65ª Reunião Anual da SBPC

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

ESTUDO DA TRANSFERÊNCIA METÁLICA EM SOLDAGEM MIG/MAG DE AÇO CARBONO

Aldemi Coelho Lima - Prof. Dr./Orientador - Área de Mecânica - IFG Flávio Pinheiro de Oliveira - Graduando em Engenharia Mecânica - IFG Lara Inácio de Morais - Graduanda em Engenharia Mecânica - IFG Larissa Brito Rossi - Graduanda em Engenharia Mecânica - IFG Silane Neves da Silva - Graduanda em Engenharia Mecânica - IFG Valmir Paulo de Morais Neto - Graduando em Tecnologia Eletromecânica - IFG

INTRODUÇÃO:

Denomina-se soldagem ao processo de união entre duas partes metálicas, usando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. O processo de soldagem MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) é um processo em que a união de peças metálicas se dá pelo aquecimento destas com um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico nu, consumível, e a peça de trabalho. A proteção do arco e da região da solda contra contaminação pela atmosfera é feita por um gás ou mistura de gases, que podem ser inertes ou ativos. O metal fundido na ponta do eletrodo tem que se transferir para a poça de fusão, sendo que o modo de ocorrência desta transferência é importante na soldagem MIG/MAG, pois afeta muitas características do processo, como a estabilidade do arco, a quantidade de gases absorvida pelo metal fundido, a aplicabilidade do processo em determinadas posições de soldagem e o nível de respingos gerados. Pode-se considerar que existem três formas básicas de transferência: transferência curto circuito, transferência globular e transferência goticular. A utilização do processo MIG/MAG em atividades profissionais ou didáticas depende da realização de ensaios práticos para a definição dos parâmetros (corrente, tensão, velocidade de alimentação do arame, tipo de gás e vazão).

OBJETIVO DO TRABALHO:

Analisar o efeito do gás de proteção na transferência de metal do eletrodo à peça na soldagem MIG/MAG de aço carbono.

MÉTODOS:

Os ensaios de soldagem foram realizados utilizando-se a fonte de soldagem multiprocesso MTE Digitec 600, uma tocha MIG/MAG automática reta resfriada a água, na posição plana, chapas de aço carbono (¼” x 2” x 200mm), bancada de soldagem para processos automatizados, equipada com sistema de exaustão próprio e com portas de vidro com película protetora, além de dispositivo de deslocamento automático da tocha. Os ensaios foram realizados variando a tensão e a velocidade de alimentação do arame (e consequentemente a corrente de soldagem), e o gás de proteção (argônio ou mistura argônio com 25% de CO2). Durante a soldagem, os sinais de corrente e tensão foram adquiridos pelo Sistema de Aquisição de Sinais. A análise desses sinais, através dos oscilogramas de corrente e tensão foi utilizada para identificar as características do arco elétrico, as quais determinam o modo de transferência metálica e influenciam diretamente na aplicação do processo e conseqüentemente, na qualidade e na produtividade da solda.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Realizou-se 15 ensaios na posição plana, variando os valores de tensão (21, 23, 25, 26, 27, 30 e 32V) e velocidade de alimentação (3, 4, 5 e 6 m/min), com velocidade de soldagem (50 cm/min), vazão do gás de proteção (15 l/min) e distância do bico de contato à peça-DBCP (25 mm), utilizando dois tipos diferentes de gases: argônio puro e a mistura de argônio + 25% de CO2. Após a aquisição dos sinais de soldagem, através do Sistema de Aquisição de Sinais, verificou-se que em um dos testes, com tensão de 32V, velocidade de alimentação 6 m/min, e a mistura de argônio + 25% de CO2 como gás de proteção, obteve-se a transferência metálica por "Curto-Circuito", que é considerada instável. E com a mudança do gás de proteção, utilizando argônio puro, obteve-se a transferência metálica por "Goticular ou Spray", que é considerada mais estável. A identificação do modo de transferência se deu pela análise dos oscilogramas, quando se verifica a presença de picos nos sinais de corrente e de tensão, denotando a ocorrência de curto-circuitos entre o metal fundido na ponta do eletrodo e a poça de fusão. Quando isso ocorre, a transferência é dita por Curto-Circuito (CC). Quando o sinal é apresentado sem a ocorrência desses picos, a transferência é do tipo Goticular ou “Spray” e bem mais estável.

CONCLUSÕES:

Pôde se comprovar com o desenvolvimento deste trabalho que o tipo de gás de proteção utilizado na soldagem MIG/MAG de aço carbono pode ter influência significativa no modo de transferência metálica, pois no exemplo citado (soldagem com 32V e velocidade de alimentação do arame de 6m/min) só a mudança do gás, com os demais parâmetros constantes, foi suficiente para provocar uma mudança significativa no modo de transferência metálica. Com gás argônio puro, a transferência é do tipo Goticular e com mistura argônio + 25% de CO2 a transferência é do tipo Curto-circuito.

Palavras-chave: Curto-Circuito, Goticular, Gás de Proteção.