Soldagem à arco assistida por pré-aquecimento indutivo localizado

Abstract

Este trabalho tem por objetivo estudar os efeitos metalúrgicos causados pela utilização de um sistema híbrido de soldagem à arco assistido por um pré-aquecimento indutivo localizado na região da junta a ser soldada. O trabalho se desenvolveu em duas etapas: primeiramente avaliar os efeitos de processo na soldagem de juntas em aço ASTM A36 com o sistema de aquecimento indutivo formando um processo híbrido, com a montagem em tandem, junto a uma tocha de soldagem TIG. Em segunda etapa, os testes realizados visaram avaliar os efeitos metalúrgicos sobre a geometria da solda, o perfil de durezas e microestrutura formada, através da soldagem de juntas pelo processo MIG em comparação com o sistema híbrido (MIG+Indução), sobre um aço SAE 5160. Todas as juntas dos sistemas híbridos mostraram penetração maior devido ao pré-aquecimento indutivo auxiliar o metal base a elevar a temperatura próxima ao ponto de fusão. As soldas feitas no aço SAE 5160 realizados pelo método convencional MIG apresentaram trincas, já as realizadas pelo sistema híbrido não apresentaram nenhum tipo de falha. A avaliação do perfil de microdurezas mostrou um gradiente muito maior desta propriedade no processo convencional para as 3 velocidades de soldagem utilizada, porém é importante notar que para a velocidade mais alta, o sistema híbrido aparentou uma tendência de se igualar ao sistema convencional quanto às geometrias e durezas medidas. Por último, foi avaliado a utilização de um pós-aquecimento indutivo em uma amostra de soldagem do sistema híbrido, a de velocidade intermediária, a qual mostrou uma queda significativa de dureza em relação as outras de mesma velocidade de processo.

This work aims to study the metallurgical effects caused by using a hybrid arc welding system assisted by an inductive pre-heating located in the region of the joint to be welded. The work took place in two stages: first to analyze the effects of the process by welding joints in ASTM A36 steel with a induction heating system forming a hybrid process, in a tandem assembly with the TIG welding torch. In the second stage the tests were intended to evaluate the metallurgical effects on weld geometry, the hardness profile and the formed microstructure, by welding the joints with MIG compared with the hybrid system (MIG+induction) on an SAE 5160 steel. All joints welded with the hybrid system showed greater penetration due to inductive pre-heating at the base metal, which helps to raise the temperature near it melting point. Welds made in SAE 5160 steel by the conventional method MIG showed some cracks, however, those carried out by the hybrid system did not show any failure. The evaluation of the microhardness profile showed a much larger gradient of this property in the conventional process for the 3 speeds used for welding, but it is important to note that at the highest speed, the hybrid system appeared a tendency to equate the conventional system in the geometries and hardness measurements. Lastly it was evaluated using the inductive post-heating in a welding sample of the hybrid system, the intermediate rate, which showed a significant decrease in hardness compared with the same other process speed.