Processo de Soldadura por brasagem

Definicação de Soldadura e Brasagem


Definigao de Soldadura

A soldadura e uma opera9ao que consiste em ligar dois ou mais elementos
constitutivos de uma junta, assegurando a continuidade entre os elementos a ligar,
quer por aquecimento, quer por pressao, quer por aquecimento e pressao
conjuntamente, com ou sem emprego de metal de adigao, cuja temperatura de fusao
e variavel.


Definigao de Brasagem
A Brasagem e o mais antigo dos processos que utiliza a fusao para ligar duas pegas
metalicas. Encontraram-se vasos e joias brasadas com mais de 3000 anos.
O termo brasagem foi adoptado para designar um campo limitado da soldadura no
qual a construgao de juntas de metais iguais ou diferentes se processa depositando
materials de adigao de ponto de fusao inferior ao dos metais de base.

A norma NP - 1205 de 1976 define brasagem do seguinte mode:

"Soldadura de elementos metalicos por melo de um metal de adigao no estado
llquldo, cuja temperatura de fusao e Inferior a dos metals de base, os quals,
portanto, nao compartlclpam, na constltulgao da junta."

Na brasagem nao existe, ao contrario do que acontece nos restantes processos de
soldadura, modificagao do perfil das pegas ou juntas a unir dado que nao existe fusao
do metal de base. A ligagao e conseguida utilizando um metal com uma temperatura
de fusao mais baixa que e introduzido entre as pegas a unir,


Metal de adição

Metal de base

Fig. IV. 1 ' Junta brasada

Existem fundamentalmente tres tipos de Brasagem:

Brasagem forte
Brasagem fraca
Soldobrasagem

Segundo a mesma norma, os tres tipos de brasagem sao definidos da seguinte forma:

Brasagem forte
"Brasagem em que a temperatura de fusao do metal de adigao e superior a 450°C
(solda forte) mas inferior a temperatura de fusao das pegas a ligar. Em geral o metal
de adigao penetra por capilaridade entre as superficies das pegas a ligar."

Brasagem fraca
"Brasagem em que a temperatura de fusao do metal de adigao e inferior a 450°C
(solda fraca) e inferior a temperatura de fusao das pe?as a ligar". E um processo
identico a brasagem forte, mas os metais de adigao utilizados neste tipo de processo
sao diferentes.

Soldobrasagem

"Brasagem em que a junta, do tipo aberta, e realizada com a utilizagao de um metal
de adigao cuja temperatura de fusao e superior a 450 °C mas inferior a temperatura
de fusao das pegas a ligar, por meio de uma tecnica identica a da soldadura autogenea
por fusao."

Metal de adigao

Metal de base

Fig. IV.2 - Junta soldobrasada

FUNDAMENTOS DO PROCESSO

Na realizagao de uma junta brasada estao presentes varios fenomenos fisicos, os
quais contribuem para a realizagao da junta soldada. Esses fenomenos sao os
seguintes:

• molhagem
• tensao superficial
• capilaridade
• difusao

Molhagem

No que se refere ao primeiro fenomeno, isto e, a molhagem, pode-se dizer que urn
liquido moiha uma superficie se se estender sobre ela, em vez de formar uma gota.
De realgar que os diferentes metals sao mals ou menos favoraveis a molhagem, isto
e, tem uma malor ou menor molhabilidade. A capacldade de um liquido molhar uma
superficie constitui o seu poder molhante (Fig. IV. 3).

Liquido com baixo poder

Liquido com elevado poder
molhante

molhante

Superficie

Fig. IV.3 - Liquidos com diferentes poderes molhantes

A molhagem e dependente da tensao superficial do metal de adigao quando no estado
liquido.

Tensao Superficial

Definigao: Tensao superficial e a forga de atracgao exercida pelo metal de adigao (no
estado liquido) sobre o metal de base.
E um conceito muito usado mas pouco entendido. No processo de brasagem forte a
tensao superficial do metal de adigao e uma das condigoes a ter em conta ja que o
seu valor e muito importante neste processo. Assim, podemos explicar a tensao
superficial apresentando os seguintes exemplos:
Uma das fungoes dos detergentes da roupa e diminuir a tensao superficial da agua
em que sao dissolvidos. Com isso, diminui a tendencia de formar gotas fazendo com
que as moleculas de agua tenham maior contacto com as fibras dos tecidos. No caso
da brasagem, o metal de adigao tem que ter um comportamento identico ao do
detergente, isto e, tem que ter uma tensao superficial baixa para que se possa
espalhar sobre as superficies do metal de base em vez de formar gotas, facilitando
desta forma a penetragao do metal de adipao na junta.
O fenomeno da tensao superficial pode ainda ser facilmente posto em evidencia pela
suspensao de um cilindro metalico de um brago de uma balanga, o qual e devidamente
equilibrado pela colocagao de uma tara no outro prato da balanpa (Fig. IV. 4a)). Se
colocarmos por baixo do cilindro um recipiente, o qual e cheio progressivamente com
um liquido qualquer ate entrar em contacto com o cilindro, verifica-se o aparecimento
de determinadas forgas chamadas de "tensao superficial", as quais exercem atracgao
sobre o cilindro e provocam o desequilibrio dos pratos da balan9a (Fig. IV. 4b)).

A

CiRndro

Liquido

Liquido

a)

b)

Fig. IV 4 - Tensao superHdal

Capilaridade
A capilaridade e urn fenomeno fisico que pode ser demonstrado pela imersao de duas
placas de vidro numa tina de agua. Como se pode verificar, o nivel da agua no interior
das placas e mais alto do que na tina e tanto mais alto quanto menorforo afastamento
das placas de vidro. Esta propriedade dos liquidos e aproveitada na soldadura.
Assinn, quando o metal de adigao e levado ao ponto de fusao, penetra e expande-se
na folga existente entre as pe�as a unir, a semelhan�a da agua nas placas de vidro
(Fig. IV. 5).

Fig. IV. 5 - Capilaridade
O poder de urn metal de adigao em penetrar, por capilaridade, numa junta, entre duas
pe?as a brasar, e inversamente proporcional ao afastamento.
A figura seguinte ajuda a compreender a dificuldade das moleculas subirem, quando
o afastamento e maior.
Quando o afastamento e menor, elas entreajudam-se.

Fig. IV.6 - Efeito capilar

Difusao
A difusao consiste no deslocamento de moleculas de uma substancia para outra. Esta
propriedade verifica-se sempre que duas substancias entram em contacto.
Sempre que um metal em fusao e susceptivel de formar uma liga com o metal ou
metals das pe?as a soldar, essa llga e formada por difusao de um metal no outro e,
sobretudo do metal de base solido no metal de adigao liquido.

Metal de adi�ao

Metal de base

Fig. IV. 7 - Difusao

Liga de superficie

Preparagao das juntas

A qualidade das juntas produzidas pela brasagem depende nao so da composigao
das soldas mas tambem de estas preencherem completamente o intervalo e
estabelecerem um contacto perfeito com o metal de base.
Efetivamente, se este contacto se estabelece imperfeitamente, ou nao se estabelece
de todo, acontece que nao ha ligagao entre os metais de base e de adigao ou ela
apenas se verifica muito insuficientemente.
Em brasagem o afastamento tem grande importancia. 0 intervalo deve ser o minlmo
que permlta a penetragao da solda por capllarldade. Um intervalo excessivo pode nao
suportar a solda e esta escoa-se da junta. Alem disso, implica a existencia de uma
pelicula de solda com maior espessura e portanto, mais susceptlvel de ruptura.
Espagamentos grandes favorecem o fluxo mas dificultam a acgao capilar e vice-versa.
No Quadro IV.1, a titulo de exempio, sao indicados alguns valores de referenda para
0 espagamento, em fungao do tipo de metal de base e metal de adigao.

Quadro IV.1 - E�garmnto de brasagem para di�ntes metais de base e de adigao

Fig. IV. 8 - Juntas brasadas

Categories: LigaçõesEmTubagensDeCobre TécnicasDeConstruçãoDeRedes

Mais informações »

Consumíveis

MATERIAIS DE CONSUMO

Consideram-se materials de consumo, os utilizados na execugao da soldadura oxigas.
O fluxo e o metal de adigao sao os materials intervenientes na brasagem e a sua aplicação deve obedecer a uma escoiha criteriosa.
A composição do metal de adigao depende em grande parte do metal de base que se pretende soldar, enquanto que a composigao do fluxo a usar durante o processo de soldadura, depende do metal de base e do metal de adição.
De seguida apresentamos algumas das caracteristicas e formas mais comuns destes dois elementos, os quais são fundamentals para se obter uma soldadura de qualidade.


Metal de Adição

Como o nome indica, o metal de adição e o metal que se adiciona ao metal de base,
durante o processo de Brasagem e Soldobrasagem.
A escolha correcta do metal de adigao para uma determinada operagao de Brasagem
e fundamental para se obter uma junta com caracteristicas adequadas a uma dada
aplicação.
Torna-se necessaria uma cuidadosa selecgao do metal de adição conslderando as
suas caracteristicas, tendo em particular atengao a sua compatibllidade com o metal
de base.
No caso da brasagem em tubos de cobre para redes de gas, nao sao aceites ligas
fosforadas.

Fig III. 1 - Metal de adição

Caractensticas das ligas
• Baixa temperatura de fusao;
• Grande capilaridade e boa fluldez;
• Excelente liga9ao em quase todos os metais industrials;
• Boa resistencia a corrosao;
• Boas caracteristicas mecanicas;
• Na brasagem forte a liga deve ter um teor aproximado de 40% de prata (Ag).
Como resultado, estas ligas oferecem as seguintes vantagens:
• Curto tempo de aquecimento, trabalho seguro e baixo consumo de gas;
• Trabalho com precisao, deformagoes minimas;
• Consumo economico das ligas;
• Desnecessario tratamento posterior;
• Ligagao de metais de composigao muito diferente.

Caractensticas de ligas de Metal de adigao
Para que uma liga de brasagem seja compativel com um dado metal de base, dever-
se-ao ter em conta as seguintes condi?6es, as quais deverao ser obedecidas pelo
metal de adigao, isto e:

• O seu ponto de fusao deve ser inferior ao do metal de base;

• Deve molhar o metal de base;

• Deve ser capaz de produzir juntas a temperaturas tals que nao se produzam
modificagoes na estrutura e nas proprledades do metal de base;

• Nao causar excessiva erosao do metal de base pela criagao de ligas entre os dois
metais;

• Nao conter constituintes ou impurezas, os quais, formando ligas com o metal de
base, provoquem a fragilizagao da junta.

Formas comerciais de apresentagao das ligas

A forma mais comum e a da vareta nua, mas o mercado fornece hoje outras
modalidades de liga em varetas:

• Varetas revestidas de fluxo;
• Varetas ocas com fluxo no interior;
• Varetas constituidas por uma alma de solda envolvida por fluxo que, por seu turno,
e revestido com uma
camada de solda;
• Varetas tendo o fluxo incrustado a superficie em pequenas zonas igualmente
distribuidas;
• Solda em aneis;
• Solda laminada.

Fig. III.2 - Solda em vareta (a) e em anel (b)

Nos quadros seguintes referem-se alguns exemplos de ligas de metais de adigao
para:

Brasagem forte



Composigao %
(em peso)
Ag Cu Zn Cd



Intervalo de fusao
(X)



Temperatura de
trabalho (X)

Quadro III. 1 - Metal de adigao para a brasagem forte

Brasagem fraca

Estanho(Sn) - Zinco(Zn)

Cadmio(Cd) - Prata(Ag)

Estanho(SN) - Chumbo(Pb) - Prata(Ag)


Quadro III.2 - Metal de adigao para bmsagem fraca


Soldobrasagem

Cobre(Cu) - Zinco(Zn) - Estanho(Sn) - Ferro(Fe) - Niquel(Ni)


Quadro 111.3 - Metal de adigao para soldobrasagem


FLUXOS (DECAPANTES)

Em brasagem, a grande maioria das aplica?6es exige a utilizagao de um fluxo em p6,
pasta, aglomerado ou liquido que tern por fungao reduzir os oxidos superficiais das
pegas a brasar, impedir a formagao de novos oxidos e facilitar a molhagem das pegas
pelo metal de adigao. Por estas razoes se chamam tambem aos fluxos, decapantes
ou desoxidantes.

Fig. in. 3 - Fluxo em pó

Fig. III.4 - Fluxo em pasta

O fluxo tem uma composigao muito diferente consoante a natureza dos metais de
base e de adigao, bem como da temperatura de brasagem. Apos a operagao de
soldadura, os residues do fluxo e dos oxidos devem poder ser removidos facilmente.
Os fluxos de brasagem precisam, assim, de permanecer em contacto com a area a
ser brasada, para impedir a formagao de oxidos e facilitar a remo?ao de camadas ja
existentes. A viscosidade do fluxo, a temperatura de brasagem, e uma caracteristica
importante para que o metal de adigao consiga expulsar o fluxo da junta,
preenchendo-a. Outra propriedade importante e a tensao superficial do fluxo, que
tambem afecta a molhabilidade do metal de base e a penetragao do metal de adigao
na junta (capilaridade).


Caractensticas do fluxo

Um bom fluxo obedece as seguintes caractensticas:

• Ter uma composigao que impepa a forma?ao de oxidos durante a brasagem, ou que
promova a sua dissolugao e remogao. Embora nao seja a fungao principal dos fluxos
eliminar os oxidos e outros corpos estranhos que se encontram na superffcie do metal
base, sendo esta uma operagao mais da "preparagao", muitos deles exercem-na de
modo muito satisfatorio, dissolvendo ou reduzindo aquelas materias.
• Suportar a temperatura de brasagem, durante o tempo necessario, nao se
evaporando ou se deteriorando, e ter um ponto de fusao, quando nao e liquido, muito
proximo do ponto de fusao da solda.
• Possuir caracterlsticas que permitam que o metal de adigao ao penetrar na junta o
expulse desta.
• Nao atacar o metal de base, a temperatura de brasagem.
• Possuir no estado liquido uma tensao superficial tao pequena que Ihe permita molhar
francamente o metal de base.

RESUMO

A escolha correcta dos consumiveis e fundamental para a boa execugao da soldadura.
Para que um metal de adigao seja compativel com um dado metal de base, dever-se
ao ter em conta factores como o seu ponto de fusao ser inferior ao do metal de base,
de modo a garantir uma boa soldadura.
O metal de adigao pode apresentar-se de diferentes formas e varia na sua composigao
consoante o metal base utilizado. O mesmo se aplica aos fluxos em que a sua
composigao e muito diferente consoante a natureza dos metais de adigao e metal de
base.
Os fluxos necessitam, assim de permanecer em contacto com a area a ser brasada,
para impedir a formagao de oxidos e facilitar a remogao da camada ja existente.

Categories: LigaçõesEmTubagensDeCobre TécnicasDeConstruçãoDeRedes

Mais informações »

Equipamentos para soldadura OXIGAS

GASES UTILIZADOS

Na antiguidade, o homem aprendeu a controlar e dirigir a chama, segundo as suas
necessidades, soprando atraves de um tubo para avivar o fogo, tendo este metodo a
vantagem de concentrar o calor sobre os objectos, conforme se mostra na figura
seguinte.

Fig. 11.1 - Primórdios da soldadura

Com a descoberta dos metais, aplicou este processo na fusao e ligapao destes,
utilizando como combustivel a lenha e os carvoes.
No inicio so era possivel fundir e ligar os metais com baixo ponto de fusao (chumbo,
ouro, prata, estanho, antra outros) mas, com a necessidade de controlar mais
facilmente a potencia da chama a aumantar a temperatura, para poder fundir outros
metais com ponto de fusao mais alto, o homem foi fabricando os equipamentos mais
adequados as suas necessidades, bem como a utilizagao de diversos combustlveis.
Mais tarde inventou uns aparelhos que utilizavam um comburente (ar), com um
combustivel (o petroleo e a gasolina), o qua!, depois de aquacido e comprimido
aumentava a potencia da chama.
Dentro deste princlpio foram fabricados diversos tipos de magaricos (tal como se
ilustra na figura seguinta) e tambem os celebres fogoes a petroleo, que passaram por
algumas geragoes.

Fig. 11-2 - Magarico de bomtya

Com o dominio dos gases combustiveis, a utiliza?ao do oxigenio como gas
comburente que activa a combustao e a fabrica�ao de aparelhos de controlo,
conseguiu-se uma melhor regulagao da chama e um maior controlo da temperatura.

A figura seguinte mostra, de uma maneira simples, a relagao Ar/Oxigenio com o
combustivel.

Fig. 11.3 - RelagSo ar/ oxigenio


As figuras seguintes mostram a evolu?ao do comburente na mistura com o
combustivel (primeiro com a utilizagao do ar e depois com o oxigenio), e respectiva
reacgao.


Fig. 11.4 - £vo/uf3o do comburente

Fig. 11.5 - Gases Combuslfveis


Comegou depois a utilizar o acetileno como gas combustivel e o oxigenio como
comburente, que atingem facilmente temperaturas de 3000 °C. Ao aparelho que hoje
utiliza estes dois gases chama-se, Magarico Oxi-acetilenico.

Fig. 11.6 - Magarico oxi-acetilenico

Existem actualmente os mais variados tipos de magaricos, que utilizam diversos gases
combustiveis, os quais se designam por magaricos oxigas.
O termo oxigas significa o processo que utiliza a chama produzida pela combustao de
urn gas com o oxigenio.
A chama oxi-acetilenica e uma chama oxigas em que o combustivel e o acetileno.
A seguir referem-se os combustiveis e o comburente mais utilizados na chama oxigas.

Os combustiveis e o comburente

Combustivel e toda a substancia que se queima numa combustao.
A madeira e um combustivel solido, o alcool, o petroleo e a gasollna sao combustiveis
llquidos, 0 hidrogenio e um combustivel gasoso, como tambem o gas natural existente
no subsolo.

Comburente e a substancia que facilita ou alimenta a combustao. Comburente diz-
se de uma substancia que, combinando-se com um combustivel, da lugar a
combustao deste.
O ar e 0 comburente mais utilizado mas, e o oxigenio nele existente, que alimenta a
combustao.

Oxigenio
Na soldadura oxigas o comburente utilizado e o oxigenio. Este esta presente no ar
numa percentagem volumetrica de cerca de 20 % de oxigenio para 79 % de azoto.


Fig 11.7 - Composição do ar


A principal razão pela qual se realiza a combustao do gas combustivel com oxigenio, e pelo facto de a chama que se obtem ser mais "quente" do que aquela que se obteria se a mesma combustao se fizesse no ar.
Dado que no ar cada volume de oxigenio e diluldo em aproximadamente quatro volumes de azoto, e sendo este um gas inerte, nao so nao ira participar na combustao como ainda proporciona o escoamento de uma grande parte do calor gerado.

O oxigenio pode ser extraido de varias fontes como sejam os oxidos metalicos, sais
oxigenados, a agua ou o ar.
O oxigenio industrial apresenta urn grau de pureza que se situa perto dos 99%, e
armazenado enn garrafas onde se encontra comprinniclo a uma pressao elevada. As
garrafas de oxigenio tern forma cilindrica conno se pode observar na figura seguinte.


As garrafas industriais, que sao as mais utilizadas, possuem uma grande capacidade de
armazenamento de gas.
As dimensoes das garrafas variam consoante o pais ou ate o fabricante.
Normalmente, a altura maxima e de dois metros e o diametro exterior maximo de 250 mm.
As valvulas de seguranpa das garrafas de oxigenio sao em latao e possuem duas partes moveis independentes que permitem desmonta-las, mesmo quando a garrafa se encontra cheia.
A obturagao da valvula e obtida atraves duma pastiiha de nylon ou material equivalente, por
forma a evitar o perigo do contacto de um material combustlvel com o oxigenio.
As valvulas de seguranga nao deverao ter nenhum vestigio de materias gordurosas ou
oleo, dado o risco de explosao.


Fig. 11.9 - Garrafa de oxigenio

As garrafas de oxigenio sao feitas em tubo de aço forjado, para uma capacidade de 7, 5 ou
2 m3.
A pressao no interior da garrafa e de 150 Kg/cm2.


Fig. 11.10 - Valvule de seguranga

Recomendagao de Seguranga

• Nunca de deve ultrapassar urn debito de 1000 litres de oxigenio por hora e por
garrafa.
• Em funcionamento, a cliave de fecho deve estar sempre na sede da valvula.
• As garrafas devem ser utilizadas em pe ou inclinadas a 30° sobre a horizontal para
evitar o derramamento da acetona.
• Deve-se fechar a valvula quando a garrafa estiver vazia.
• Nao se deve extravasar o gas.
• A identificagao e feita pela cor da ogiva.

Calcula-se o volume de oxigenio contido numa garrafa, multiplicando a capacidade
em lltros (de agua) pela pressao em Kg/cm2.

Exempio:
Calcular o volume de oxigenio contido numa garrafa sabendo que o oxigenio se
encontra a uma pressao de 100 Kg/cm2 e a garrafa tem uma capacidade de 47,6 I.


Capacete de protecgao nao desmontavel


Valvula

Resolugao:
V = Capacidade x Pressao =
V = 47,6 x 100 = 4,760 I ou 4,76 m3
O volume de oxgenio e de 4,76 m3


Recomendagoes de Seguranga

• Nunca armazenar outro gas numa garrafa de oxigenio.

• Os mecanismos ou equipamentos em contacto com o oxigenio nunca deverao estar
gordurosos, ja que
a InfiamaQao dessa gordura produz calor suficlente para que a combustao se transmita
mesmo as
paredes metalicas.
• As canalizagoes flexiveis que ligam os mecanismos aos circuitos de distribuigao nao
deverao ser jamais
trocadas umas com as outras.

• As garrafas devem ser utilizadas ao alto.

• As garrafas devem ser transportadas com as valvulas fechadas e respectiva
protecgao (capacete).

• Cheias ou vazias nao devem estar sujeitas a choques.


• A procura de fugas deve ser feita com espumifero e nao com chama.


Gases combustiveis

O Acetileno
O acetileno e um hidrocarboneto nao saturado cuja formula quimica e C2 H2, e menos
denso que o ar, tendo uma densidade relativamente a este ultimo, igual a 0,9.
O acetileno nao pode ser comprimido a pressoes muito elevadas porque se torna
perigoso, visto que o seu aquecimento ou um simples choque contra o recipiente em
que se encontra pode provocar uma explosao. Por esta razao, nas garrafas de
acetileno, este gas nao se encontra simplesmente comprimido mas tambem dissolvido
em acetona. As garrafas sao cheias com um corpo solido muito poroso, que pode ser
de carvao vegetal, no qual se aloja o acetileno dissolvido em acetona.
Atendendo a sua relativa perigosidade o acetileno esta sujeito a regras de utilizagao
relativamente severas que variam de pais para pals. Assim, o armazenamento do
acetileno nao e normalmente permitido a uma pressao efectiva superior a 1,5 bar, a
nao ser que seja dissolvido na acetona.

Os reciplentes de acetileno sao, assim, preenchidos com uma materia porosa,
embebida em acetona, onde o gas e dissolvido.

As garrafas de acetileno sao feitas em tubo de ago forjado,
para uma capacidade de 4 ou 2 m3. A pressao no interior
da garrafa e de 15 kg/cm2. O armazenamento e feito enn
nnateria porosa embebida em acetona.
Recomendagdes de seguranga
• Nunca de deve ultrapassar um debito de 1000 litros de
acetileno per flora e por garrafa.
• Em funcionamento, a chave de fecho deve estar sempre
na sede da valvula.
• As garrafas devem ser utilizadas em pe ou inclinadas a
30° sobre a horizontal para evitar o derramamento
da acetona.
Fig ii.ii -Garafe deaceweno    . Qeve-se fechar 3 valvula quando a garrafa estiver vazia.
• Nao se deve extravasar o gas.
Calcula-se o volume de acetileno contido numa garrafa pesando-a, subtraindo a tara
e dividindo o resultado (peso Kquido) pelo peso do litro de acetileno.

Exempio: Calcular o volume de acetileno de uma garrafa (Fig. 11.11) com o peso de
68,2 kg e a tara de 64,8 kg. (1 litro de acetileno: 1,11 g), sabendo que um litro de
acetona a 15°, a pressao de 15 kg/cm2 dissolve 360 litros de acetileno, calcula-se o
volume de acetileno contido numa garrafa pesando a mesma, subtraindo a tara e
dividindo o resultado (peso liquido) pelo peso do litro de acetileno.



Capacete de
protecgao


Resolugao;
■Valvula



Ogiva de cor
castanha

P
_    garrafa dieia

-Tara


Materia porosa

um litro de 8cetiler>o
68,2-64,8
1,11


= 3,063 I

O volume de Acetileno e de 3,063

Recomendagoes de seguranga

• As garrafas devem ser utilizadas ao alto.
• So devem ser transportadas com as valvulas fechadas e respectiva protecgao
(capacete).
• Cheias ou vazias nao devem estar sujeitas a choques.
• A procura de fugas so pode ser feita com espumifero e nao com chama.
• Nao utilizar uma garrafa deitada, ou, se nao for possivel, o angulo deve ser no
minimo de 30°, a partir da posigao horizontal.
• Todo e qualquer aquecimento e perigoso.


O Propane
O propano, C3 H8, e um gas combustivel inodoro e nao toxico, o qual, por razoes de
seguranga, e perfumado de forma a torna-lo facilmente detectavel ao olfacto.
E mais denso que o ar, tendo uma densidade relativamente a este ultimo de a 1,56
pelo que, em caso de fuga, se acumula nos locals baixos. Portanto, compreende-se
ser perigosa a sua utilizagao em caves ou em lugares mal ventilados. Os locals onde
se armazenam as garrafas ou onde os gases sao empregues, como por exempio a
oficlna de soldadura, devem ser suficientemente ventilados.
O propano e extraldo do petroleo bruto a partir de operagoes de refinagao, podendo
tambem ser extraldo do gas natural. O seu armazenamento faz-se no estado llquldo
em garrafas de ago soldadas, constituidas por um fundo Inferior e superior, um corpo
clKndrico, um pe e um bocal onde se coloca a respectlva valvula de abertura e fecho.


G - Est»do gssosc
L - Estado liquicfo
L


Fig. 11.12 - Interior de uma garrafa de propano

Conforme as dimensoes das garrafas estas podem ser constituidas por duas ou tres
pegas.

Existem fundamentalmente dols tipos de garrafas de gas propano;

• Pequenas garrafas que contem 11 kg de propano com um peso total de 25 Kg.
• Grandes garrafas contendo 45 Kg de propano e pesando aproximadamente 70 Kg.

BL]tano13Kg
(propano 11 kg)

tara 15kg

C3 a o

0300

Biitano13Kg 1
{propano 11 kg)

t�13kg


031D


Fig. 11.13 - Garrafa de propano


Quando o consumo atinge valores importantes, existe vantagem em utilizar
reservatorios de armazenagem, que podem ser abastecidos por camioes cisternas,
sendo tambem usual utilizar baterias de garrafas.

a - garrafa
b - fixafio
c-mangueira(lira)
d - inversor

Fig.lL14 - Bateria de garrafas

Fig. 11.15 - Deposito de armazenamento


Recomendagoes de seguranga:

Do ponto de vista de seguranga deveremos observar os seguintes cuidados:

• Nao armazenar as garrafas ou recipientes em caves de edificios.
• Nao colocar as garrafas proximo de aberturas que dem acesso a caves de edificios.
• As garrafas devem ser utilizadas ao alto.
• As garrafas so devem ser transportadas com as valvulas fechadas e respective
protecgao (capacete).
• A procura de fugas deve ser feita com espumlfero e nao com chama.
• Nao colocar garrafas junto a fontes de calor.
• As garrafas cheias ou vazias nao devem estar sujeitas a choques.

MAQARICOS

Os magaricos sao aparelhos cuja fungao e a de produzir, atraves de chama
controlada, as temperaturas adequadas ao diverse tipo de trabalho.
Os maQaricos diferem ligeiramente de forma e concepgao, de fabricante para
fabricante, mas o seu principio de funcionamento e sempre o mesmo, utilizando gases
diferentes.

Combustivel

Oxigenio

Fig. 11.16 - Magarico

O magarico e formado por um punho, provide de duas entradas de gas, uma para
oxigenio e a outra para o gas combustivel, por um misturador, onde os gases se
misturam nas proporgoes desejadas, e por uma langa (tubo de mistura) em cujo
extreme esta montado o bico. Pela Ian9a passa a mistura de oxigenio e de gas
combustivel proveniente do misturador e que sai depois pelo bico, onde e inflamada.
E esta, em linlias gerais, a disposi�ao dos varios orgaos do magarico, e todos os tipos,
com pequenas variantes, sao constituldos por estes orgaos essenciais.

Classificagao dos MaQaricos
Os magaricos sao classificados em fungao da pressao de aiimentagao e do debito de
gas.

Classificagao em fungao da pressao de alimentagao

"Magaricos de Alta Pressao", sao aparelhos em que a pressao de alimentagao de
cada um dos gases (combustivel e comburente), medida imediatamente antes do
orificio de saida, e superior a pressao da mistura gasosa.
Sob uma pressao igual, os gases convergem para um orificio estreito que acelera o
escoamento e provoca a reuniao dos gases na camara de combustao.
Apenas podem ser utilizadas em postos de acetileno dissolvido (garrafas) ou com um
gerador de acetileno de alta pressao.

A pressao do oxigenio varia entre 1 a 3 Kg/cm2.
A pressao do acetileno varia entre 200 a 700 Kg/cm2.

"Magaricos de Baixa Pressao", sao aparelhos nos quais a pressao de admissao de
um dos gases (acetileno), medida imediatamente antes do orificio de saida, e inferior
a pressao da mistura gasosa.
Sob pressoes diferentes, os gases convergem para a extremidade do injector, sendo
o acetileno arrastado pelo oxigenio, a mais elevada pressao, indo este per sua vez
aceierar o debito.
Podem ser utilizados numa instalagao de alta pressao regulando o nnanoredutor de
acetileno em baixa pressao (10 a 100 g/cm2).
Funcionam empregando uma pressao de acetileno de 10 a 100 g/cm2 e uma pressao
de oxigenio de 1 a 3 Kg/cm2.

Classificagao em fungao do debito de gas

"Magarico de debito unico", sao magaricos capazes de permitir um unico debito de
gas, do qua! nao se podem afastar, senao em limites muito estreitos.
"Magaricos de debito multiple", sao ma9aricos capazes de fornecer uma variedade
de debitos de gas bem determinada, correspondente a diferentes orificios de saida.
Os bicos vem sempre referenciados com um numero que indica o consumo de
acetileno, em litros, durante uma hora (l/h).
Magarico n° 00 para bicos de 10 - 16 - 25 - 40 l/h
Magarico n° 0 para bicos de 50 - 70 - 100 - 140 - 200 l/h
Magarico n° 1 para bicos de 250 - 315 - 400 - 500 - 630 - 800 - 1000 l/h
Magarico n° 2 para bicos de 1250 - 1600 - 2000 - 2500 - 3150 - 4000 - 5000 l/h
Recomendagoes de seguranga

• Nunca dependurar um magarico aceso, junto de garrafas.
• Nao acender o cigarro com a chama do magarico.
• Nunca lubrificar com substancias gordurosas as pegas em contacto com o oxigenio
(perigo de inflamagao espontanea).

Tubes de LIgagao

Os tubos de ligagao sao tubos especiais, em borracha, flexiveis com um revestimento
interior de rede metalica para melhorar a sua resistencia.

Fig. 11.17 - Tubos de //ga�ao

Os tubos de oxigenio tern marcado a inscri�ao: "Oxigenio 20 BAR DIN 8541" e os
tubos de acetileno tern a inscrigao "Acetileno 15 BAR DIN 8541".

Oxigenio/Acitileno - Identificagao do gas

20 BAR/15 BAR - Pressao

DIN 8541 - Norma de referencia


APARELHOS DE REGULAQAO E SEGURANQA
Manoredutores
Como vimos, os gases industrials sao sempre fornecidos na forma comprimida,
liquefeita ou dissolvida, variando as pressoes de armazenagem consoante o tipo de
gas.
Em qualquer dos casos, as pressoes ou forma de utilizagao no magarico sao sempre
diferentes daquela em que o gas e fornecido.
Torna-se assim normal na maioria das aplicagoes, intercalar um manoredutor a saida
da garrafa ou tubo ou entre a canalizagao de distribuigao e o magarico.
O manoredutor e um aparelho constituido por valvulas e corpos de expansao, capaz
de reduzir a pressao do gas para uma pressao de utilizagao. Sao tambem apelidados
frequentemente de reguladores de pressao.
Incorporam o manoredutor dois manometros que informam da pressao disponivel e
da pressao de utiliza�ao.

Fig. 11.18 - Manoredutor

Os manoredutores distinguem-se em relagao;

• A posigao da valvula de expansao, consoante esta se situa na alta ou baixa
pressao.
• A natureza ou tipo do gas utilizado, o que necessita de uma determinada
identificagao, como sejam, diferentes coloragoes ou diferentes dispositivos de liga9ao
a garrafa.
Por exempio, no que se refere aos diferentes tipos de ligagao, os reguladores de
pressao para gases combustiveis possuem roscas de passo a esquerda, enquanto
que a rosea de reguladores para gases nao combustiveis e a direita.
Os manoredutores permitem regular a pressao e mante-la constante durante o
processo de soldadura.

Esquema de funcionamento de um manoredutor
1° Manoredutor montado sobre uma garrafa cheia, parafuso de regulagao
desapertado.
2° Aperta-se 0 parafuso de regulagao para obter uma pressao de 1 Kg. O gas penetra
na camara de expansao.

3° Estando a torneira do ma?arlco fechada, a pressao empurra a membrana e fecha
a valvula.

4° Abre-se a torneira do magarico. A valvula vai abrir-se para manter a pressao
inicialmente marcada.

Manometros
Sao aparelhos de medigao da pressao de armazenagem (HP) e pressao de debito
(BP).

Ha dois manometros por cada redutor:

• Urn que indica a pressao no interior da garrafa (HP), Alta Pressao:

acetileno ate 20 Kg/cm�
oxigenio ate 200 Kg/cm�

• Urn que indica a pressao de saida (BP), Baixa Pressao:

acetileno ate 5 Kg/cm�
oxigenio ate 25 Kg/cm�

Fig. 11.19 - Mandmetros
Valvulas anti - retorno

As valvulas anti-retorno utilizam-se normalmente na entrada dos gases no magarico.
Sao valvulas direccionals, que permitem a passagem do gas num so sentido. Quando
a chama inverte o sentido, as valvulas fecham-se, protegendo o operador contra o
risco de explosao. Este fenomeno e frequente quando se pretende acender o
magarico.

Fig. 11.20 - Valvulas anti-retomo

CHAMA OXIGAS
A chama oxigas e caracterizada por tres zonas diferentes:


Cone do dardo

Penacho

. Zona 3- '


Zona 1


Zona 2



Fig. 11.21 - Zonas da chama oxigas

As diferentes zonas na chama correspondem aos diferentes tipos de combustao
(primaria e secundaria).
A zona 1 e aquela ends se da a reacgao primaria de oxidagao, isto e, e produzida a
partir do gas combustivel ecarburante admitidos no queimador. Esta combustao
realiza-se a superficie do dardo e tem uma temperatura proxima dos 3050°C.
A zona 2 (zona redutora) e aquela onde os produtos da combustao CO e H2 se
concentram e onde se da a combustao secundaria, resultante da ac?ao do ar sobre
OS produtos de combustao primaria e tem uma temperatura maxima na ordem dos
3100°C.
A zona 3, finalmente, denominada "penacho", rodeia as duas zonas precedentes e
prolonga a zona de reapao secundaria.


Regulagao da chama
O aspecto de uma ctiama oxigas e profundamente modificado em fungao da
proporgao dos gases admitidos no queimador, bem como da sua temperatura. Assim,
uma cliama oxi-acetilenica e formada pela combustao de:

• 1 volume de acetileno

•1,1 volumes de oxigenio fornecidos pela garrafa

• 1,5 volumes de oxigenio obtidos a partir de 7,5 volumes de ar ambiente (ar = 1/5 de
oxigenio + 4/5 de azoto)

Os tipos de chama obtidos sao:

• Chama carburante
• Chama normal ou neutra
• Chama oxidante

"a" e razao entre o volume de oxigenio e o de gas, sendo que:

• a = 1 - Chama normal
• a >1 - Chama oxidante
• a <1 - Chama carburante

No acendimento do magarico a primeira operagao sera abrir a valvula de gas
combustivel. Na sequencia da regulagao do magarico abre-se a valvula do oxigenio,
ate se obter a chama pretendida.

A chama carburante e caracterizada por ter um excesso de acetileno. O dardo e
rodeado por uma aureola branca que o mascara (Fig. II. 22). A sua dimensao e a sua
temperatura dependem do excesso de gas, sendo bastante inferior a da chama
normal. Um excesso ainda maior de gas, baixa ainda mais a temperatura e o dardo e
totalmente encoberto por um veu branco. Neste caso o comprimento da aureola e,
aproximadamente, 3 vezes a de um dardo normal. Este tipo de chama nao e indicado
para a execugao do processo de brasagem.


Dardo         Aureola branca


Fig. 11.22 - Chama bastante carburante (imagem e esquema)


Continuando a aumentar a percentagem de oxigenio para a mesma quantidade de
gas combustivel iremos obter uma chama normal ou neutra, que e a mais indicada
para o processo de brasagem. E caracterizada por um dardo de contornos muito
deflnidos de cor verde azulado, zona redutora de cor azulada e penacho de cor
rosada.
A chama normal ou neutra e muito quente, mas a chama mais quente e, contudo,
obtida para valores de "a" entre 1,25 e 1,5.

Fig. 11.23 - Chama nonnat (imagem e esquema}

Queremos chamar a atengao, para o facto da abertura da valvula de oxigenio ter que
ser feita gradualmente ate se atingir a chama referida anteriormente. Pois, se a
abertura da valvula de oxigenio for demasiada, existe urn excesso de oxigenio na
mistura, o que da origem a uma chama oxidante. Em alguns casos, pode ocorrer
mesmo o retorno de ciiama e a sua propria extingao.
Assim, considera-se que uma chama e oxidante quando a percentagem de oxigenio
na mistura e elevada. Este aumento de oxigenio origina uma chama mais quente, mais
sibilante e o seu penacho torna-se azulado (Fig. 11.24). Contudo, a medida que a
percentagem de oxigenio aumenta a temperatura da chama diminui. Trata-se de urn
tipo de chama que nao deve ser utilizada, ja que produz uma quantidade elevada de
oxido.

Quase

Fig. 1124 - Chama oxidante (imagem e esquema)

Incidentes de funcionamento:

Dardo deslocado

Causa: Pressao muito elevada de um ou ambos os gases.
Solugao: Esfregar o bico sobre um bocado de madeira ou reduzir as pressoes.
Desafinagao da chanfia
Causa: Diminui?ao da pressao de um ou dos dois gases.
Solugao: Mau estado do magarico.
Estalidos
Causa: Obstru?ao do orificio por uma particula de oxido.
Solugao: Pressao muito baixa.

Temperatura da chama

A chama oxi-acetilenica nao tem uma temperatura constante ao longo de todo o seu
comprimento, atingindo a sua maior temperatura proximo do dardo, como podemos
observar na figura.

Fig 11.25 - Temperatura da <Aama


No Quadro 11.1 apresentam-se as temperaturas calculadas e medidas
experimentalmente por varies autores, para a chama oxi-acetilenica.






Quadro II. 1 - Temperaturas calculadas e medidas da chama oxi-acetilenica para diferentes reacgoes


Comparativamente a chama oxi-acetilenica, a chama do propano nao e tao quente
(aproximadamente 2830°C) e a sua velocidade de combustao e fraca.

Fig. 11.26 - Chama oxi-acetilenica

Fig. 11.27 - Chama oxi-propanica

O quadro seguinte indica as temperaturas de chama para diferentes gases.


Quadro 11.2 - Temperaturas de chama para difererttes gases


POSTO DE SOLDADURA OXIGAS

Um posto de soldadura oxigas e constituido por um conjunto de elementos
necessarios a produ?ao de chama para obtengao de determinada temperatura. No
entanto, e necessario conhecer profundamente cada um dos seus elementos para se
poder utilizar com eficiencia e seguranga, visto que a sua utilizagao nao e isenta de
perigos.
O posto de soldadura pode ainda serfixo ou movel, dependendo esta situagao do tipo
de trabalho a desenvolver.
Considera-se que o posto de soldadura e fixo quando abastecido por uma bateria de
garrafas de gases (Fig. II. 14)
Instalado a uma determinada distancia, no interior de uma cabina de protegao e que
transporta o gas, atraves de tubagem metalica, ate ao terminal de utilizagao, onde sao
ligadas as mangueiras ao ma9arico.
Pode ainda ser constituido por duas garrafas de gases, que sao fixas num local, o
mais perto possivel da sua utilizagao, ligando diretamente as mangueiras ao magarico
(Fig. II. 28).


1 - Ma�arico
2 - Garrafa de gas combustivei
3 - Garrafa de oxigenio
4 - Manoredutores
5 - Mangueiras
6 ■ Valvules anti-retorno

Fig. 11.28 - P(»fo de soldadufa oxigas

Estes postos de soldadura sao utilizados para produgao de pegas em serie, sem
necessidade de deslocagao.
Considera-se que o posto de soldadura e movel, quando e composto por um conjunto
de duas garrafas de gases, montado numa estrutura metalica sobre rodas. Este
sistema, que permite a utilizagao no proprio local, e utillzado nas instalagoes de redes
de gas canalizado. Fig. 11,29.

Fig. 11.29 - Posto de soldadura movel

Preparagao do posto de soldadura
Para uma correcta preparagao do posto de soldadura devem ser seguidos os
segulntes passos:

• Identiflcapao e manlpulagao das garrafas de gas.
• Montagem das mangueiras e manoredutores.
• Selecgao dos magaricos e bicos em fungao do tipo de soldadura.
• Ligagao do magarico.
• Purga das garrafas.
• Detecgao de fugas.
• Regulagao da pressao dos gases em fungao do tipo de soldadura.
• Acendimento do magarico abrindo primeiro e lentamente a valvula do gas
combustlvel.
• Abertura da valvula do gas comburente (oxigenio).
• Regulagao da chama conforme as necessidades.

Apos a execugao da soldadura

Fechar primeiro a valvula do gas combustlvel (acetileno).
Fechar a valvula do gas comburente (oxigenio).

Recomendagoes de Seguranga

• Purgar a garrafa antes de ligar o manoredutor.
• Verificar a estanquidade da liga�ao para evitar as fugas (juntas Presto, etc., ou com
uma aniiha de chumbo).
• Desapertar o parafuso de regulagao depois da utilizagao, a fim de evitar o
rebentamento da membrana.
• Nao derreter o gelo dos manoredutores com uma chama; utilizar para isso um
aquecedor por resistencia
electrica ou agua quente.

RESUMO
O magarico serve para produzir a chama, obtida a partir da mistura e combustao dos
gases, de tal forma que, com apropriadas regulagoes dos mesmos se obtenha a
temperatura adequada a realizagao da soldadura.
Consoante o valor de combustivel e comburente assim se obtem diferentes tipos de
chama:

• Chama carburante;
• Chama normal ou neutra;
• Chama oxidante.

O magarico permite tambem dirigir a chama, a fim de localizar a aplicagao do calor, e
conserva separados o combustivel e o comburente ate ao momento da combustao.
Para se atingir temperaturas de soldadura elevadas utiliza-se diretamente oxigenio
puro como comburente.

Categories: LigaçõesEmTubagensDeCobre TécnicasDeConstruçãoDeRedes

Mais informações »

Introdução do Gás Natural

Existem no mercado tubos revestidos ou nus, em rolo ou vara, variando o seu diametro
consoante a sua aplicagao.


fig. 1.4 - Tubos nus em vara                       Fig. I.S - Totos revestidos em rolo

Fig. 1.6 - Revesfimento dos tubos


Na execugao de redes de gas e necessario, na maioria dos casos, recorrer a utilizagao
de acessorios o que implica ter urn conhecimento da sua diversidade. De seguida sao
referenciados alguns dos acessorios mais comuns na execugao de uma instalagao de
rede de gas.

RESUMO

Com a introdugao do gas natural no nosso pais foi necessario dotar os edificios de
canalizagoes apropriadas a este tipo de gas, sendo as respetivas instalagoes
normalmente construidas em cobre e ligadas atraves de um processo de brasagem.

O cobre tem como vantagem em relagao a outros materiais:

• Excelente resistencia a corrosao;
• Boa maleabilidade;
• Boa soldabilidade.

E tambem um material indicado para a fabricagao de diversos acessorios, onde a
gama existente e tambem bastante diversificada.

No que diz respeito, ao metodo de ligagao e o processo de brasagem forte o mais
utilizado. Este processo e o mais antigo dos que utilizam a fusao do material de adi9ao
para ligarduas pegas metalicas, sendo descrlto mais pormenorizadamente na unidade
tematica referente aos processos de brasagem.

Categories: LigaçõesEmTubagensDeCobre TécnicasDeConstruçãoDeRedes

Mais informações »

Ligação em tubagens de cobre

O COBRE NAS REDES DE GAS

O tubo de cobre que se utiliza nas instalagoes e fabricado com cobre de qualidade,
denominado Cu DHP (electrolltico, tenaz com alta percentagem de fosforo residual),
cuja composigao e de 0,012 a 0,004 de fosforo e o resto de cobre.
Verifica-se pois, que se trata de cobre quase puro, servindo a pequena quantidade de
fosforo para facilitar as soldaduras do cobre nas respectivas instalagoes.
Por isso, o tubo de cobre possui as qualidades e caracteristicas do cobre puro;
maleabilidade, ductibilidade, alta condutividade, boa resistencia a altas
temperaturas, resistencia a corrosao.
A fabricagao do tubo de cobre pelo metodo de extrusao de barras de material
adequado e, por opera�oes sucessivas de estiramento, que efectua o desbaste do
tubo ate chegar as dimensoes comerciais finals, significa que o tubo e fabricado sem
costura longitudinal, que Ihe confere maior resistencia a pressao interna. E finalmente
decapado e lavado, ficando liso e brilhante interior e exteriormente.
O tubo resiste a acgao da agua em geral, quente ou fria, vapor, gases liquefeitos do
petroleo, oleos pesados, petroleo, gasoleo, entre outros. Isto permite que se possa
utilizar em instalagoes industrials e domesticas, o que representa uma grande
vantagem.
E comercializado em varas, no estado duro e sem revestimento (nu), e em rolos, no
estado de recozido e revestido com material plastico.
As tabelas seguintes referem os materials mais utilizados em instalagoes de gas
canalizado em ediffcios.

Diametro Exterior Espessura da parede do  Forma de forneclmento
(mm)

Nota:0 tubo fornecido em rolo tem revestimento, em vara e sem revestimento.

Categories: LigaçõesEmTubagensDeCobre TécnicasDeConstruçãoDeRedes

Mais informações »