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B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica

EFEITO DO TIPO DE GÁS DE PROTEÇÃO SOBRE A GEOMETRIA DO CORDÃO DE SOLDA UTILIZANDO ARAME COMPOSTO COM CORRENTE PULSADA E CONVENCIONAL.

Dalliana dos Santos Morais ¹ (dalli_engmec@yahoo.com.br), Alexandre Saldanha do Nascimento ¹, Thiago da Silva Barroso ¹, Alderi Pantoja Fernandes ¹, Márcio Wagner Batista dos Santos ¹, Hebert Willian Martins Coutinho ¹, José Adriano Brito da Silva ¹ e Gilton Carlos de Andrade Furtado ¹

(1. Depto. de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Pará - UFPa)

INTRODUÇÃO:
A soldagem como processo de fabricação, amplamente utilizada nos vários segmentos da indústria, vem experimentando constante desenvolvimento em busca de resultados cada vez mais otimizados. Um grande avanço foi constatado a partir do desenvolvimento da soldagem com corrente pulsada que acarreta várias vantagens quando comparada com o processo convencional, devido a um adequado controle na transferência metálica.
Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência do tipo de gás de proteção, da natureza da corrente e da energia de soldagem sobre as características geométricas (penetração, largura e reforço) do cordão de solda na soldagem a arame tubular de alma metálica.
A avaliação da geometria do cordão de solda é realizada pela análise dimensional de sua seção transversal.
Foi utilizado um planejamento estatístico, em especial o planejamento fatorial com réplicas e execução aleatória dos experimentos, obtendo-se então 24 corpos de prova.

METODOLOGIA:
As soldagens automatizadas em simples deposição foram realizadas com uma fonte de soldagem eletrônica multiprocessos, interfaceada a um microcomputador permitindo a aquisição de dados (corrente e tensão) simultaneamente com a execução da soldagem. O arame utilizado foi o da classe AWS E80C-G de 1,2 mm de diâmetro.
Em cada corpo de prova soldado (em simples deposição) foi efetuado um corte transversal ao cordão de solda com o intuito de realização de ensaio macrográfico consistindo em lixamento das peças até a granulometria de 400 mesh e posterior ataque químico com solução de ácido nítrico a 4% em álcool etílico pelo método de imersão. Em seguida foram medidos os seguintes parâmetros na face do corte transversal da solda: penetração, largura e reforço, as medições ocorreram através do auxílio do software Autocad.
Os dados obtidos foram avaliados através da análise de variância, ANOVA. Os resultados indicaram efeito significativo dos fatores principalmente sobre a penetração.

RESULTADOS:
Os dados obtidos mostram estatisticamente que apenas os fatores energia do arco e tipo de gás de proteção exerceram efeito significativo (<5%), sobre a largura do cordão de solda. Conforme analisado, a largura do cordão de solda tende a aumentar à medida que os cordões de solda experimentavam valores maiores de energia do arco. Situação parecida pode ser constatada quanto ao fator tipo de gás de proteção, onde valores mais elevados de largura são obtidos com a utilização do gás C25 quando comparado ao Argônio puro.
Os resultados indicam que o único fator que estatisticamente exerceu influência sobre a penetração do cordão de solda foi a energia de soldagem. Além disso, a penetração é afetada pela interação entre os fatores processo de soldagem e energia do arco, e pela interação entre os fatores processo de soldagem e tipo de gás de proteção.
Os resultados indicam que a variável reforço do cordão de solda foi afetada significativamente pelos fatores energia do arco e tipo de gás de proteção, além, de ter sido afetada também pela interação entre esses dois fatores. O fator processo de soldagem não exerceu influência significativa sobre o reforço do cordão de solda, quando analisada isoladamente e nem em interação com os outros fatores.

CONCLUSÕES:
Os resultados indicam a possibilidade de utilizar com vantagens a condição de maior energia de arco com o gás de proteção C25, na qual possibilita maior valor de largura do cordão de solda, favorecendo uma maior economia de consumível em aplicações, tais como, soldagens de revestimento, onde o fator largura de cordão é preponderante em relação aos demais parâmetros geométricos.
Em se tratando da penetração no cordão de solda os resultados obtidos mostram as condições favoráveis a aplicações onde se deseja baixa penetração, como é o caso da soldagem de chapas finas, evitando desta forma que as chapas sofram penetração total e venham a furar ou sofrerem gotejamentos. Outra aplicação seria em soldagens de revestimento, onde também se deseja baixa penetração dos cordões de solda. Os menores valores de penetração do cordão de solda, obtidos quando da utilização em corrente pulsada, pode ser justificado pelos níveis mais baixos de corrente média fornecida por este processo. No entanto, este fato só foi confirmado nas soldas realizadas com a utilização de C25 como gás de proteção.
Com os resultados obtidos pode-se verificar que nas soldas realizadas com o gás de proteção C25, houve uma tendência em obter maiores valores do reforço, à medida que se aumentava os níveis de energia do arco. Além disso, pode-se observar que a amplitude de valores de reforço do cordão de solda, obtidos pelo gás C25, é bem maior do que nas soldas realizadas com argônio puro como gás de proteção.

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: Arame composto; Gás de proteção; Corrente pulsada.

Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005