61ª Reunião Anual da SBPC

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

ANÁLISES MACROGRÁFICAS DE JUNTAS SOLDADAS DEPOSITADAS PELOS PROCESSOS MAG E MAG COM ARAME FRIO

Fernanda Ohashi Jardim 1, 3, 4 Luciana Gaspar Feio 1, 3, 4 Douglas Neves Garcia 1, 3, 4 Carlos Alberto Mendes da Mota 1, 2, 3, 4

1. Universidade Federal do Pará 2. Instituto de Tecnologia 3. Faculdade de Engenharia Mecânica 4. Grupo de Estudos em Tecnologia de Soldagem - GETSOLDA

INTRODUÇÃO:

A soldagem MAG (Metal Active Gas) é um processo de soldagem a arco voltaico com proteção de um gás ativo e alimentação contínua de um arame eletrodo maciço como consumível. A soldagem MAG com arame frio utiliza o mesmo equipamento utilizado na soldagem MAG convencional com um cabeçote extra como sistema auxiliar para alimentação do arame frio (não energizado) conjugado à tocha de soldagem. O estudo da macrografia serve para determinar características importantes, tais como penetração, diluição, identificação das regiões características decorrentes do processo de soldagem, espessura da camada depositada e ocorrência de defeitos em juntas soldadas. O ensaio consiste em, basicamente, submeter uma face do corpo-de-prova que se deseja analisar a um lixamento e um ataque químico para a revelação da macroestrutura, sendo esta visualizada a olho nu. O objetivo deste trabalho é caracterizar o perfil da macroestrutura na seção transversal do cordão de solda, além de investigar a viabilidade da soldagem MAG com arame frio como processo alternativo para o aumento da produção, fazendo um estudo comparativo entre os resultados obtidos dos processos MAG e MAG com arame frio.

METODOLOGIA:

O metal de base selecionado para a realização experimental deste trabalho foi o aço ABNT 1020, a soldagem realizada foi semi-automática, utilizando a posição plana, puxando, com tecimento. Para este trabalho foram utilizadas juntas, com chanfro em V, 60°, sem cobrejunta. O arame eletrodo utilizado foi da classe AWS ER70S-6, conforme a classificação AWS A5.18 e o arame frio utilizado foi o arame tubular da classe AWS E71T-1, conforme a classificação AWS A5.20, ambos com 1,2 mm de diâmetro. O gás de proteção utilizado foi o CO2 (dióxido de carbono) puro, com uma vazão de 15 l/min, e a corrente contínua positiva. A tensão, a corrente e a velocidade de alimentação do arame eletrodo são parâmetros que foram variados em ambos os processos de soldagem. A velocidade de alimentação do arame frio utilizada foi de 2,5 m/min e a do arame eletrodo foi de 6 m/min. Para que os ensaios fossem realizados, foram retiradas amostras das juntas soldadas, cujas superfícies foram lixadas até 600 mesh e, na sequência, atacadas com Nital 2% (2% de HNO3 e 98% de água destílada), por imersão durante 30 segundos. Foram analisados os perfis dos passes depositados em cada cordão de solda, zona colunar e zona refinada.

RESULTADOS:

As juntas apresentaram bom aspecto superficial, uma boa continuidade metálica e penetração adequada. Após a realização dos ensaios, foi possível observar os perfis dos passes depositados e a presença de defeitos nas juntas soldadas. Na solda depositada pelo processo MAG, foi verificada a falta de fusão na zona de ligação entre o passe de solda e o bisel. Na junta soldada pelo processo MAG com adição de arame frio, foi possível observar a presença de inclusões de escórias e de falta de fusão. Na macroestrutura do processo MAG também foi possível observar uma deposição insuficiente nos passes de acabamento e ausência de poros no perfil.

CONCLUSÃO:

Através dos resultados é possível concluir que a manipulação da tocha pelo soldador durante a operação de soldagem influencia na qualidade do metal depositado. A presença de defeitos como falta de fusão na solda depositada pelo processo MAG e as inclusões de escória presentes na solda depositada pelo processo MAG com arame frio pode ser atribuída à técnica de soldagem implementada, a qual dificultou a liberação de escória do metal de solda que fora inserida pela alimentação do arame tubular frio. A limpeza não adequada entre passes pode ser outra justificativa para o aparecimento das inclusões. A inclusão de escória produzida pelo arame tubular pode ser explicada pelo fato do aquecimento induzido no arame pelo arco não possibilitar o “efeito joule” necessário a sua fusão. Como conseqüência, o atraso na fusão do fluxo em relação á capa metálica pode provocar a passagem de um lixo de fluxo (recheio parcialmente fundido) através do arco voltaico e causar o surgimento de inclusões no metal de solda. Estes defeitos encontrados no processo MAG com adição de arame frio podem ser evitados com o aumento da corrente ou diminuição da velocidade de soldagem para aumentarmos o aporte térmico empregado na soldagem.

Instituição de Fomento: FINEP – Financiadora de Estudos e Projetos; REMULT/Núcleo de União e revestimento/GETSOLDA/UFPA.

Palavras-chave: Macrografia, MAG, MAG com arame frio.