Específicas:

• Gozar de boa saúde física, especialmente a visão. • Controle motor, sistema nervoso perfeito e equilibrado. • Ter boa saúde mental • Ser responsável, previdente e obediente • Ser observador e detalhista • Ter cursos de especialização

Propriedades Desejáveis:

• Ser indivíduo calmo e tranqüilo por natureza • Ser uma pessoa convivente • Ser cooperativa • Ser asseado e organizado • Ter estatura média • Não ter vícios (fumar ou beber) • Estar sempre atento às normas de segurança

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2. PROCESSOS DE SOLDAGENS Soldagem representa operação de primordial importância no processamento de metais, e hoje praticamente é impossível prescindir dela na construção de qualquer tipo de estrutura metálica. Este capítulo abordará o estudo dos principais métodos de soldagem, apresentando as características e peculiaridades de cada um. CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM Apesar das dificuldades de se obter urna classificação universal, podemos classificá-los segundo o tipo de fonte de energia empregada corno: química, elétrica, mecânica e radiante, segundo o processo físico envolvido corno: fusão, pressão e brasagem. Os processos de soldagem são divididos em três classes: a) Soldagem por fusão - é o processo no qual as partes são fundidas por meio de energia elétrica ou química. b) Soldagem por pressão - é o processo no qual as partes são pressionadas urna contra a outra. c) Brasagem é o processo na qual são unidas por meio de urna liga metálica de baixo ponto de fusão. Veja a classificação dos principais processos de soldagem na tabela a seguir:

Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4

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3. SOLDAGEM A OXIGÁS: DEFINIÇÃO E EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL. DEFINIÇÃO A soldagem por oxigás consiste em se utilizar um gás combustível (acetileno, butano ou metano) e um gás comburente, onde através de um maçarico se obtém a chama. O gás combustível hoje muito utilizado é o acetileno, principalmente por ter maior poder calorífico (3.2009c). EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL:(Fig 2) PEÇAS DO EPI PROTEÇÃO CONTRA Vestimenta de proteção (casaca de couro)

Radiação Respingos

Sapatos de segurança ( com biqueira de aço e do tipo gomeira)

Respingos Gotas de metal fundido Queda de peças

Touca / Capuz e/ou capacete de proteção.

Respingos Gotas de metal fundido Quedas de peças

Óculos de segurança – tonalidade de 4 a 8.

Raios respingos

Avental de couro Luvas de Proteção Polainas de couro

Respingos Escórias quentes Radiação

Protetor auricular Ruídos

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Fig 2 Fonte Apostila de Soldagem Oxiacetilênica

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TABELA DE SELEÇÃO DE FILTROS DE PROTEÇÃO: SOLDAGEM E CORTE OXIACETILÊNICO Operação Espessura da

chapa (mm) Filtro sugerido para conforto

Soldagem Oxiacetilênica

Leve Menor que 3,2 4 ou 5 Média 3,2 a 12,7 5 ou 6 Pesado Maior que 12,7 6 ou 8 Corte Oxiacetilênico

Leve Menor 25,4 3 ou 4 Médio 25 a 150 4 ou 5 Pesado Maior que 150 5 ou 6 Como regra básica á escolha, comece com um filtro que seja muito escuro para se ver a zona de solda ou corte. Em seguida experimente filtros mais claros até que você consiga ver suficientemente a zona de solda ou corte, mas que não seja abaixo do mínimo. Na soldagem e corte oxiatilênico a chama produz uma luz amarelada de alta intensidade, sendo desejável usar filtros que absorvam estes tipos de radiações.

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4. OXIGÊNIO E ACETILÊNIO: CARACTERÍSTICAS, OBTENÇÃO E CUIDADOS NO MANUSEIO.

Fonte Catálogos da Withe Martins

GASES NATUREZA E PRESSÃO Um gás é um amontoado de moléculas. Molécula é a menor partícula de uma substância, que pode existir por si mesma, retendo todas as propriedades da substancia original. As moléculas de gás bombardeiam continuamente as superfícies que o envolvem, resultando dos impáctos produzidos, uma força considerável. O resultado desta força exercida pelo gás contra uma determinada superfície é uma pressão. Assim a pressão pode ser também definida como a força total (em quilogramas, libras, etc.) exercida pelo gás, contra uma determinada superfície que o contém (em centímetros quadrados, polegadas quadradas, etc.). Unidades - A unidade de pressão é, pois, uma unidade de força, atuando contra uma unidade de superfície. Por exemplo: a unidade de pressão kg/cm2, traduz a força de 1 kg, atuando sobre a superfície de 1 cm2

.

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As unidades de pressão mais comuns são: Kg / Cm

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Atm Bar Lb / pol.2

(também conhecida como psi)

A relação entre ela é a seguinte: 1 kg / Cm2 = 14,2 Lb / pol.

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1 atm = 14,7 Lb / pol.

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1 bar = 14,5 Lb / pol.

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1 kg / Cm2 = 1,033 atm 1 kg / Cm2 = 0,98 bar 1 Bar = 0,987 atm Pressão atmosférica A pressão exercida pela massa do ar sobre a superfície terrestre é chamada "pressão atmosférica (também denominada "barométrica"). No nível do mar e na ausência de distúrbios atmosféricos, o valor da pressão atmosférica é uma atmosfera ou 14,7 lb / pol.

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Geralmente, é possível ignorar-se o efeito da pressão atmosférica, quando trabalhando com sólidos e líquidos, pois são relativamente densos e incompressíveis. Entretanto, quando medimos o efeito da pressão num gás, temos que levar em conta o efeito da pressão atmosférica. Pressão manométrica É a pressão indicada pelo tipo usual de medidores de pressão. É o valor pelo qual a pressão atual do gás excede à pressão atmosférica em sua vizinhança. As pressões manométricas são comumente designadas por kg/cm2

ou também psi.

Pressão absoluta É a soma das pressões manométrica e atmosférica. É usada quando calculamos mudanças de temperatura e volume de gases.

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Pressão absoluta = pressão manométrica + pressão atmosférica Pressão de oxigênio Os cilindros de oxigênio são carregados a uma pressão de 150 kg/cm2 (2.200 lb/pol.2

), quando à temperatura de 21°C. Como todos os gases se expandem quando expostos a uma temperatura maior e se contraem quando a temperatura decresce, a pressão do oxigênio contido nos cilindros aumentará ou decrescerá com esta mudança de temperatura.

Oxigênio Oxigênio é um gás comburente, incolor, inodoro e insípido. Seu símbolo é O2

e seu peso molecular é 32.

O oxigênio pode ser produzido de três maneiras diferentes: reação química, eletrólise da água e liquefação do ar. Este último é o processo geralmente usado na produção do oxigênio para uso comercial e pode ser resumido no seguinte: Após a eliminação do gás carbônico, contido na atmosfera (geralmente através de uma reação química), o ar é comprimido, resfriado, expandido e finalmente liquefeito. Após a liquefação é o ar destilado fracionadamente em colunas retificadoras que separam os diversos gases que o compõem, de acordo com os seus diferentes pontos de vaporização. (Convém mencionar que no ar o oxigênio entra na proporção (em volume) de 21 %, aproximadamente, enquanto que o nitrogênio (também chamado azoto) entra com quase 79%. Em pequenas quantidades existem ainda os chamados gases raros: hélio, xenônio, radônio, argônio e criptônio. Oxigênio comercial O oxigênio é normalmente armazenado em cilindros de aço, de construção especial, de diferentes capacidades. Em casos especiais também se utiliza o oxigênio na forma líquida, quando se precisa transporte econômico de grandes quantidades. A maneira mais conveniente e generalizada para distribuição de oxigênio é a que utiliza cilindros de aço especial, nos quais o oxigênio é comprimido. Estes cilindros são construídos de tubos de aço sem costura e que recebem cuidadoso tratamento térmico para lhes garantir robustez e resistência. Antes de ser usado o cilindro é testado com uma pressão de água consideravelmente maior que a pressão de oxigênio que irá suportar. De 5 em 5 anos os cilindros deverão passar pela mesma prova. Ao menor sinal de fadiga ou de defeito, os cilindros serão imediatamente postos fora de serviço.

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Os cilindros de capacidade menor (até 2 m3 de gás) podem normalmente ser vendidos ao consumidor de oxigênio. Os cilindros ditos comerciais (de 6 e 6,6 m3

de capacidade) são geralmente de propriedade do fornecedor de oxigênio que os empresta aos consumidores para utilização conforme determinadas praxes comerciais.

Cada cilindro é equipado com uma válvula especialmente desenhada para operar em alta pressão. Quando em uso, a válvula deverá ser aberta até o fim. Normalmente sobre a válvula, a fim de protegê-Ia, é utilizada uma tampa de proteção rosqueada no gargalo do cilindro. Sempre que o cilindro não estiver em uso, esta tampa deverá ser mantida em seu lugar. Precauções no manuseio dos cilindros de oxigênio A - No armazenamento:

1. Evitar deixar os cilindros diretamente sob o sol; 2. Os cilindros deverão ser armazenados em locais adequados e

seguros. 3. armazene cilindros cheios separados dos vazios.

B - No transporte: 1. nunca suspender os cilindros fazendo ponto de apoio nas capas protetoras das válvulas; 2. jamais utilizar cilindros vazios ou cheios como roletes ou suportes; 3. evitar quedas ou choques com os cilindros que estão sendo utilizados; 4. evitar qualquer contato dos cilindros com cabos ou fios condutores de eletricidade. C - Na utilização: 1. utilizar sempre cilindros identificados e testados pelos fornecedores do gás; 2. acautelar-se para que, quando em serviço de solda ou corte, as fagulhas, escórias ou a própria chama do maçarico não venha atingir os cilindros; 3. fechar sempre as válvulas dos cilindros, quando terminar o serviço, assim como também verificar se estão bem fechadas as válvulas dos cilindros vazios que ficam no local de armazenamento, aguardando transporte; 4. retornar imediatamente os cilindros vazios ao fabricante; 5. nunca utilizar oxigênio em aparelhos para os quais seja necessário o ar comprimido;

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6. evitar qualquer contato de óleo ou graxa com qualquer parte do cilindro de oxigênio ou seus acessórios. O óleo ou graxa pode queimar violentamente na presença do oxigênio; 7. não tentar jamais reparar uma válvula danificada de cilindro de oxigênio. Notifique imediatamente o seu fornecedor para que providencie a respeito; 8. não utilizar oxigênio sem conectar à válvula do cilindro o regulador de pressão adequado. 9. usar válvula de segurança contra retrocesso de chama. 10.Nunca deixe que os cilindros entrem em contatos com os equipamentos de solda elétrica em funcionamento ou com fios eletrificados. Pressão Quando deixamos um livro sobre uma mesa, o livro exercerá, contra a parte da mesa que está em contato com ele, uma determinada pressão. Esta pressão é igual ao peso do livro dividido pela área de contato entre livro e mesa. Se o peso do livro é F quilogramas e a área de contato mede S centímetros quadrados a pressão será: F P =___ kg / cm S

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ACETILENO PROPRIEDADES

1. O acetileno é um gás incolor, de cheiro característico e altamente combustível. Sua notação química é C2H2

2. O acetileno é um composto instável, sujeito a explosões quando se decompõe. Em estado gasoso livre tende a se decompor, com o aumento da pressão e da temperatura, em carbono e hidrogênio. Quando isto acontece, uma grande quantidade de calor é desprendida pela atuação, em separado dos átomos desses dois componentes. Anos de experiência na indústria de acetileno mostram, contudo, que pressões não superiores a 1 kg/cm

.

2 são seguras. Portanto, o gás não deve ser comprimido, quando livre, a pressões superiores a 1 kg/cm2

3. O acetileno dissolve-se em acetona: 1 volume de acetona dissolve 25 volumes de acetileno, para cada pressão. Assim, se a pressão for de 15 atmosferas, 1 litro de acetona dissolverá 15 X 2:5 litros de acetileno. O acetileno quando em cilindros, é vendido a peso. Um quilograma de acetileno corresponde, aproximadamente, a 863 litros de gás.

. Entretanto, quando dissolvido em acetona, o acetileno pode ser seguramente acumulado em cilindros especialmente construídos.

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4. Quando em contato com prata, mercúrio ou cobre, sob certas condições, pode formar compostos explosivos. Por esta razão, as canalizações usadas para este fim, são de aço. No entanto, os bicos de cobre dos maçaricos para solda e corte não são perigosos, porque o - acetileno não fica em contato com o metal o bastante para a reação ocorrer, nem o gás sob pressão suficiente. Esta é a única exceção.

5. O acetileno é anestésico, não venenoso, porém sob altas concentrações sufocará devido à exclusão de oxigênio. Em ambientes confinados ou pontos elevados, onde a vertigem pode ocasionar quedas, deve-se ter o cuidado de evitar a inalação do acetileno.

OBTENÇÃO

O acetileno não existe livre na natureza. Ele é produzido através da reação química que se processa entre o carbureto de cálcio (Ca C2) e a água (H2

O). O consumidor pode obtê-lo de duas maneiras:

1- adquirindo o carbureto de cálcio granulado e fazendo-o reagir com a água em aparelhos especiais denominados geradores de acetileno. Os produtos das reações são gás acetileno e o hidróxido de cálcio (cal extinta - também conhecida nesses casos como "borra"). 2- diretamente em cilindros, onde o acetileno se encontra dissolvido em acetona, na proporção a que já nos referimos, o que possibilita o seu armazenamento a pressões em torno de 25 kg/cm2

.

CILINDROS DE ACETILENO Os cilindros de acetileno são de construção completamente diferente dos cilindros de oxigênio. Como já frisamos antes, o acetileno quando livre não deve ser armazenado ou utilizado a uma pressão superior a 1 kg/cm2

. A segurança e a capacidade dos cilindros de acetileno é obtida através de uma matéria porosa, cujos poros são ocupados pela acetona que absorve em si o gás acetileno.

A matéria porosa é geralmente uma mistura de carvão, cimento especial, asbesto e terra diatemácea, podendo também ser usada uma mistura constituída de silicato de cálcio e asbesto. O cilindro de acetileno em si é um forte vasilhame de aço, cheio com a matéria prosa acima descrita. O acetileno é liberado para o equipamento em uso com um simples manusear da válvula do cilindro. Como esta válvula não tem de suportar a mesma pressão das de oxigênio, a sua construção não precisa ter a mesma robustez destas últimas.

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RETIRADA MÁXIMA DE ACETILENO Em qualquer instante a retirada máxima de acetileno, por hora, é de 1/7 da capacidade do cilindro. Exemplificando: de um cilindro com capacidade para 7 kg de acetileno se poderá retirar, no máximo 1 quilograma de acetileno por hora. Quando esta relação é excedida, o cilindro resfria-se e a pressão dentro do cilindro cai rapidamente dando a falsa impressão de se ter esgotado. Pelo fato desses cilindros conterem matéria porosa, poderá também provocar o arrasto de partículas de acetona, afetando a chama oxiacetilênica e conseqüentemente o trabalho a ser executado. PRECAUÇÕES NO MANEJO DOS CILINDROS DE ACETILENO A – Armazenamento



1. evitar deixar os cilindros diretamente sob o sol; 2. os cilindros deverão ser armazenados em locais adequados e seguros. 3. conserve os cilindros com capacete, só retire quando dá utilização do cilindro. Lembre-se, caso seja fixo nunca o retire. 4. Não armazene grande quantidade de cilindros de acetileno junto com o cilindro de oxigênio. 5. armazene cilindros cheios separados dos vazios.

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B – Transporte


1. sempre que se transportar ou manusear um cilindro de acetileno lembrar-se de que este é um gás combustível. 2. evitar os choques, as quedas, ou golpes com os cilindros de acetileno. 3. manter a garrafa presa quando transportada. C – Utilização



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1. nunca utilizar um cilindro de acetileno que apresente vazamento; 2. não utilizar qualquer peça ou tubo de cobre ou latão para circulação de acetileno; 3. Nunca usar pressões de trabalho de 1,5 Kg / Cm4. nunca esgotar completamente a garrafa.

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5. não usar o cilindro deitado 6. não abrir a válvula de saída mais que ¼ de volta 7. usar válvula de segurança contra retrocesso de chama. 8. nunca transfira acetileno de um cilindro para o outro, pois o resultado pode ser uma explosão. 9. nunca deixe que os cilindros entrem em contatos com os equipamentos de solda elétrica em funcionamento ou com fios eletrificados. OUTROS GASES UTILIZADOS NA SOLDAGEM E CORTE: IDENTIFICAÇÃO, RISCOS E APLICAÇÕES.


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5. SELEÇÃO DO GÁS COMBUSTíVEL PARA DIFERENTES PROCESSOS. Corte No corte não é a chama de pré-aquecimento que realiza a operação de corte, mas sim o jato de oxigênio de corte. Este jato de oxigênio oxida o metal com geração de calor e, projeta o produto da combustão (escória) para fora da zona de corte. A finalidade da chama de pré-aquecimento é a de aquecer o material até seu ponto de ignição, manter o processo de corte e auxiliar o jato do oxigênio de corte. Baseado nestas premissas, a escolha do gás combustível não deveria ser de grande importância, porém pode ser demonstrado mediante estudos, que uma chama intensa e de alta temperatura tal como a do acetileno oferece as seguintes vantagens:

• Tempo de corte e pré-aquecimento menores. Quando são utilizados outros gases, isto de certa maneira pode ser compensado com o uso de pré-aquecimento forçado, isto é, usando um excesso de oxigênio na chama de pré-aquecimento.

• Menor perda de corte quando o material está com primer, oxidado

ou com carepa de óxido.

• Menor consumo de gás combustível e de oxigênio para um trabalho determinado.

• Menor deformação ao se cortar chapas de espessura inferior a 10

mm. Isto ocorre devido ao acetileno permitir uma concentração maior da chama de pré-aquecimento.

No corte de chapas com espessura superior a 100 mm a chama de preaquecimento deve distribuir o calor de uma forma regular sobre toda a área de corte. Ao se usar acetileno como gás combustível, a maioria do calor é produzida na chama primária e, somente uma pequena quantidade na chama secundária, existindo, portanto, um risco de que se produza pouco calor no fundo do corte. O propano e o gás natural são por outro lado, excelentes para cortes de chapas grossas. Outra desvantagem do acetileno, no corte de chapas de mais de 300 mm de espessura, é o risco do retrocesso de chama devido ao alto volume de calor gerado. No corte manual

pode ser usado praticamente qualquer tipo de gás combustível.

Não deve ser esquecido, por exemplo, que com o gás natural, para se obter um tempo de início de corte reduzido é necessária uma chama de preaquecimento intensa, em outra palavras, um grande fluxo de gás e de oxigênio. Isto por sua vez, significa que o operador estará exposto a uma grande quantidade de calor.

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Goivagem com chama

este processo é importante manter-se tempos de preaquecimento curtos, uma vez que o metal base deve ser aquecido à sua temperatura de ignição repetidamente. Por este motivo, o acetileno é o gás mais indicado.

Solda e Corte Todos os gases combustíveis, com exceção do acetileno, produzem uma chama oxidante. Isto não é aceitável na soldagem oxi-combustível devido ao metal sofrer oxidação, acarretando uma perda da resistência da junta soldada. Mudando-se a proporção da mistura, a chama pode tornar-se menos oxidante, porém, ao mesmo tempo, a temperatura da chama baixará tanto que será incapaz de fundir o metal base. O acetileno é, portanto, o único gás aconselhado para este tipo de soldagem. Existe uma exceção que é a soldagem de chapas de espessuras abaixo de 1,5 mm onde o acetileno, misturas de metilacetileno, propadieno e, possivelmente, misturas de metano-hidrogênio permitem obter bons resultados. Sem dúvida, o uso de gases alternativos exige uma maior habilidade por parte do soldador. Outra exceção onde poderiam ser utilizados outros gases que não o acetileno é na soldagem de latão. Outras vantagens oferecidas pelo acetileno são: chama de preaquecimento mais concentrada e uma maior facilidade de ajuste de chama por parte do operador. Solda Branda Na solda branda pode ser utilizada uma chama de menor temperatura, já que o metal base não deve necessariamente fundir-se. Ademais, a chama não necessita ser tão concentrada, já que se supõe que o material deve ser aquecido ao redor da junta. Isto significa que todos os gases combustíveis são aceitáveis. Na solda branda de cobre e de outros metais condutores de calor, o acetileno é o mais recomendado devido à necessidade de maior aporte térmico para se atingir a temperatura de trabalho. Aquecimento Nas operações de aquecimento onde é necessário aquecer totalmente uma peça, pode ser usado qualquer tipo de gás combustível. Onde se necessita obter um aquecimento rápido e localizado, o acetileno é a melhor alternativa. Em algumas ocasiões, pode-se obter o mesmo resultado usando-se outros gases combustíveis e preaquecimento forçado. O risco que se corre, neste caso, é que a superfície se oxide excessivamente. A camada de óxido impedirá que mais calor seja transferido ao metal base.

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Endireitamento por Chama Este procedimento é utilizado para a eliminação de distorções que aparecem nas estruturas metálicas de aço como conseqüência das operações de soldagem. Neste processo, é necessário um aquecimento rápido e localizado e, por este motivo, o acetileno é o gás recomendado. Limpeza por Chama Neste processo se utiliza a chama para a remoção de camadas de óxidos ou impurezas da superfície do aço a ser pintada. Este método, também, é utilizado para a limpeza de concreto e a eliminação de defeitos superficiais. Na limpeza por chama, é importante se obter um aquecimento rápido e localizado na superfície, sem a transferência de calor demasiado para o interior da peça. O acetileno é o gás mais indicado, se bem que, para a limpeza de aços, outros gases podem ser utilizados. Para a limpeza de concreto, o propano e o gás natural não devem ser utilizados devido a produzirem calor demasiado na chama secundária o que pode provocar um afrouxamento das partes do concreto. Têmpera por Chama Durante a têmpera por chama, uma camada superficial do material base é aquecida até a temperatura de têmpera seguida de um resfriamento rápido. Devido ser necessário limitar a profundidade de têmpera, o aporte de calor deverá ser tão rápido que não haja tempo de se propagar para o interior da peça. Por este motivo, o acetileno é o gás mais conveniente. Eliminação de Defeitos com Oxigênio (escarfagem) Por este método, são eliminados nas siderúrgicas os defeitos superficiais de lingotes, placas e palanquilhas. Uma pequena camada superficial é oxidada e removida por um jato de oxigênio. Ao se iniciar o processo, um arame é introduzido na chama de preaquecimento através do maçarico. A chama funde o arame e as gotas do metal fundido caem sobre o aço formando a poça de fusão inicial. O gás combustível, neste processo, possui uma influência secundária, sendo de grande importância os preços do gás combustível e do oxigênio, já que grandes quantidades são consumidas. Metalização por Chama A metalização por chama permite revestir uma superfície de metal com uma capa metálica ou cerâmica. A finalidade da aplicação é a de melhorar as propriedades superficiais de um componente ou a de reparar uma peça gasta ou usinada incorretamente. Neste processo, um material de adição, na forma de arame ou pó, é fundido por uma chama e, em seguida, um jato de ar ou gás projeta as partículas fundidas contra o metal base.

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Em uma variação deste processo, o material de adição em forma de pó é projetado contra o metal base e, em seguida, esta camada de material depositado é aquecida até sua temperatura de fusão por um maçarico ou em forno. Este método é chamado de metalização a quente. Devido à alta temperatura produzida pela chama, o acetileno é o gás mais utilizado na metalização por chama. O uso do acetileno é obrigatório na metalização por chama de ligas a base de tântalo ou molibdênio, materiais com alto ponto de fusão. O hidrogênio pode ser usado na metalização de materiais reativos de baixo ponto de fusão, tais como, alumínio e cobre. Propano não é muito utilizado, uma vez que a temperatura da chama é muito baixa para muitas aplicações. Entretanto, o propano pode ser utilizado para a metalização com estanho, zinco e alumínio, bem como para aquecimento das camadas metalizadas. Para metalização com cerâmica deve ser usado o acetileno.

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6. EQUIMAMENTOS PARA SOLDAGEM OXIACETILÊNICA: CONSTITUIÇÃO, CARACTERÍSTICAS E SEGURANÇA NO MANUSEIO.


1. REGULADORES 2. DISPOSITIVOS CONTRA RETROCESSO DE CHAMAS 3. MANGUEIRAS 4. ABRAÇADEIRAS PARA MANGUEIRA 5. CAPACETES DE PROTEÇÃO PARA VÁLVULAS DE CILINDROS 6. BICOS 7. LUVAS 8. CILINDROS DE GÁS

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REGULADOR A função do regulador de pressão é receber uma alta pressão, como, por exemplo, a pressão do cilindro ou da rede de alimentação para uma pressão de trabalho já reduzida e constante.(Fig 3)


LEGENDA OXIGÊNIO ACETILÊNIO Letra de identificação O A Cor de identificação Verde Bordô

Conexão do cilindro Tipo porca com rosca á direita

Tipo parafuso com rosca á esquerda

Conexão das mangueiras

Porca com rosca á direita

Porca com rosca á esquerda

Capacidade dos Manômetros

Pressão de cilindro de 300 kg/Cm2

Pressão de cilindro de 28 kg/Cm

acima 2 acima

Capacidade dos Manômetros

Pressão de trabalho de 16 kg/Cm2

Pressão de trabalho 2,2 kg/Cm

acima 2

acima Quando o regulador de pressão não estiver sendo utilizado, o diafragma deve estar aliviado. O que significa que o cone da válvula está fechado.

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Operação inicial do regulador de pressão(Fig 4)


Instalação do Regulador de Pressão - Fazer limpeza nas conexões com ar seco. - Controlar as juntas de vedação; substituir por uma nova, em caso de avarias. -A conexão, tipo estribo, deve estar correta e fortemente enroscada. - Fazer teste de estanqueidade (com espuma de sabão). Desenvolvimento da Operação Inicial - Abrir lentamente a válvula do cilindro. - Abrir totalmente a válvula do maçarico. - Apertar, lentamente, o parafuso de regulagem do regulador liberando, assim, a passagem do gás. - Observar atentamente a pressão de trabalho.

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Desenvolvimento da operação final - Fechar a válvula do cilindro. - Abrir a válvula do maçarico (despressurizar). - Soltar o parafuso de regulagem para fechar a válvula do cone, e com isso aliviar o diafragma. - Fechar a válvula do maçarico. DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA (Fig 5)

Fig 5 Fonte Telecurso Profissionalizante 2000Processo de Fabricação V 4

DISPOSITIVO PARA MAÇARICO – CONTRA RETROCESSO DE CHAMAS E FLUXOS Os dispositivos contra retrocesso de chama para maçaricos são dispositivos que combinam as funções das válvulas unidirecionais à adição de um filtro de aço inoxidável sintetizado, que funciona como corta-chama no caso de retrocesso. Esses dispositivos devem ser instalados no cabo do maçarico, contando com duas funções básicas: a) evitar o refluxo do gás, b), extinguir a chama em caso de retrocesso. Como tais dispositivos possuem filtro corta-chama, sua utilização depende do fluxo exigido, na medida em que o filtro é um limitador do fluxo.(Fig 6)


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DISPOSITIVO CONTRA RETROCESSO DE CHAMA PARA REGULADOR DE PRESSÃO A principal medida a ser tomada para ter a máxima segurança é proteger os reguladores e cilindros no caso de eventual retrocesso de chama. Devem ser instaladas nos reguladores ou nas tomadas de rede de distribuição de gases, tanto para oxigênio, como para outros gases combustíveis. Tem as seguintes funções:

• Válvula unidirecional que impede que o eventual refluxo de gás chegue ao regulador e crie as condições para o retrocesso.

• Filtro corta chama tipo seco de aço inoxidável sintetizado. • Dispositivo de travamento por pressão, que trava a válvula antes

que a chama chegue ao dispositivo (por ação de contrapressão) e pode ser rearmado para liberar a passagem de gás.

• Dispositivo de travamento térmico, que fecha a passagem de gás no caso de superaquecimento.

Fig 6 Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V4

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VÁLVULA UNIDIRECIONAL – CONTRA RETROCESSO DE FLUXO PARA MAÇARICOS As válvulas têm como única função bloquear eventuais refluxos de gases, evitando que estes se misturem dentro das mangueiras e que se criem condições propícias ao retrocesso de chama. Em nenhuma hipótese, tais válvulas devem ser consideradas como válvulas contra retrocesso de chama. As válvulas unidirecionais estão disponíveis para oxigênio, acetileno ou outros gases combustíveis e nunca devem ser removidas do maçarico. MANGUEIRAS AS mangueiras são de alta pressão, especialmente fabricadas para uso em gases, e devem ser identificadas. Para isso, recomenda-se utilizar uma cor específica para cada um dos gases (por exemplo: acetileno - vermelha; oxigênio - verde ou preta), seus diâmetros internos mais comuns são de ¼”, 5/16”, 3/8” e ½” para solda e corte, sendo que para solda o diâmetro mais utilizado é de 5/16”. As mangueiras são acopladas aos maçaricos e manômetros através de porcas sextavadas - a do oxigênio tem rosca para a direita e a do acetileno para a esquerda, para evitar a troca das mangueiras e o perigo de explosão; Dispositivos para acoplagem das mangueiras no maçarico:(Fig 7)

Fig 7 Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V4 MAÇARICOS E BICOS O maçarico é um aparelho para promover a mistura dos dois gases nos volumes desejados, obtendo-se a chama na ponta (bico).

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Os bicos são variáveis de acordo com as dimensões das peças a serem soldadas.


Os maçaricos se dividem em dois grupos segundo sua configuração:

• Maçaricos de uso múltiplo • Maçaricos de corte.

Os maçaricos de uso múltiplo se caracterizam por possuir um cabo diferente, composto de duas válvulas para regular o fluxo: uma para oxigênio e a outra para o gás combustível. A esse cabo é possível acoplar vários tipos de dispositivos, sendo os mais habituais aqueles para soldagem oxicombustíveis, para corte e para aquecimento. Os maçaricos de uso múltiplo são geralmente utilizados onde são freqüentes as substituições de aplicações (exemplo: corte, soldagem e aquecimento ). Quanto aos maçaricos de corte (ou não combinados),são aqueles que foram projetados para uma única finalidade, isto é, para o corte oxicombustível. Em função do sistema de misturas podemos dividir os maçaricos oxicombustíveis em dois tipos:

• Maçarico injetor. • Maçarico misturador.

O dispositivo de solda e/ou aquecimento do tipo injetor geralmente é identificado com a letra "i" (maiúscula), correspondendo a cada dispositivo um injetor específico, o qual é parte integrante do dispositivo de solda, segundo o fluxo que se determine para a solda ou aquecimento. O injetor vem preparado para trabalhar a uma pressão específica, permitindo fornecer um fluxo suficiente de oxigênio e seu equivalente em gás combustível.

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Normalmente em um maçarico injetor a válvula de oxigênio do cabo deve estar totalmente aberta, pois se o injetor alimentado à pressão recomendada permitirá um fluxo que esteja de acordo com o bico de solda correspondente. b único ajuste que se deveria fazer na válvula do cabo é o correspondente ao gás combustível, que pode ser maior ou menor conforme a chama desejada seja oxidante, carburante ou neutra. Em um dispositivo misturador que se identifica com duas barras paralelas "11" - não é necessário o efeito de auto-regulagem de fluxo pelo injetor. Os gases são misturados a pressões iguais na câmara de mistura do dispositivo de solda/aquecimento. Nesse tipo de maçarico os ajustes de fluxo no cabo devem ser mais precisos. De uma forma geral, pode-se dizer que a principal função dos dispositivos de solda e/ou aquecimento é a de proporcionar uma chama desejada, estável e constante para o trabalho ao qual esteja destinada.(Fig 8 e Fig 9 )



MAÇARICO PARA SOLDAGEM OXIGÁS (Fig 10)


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BICOS PARA SOLDAGEM OXIGÁS (Fig 11)

Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4 MAÇARICO DE USO MÚLTIPLO REGRAS DE USO PARA EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM E CORTE Seqüência para acender o maçarico com injetor 1- Verificar se o parafuso do regulador está liberado. 2- Abrir lentamente a válvula do cilindro. 3- Verificar se as válvulas do maçarico estão fechadas. 4- Girar lentamente o parafuso do regulador de pressão. 5- Abrir a válvula de oxigênio no maçarico. 6- Abrir a válvula de gás combustível. 7 - Deixar vazar por, no mínimo, 5s a mistura gás combustível-oxigênio. 8- Corrigir o manômetro no regulador de pressão para obter a pressão de consumo correta. 9- Acender o maçarico. 10- Regular a chama (no processo oxicorte, deve-se corrigir a chama com a válvula de oxigênio de corte aberta) Seqüência para apagar o maçarico com injetor 1- Fechar a válvula de gás combustível. 2- Fechar a válvula de oxigênio no maçarico. 3- Fechar a válvula do cilindro. 4-Liberar o regulador de pressão, abrindo as válvulas de oxigênio e gás combustível. 5- Liberar o parafuso do regulador de pressão.

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RETROCESSO DE CHAMA Retrocesso momentâneo O retrocesso momentâneo é facilmente identificado por sucessivos estalidos; pelo apagar e acender constante da chama do maçarico. Estes estalidos são provocados por um retrocesso momentâneo da chama no bico do maçarico. A chama retrocede em direção ao interior do maçarico, saindo imediatamente para fora, onde entra em combustão. A causa deste efeito está no fato de que a velocidade de saída dos gases é menor do que a velocidade da queima destes. Esse tipo de retrocesso ocorre geralmente ao se soldar cantos internos de uma estrutura que, por exemplo, reflete o calor até o bico. Outra causa, pode ser em perfurações de chapas, cujos os resíduos resultantes são arremessados contra o bico, bloqueando a saída normal dos gases. Por último, trabalhar com pressões que não são as adequadas também pode provocar esse fenômeno. O retrocesso momentâneo não apresenta grandes riscos se são tomadas às precauções necessárias, o que implica interromper o trabalho para a limpeza do bico ou ajuste das condições. De outro modo, o retrocesso momentâneo poderia resultar num retrocesso sustentado. Retrocesso sustentado No retrocesso sustentado a chama retrocede até dentro do maçarico, mantendo-se dentro deste e entrando em combustão, geralmente dentro da câmara de mistura (injetor ou misturador). Quando ocorre um retrocesso desse tipo, é possível que este seja acompanhado de um silbido que lhe é característico. Diante da eventualidade de que não possa ser extinto de imediato, o retrocesso sustentado funde o maçarico arremessando material fundido, que pode ferir gravemente o operador e quem estiver em volta. No caso desse retrocesso, deve-se interromper de imediato o fluxo de oxigênio e depois fazer o mesmo com o gás combustível. Ambas as ações devem ser executadas primeiro no maçarico e depois nos cilindros. Cortando o fluxo de oxigênio, interrompemos a combustão interna. A chama, que não pode se manter sem o oxigênio sai fora do maçarico e pode ser, então, apagada com o fechamento da passagem de combustível.

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Retrocesso total No caso de um retrocesso total, a chama retrocede através do maçarico, penetrando em uma das mangueiras (que conteria uma pré-mistura) a uma velocidade superior à velocidade do som. Esse tipo de retrocesso é o mais perigoso, dado que, independentemente da explosão que produz na mangueira, a chama pode chegar aos cilindros de gás, provocando um acidente de grandes proporções. O desconhecimento leva alguns a concluir que esse efeito pode ser detido dobrando as mangueiras, mas não nos esqueçamos que a sua velocidade pode superar até mesmo a velocidade do som, o que faz com que essa atitude não tenha nenhum sentido prático. No caso de retrocesso momentâneo e sustentado, as ações para detê-los podem ser meramente operacionais, mas no caso do retrocesso total não é possível confiar na habilidade do operador. Nesse caso, são os dispositivos de segurança os que foram desenvolvidos para prevenir esse tipo de acidente. CILINDROS DE ACETILENO CONEXÃO DO CILINDRO DE ACETILENO


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REPRESENTAÇÃO E CARACTERíSTICAS

Fonte Catálogos da AGA O fundo do cilindro é arredondado Cor: Bordô Cilindro com costura ( solda) Conexão de entrada do regulador: tipo porca Rosca para conexão do regulador: à esquerda Espessura da parede do cilindro: fina ( 6,4 mm) Estrutura interna: massa porosa embebida em acetona.

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CILINDRO DE OXIGÊNIO CONEXÃO DO CILINDRO DE OXIGÊNIO

Fonte Catálogos da AGA

REPRESENTAÇÃO E CARACTERÍSTICAS

Fonte Catálogos da AGA

O fundo do cilindro é arredondado Cor: Preto para uso industrial – verde para uso hospitalar Cilindro sem costura fabricado por extrusão Conexão de entrada do regulador: tipo parafuso Rosca para conexão do regulador: à direita Espessura da parede do cilindro: grossa (12,7 mm) Estrutura interna: oco

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7. CHAMAS: CARACTERÍSTICAS, REGULAGEM E APLICAÇÕES Propriedades da combustão A função principal da chama de preaquecimento é a de conseguir um rápido aquecimento localizado. Na chama de preaquecimento um gás combustível queima produzindo calor. A chama consiste em duas zonas de combustão: uma externa e uma interna.(Fig 12)


A zona interna, chamada cone interno ou chama primária é quente e luminosa. Ali, em princípio, o gás combustível se decompõe em carbono e hidrogênio (C e H2

). Na superfície da chama primária o carbono se queima formando monóxido de carbono. Neste processo gera-se calor.

No processo de decomposição do gás combustível, pode-se gerar ou consumir calor, dependendo do tipo de gás. Um gás com calor positivo de formação emite calor durante a decomposição, enquanto um gás com.calor negativo de formação absorve calor. O acetileno é um exemplo de gás que emite uma grande quantidade de calor durante a decomposição. Isto causa um aquecimento do gás e o processo de combustão se acelera. A chama primária é menor, porém mais concentrada e quente. As temperaturas alcançadas na chama primária são tão altas que algumas moléculas do gás (as moléculas do produto da combustão) estão em estado dissociado. A dissociação limita a temperatura da chama. Na superfície da peça a ser trabalhada, onde a temperatura é menor, os átomos do gás se recombinam e emitem calor. Parte deste calor é transferido para a peça de trabalho.

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A zona externa de combustão recebe o nome de penacho ou Chama Secundária. Nesta zona se produz a combustão do monóxido de carbono e hidrogênio (CO e H2) formando como produtos finais da combustão o dióxido de carbono e vapor de água (C02 e H2

0).

Uma parte importante do oxigênio consumido na combustão é proveniente do ar circundante. REGULAGEM Uma mistura de acetileno com oxigênio produz vários tipos de chamas para soldagem. É importante usar a chama correta, dependendo do material a ser soldado.

Chama Redutora ou carburante Esta chama é obtida pela mistura de oxigênio e acetileno, este último em maior quantidade. A chama é caracterizada pela cor amarela-clara luminosa, apresentando chama carburante. A chama redutora é inadequada para soldagem de aço, especialmente aço inoxidável de baixa liga, bem como para soldar cobre. A chama redutora branda é usada para solda de ferro fundido, alumínio, chumbo e ligas de zinco. A chama redutora forte é usada para solda de estelite.

Chama Neutra Regula-se uma chama neutra a partir da chama redutora, pois é fácil perceber quando desaparece a zona carburante no dardo da chama. É exatamente aí que se obtém a chama neutra. A chama neutra caracteriza-se por um dardo brilhante, obtido pela mistura, em quantidades iguais, de oxigênio e acetileno. A partir da chama redutora, diminui-se a quantidade de acetileno aumentando-se a de oxigênio, alternadamente, até que a zona redutora desapareça.

A chama neutra é usada para todos os tipos de aço, bem como para o cobre.

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Chama Oxidante Esta chama é obtida a partir da chama neutra, diminuindo a quantidade de acetileno e aumentando a quantidade de oxigênio, alternadamente. A chama oxidante é usada para soldar latão, bronze e para solda com arames de latão em estruturas leves de aço.

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8. SOLDAGEM OXIACETILÊNICA: TIPOS, APLICAÇÕES E TÉCNICAS OPERACIONAIS É um processo pelo qual os metais são soldados por meio de aquecimento com uma chama de gás combustível (acetileno) e um comburente (oxigênio), como, por exemplo, a solda a brasagem, solda braseada e por fusão. Solda a brasagem É o processo que utiliza ligas de baixo ponto de fusão e a união se faz por ação capilar. Neste tipo de solda o metal de base não se funde somente o metal de adição. Metalurgicamente, se explica que há uma mistura dos cristais do metal base com os cristais do metal de adição. Pelo aumento dos espaços intermoleculares que ocorre no metal base pelo aquecimento e ação decapante do fluxo, a liga ao atingir seu ponto de fusão, penetra entre estes espaços para ação capilar e se solidifica envolvendo os grãos do metal base. É um processo de ligação de superfície, cuja resistência a tração de solda fica limitada à resistência do metal base. As ligas a base prata são exemplos característicos deste processo, que tem larga aplicação na indústria em geral, especialmente quando se requer solda a baixa temperatura e com boas propriedades mecânicas. Na união de cobre com cobre, as ligas cobre fósforo e as com pratas se caracterizam por soldar através deste processo e com vantagem de não necessitar de fluxo (decapante), cuja função é feita pelo fósforo da liga. Observação:

branco)

Alpaca é uma liga metálica de cobre, zinco, níquel e prata. (metal

Exemplos de aplicações de solda brasagem: - solda de metal duro (widia) em suporte de ferramenta. - solda de metal em fresa - solda de haste de brocas - solda de contatos elétricos (cobre) BRASEADA - o mecanismo metalúrgico é idêntico ao processo anterior diferindo apenas por usar ligas não capilar, exigindo que a solda se faça por cordões ou filetes.

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As ligas de latão e alpaca são exemplos típicos deste pro cesso, que são aplicadas em peças onde a capilaridade não é fator importante. Na solda braseada permite unir partes com espaços, o que não é possível pela brasagem. O ponto de fusão das ligas latão e alpaca é bem mais alto do que as ligas de prata, embora somente a alpaca tem uma grande resistência a tração elevada(70Kg/mm2), sendo que o latão não passa de 35 Kg/mm2

. O latão é usado em soldagem de aço baixo carbono muito aplicado na indústria automobilística, estruturas e a alpaca em aços onde uma melhor resistência é necessária.(Fig 13) e (Fig 14)

Fig 13

Fig 14 Apostila de Soldagem Oxiacetilênica

Quando a solda for distribuída por todas as superfícies, retira-se o calor e mantém-se a pastilha pressionada contra o seu encaixe, até a solda solidificar. Completa-se a soldagem deixando a ferramenta resfriar lentamente e, depois, retirando através de lavagem, o fluxo, como já descrito.

Solda tipo Sandwich

A solda dita comum, conforme descrevemos é satisfatória para as ferramentas simples. No entanto, em certos tipos de ferramentas, a fim de manter mínimas tensões devidas à soldagem, recomenda-se o emprego de outro tipo de solda, ou seja, a denominada solda tipo SANDWICH.(Fig 15)


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FLUXOS Os fluxos têm uma função preponderante nas soldagens, revestimentos e enchimentos a baixa temperatura. Os fluxos líquidos ou em forma de pasta são coloados a frio sobre o metal-base e na vareta. Os fluxos em pó podem ser utilizados quer mergulhando a vareta previamente aquecida, no pó, quer sob a forma de pasta obtida pela mistura com água imediatamente antes do seu emprego (aconselha-se cerca de 70% de pó e 30% de água, de preferência destilada) . Observação: Existem varetas que estão diretamente revestidas de fluxo FUNÇÃO DOS FLUXOS A função dos fluxos na soldagem pode ser resumida como segue: 1º - Durante o aquecimento, impedir a formação de óxidos. 2º - Diminuir a tensão superficial do metal de adição no estado líquido favorecendo assim o correr da solda. Isto, permitindo que molhe bem o metal base. 3º - Durante a soldagem, eliminar os óxidos que se tenham formado. 4º - Indicar a temperatura. A composição dos fluxos está especialmente estudada para que possam agir corno verdadeiros indicadores de temperatura, pois as suas temperaturas de fusão correspondem às temperaturas de ligação do metal de adição, ou 50% abaixo. O fluxo não deve ser aquecido diretamente pela chama. Ele deve ser levado à fusão unicamente pelo calor da peça, para indicar fielmente a temperatura da peça e não a da chama. TÉCNICAS DE APLICAÇÃO - SOLDA BRASEADA Temperatura de Ligação Temperatura de ligação: é a temperatura a qual o soldador deve preaquecer a zona adjacente à junta para obter, sem demasiado aquecimento local, uma ligação perfeita entre o metal de adição e o metal base. Ela é sempre inferior ao ponto de fusão do metal base. A temperatura de ligação depende do metal de adição, do metal base, assim como da forma da junta (topo a topo, de sobreposição, etc) A resistência mecânica da liga depositada em geral é igual e muitas vezes superior, à do metal base. As tensões devidas ao calor a modificação da estrutura e as deformações são evitadas na maior parte dos casos. O consumo do metal de adição é mínimo e o tempo de trabalho é reduzido, o que torna este processo muito econômico.

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REPARAÇÃO Todas as superfícies sobre as quais um metal de adição deve fundir e ligar devem ser antes limpas a lima, rebolo ou escova metálica. É somente sobre juntas absolutamente limpas, sem óxidos nem tintas e sem óleos, que se obtém urna ligação impecável com baixa temperatura. Se as peças estão muito engorduradas, especialmente nos trabalhos de série, devem ser desengraxadas com tricloretileno ou com tetra cloreto de carbono (atenção aos vapores). PREPARAÇÃO DAS BORDAS A LIGAR A partir de urna certa espessura (5mm ou mais), deve-se chanfrar as bordas, para se obter urna soldagem em toda a seção nas juntas de topo a topo, em T ou L. Os tipos mais comuns de chanfro são os seguintes(Fig 16)


Nas peças serradas, fresadas ou prensadas, eliminar as rebarbas, a lima ou a rebolo.

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OBSERVAÇÃO Regulagem da chama Em geral escolhe-se o bico em função da espessura da peça a ser soldada. A regulagem da chama normal, carburante ou oxidante faz-se de acordo com o modo de emprego de cada vareta. (Fig 17)


Vantagens do Processo 1 - Pouco aquecimento 2 - Não apresenta deformações nas peças com as quais se está trabalhando. 3 - O material de adição é absorvido entre as superfícies da junta com facilidade. OBS: Desde que estejam sem impurezas e na temperatura adequada. 4 - Não requer muito trabalho. 5 - Posterior acabamento. Desvantagens do Processo 1- Devido sua resistência a tração ser baixa o seu emprego em manutenção e fabricação (pesada) não é satisfatória. 2- Velocidade de soldagem é baixa. 3- Custo alto, principalmente alpaca e prata. SOLDA OXIACETILENICA (POR FUSÃO) Na solda oxiacetilênica, as bordas laterais da junta se unem, com ou sem auxílio da material de adição. A solda oxiacetilênica é o método adequado para, por exemplo, soldar tubos e chapas de aço de estruturas finas ou de média espessura para ferro fundido, e bastante usada em revestimento e têmpera por chama.

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A solda oxiacetilênica se realiza, normalmente, tanto por método de solda à direita quanto à esquerda. METODO DE SOLDA À ESQUERDA Neste método, a chama é direcionada da parte já soldada à parte não soldada. O método de solda à esquerda é usado na soldagem de materiais de até 3mm de espessura, de aço carbono, ferro fundido e de metais não ferrosos. O sentido para a solda geralmente é o da direita para a esquerda. O metal de adição é depositado em frente a chama.(Fig 18)


Fig 18ª Fonte Apostila de Soldadgem Oxiacetilenica

Vantagens do método: - Cordão de solda liso com pouca rugosidade. - Pouca introdução de calor. - Soldagem de chapas finas até 3 mm. Desvantagens do método: - Grande perca de calor - Proporciona o avanço da força de fusão sobre o metal não fundido. - Difícil para controlar a penetração da raiz.

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Método de solda á Direita Consiste em dirigir a chama para a parte já soldada. Este método é usado em soldagem de metais com mais de 3mm de espessura. Normalmente, o sentido de solda é o da esquerda para a direita. O metal de adição é depositado atrás da chama. A chama se mantém constante enquanto a vareta de solda em movimentos ovalados no banho de fusão. Em ambos os métodos, deve-se verificar se a solda foi realizada satisfatoriamente, por todo o material, examinando a sua raiz.



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Vantagens do método: - Introdução do calor concentrada - Excelente para penetração da raiz. - Velocidade de resfriamento pequeno - Melhor proteção da poça de fusão. Desvantagens do método: - Cordão de solda rugoso - Difícil aplicação de peças de pequena espessura, abaixo de 3mm Vantagens e desvantagens do processo de soldagem por fusão: Vantagens: - Controle do tipo de chama - Intensidade da chama também pode ser controlada - Baixo custo do equipamento - Baixo custo operacional - Soldagem em todas as posições - operação de soldagem relativamente fácil. Desvantagens: - Velocidade de soldagem é baixa - baixa produtividade - provoca mudanças metalúrgicas no material soldado devido ao aporte técnico - os riscos associados a este processo são inúmeros. Tipos de Juntas (Fig 20)


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Aplicação da soldagem oxiacetilênica para vários materiais:

MATERIAL REGULAGEM DA CHAMA FLUXO

MATERIAL DE ENCHIMENTO

Aço carbono

Neutra Desnecessário Aço baixo C

Ferro fundido cinzento

Neutra Necessário Ferro fundido cinzento

Ferro fundido maleável

Ligeiramente oxidante

Necessário Ferro fundido cinzento

Níquel Carburante Desnecessário Níquel Ligas de cobre e níquel

Neutra ou ligeiramente carburante

Desnecessário Monel

Cobre Neutra Desnecessário Cobre Bronze Neutra ou

ligeiramente oxidante

Necessário Bronze

Latão Oxidante Necessário Latão Alumínio Carburante Necessário Alumínio

DIFERENÇAS BÁSICAS ENTRE SOLDA A BRASAGEM OU BRASEADA PARA SOLDA POR FUSÃO – SOLDAGEM OXIGÁS Solda por fusão: - o metal base funde - o material de adição tem características semelhantes ao metal base. - não usa fluxo. Solda a brasagem ou braseada: - o material de adição tem características diferentes do metal base. - o metal de base não funde - usa fluxo. Nota: na solda por fusão, o gás combustível ideal é o acetileno, por ser o gás que misturado ao oxigênio estabelece uma chama de maior caloria que os outros gases combustíveis.

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SOLDA BRANDA OU BRANCA Este é um tipo de solda com uma união entre as chapas por força capilar que é realizada com um arame de solda cuja temperatura de fusão é inferior a 450°C. O arame de solda mais comum é aquele à base de estanho (um metal brando) daí sua denominação "branda". A solda branda, em comparação com a solda de prata, por exemplo, proporciona ligações de baixa resistência(+- 6Kg/mm2

).

Com arame de solda de estanho com liga de prata, a resistência é maior. APLICAÇÕES Cobre e ligas cobre, zinco, aço, bem corno alumínio e ligas de alumínio Este último caso necessita de um arame de solda especial. As varetas são constituídas de: - 48,5% a 51% de estanho e chumbo - o restante de antimônio, bismuto, cobre, ferro, alumínio, zinco e arsênio. Nota: não podemos afirmar que a aplicação com maior freqüência de urna solda está ligada à sua resistência à tração, pois o que deve ser observado é o tipo de união (material soldado) a que se presta, por tanto, não existe urna solda mais eficaz que outra (a não ser por deficiência de fabricação).

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9. SOLDAGEM OXIACETILÊNICA: DEFEITOS, CAUSAS E CORREÇÕES Uma soldagem realizada corretamente proporciona a fusão satisfatória em ambas bordas da junta soldada e deve apresentar o seguinte aspecto(Fig 21)

1. Fig 21 Apostila de Soldagem Oxiacetilênica

Por outro lado, a aplicação errada das técnicas de soldagem, a escolha incorreta do metal de adição, a regulagem da chama, podem gerar defeitos na soldagem. Por isso é importante conhecer os tipos de defeitos, quais suas causas e como preveni-los ou corrigi-los. Defeito - Falta de penetração causas - chama muito fraca - Técnica inadequada de soldagem - velocidade de soldagem muito alta - uso de vareta de diâmetro muito grande correção - regular a chama adequadamente, aumente a vazão dos gases ou troque a extensão do maçarico por uma maior, de acordo com a espessura da chapa a soldar. - utilizar ângulo correto de trabalho - diminuir a velocidade de soldagem, mantendo-a de maneira que a largura do cordão fique com aproximadamente o dobro de diâmetro da vareta. -utilizar vareta de menor diâmetro. Defeito -falta de fusão causa -velocidade de soldagem muito alta -distância incorreta entre dardo da chama (cone brilhante) c/ a peça.

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Correção - diminuir a velocidade de soldagem mantendo-a de madeira que a largura do cordão fique com aproximadamente o dobro do diâmetro da vareta. - manter o dardo da chama a uma distância de aproximadamente 3 mm da peça. Defeito -Mordedura da face Causas - chama muito fraca - ângulo de trabalho errado Correção - regular a chama adequadamente, aumentar a vazão dos gases ou trocar a extensão do maçarico por maior, de acordo com a espessura da chapa. - utilizar ângulo correto de trabalho. Defeito - superfície irregular causas - Técnica inadequada de deposição - bico sujo - diâmetro do bico inadequado - regulagem inadequada da chama correção - aprimorar a técnica de deposição - limpar o bico - utilizar o diâmetro do bico adequado a espessura da peça a soldar. - regular a chama adequadamente de acordo com o material a ser soldado

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10. DEFINIÇÃO DE OXICORTE CORTE A OXIGÁS O corte a oxigás é um processo usado para metais ferrosos, baseado nas reações químicas entre o ferro e o oxigênio, à alta temperatura. A operação de corte utiliza um maçarico de corte, diferente do maçarico usado para solda. O oxigênio e o acetileno são misturados e fornecidos para formar a chama para aquecimento através dos orifícios concentrados que circundam o bico de corte. A chama de aquecimento é dirigida sobre a superfície do metal a ser cortado, elevando sua temperatura até o vermelho-rubro ou ponto de ignição. Neste momento, um jato de oxigênio a alta pressão é dirigido contra a superfície aquecida. O ferro é imediatamente oxidado na forma de óxido de ferro.

Como o ponto de fusão do óxido é menor do que o ponto de fusão do ferro, este é imediatamente fundido e arrastado pela corrente de oxigênio.

A reação química desta operação ocorre da seguinte forma:

- Quando o ferro ou aço for aquecido a uma temperatura de aproximadamente 900°C e forem postos em contato com o oxigênio, o ferro nele contido é imediatamente oxidado.

A reação química é a seguinte: 3Fe +2 02- Fe30

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Portanto, a grande vantagem do processo de corte por oxigás, está na alta capacidade do oxigênio puro, combinar-se rapidamente com o ferro, quando o mesmo for aquecido a temperatura de ignição.

Teoricamente, 125 litros de oxigênio (4,6 pés cúbicos), podem oxidar 450 gramas de ferro, transformando-o em óxido de ferro Fe304

. Na prática, a quantidade usada é menor, pois nem todo ferro é oxidado, algumas são removidas pelo jato de oxigênio, isto sem contar que temos a adição do oxigênio do ar (21%).(Fig 22)


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11. CONDIÇÃO PARA QUE UM MATERIAL POSSA SER OXICORTADO. a) Todo metal capaz de reação química com o oxigênio e com ponto de fusão do óxido inferior ao ponto de fusão do metal pode ser cortado pelo processo oxiacetilênico. PONTO DE FUSÃO DE METAIS E PONTO DE FUSÃO DO ÓXIDO MAIS COMUM DESSES METAIS

METAIS PONTO DE FUSÃO PONTODE FUSÃO DO ÓXIDO MAIS COMUM

ALUMÍNIO (Au) COBRE (Cu) CROMO (Cr) FERRO (Fe) MANGANÊS (Mn) NÍQUEL (Ni)

660 °C 1083 °C 1890 °C 1535 °C 1247 °C 1453 °C

2050 °C 1150 °C 2275 °C 1370 °C 1785 °C 1985 °C

b) Que a temperatura de ignição do metal, deva ser mais baixa que seu ponto de fusão. Se assim não fosse, o metal se derreteria completamente antes que o processo fosse iniciado.

c) Os produtos da combustão não devem ser gasosos em qualquer proporção considerável. Tais produtos contaminariam mais facilmente o oxigênio, reduzido sua pureza no processo, impedindo a realização do mesmo um bom exemplo disso é a não possibilidade de oxicortar materiais orgânicos como, por exemplo, a madeira.

d) Que a reação libere uma boa quantidade de calor de modo a permitir que o metal seja continuamente ignitado.

e) A última condição para o oxicorte é que o material deva ter condutividade tér -mica relativamente pequeno. Grande condutividade térmica resulta em rápida condução do calor do corte impedindo o processo de combustão. O ferro puro não é usado como material para construção sendo ligado a outros elementos tais como carbono, manganês, cromo, níquel e etc.

A composição do aço, define portanto a facilidade, dificuldade ou impossibilidade de ser oxicortado

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12. INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NO OXICORTE C ( Carbono ) Aço com conteúdo C menor ou igual a 0,30%, sem dificuldade Aço com conteúdo C maior que 0,32% exige preaquecimento. Mn (Manganês) manganês puro pode ser cortado com oxigênio mais facilmente que o aço comum. Si (Silício) Conteúdo de Silício normal 2,5% não impede o corte. Aumento do conteúdo do silício reduz facilidade do corte dependendo também do conteúdo de carbono. Cr (Cromo) Aço até 5% de cromo pode ser cortado sem dificuldade, conteúdos mais elevados reduz mais o corte. Quando o aço cromo é cortado, a chama deve ter um excesso de acetileno. Cromo puro reage com oxigênio somente se for aquecido com chama carburante. Ni (Níquel) até 7% de conteúdo de níquel o corte pode ser feito sem dificuldade. Mo (Molibdênio) Compatível ao cromo. Molibdênio puro é difícil de cortar. W ( Tungstênio) O limite máximo para o corte está na ordem de 20% de W. Cu (Cobre) Aço até 2% de cobre tem, aproximadamente, a mesma facilidade de corte do aço comum. Cobre puro não pode ser cortado com oxigênio. Al (Alumínio) Ligas de aço com 10% de alumínio são fáceis de cortar, puro não pode ser cortado com oxigênio. P (fósforo) Quantidades Normais até 1,5% de fósforo no aço não afetam o corte. S (enxofre) Quantidade normais até 3% de enxofre no aço não afetam o corte. Va (Vanádio) Em pequenas porcentagens o vanádio facilita o oxicorte.

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13. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS: CONSTITUIÇÃO E CARACTERÍSTICAS. O equipamento básico é constituído de cilindros de oxigênio e acetileno, respectivamente, com os reguladores específicos para esses gases. Deve-se sempre utilizar válvulas corta-chamas, montadas entre os reguladores e as mangueiras. Essas válvulas são equipamentos de segurança baratos, principalmente se comparados com resultado de possíveis acidentes nos quais teríamos, provavelmente, mangueiras queimadas e manômetros destruídos, ou até, em casos mais graves, explosões que resultariam em cilindros inutilizados, além de risco de vida. Além da válvula corta-chamas é aconselhável montar válvulas contrafluxo entre o maçarico e as mangueiras (acetileno e oxigênio). A válvula não detém chamas retrocedentes, pois seria destruída pelo calor da chama, porém evita a entrada de acetileno na mangueira de oxigênio e vice-versa. As mangueiras usadas para conduzir os gases são apresentadas em cores diferentes: a preta ou verde para oxigênio e a vermelha para acetileno.(Fig 23)


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14.Gases utilizados para o processo Oxicorte

Pelo exposto até aqui, vemos que a chama de preaquecimento, tem por função aquecer o aço à sua temperatura de ignição e este fornecer calor adicional à manutenção da reação.

Além destas funções a chama protege, também, o jato de oxigênio puro evitando a sua diluição com o ar ambiente.

Diversos gases combustíveis podem ser usados para se obter a chama de pré-aquecimento, sempre combinado com o oxigênio.

Os mais comuns são o acetileno e o GLP(mistura de propano e butano, principalmente ).

Outros gases combustíveis, entretanto, podem ser usados como exemplo metano(gás natural), hidrogênio, propileno,etc.

Na escolha do melhor gás combustível, devem ser tomadas em consideração as características de cada uma das suas aplicações, disponibilidades e, obviamente, custos.

0BS. : A distribuição das representatividades de cada fator envolvido na determinação dos cistos deste ou daquele gás combustível, deverá ser analisada caso a caso.

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15. MAÇARICOS, ACESSÓRIOS E BICOS PARA CORTE

Maçaricos de Corte

Definição

É um maçarico de soldagem com injeção especial de oxigênio que se destina a oxidar violentamente, a zona previamente aquecida pelo próprio maçarico. É que, para começar a reação, faz-se necessário levar ao rubro-vivo o ponto a partir do qual deve começar o corte, e então, enviar, sobre aquele ponto, o oxigênio de corte.

No entanto, apesar do calor desenvolvido pela combustão do material e para compensar a perda por condutibilidade, é necessário fornecer toda operação de corte,

Uma quantidade de calor suplementar para manter o metal ao rubro-vivo sob o jato de oxigênio, não só na superfície, como em toda a espessura da peça a cortar, como é evidente, deve ser proporcional à espessura.

Tipos de Maçaricos

Os maçaricos de corte dividem-se em dois grupos:

a) De jatos separados: é de uso limitado, sendo recomendado para cortes de chapas finas até 6mm; só permite cortes retos ou curvos de grande raio.

b) De jatos concêntricos: o mais usual aplica-se nos cortes de chapas de qualquer espessura em cortes retos ou curvos. Estes consistem, essencialmente de duas válvulas para regular as quantidades de oxigênio e acetileno, que são misturados para a chama de aquecimento, e uma terceira válvula, usualmente operada com rapidez, para controle do jato de oxigênio de corte. O método usado para o controle do jato da chama de aquecimento é o mesmo para maçaricos de soldar, devendo a chama usada ser neutra e regulada com válvula de oxigênio de corte aberta.

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Maçaricos(Fig 24)


O primeiro se utiliza no corte com acetileno e o maçarico fixo se utiliza tanto com propano como com acetileno. Em ambos os casos, a inclinação entre o bico e a cabeça pode ser de 75° e 90°.

Acessórios para corte manual

Os cortes circulares são feitos com apoio de um compasso, montado no próprio maçarico. Costumam-se utilizar, também, guias com uma ou duas rodas, para executar cortes retos. Esses guias são de grande utilidade, principalmente para pessoas que não têm as mãos firmes.(Fig 25)


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Bicos de Corte

Implemento que ajustado ao cabeçote do maçarico, permite a criação de uma chama de caldeamento, capaz de aquecer o metal a cortar. Permite, além disso, a passagem de um jato de oxigênio, de alta pressão, para corte. Existem bicos de corte para acetileno, assim como também bicos para corte com propano, o qual consta de duas peças.(fig 26)


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16. TABELA PARA SELEÇÃO DE BICOS E CUIDADOS NO MANUSEIO.


Bicos ( Cuidados no manuseio) a) O uso correto e o cuidado no manuseio do bico irá proporcionar-lhe uma vida bastante longa na operação de corte antes que seja substituído. b) Limpadores de bicos deverão ser usados periodicamente para que os furos não fiquem entupidos ou mesmo pequenas rebarbas não afetem a direção do gás. c) As sedes do bico devem estar perfeitamente retificadas, sem mossas ou quaisquer defeitos, a fim de termos uma selagem perfeita. Se alguma sede apresentar mossa ou mossas, a selagem não se dará de uma forma correta e o gás escapará produzindo chama na parte superior do bico. d) Os bicos não devem ser jogados nas caixas de ferramentas, devem ser guardados em caixas individuais ou em caixas estantes especiais.

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17.PROCEDIMENTOS PARA EFETUAR CORTE E FURAÇÃO COM MAÇARICO. Acender no maçarico a chama de preaquecimento a) Abra o registro do gás de % de volta. b) Abra o registro de oxigênio de preaquecimento de 1/8 de volta. c) Acenda o bico. d) Regule a chama de preaquecimento através dos registros de oxigênio e gás até fazer sumir o cone azulado de excesso de acetileno. Uma regra simples a seguir quando desejamos que as paredes da sangria sejam as mais planas possíveis, é quando a chama de preaquecimento sair do bico com barulho característico, como um sussurro e não um assobio, neste último caso a chama é forte demais. Esta chama sussurrante é a que possui o justo calor necessário para manter a borda levemente fundida. Pequenas fagulhas estarão presentes em torno da poça de fusão, o que indica uma regulagem de preaquecimento correta. Início do Corte a) Para acetileno ou GLP, a distância do bico à chapa a ser cortada deve ser de 1 a 3 vezes a altura dos cones azuis das chamas de preaquecimento, o que equivale de 3 a 10mm. b) O maçarico deverá estar perpendicular à chapa. Não incline o maçarico. c) A parte superior da placa deve ser preaquecida numa distância de 40 a 50 mm, movendo-se o maçarico para frente e para trás sobre esta área. d) Então traga o maçarico para a borda da placa de modo que somente metade da chama preaquecimento toque a placa. e) Mantenha esta posição até a formação da poça de fusão (às vezes é necessário uma quantidade adicional de oxigênio para iniciar a poça de fusão, que deverá ser eliminada quando do início do corte). f) Abra a válvula de oxigênio de corte e inicie o corte.

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Começando pela borda da chapa(Fig 28)


1. Aponte a chama para a borda da chapa, mantenha o dardo da chama a três ou quatro mm da chapa e aqueça o ponto inicial até que se consiga uma coloração vermelho claro.

2. Desloque um pouco o maçarico da borda da chapa.

3. Abra lentamente a válvula do oxigênio de corte. 4. Avance o maçarico com o movimento firme e uniforme, se avançar

o maçarico demasiadamente rápido, pode ocorrer a interrupção do corte.

Observando o início do Corte a) Às vezes são necessários pequenos ajustes para termos um corte de boa qualidade. 1- Um corte de alta qualidade é mostrada na figura abaixo com bordas superiores em cantos vivos, faces lisas.(Fig 29)


1 2 3 4

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2- Na figura abaixo as bordas superiores estão arredondadas. Uma chama de preaquecimento muito forte fundiu e arredondou as bordas. Para solucionar este caso, a chama de preaquecimento tem que ser reduzida através do fechamento lento das válvulas de oxigênio e do gás. Esta operação deverá ser repetida até que as bordas superiores apresentem cantos vivos.(Fig 30)


3- Reentrâncias ou bolsões são formados na parte inferior de 1/2 a 1/3 do corte, conforme figura abaixo. Isto decorre do uso de um jato de oxigênio de corte com pressão excessiva ou por uma velocidade de corte muito lenta. O excesso de oxigênio irá expandir e criar estes bolsões ou reentrâncias na parte inferior do corte. No caso, a pressão do jato de corte deve ser reduzida ou então a velocidade do corte deve ser aumentada.(Fig 31)

Fig 31 Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4 Procedimento para fazer Furo Central em uma Chapa a) Um maçarico de 2 ou 3 entradas pode ser usado nesta operação com mangueiras de 3/8 e com regulador de O2 calibrado em 5,6 a 6 Kg/cm2 . b) A chama de preaquecimento deverá ser um pouco mais forte que no corte normal, afim de aquecer e fazer a poça de fusão mais rapidamente.

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c) O bico deverá estar não menos que 5/8 (16mm) da superfície da chapa. d) Assim que iniciar a poça de fusão, a válvula de oxigênio de corte deve ser aberta e o bico deverá se elevar de 40 a 50mm acima da chapa para evitar que o material fundido venha obstruir o bico de corte. e) Deverá ser tomado o cuidado de se manter o maçarico firme, sem jogo, por ocasião da elevação. f) Assim que o material estiver vazado, deve-se abaixar o maçarico na altura de corte e iniciar o corte. (Fig 32)


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18. SEGURANÇA DO OPERADOR E PRENVENÇÃO CONTRA INCÊNDIO. Segurança do operador Para sua segurança:

• Use óculos de proteção apropriados contra fagulhas, escória e brilho da chama, durante todo o tempo;

• Use luvas, mangotes, aventais e perneiras de proteção; • Conserve toda a roupa e equipamento de proteção individual livres

de óleo ou graxa. Prevenção contra incêndio Para evitar acidentes e risco de incêndio:

• Nunca use óleo ou graxa próximo aos equipamentos de oxigênio; • Conserve a chama ou fagulha longe dos cilindros e mangueiras; • Mantenha materiais combustíveis a uma distância segura das

áreas em que esteja sendo executado o corte (distância mínima: 10 m);

• Mantenha extintor de incêndio na área de trabalho, verificando sempre suas condições de uso;

• Mantenha a chave na válvula do cilindro, para o caso de precisar ser fechado rapidamente;

• Nunca teste vazamentos de gás com uma chama. Use líquido apropriado para isso, ou mesmo, água com sabão; .

• Terminado o trabalho, inspecione a área quanto a possíveis focos de incêndio;

• Feche as válvulas de todos os cilindros.

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19.OXICORTE SEMI-AUTOMÁTICO E AUTOMÁTICO Até agora, você viu procedimento de corte manual. O Oxicorte pode ser efetuado também de forma semi-automática e automática para isso outros tipos de maçaricos são necessários.(Fig 33)


Oxicorte semi-automático No oxicorte semi-automático são utilizadas máquinas de corte portáteis, que se movimentam sobre trilhos, para produzir cortes retos. Esse é um equipamento relativamente simples, com motorização elétrica, de velocidade variável.( Fig 34)


Oxicorte automatizado Existem diversos tipos de mesas de corte. Elas são usadas no processo automático, podendo integrar até três ou mais maçaricos de corte; eles trabalham com células fotoelétricas ou com microprocessadores. Nesse equipamento, todo movimento é feito pela máquina. O operador prepara o material a ser cortado, acende a chama, limpa e guarda as peças cortadas. O sistema por células fotoelétricas trabalha semelhante a uma máquina copiadora. A única diferença é que, em vez do "pino-guia", que acompanha a circunferência de uma peça padrão, o sensor do sistema de células fotoelétricas acompanha tanto a circunferência de uma peça padrão como as linhas de um desenho, guiando o maçarico.

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Equipamentos de última geração se beneficiam de circuitos eletrônicos e microprocessadores e executam o serviço, normalmente, por meio de programas prontos ou editados na própria empresa. Esses equipamentos de comando numérico, embora tenham alto custo inicial, compensam pela economia operacional. A preparação de programas de corte, via computador, permite ótimo aproveitamento da matéria-prima, reduzindo a um mínimo o desperdício. Esses processos automatizados, em geral, são encontrados em empresas que produzem peças utilizando oxicorte em grande escala. Portanto, para obter mais informações sobre esses processos, consulte catálogos de empresas especializadas.( Fig 35)


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20.OXICORTE: DEFEITOS, CAUSAS E CORREÇÕES Observando os corte - Defeitos e Correções Nesta série de ilustrações procuraremos mostrar como através de observação em cortes feitos podemos constatar seus defeitos e corrigi-los. 1) Na figura abaixo mostramos o resultado do uso correto das técnicas de corte. A face deste corte é plana e regular, e as linhas de arraste são lisas, uniformes e praticamente verticais. Esta é uma excelente superfície que pode ser soldada sem precisar de usinagem.( Fig 36)


2- No caso da figura 5 temos um exemplo em que a velocidade de corte é levemente mais alta do que a adequada. Isto pode ser verificado através da inclinação das linhas de arraste. A superfície é levemente serrilhada, porém razoavelmente lisa. Requer um mínimo de esmerilhamento a fim de ser soldada sem usinagem.( Fig 37)


3- Neste corte a velocidade de corte é levemente mais lenta do que a adequada. Estes bolsões ou reentrâncias são produzidas pelo acúmulo de material fundido e excesso de oxigênio de corte que se expande. A superfície tem que ser restaurada com enchimento de solda e retificada com esmeril manual ou mecanicamente para que possa ser soldada.(Fig 38)

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(Fig 38) Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4 4- No caso da figura abaixo o bico está muito afastado da chapa. Isto produz uma excessiva fusão nas bordas do corte. Uma fina camada de material queimado, como se fosse uma película, ficará aderida a aproximadamente 1/2 a 1/3 de profundidade do corte. Alguma escória também ficará aderida na borda inferior do corte. Tanto a película como a escória devem ser retiradas para que a superfície possa ser soldada.(Fig 39)


5- No caso da figura abaixo o bico está muito próximo à chapa. Isto ocasiona a queima dos cones da chama de preaquecimento no interior da chapa. Isto faz com que a parte superior do corte fique irregular(pequenas reentrâncias), que tem que ser usinadas para posterior soldagem.(Fig 40)


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6- Uma pressão demasiada no oxigênio de corte produz um corte conforme a figura abaixo. A combustão e a fusão do metal sempre segue o caminho do jato de oxigênio de corte. Uma alta ou excessiva pressão no oxigênio de corte ocasiona uma indevida e excessiva expansão deste gás à saída do bico. Isto provoca uma zona de turbulência que afetará o corte dando-lhe a configuração da figura abaixo. Uma película de material queimado ficará aderida à superfície. (Fig 41) Algumas escórias também ficarão aderidas na borda inferior da chapa cortada. Um corte como o da figura deverá ser usinado para sua soldagem.


7- Uma chama de preaquecimento muito forte foi usada no caso da figura abaixo. A superfície superior é fundida e formam-se pequenos glóbulos de metal fundido, que rolam sobre a borda. Havendo necessidade de solda, a superfície deverá ser usinada.(Fig 42)


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8 - Um bico sujo ou entupido com escória, faz com que o jato de oxigênio de corte perca a sua forma paralela. Como resultado, a superfície de corte não é totalmente lisa e regular. Deverá ser usinada para fins de solda.(Fig 44)


Corte em Chanfro Na série de desenhos que se seguem mostramos cortes de boa e má qualidade,indicando as falhas para que possam ser corrigidas. No corte em chanfro devemos ter uma chama de pré - aquecimento mais forte que no corte reto, devido a inclinação dada ao bico, que faz com que parte da chama seja refletida. Outro cuidado que devemos ter é na escolha do bico certo, que deverá ser de uma forma geral um número acima do bico usado no corte reto. Isto é devido a termos uma espessura no corte em chanfro sempre maior que o corte reto, e é esta espessura que deverá ser levada em conta na escolha do bico. (Fig 45)


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1- Esta seção é uniformemente suave na superfície e nas bordas e exemplifica um corte de boa qualidade. (Fig 46)


2- Esta superfície de corte é de má qualidade e as causas são as seguintes: a) Uma chama de preaquecimento muito alta fundiu e arredondou a borda superior. b) Uma velocidade de corte muito baixa ocasionou reentrâncias ou bolsões como também escória presa na borda inferior. (Fig 47)

Fig 47 Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4 c) Esta seção é levemente côncava logo abaixo da borda superior devido ao excesso de oxigênio de corte. A pequena irregularidade na borda superior com uma formação de pequenas contas de metal fundido indica também um leve excesso de preaquecimento. (Fig 48)


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d) Esta seção é de má qualidade devido a formação de bolsões ou reentrâncias produzidas pela insuficiência de preaquecimento.(Fig 49)


e) Este corte é de péssima qualidade e as profundas reentrâncias são causadas por paradas momentâneas da máquina de corte. Estas paradas podem ser causadas por(fig 50) 1- Sujeiras ou obstruções na cremalheira do trilho. 2- Desgaste das engrenagens do motor


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21.FATORES QUE INFLUÊNCIAM NO OXICORTE 1- Pureza do oxigênio de corte. 2- Distância da ponta do cone da chama de aquecimento à chapa deve-se regular em torno de 3mm(ou 1/8 de polegada); uma vez que a distância maior poderá ser prejudicial, devido à sucção do ar circulante, provocando a contaminação do fluxo de oxigênio de corte. 3- Velocidade de corte - Com uma baixa velocidade a chapa apresentará rebarbas (bordas fundidas). Com alta velocidade não teremos o aquecimento necessário e, conseqüentemente, não teremos o corte. A velocidade ideal é controlada pelo chuveiro de escória formado. 4- Pressão de oxigênio - deve ser suficiente para formação do óxido e expulsão do mesmo. Uma pressão elevada poderá impedir uma oxidação completa. 5- Estado da chapa - é importante que a chapa esteja sem óleo, sem ferrugem, sem impurezas, sem pintura, etc, pois esses fatores, prejudicam o aquecimento e conseqüentemente, o corte. 6- Estado de conservação do bico - é necessário que o bico esteja com a furação perfeita, isto é, cilíndrico, pois o corte tem a forma de oxigênio. 7- Firmeza do operador - o deslocamento do maçarico deve ser feito com velocidade uniforme e a distância entre a chapa e a chama deve ser a mesma durante toda a operação. Isto requer firmeza, calma e prática por parte do operador. Já a máquina de corte elimina todos estes inconvenientes.

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22.DADOS TÉCNICOS COMPARATIVOS ENTRE OS GASES COMBUSTÍVEIS. Dados Técnicos comparativos entre os Gases combustíveis Há anos discute-se muito sobre gases combustíveis para corte a oxigênio e soldaa gás. A maioria das discussões tem girado em torno do corte com oxigênio. Parece não existir muita polêmica sobre qual combustível a se usar a gás. É o acetileno e ponto final. Quanto ao corte, o assunto é debatível. Cada fabricante deseja, naturalmente, vender seu próprio gás combustível. Mas para nós consumidores, a pergunta é a seguinte: "Que gás combustível fará o melhor trabalho?" Desde sua introdução para uso comercial, o acetileno tem sido considerado o gás combustível mais adequado e, por isso mesmo, largamente aceito. O GLP mistura de Propano e Butano tem sido também usado devido a disponibilidade da indústria petrolífera brasileira. Este estudo tem por finalidade ajudar-nos na avaliação de gases combustíveis. Que gases Combustíveis podemos usar? Quando estamos decidindo sobre a escolha de um gás combustível para corte a oxigênio, por exemplo, dispomos de uma escolha variada. De maneira geral, poderemos escolher o acetileno, o GLP, o gás natural, ou um produto resultante da combinação de vários gases como o Acetogênio ou o CHEM gás. Sob vários aspectos estes diversos gases são semelhantes. Eles todos constituem um tipo de hidrocarbonato, que, basicamente são combinações de hidrogênio e carbono. Todos eles queimam com oxigênio a fim de produzirem uma chama quente. Todos eles precisam dos mesmos equipamentos: reguladores, mangueiras, maçaricos, bicos, etc. Mas com tanta coisa parecida, onde estará a diferença?

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Vejamos as características desejáveis de um gás combustível e qual o melhor que se aplica a cada caso. Qual a chama mais quente? Uma maneira de se comparar os gases combustíveis é a confrontação das temperaturas das chamas por eles produzidas. Ao comparar-se uma chama a outra, a temperatura é obviamente o termo de comparação. "A chama mais quente é a melhor”. Diriam algumas pessoas. Na verdade, a temperatura da chama é apenas um fator. Como comparar a maioria dos gases combustíveis no que se refere à temperatura das chamas. Quadro comparativo das temperaturas das chamas.(Fig 51)

Fig 51 O acetileno nos dá a chama mais quente, pois sua temperatura é cerca de 580°C mais alta que a de seu rival mais próximo.

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O fato da temperatura da chama ser uma boa medida de eficiência não é o suficiente. Isto, simplesmente, não nos revela a quantidade de calor que pode ser concentrado em uma área. Colocando-se o problema de outra maneira, não nos diz qual a quantidade de calor que teremos disponível para elevar a temperatura de um ponto específico de uma chapa metálica. Os gases queimam de maneiras diferentes. O acetileno, por exemplo, queima muito mais rápido do que outros gases e sua chama se faz mais próxima ao bico do maçarico do que a dos outros gases. Portanto, ela pode ser ajustada a uma chama bastante intensa e concentrada, sendo que a concentração é exatamente o que necessitamos para um eficiente aquecimento, soldagem ou corte a oxigênio. (Fig 52)

Fig 52 Desta forma quando o acetileno é o gás combustível usado para o corte a oxigênio, duas coisas estão trabalhando em favor do operador:

• Uma chama mais quente • Uma grande concentração do calor produzido por aquela chama

Que chama aquece mais rapidamente? Suponhamos que alguém queira fazer uma comparação do efeito das várias chamas em cortes iniciais. Como faríamos isto? Para fazermos uma razoável comparação nós devemos testar todos os maçaricos em chapas de mesmo tamanho, ajustados aos mesmos índices de vazão de combustível. Devemos ajustar as válvulas de modo a obtermos a chama mais quente que pudermos. Em seguida, devemos concentrar cada chama num ponto da chapa e esquentar este ponto a uma temperatura mínima que nos permita iniciar o corte. Suponhamos ter feito isto, e que estejamos usando uma vazão de gás combustível a 0,85 m3

/h e cortando sob condições ideais.

A chama oxiacetilênica estaria pronta a cortar em menos da metade do tempo que seu mais veloz rival necessita para isto (e cinco vezes mais rapidamente do que o mais lento)

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Quadro comparativo de tempo de Preaquecimentos(Fig 53)


Naturalmente, estas são condições ideais, e que somente são atingíveis num laboratório. O que aconteceria sob condições não muito ideais, como normalmente acontece em oficinas? O preaquecimento poderia ser um pouco mais demorado, a relação entre os tempos seria da mesma ordem. E a respeito do quilo-caloria? O quilo-caloria está presente em quase todas as comparações de combustível (em laboratórios técnicos, a unidade de calor seria calorias). O quilo- caloria(Unidade térmica Britânica) é uma medida comum de calor. É a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1000g de água de 14,5°C a 15,5°C. E quanto a combustíveis, o quilo-caloria por volume unitário expressa a quantidade de calor que um combustível desenvolve por unidade de volume. Vejamos os três gases que estamos comparando e observemos como se relacionam sob o aspecto da quantidade de calor.(Fig 54)


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Muito embora o acetileno seja o segundo em quantidade de quilo - caloria por m3

, em virtude da maneira como queima, concentra maior quantidade de calor numa área do que qualquer outro gás.

E é por isso que a chama oxiacetilênica sempre oferece o menor tempo de preaquecimento. Comparemos esta concentração de calor à concentração de raios solares através de uma lente de aumento, exposta ao sol. Quanto melhor for o foco de concentração da luz solar, num determinado ponto, mais quente este ponto torna-se-á. E uma chama acetilênica pode ser focada a fim de concentrar seu calor intensamente sobre um determinado ponto, ponto este onde o corte deve ser iniciado ou a solda deva ser efetuada. Em virtude da maneira como queima a chama oxiacetilênica, o calor permanece grandemente concentrado na chama interna. Com os outros gases, o calor é em grande parte dispersado através da chama externa. Assim o acetileno concentra seu poder calorífico num ponto mais determinado. (Fig 55)


Poderemos ver como este "princípio de foco" funciona, simplesmente olhando as chamas produzidas pelos vários gases combustíveis que queimam em mistura com o oxigênio. Podemos ajustar qualquer chama de gás combustível com o oxigênio, a uma maior intensidade( e também maior temperatura) simplesmente aumentando o fluxo de oxigênio, o resultado é uma chama oxidante. É possível obtermos ótimas soldas em certos metais com outros gases combustíveis além do acetileno, usando para tanto uma chama fortemente oxidante, desde que isso seja tolerado metalurgicamente. É possível ,porém, não tão fácil.

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Qual o gás mais econômico? Eis aqui uma comparação entre os preços para grandes quantidades de gases combustíveis:(Fig 56)


Não há dúvidas de que o acetileno se encontra entre os gases combustíveis de preço mais elevado. De fato, poderia ser considerado o mais caro, caso tudo o que precisássemos fosse de um gás combustível. Porém, nas oficinas modernas, em trabalhos em metais, qualquer gás combustível a ser usado para corte e solda, é combinado com oxigênio ( e os mais novos aços de alta resistência postos no mercado, como o HY 80 exigem mais quantidade de oxigênio do que os metais convencionais). Desta maneira, precisamos estar atentos ao custo total do combustível e do oxigênio que vamos utilizar. Com respeito ao corte pela chama, somente as chamas de preaquecimento estão incluídas, e não o oxigênio de corte. Essencialmente a mesma quantidade de oxigênio é exigida para execução da queima do aço, independentemente do gás combustível. Como o Oxigênio entra no quadro de custos? O acetileno é um gás de cheiro característico, cuja fórmula química é C2H2

.

Quando há queima completa de acetileno, o oxigênio combina-se com o acetileno, formando Gás Carbônico e vapor d'água, como na reação: Acetileno + Oxigênio = Óxido de Carbono + Vapor d'água C2H2 + 2,5 O2 = 2 C O2 + H21 m

0 3 2,5m3

.................Temp. 3.120°C

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Verifica-se que são necessários dois e meio volumes de oxigênio para cada volume de Acetileno, para haver a queima completa deste combustível. No entanto, a chama mais largamente empregada é a que se alimenta com um volume de Oxigênio para cada volume de Acetileno, sendo o Oxigênio restante fornecido pelo ar atmosférico que vai envolver a chama. PROPANO O que aqui denominamos de Propano é apelidado de gás engarrafado ou GLP, ou gás liquefeito de petróleo, não é um gás puro na acepção química do termo e sim uma mistura de dois gases liquefeitos e acondicionados em cilindros de aço ou botijões de 13 Kg, 45Kg ou mais, de conteúdo, propano ou butano, que correspondem respectivamente, às fórmulas químicas C3H8 e C4H10

. No Brasil, a composição do líquido no interior dos cilindros varia de 50% de propano e 50% de butano ate 60% de propano e 40% de butano. O GLP importado contém geralmente 70% de propano e 30% de butano.

A combustão destes dois gases para produzir a máxima temperatura deveria ser feita segunda as fórmulas: Propano + Oxigênio = Gás Carbônico + Vapor d'água C3H8 + 5O2 = 3 CO2 + 4 H21 m

0 3 + 5m3

_______________Temperatura 2900°C

Butano + Oxigênio = Gás Carbônico + Vapor d'água C4H10 + 6,5 O2 = 4C02 + 5 H21 M

0 3 + 6,5 m3

_______________Temperatura 2900°C

A retirada do gás do cilindro é feita geralmente pela válvula superior, entretanto o líquido em ebulição no seu interior, graças ao calor ambiente que nele penetra através das paredes do cilindro. Esta ebulição produz a frio e se a retirada do gás ultrapassar certo limite, o cilindro poderá chegar a temperatura bastante baixa, que restrinja substancialmente a vazão do gás. Isto é particularmente sensível nas estações frias do ano. Concomitantemente, a taxa de evaporação varia. Sendo o propano mais volátil que o butano, a composição do gás que sai pela válvula do cilindro varia entre largos limites. Ele é constituído de forte proporção de propano quando o cilindro está cheio e baixa percentagem deste gás, quando o cilindro está quase vazio. Assim sendo olhando-se as duas reações acima, verifica-se que para queimar 1 m3 de GLP o consumo de Oxigênio varia de 5 a 6,5m3 de Oxigênio por m3 de GLP. ( Esta é a razão pela qual é mais regular a chama no maçarico usando Acetileno do que usando GLP, pois à medida que se altera a proporção dos dois constituintes, há necessidade de voltar a regular a chama). Vamos admitir os seguintes índices de custos dos materiais em jogo nas reações anteriores:

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Oxigênio -100 UF/m3 * UF - Unidade Financeira Acetileno - 220 UF/Kg ou 240 UF/m3 GLP - 34 UF/Kg ou 62,5 UF/m3 A proporção entre os índices acima é a mesma entre os preços correntes no mercado de gases. Na primeira reação os volumes e as conseqüentes despesas são: 1 m3 de C2H2 + 2,5 m3 de O ou

2

240 UF + 250 UF = 490 UF Na segunda reação: 1 m3 de C3H8 + 5m3 de O ou

2

62,5 UF + 500UF = 562,5 UF Observação: Admitindo-se que a metade da combustão do GLP se faz sob esta reação, teremos então, metade do custo que será de 281,25 UF. Na segunda reação: 1 m3 de C4H10 + 6,5 m3 de O ou

2

62,5 UF + 650 UF = 712,50 UF Obs.: Admitindo-se que o restante da combustão do GLP se faz esta reação, teremos metade do custo que será de 356,25 UF. Comparando então teremos: Acetileno : 490 UF para alcançar a temperatura de 3100°C GLP: 637,50 UF para alcançar a temperatura de 2900°C As reações químicas acima citadas são teóricas. Na prática, a regulagem das chamas quer se use o oxigênio e acetileno, ou oxigênio e GLP, apresentam valores um pouco diferentes. Assim na chama com acetileno a proporção é de 1:1,6 volumes e de 1:4,8 volumes com GLP. Fato que coloca o acetileno em condições ainda mais favoráveis. Convêm notar também, que o volume do oxigênio de corte é idêntico com ambos os combustíveis.

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Conveniência e Segurança Já comparamos as temperaturas das chamas e concluímos que o acetileno produz o calor mais intenso. Já comparamos a rapidez de aquecimento e o acetileno é o mais rápido. Já comparamos os custos dos combustíveis e a mistura oxiacetilênica provou ser a mais barata. Agora consideremos os fatores de segurança e de facilidade e operação. Estes dois fatores estão inteiramente relacionados um com o outro. Como é de se esperar, um gás que queima rapidamente e que seja tão potente como o acetileno, deveria apresentar perigos ou problemas no seu manuseio. Isto deveria... mas o problema já foi resolvido há sessenta anos atrás. Foi resolvido pelo desenvolvimento de um cilindro especial. Este cilindro é completamente preenchido com um material aparentemente sólido, mas, que na verdade é bastante poroso e que evita a formação de bolsas de gás. O cilindro contém Acetona no seu interior, na qual o Acetileno se dissolve à medida que o dito cilindro vai sendo cheio. Esta solução tem apresentado resultados excelentes, e com razoável cuidado, o Acetileno passa a ser um gás inteiramente seguro no seu manuseio quanto qualquer outro gás combustível. Na verdade, no caso de um vazamento de gás, o acetileno prova ser o mais seguro do que quaisquer outros gases, pois, ao contrário do GLP ele é muito mais leve do que o ar, dissipando-se na atmosfera ao invés de formar concentrações de gases no solo. Porém admitamos o seguinte: um cilindro que contenha acetileno com uma segurança total, é até certo grau mais pesado que aqueles utilizados para outros gases combustíveis. Todavia, a maioria dos cilindros para gases combustíveis pesam o suficiente para permitirem o manuseio através de guinchos ou carrinhos de mão. Assim, o peso adicional do cilindro de acetileno raramente constitui um problema. Onde outros gases produzem melhor desempenho? Se o acetileno possui tantas vantagens, por que se pensa em usar outro gás combustível? Porque gás nenhum pode fazer tudo da melhor forma possível. E há um sem número de aplicações onde o GLP e o gás Natural apresentam vantagens.

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Por exemplo, suponhamos que a maior parte do trabalho de nossa oficina consista em fazer cortes em chapas espessas(mais de 15 cm). Agora, nós teremos que aquecer uma área profunda para conservá-la numa temperatura de reação. Nós poderíamos usar o acetileno, mas o GLP seria o preferível. Aqueles quilos-calorias dispersados são valiosos neste caso. Aquela chama espessa e a total quantidade de quilos-caloria destes gases têm um valioso desempenho no corte de chapas grossas. E quanto ao gás natural? Uma boa aplicação para ele é uma escarfagem mecanizada automática. Este método para remover defeitos de superfícies do aço semi-acabado, durante o processo de laminação é praticamente extensivamente em usinas siderúrgicas.(Fig 57)

Fig 57 Fonte Telecurso Profissionalizante 2000 Processo de Fabricação V 4 Geralmente estas usinas usam o Gás Natural porque é o mais econômico gás combustível, para elas e a maioria das usinas siderúrgicas usam em suas operações gás combustível com ar. Somente para algumas operações é que o oxigênio extra é requerido com o gás combustível. Nos exemplos anteriores, o Gás Natural tornou-se mais dispendioso somente quando o oxigênio foi adicionado a ele. Mas em aditamento, as usinas siderúrgicas empregam toneladas de oxigênio com outros propósitos. Assim o custo do oxigênio para estas usinas é muito mais barato. No local em que o fornecimento de oxigênio de baixo custo seja disponível, o gás natural provará ser mais econômico do que outros combustíveis, se fatores, tais como aumento de trabalho, forem considerados insignificantes.

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Onde o Acetileno apresenta melhor desempenho? Vejamos agora as áreas nas quais o Acetileno apresentará melhor desempenho. Nós podemos muito bem simbolizar isto lembrando-nos das características especiais do acetileno: quente, chama concentrada, rápido aquecimento local, baixo custo (incluindo o custo de oxigênio) além de economias no custo operacional. O Acetileno é o ideal para corte de chapas de metal porque nos fornece uma chama quente e concentrada. Em espessuras de 0,6 a 2,5 cm o Acetileno aquecerá acima de 50% mais rapidamente permitindo um corte de 25% mais veloz que o seu mais próximo competidor. Em cortes em séries, o Acetileno é definitivamente superior. Esta espécie de corte exige freqüentes preaquecimentos e partidas. E nenhum gás combustível preaquecerá tão rapidamente quanto o Acetileno. Assim, sua aplicação em cortes em séries significa maior economia de tempo e de custo operacional. Corte em chanfro e corte em superfícies irregulares constituem aplicações naturais para o Acetileno. Aqui estamos apontando a chama num ângulo da superfície, mas, assim fazendo, a chama tende aquecer uma área fora da chapa. A fim de obtermos um ponto aquecido para corte, nós queremos a chama mais concentrada possível. E esta é a chama oxiacetilênica, sem dúvida. A vida seria muito mais simples se tudo que nós tivéssemos para cortar fossem aços com superfícies metálicas limpas e sem rugas. Mas, na realidade nós freqüentemente fazemos este tipo de trabalho, em superfícies enferrujadas, escamosas, engraxadas ou pintadas. Certas ligas de aço formam uma rija capa protetora na superfície. Mesmo marcações a lápis tornam o corte mais difícil. Em superfícies como estas, nós queremos a chama mais quente, mais concentrada possível, que corte estes obstáculos. Nós devemos confiar este encargo à chama oxiacetilênica. Falamos de usinas siderúrgicas que tendem a usar Gás natural para escarfagem superficiais são escarfados à máquinas. Defeitos profundos em vários aços comuns são escarfados com maçaricos manuais. E quando os operadores que fazem a escarfagem manual são pagos por tarefas, eles tenderão a usar o Acetileno. Ele é mais rápido. Finalmente muitas oficinas especializadas em corte a oxigênio são freqüentemente chamadas para outros trabalhos, como soldagem a gás, solda forte ou endurecimento pela chama.

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O Acetileno nos fará um bom trabalho em qualquer uma dessas operações. Em matéria de soldagem, o Acetileno é realmente a única escolha. É o único gás combustível capaz de liberar uma chama neutra suficientemente quente para fazer o trabalho. Onde despendemos mais dinheiro? Na maioria dos negócios, hoje, é o trabalho do operador o de custo mais variável. E cada vez mais, os homens de negócio prático voltam os olhos para os métodos e materiais que barateiem os custos operacionais. Na maioria das oficinas, pátios de sucata e outras atividades, a mão que manuseia o maçarico de corte é um pouco mais cara do que o próprio maçarico, ou dos gases com eles utilizados. Assim quando falamos acerca de economia de gás combustível, o que devemos considerar, em primeiro lugar é: qual o gás que fará o trabalho mais rapidamente? E a atenção é, naturalmente, enfocada entre os fatores que são de fato, críticos, a velocidade no corte que pode ser atingida com cada combustível, e o número de preaquecimentos e partidas que cada homem precisa efetuar, em média. Qual é a importância destes fatores? Observemos uma típica operação de corte, e vejamos o papel que este trabalho desempenha no quadro de custos. Corte de Produção e custos Operacionais Vamos dar uma olhada numa oficina que efetua grande quantidade de cortes automáticos em chapas de metal. Se os cortes são extensos, o tempo de preaquecimento necessário para cada um não é muito importante. Portanto, não nos interessa aumentar a velocidade do preaquecimento a fim de diminuir o custo operacional. O que nos interessa é alcançar a mais alta velocidade de corte. Embora a máquina seja manejada automaticamente, há sempre um homem que deve estar por perto, observando o andamento do trabalho. Se com um gás combustível nós podemos cortar 55cm por minuto, comparados a 45/50 cm com outros, há uma economia de 10% a 20% de tempo e custo operacional. Em realidade, na prática, o acetileno geralmente permite cortes de 10% mais rápidos em chapas médias e de 25% mais rápidos em chapas finas.

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O tempo de preaquecimento, como já dissemos, não é muito crítico em cortes longos. Porém, demos uma olhada num pátio de sucatas, onde, geralmente se produz uma grande quantidade de cortes menores. O tempo de preaquecimento torna-se aí um elemento importantíssimo. Como exemplo específico, suponhamos que maçariqueiros estejam cortando barras de ferro de 2,5 cm de diâmetro. Se eles estiverem usando Oxi-propano provavelmente levarão 6 segundos para preaquecer cada barra e outros 3 segundos para cortá-Ias. Um total de nove segundos. Porém, se eles estiverem usando Oxiacetileno eles provavelmente levarão 3 segundos para preaquecer e 3 segundos para cortar. Um total de 6 segundos. Em síntese, o GLP adicionaria 50% a mais no custo operacional deste trabalho. Numa operação típica de corte, o gás é mais econômico e poupa mais tempo operacional é o gás que possui a chama quente e o preaquecimento mais rápido. Por que não dois gases? Suponhamos que nossa operação é composta de 90% de corte em série de material fino e 10% de corte de aço de 15 a 30 cm. Poderia parecer lógico usar acetileno para a chama fina e, digamos GLP para a chapa grossa. Mas quando começamos a olhar para essa situação como homens de negócio, começamos a observar uma desvantagem. Para início de conversa, o uso de dois gases combustíveis significa que nós teremos que ter dois sistemas diferentes de distribuição. E isto significa que teremos de comprar dois de quase tudo: cilindros, reguladores e bicos de corte. Comprar é uma operação, e como toda operação, custa dinheiro executá-Ia. Quanto mais complicado for o nosso gás e o equipamento empregado no seu uso, maior é a papelada e as despesas para sua aquisição. E, naturalmente, desde que estejamos comprando dois tipos de gases combustíveis, terminaríamos pagando um preço unitário mais alto por unidade, porque perderíamos na compensação do preço quantitativo. Mas isto não é tudo. Ambos os gases combustíveis e o equipamento para cada um tem que ser separados, armazenados e controlados no estoque de nossa oficina. Isto parece difícil, mas é muito mais grave misturar os maçaricos e bicos de corte de maneira que, depois de algum tempo, equipamento nenhum trabalhará a contento. E com dois gases combustíveis, o operador nem sempre tão cuidadoso em usar o equipamento certo para cada trabalho. Ele será levado a usar o que estiver mais a mão.

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Em tudo e por tudo nossa escolha final de um gás combustível dependerá, em última análise, da versatilidade deste gás. Nenhum gás é perfeito para todas as aplicações. O que desejamos é um gás que seja o melhor para a maioria dos trabalhos que temos a fazer e capaz de dar conta do resto. Algum dia, um homem de laboratório com seu uniforme branco poderá descobrir ou desenvolver um novo gás combustível hidrocarbônico. Este novo gás produzirá uma chama quente que poderá ser concentrada num só ponto, mas, também, que poderá ser espalhada sobre uma área bem maior. Ela aquecerá rápido e cortará rápido. O gás terá um custo bastante inferior, requererá muito pouco Oxigênio e virá embalado em recipientes bastantes leves. Este gás ainda não existe, embora pelo que se ouve por aí, nós possamos imaginar que existirá alguma dia. Por enquanto, para 9 entre 10 operações diárias de corte, o acetileno ainda é, de longe a melhor escolha.

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23 CONCLUSÃO Certos de que estamos usando o acetileno por boas razões a próxima coisa é deixar claro que estamos tirando o máximo proveito dele. Observando-se no quadro acima, a mudança de uma chama neutra para uma chama oxidante usou um pouco mais de oxigênio, mas economizou muitas vezes o custo do Oxigênio na redução do tempo operacional. Estaremos nós usando uma chama oxidante apropriada para os cortes acetilênicos? Podemos dizer, examinando a chama. Comparada a uma chama neutra, seu cone interno será 1/5 mais curto. Ela será menor, mais pontiagudas e de uma cor púrpura. Este é o resultado da combinação de 1,5 para 1, a chama oxidante mais quente que podemos conseguir. Portanto, o ajuste proporcional da chama é uma maneira prática de se conseguir mais benefícios do acetileno. Uma outra coisa digna de consideração é o equipamento que nós estamos usando, particularmente, os maçaricos e os bicos de corte. Há anos atrás, os fabricantes de equipamentos projetaram seus produtos e fizeram suas recomendações com o objetivo de economizar gases. Isto fazia sentido há anos atrás. Mas os tempos mudaram e o trabalho tornou-se um fator mais importante do que o próprio gás. Nós podemos facilmente dar-nos ao luxo de aplicarmos mais gases se isto cooperar para que o trabalho seja feito com maior rapidez. Mas, a não ser por força do hábito, muitos operadores estão, ainda, se baseando nas antigas recomendações e práticas. Vale a pena pensarmos que estamos fazendo, e adaptar-mos o equipamento a ele. Por exemplo, se estamos fazendo um corte desigual, como seja o de um pátio de sucata, a única coisa que importa é passar através do metal. Mas, também não podemos nos descuidar da qualidade do corte. Então, qual é o equipamento para esta espécie de trabalho? O maior maçarico e bico de corte que o nosso operador puder apanhar no momento. Algumas vezes, porém estamos fazendo um tipo de trabalho que exige cortes de alta qualidade. Assim não temos outras escolha se não optarmos pelo uso de bicos de corte de menores dimensões. Mas, mesmo aqui deve haver oportunidades para aperfeiçoamento. Recentes avanços em projetos de equipamentos e de técnicas possibilitaram cortar mais ligeiro sem perda da qualidade.

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Existe tamanha variedade nas aplicações do corte oxiacetilênico que seria impossível fornecer um gráfico de recomendações. Cada aplicação exige seu próprio equipamento e sua própria técnica. Mas em geral, consideramos as sugestões feitas nestes ensaio usando chamas oxidantes e bicos maiores. Com acetileno nós temos o melhor de todos os combustíveis para um corte a oxigênio e solda a gás.

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23. REFÊRENCIAS BIBLÍOGRAFICAS 2. Telecurso 2000 – Curso Profissionalizante – Processos de Fabricação

– v.4 3. Catálogos da AGA 4. Catálogos da Withe Martins 5. Apostila Soldagem de Manutenção CVRD/ SENAI 6. Catálogo Eutectic 7. Apostila de Soldagem Oxiacetilênica

Nível 1 e 2 – SENAI – Rio de Janeiro

apostila oxi-acetilenica - oxicorte

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