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B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica
UTILIZAÇÃO DA SOLDAGEM MIG EM CORRENTE PULSADA NA PRODUÇÃO DE SOLDAS DE REVESTIMENTO (WELD OVERLAY)
Arildomá Lobato Peixoto 1 (arildoma@gmail.com), Louise da Costa Sanches 1, Eduardo de Magalhães Braga 1, Carlos Alberto Mendes da Mota 1, Thiago da Silva Barrozo 1, Nelson Belo Mendonça 1, Alderi Pantoja Fernandes 1, Álan Souza da Silva 1, João Paulo Freitas da Silva 1 e Fábio Luis Castro Marinho 1
(1. Depto. de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Pará – UFPA)
INTRODUÇÃO:
Este trabalho surgiu em função da necessidade de se otimizar a recuperação das torres de destilação e refino do petróleo produzido pela Petrobrás, pois, atualmente, a recuperação destas torres (corroídas, principalmente, em função da presença dos ácidos naftênicos na composição química do petróleo cru) é realizada de forma lenta, acarretando em prejuízos na produção do petróleo. A manutenção destas torres consiste, geralmente, na aplicação de placas de aço inoxidável UNS S31603 (nas dimensões de 1500 mm x 100 mm x 3 mm ou 1500 mm x 150 mm x 3 mm) sobre a região afetada por corrosão. Esta técnica, também conhecida como “lining”, além de ser demorada, nem sempre apresenta bons resultados, apontada, muitas vezes, como uma alternativa crítica para a manutenção. Por isso, vem sendo realizados estudos voltados para obtenção de camadas anti-corrosivas, sobre o material base utilizado para a fabricação das torres, a partir de soldas de revestimento produzidas pelo processo de soldagem MIG em corrente pulsada. A utilização do processo MIG justifica-se pela característica de elevada produtividade e o uso da corrente pulsada, em função da possibilidade do controle da geometria do cordão, critério fundamental para a realização da soldagem de revestimento. Este trabalho apresenta um estudo realizado sobre a utilização da corrente pulsada na soldagem MIG para a realização de soldas de revestimento (weld overlay) sobre o clad de aço austenítico AISI 304.
METODOLOGIA:
Os experimentos foram realizados com uma fonte eletrônica multiprocessos, ajustada inicialmente em corrente contínua eletrodo positivo (CCEP) e, em seguida, em corrente contínua eletrodo negativo (CCEN). Todos os experimentos foram realizados sobre metal de base do tipo aço inoxidável austenítico da classe AISI 304 (UNS S30400), em simples deposição, no modo automático e posição plana. Como metal de adição utilizamos o arame eletrodo da classe AWS ER309L com diâmetro de 1,2 mm. O gás de proteção usado foi a mistura 98Ar/2O2 com vazão de 15 l/min. Foram mantidos constantes a distância bocal-peça (DBCP) em 20 mm, o ângulo de inclinação da tocha em 15º e o deslocamento do tipo “empurrando”. A Velocidade de alimentação de arame (Va) foi variada de 5 a 13 m/min com um incremento de 0,5 m/min. Para o levantamento dos pacotes operacionais em corrente pulsada, foram estabelecidas as equações do volume modal x corrente média, do tempo modal x volume modal, da equação isoparamétrica e da taxa de fusão do arame. Para a avaliação da geometria dos cordões de solda produzidos, foi realizado o ensaio metalográfico de macrografia, na seção transversal de amostras retiradas ao longo dos mesmos. Desta forma, as superfícies das amostras foram submetidas ao lixamento nas granulometrias de 120, 220, 320, 400 e 600 Mesh. O ataque químico foi realizado com o reagente Marble (4g CuSO4, 20ml HCl e 20ml H2O) utilizando-se a técnica por fricção.
RESULTADOS:
Os resultados apresentam que, os valores obtidos para o tempo e volume modais (Tm e Vm), durante as transferências metálicas observadas em cada nível de alimentação de arame (Wf) e corrente utilizados na soldagem MIG no modo convencional, sofreram reduções com o aumento da corrente média (Im). As análises realizadas sobre os aspectos geométricos dos cordões obtidos na soldagem MIG em CCEP indicaram bons resultados para o reforço e largura, porém em se tratando de penetração, este parâmetro geométrico apresentou-se relativamente alto, em todos os pacotes testados, não sendo satisfatórios na soldagem de revestimento. Mas após a realização das soldagens MIG pulsado em CCEN, observou-se que os cordões produzidos indicavam presença desprezível de salpicagem em todas as soldas obtidas, mostrando boa regularidade dos pacotes operacionais, estabelecidos em corrente pulsada e polaridade negativa. As análises realizadas sobre os aspectos geométricos dos cordões obtidos na soldagem MIG em CCEN revelaram um perfil de penetração relativamente pequeno em comparação ao perfil de penetração encontrado nas soldagens realizadas em corrente pulsada em CCEP, sendo ideais na forma de soldagem de revestimento (weld overlay).
CONCLUSÕES:
A utilização da soldagem MIG pulsada em CCEN possibilitou a realização de soldas com níveis de penetração inferiores àquelas produzidas em CCEP. Além disso, em ambas as polaridades utilizadas, a corrente pulsada proporcionou a realização de cordões com aspecto superficial satisfatório, com salpicagem praticamente desprezível, indicando a estabilidade do processo proporcionando condições favoráveis à realização de soldas de revestimento do clad AISI 304, sendo que as condições ideais para as soldas de revestimento (boa largura e penetração baixa dos cordões de solda) foram obtidas quando se utilizou a corrente contínua e eletrodo negativo junto ao processo MIG pulsado.
Instituição de fomento: Capes
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave:  Soldagem; Corrente Contínua Eletrodo Negativo; Corrosão.
Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005