IMPRIMIR VOLTAR

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

ANÁLISE DAS INFLUÊNCIAS DOS PARÂMETROS DE SOLDAGEM NAS CARACTERÍSTICAS ECONÔMICAS DO CORDÃO DE SOLDA.

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

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

INTRODUÇÃO: Nas indústrias sempre se deseja reduzir os custos de fabricação de um determinado produto. Uma alternativa para isto é minimizar o tempo de operação ou o tempo de produção. Para se alcançar este fim em relação a soldagem, torna-se necessário melhorar a produtividade de trabalho, ou seja, aumentar o rendimento do processo. Esse trabalho visa determinar a influencia dos parâmetros de soldagem: energia de soldagem, processo e gás de proteção sobre a geometria do cordão de solda, para a determinação da taxa de fusão (tf), taxa de deposição (td) e rendimento (R), e conseqüente análise econômica. Serão apresentados os resultados da analise das características econômicas para as condições estabelecidas. Os experimentos foram realizados no processo convencional e pulsado, com gás de proteção Argônio puro e C25, e em três níveis de energia do arco. Os resultados apresentam os dados de analise de variância, ANOVA, para o nível de significância a = 5%.

METODOLOGIA: A análise do desempenho operacional de um consumível para soldagem ao arco voltaico, em relação as suas características econômicas, pode ser definida pela sua taxa de fusão (tf), taxa de deposição (td) e pelo seu rendimento de deposição (R). A taxa de fusão é determinada pela massa de metal fundida por unidade de tempo, já a taxa de deposição é definida como a massa do metal de adição depositada por unidade de tempo, por sua vez o rendimento de deposição é dada pela razão entre a taxa de fusão e a taxa de deposição. Contudo, estas características econômicas podem ser calculadas através de equações. A avaliação da geometria do cordão de solda é realizada pela análise dimensional de sua seção transversal. Em cada corpo de prova soldado (em simples deposição) será 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 serão medidos os seguintes parâmetros na face do corte transversal da solda: penetração, largura e reforço, as medições ocorrerão através do auxílio do software Autocad.

RESULTADOS: Os resultados mostram que o menor valor de rendimento médio obtido (82,806%) foi para as soldas realizadas com C25 como gás de proteção, no modo convencional e com energia de arco de 15kJ/cm. Já os maiores valores de rendimento médio (92 – 94%) foram observados para as soldas que utilizaram argônio puro como gás de proteção e no modo pulsado. Os dados obtidos indicam que o único fator que estatisticamente afetou a taxa de fusão é a energia do arco. Esta situação pôde ser bem visualizada, pois se percebe que a taxa de fusão cresce à medida que se aumenta os valores de energia do arco. A taxa de deposição sofreu efeito significativo dos fatores energia do arco e tipo de gás de proteção, pois os níveis de significância foram menores que 5%. Além destes fatores isolados exercerem influência sobre a taxa de deposição, a interação entre eles possui efeito similar. Estes efeitos podem ser corroborados através da análise dos dados obtidos, onde percebe-se que quando crescem os valores de energia de arco, os resultados de taxa de deposição aumentam sobremaneira.Os melhores resultados de taxa de deposição são alcançados quando o argônio puro é utilizado como gás de proteção em lugar do gás C25. Quanto ao tipo de processo utilizado, pulsado ou convencional, mostram os resultados que as taxas de deposição são equivalentes tanto quando da utilização do gás C25 quanto do argônio puro. Isto pode ser verificado pela sobreposição das curvas representativas do modo pulsado e do convencional.

CONCLUSÕES: Os resultados obtidos permitem a análise de um ponto ótimo de soldagem do ponto de vista econômico melhorando as taxas de fusão, de deposição, e o rendimento do processo. Visando o crescimento da indústria, que só pode ser alcançado com a redução dos custos de produção, aumentando- se o rendimento do processo. A pequena diferença dos valores de taxa de deposição resultantes entre os processos convencional e pulsado, pode ser atribuída ao fato dos níveis de energia experimentados pelas soldas realizadas no modo convencional permitirem um modo de transferência metálica do tipo spray, que possui como característica, um arco mais suave e com transferência metálica mais estável com poucas perturbações, sendo estas condições bem próximas às observadas no processo pulsado. Os melhores resultados de taxa de deposição obtidos com o uso do Argônio puro como gás de proteção se deve ao fato da presença de CO2 no teor de 25% na composição do gás C25. Por se tratar de um gás ativo, o CO2 reage com a poça de fusão, gerando microexplosões no interior do arco voltaico, provocando então, salpicos e conseqüentemente perda de material.

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave:  Taxa de Fusão; Taxa de Deposição; Rendimento.

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