60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

Os processos de soldagem com proteção gasosa tiveram início na década de 20, as experiências deste período já demonstravam significantes melhorias nas propriedades das soldas quando o arco e o metal fundido estão protegidos da contaminação pela atmosfera, onde os primeiros gases de proteção a serem utilizados foram argônio e hélio. Posteriormente, estudos sobre o processo de soldagem com eletrodo revestido demonstraram que o gás gerado pela decomposição do revestimento é, predominantemente, o CO₂. Com isso, iniciaram-se testes para a utilização deste gás como proteção, nos anos 50, foram aceitos comercialmente. Em seguida, surgiram variações deste processo como, por exemplo, arames tubulares que não necessitam de gás de proteção. A soldagem por arame tubular foi desenvolvida visando unir as vantagens do processo MIG/MAG (semi-automático) como alto fator de trabalho do soldador, alta taxa de deposição e alto rendimento, que resultam em grande produtividade, com as vantagens do processo Eletrodo Revestido como alta versatilidade, possibilidade de ajustes de composição química do metal de solda e facilidade de operação em campo. Considerando o exposto, este artigo aborda a análise de uma junta soldada pelo processo arame tubular (FCAW).

METODOLOGIA:

O procedimento experimental consiste na união das duas chapas de aço utilizando passe de raiz com processo MAG (GMAW) e os passes de enchimentos com processo FCAW. Fez-se o uso de uma serra de fita, para deixar as chapas com as medidas desejadas. Para o projeto de chanfro, fez-se a escolha do tipo “V” com o objetivo de atingir uma boa penetração e espessura igual à profundidade do chanfro. Com o disco de desbaste e rebolo, moldou-se o chanfro conforme as dimensões do projeto da junta escolhido e limpando em seguida a mesma com escovas de aço. Após esse procedimento, a junta foi fixada por meio de um aparato técnico denominado “cachorro” para não ocorrer variações da abertura do chanfro durante a soldagem bem como o empeno das chapas pelo aquecimento excessivo da poça de fusão. O passe de raiz foi realizado pelo processo GMAW, com a Fonte retificadora de corrente constante, na posição vertical com deslocamento descendente. O arame utilizado foi E70S-1. Para a aplicação do passe de enchimento de chanfro na posição plana com deslocamento puxando utilizou-se o processo FCAW onde a bancada para o processo era composta de fonte eletrônica, com velocidade de arame 27,8V e corrente 3 A ao longo do tempo, um cilindro de gás inerte CO₂, arame de aço com diâmetro de 1,2mm.

RESULTADOS:

O passe de raiz, realizado pelo processo GMAW, apresentou–se adequado uma vez que obteve boa penetração e boa estabilidade de arco no decorrer da soldagem, além de bom aspecto visual. Já para os passes de enchimento, feitos através do processo FCAW, percebeu-se que houveram salpicos, aderidos às proximidades do cordão de solda. Porém, as taxas de deposição possibilitaram a realização de um único passe por camada, o que aumentou a produtividade. Para esses passes, o arco comportou-se de maneira estável e, visualmente, também apresentaram bom aspecto, não apresentando porosidades, crateras ou trincas. O processo, no geral, apresentou um bom rendimento em termos de taxas de fusão e deposição de metal, de 78%. A velocidade de soldagem utilizada proporcionou um menor consumo de gases de proteção e de homem-hora, uma vez que diminuiu o tempo de arco. Outros fatores como a boa estabilidade de arco, e facilidade de remoção da escória formada, também contribuíram para a adequação do processo.

CONCLUSÕES:

Os resultados foram bons na análise econômica, porque obtivemos satisfatórias taxas de fusão e taxas de deposição para o processo FCAW. Verificamos que a taxa de fusão é maior que a taxa de deposição. O aspecto superficial dos depósitos pelo processo FCAW foi satisfatório e manteve-se uniforme longitudinalmente em cada condição de soldagem, proporcionando cordões com forma regular e contínua. Não houve nenhum caso de descontinuidade, porém o cordão depositado pelo processo de soldagem apresentou salpicagem nas laterais da linha longitudinal do depósito, provocado pela vibração do arame não energizado, no entanto, este defeito de respingos, não influencia na regularidade dos depósitos, e consequentemente, não reprova o cordão de solda. A transferência metálica nos processos de soldagem FCAW foi por curto-circuito, se comportou de forma estável em todas as condições e com a formação de gotas metálicas tendendo para volumes maiores, originadas da coligação do metal fundido dos dois arames pelo arco voltaico, antes de destacá-las.

Palavras-chave: FCAW, soldagem, proteção

E-mail para contato: jvasconcelos19@gmail.com