Análise de taxa de deposição e da geometria de uma junta soldada pelo processo TIG pulsado com alimentação automática de arame

Abstract

O processo de soldagem TIG é sinônimo de qualidade em juntas soldadas, apresentando entre outras vantagens, baixo hidrogênio no metal de solda e estanqueidade da junta, porém apresenta baixa produtividade, causada principalmente pela baixa taxa de deposição. Baseado nisso, e utilizando corrente contínua pulsada, este trabalho tem como objetivo estudar uma variante do processo, onde a alimentação do arame se dá de forma automática. O trabalho foi dividido em duas etapas, na primeira foi realizada a execução de seis juntas de canto soldadas na posição plana, variando-se três ângulos para a alimentação do arame (Y) e duas distâncias horizontais do centro do eletrodo até a chegada do arame na poça de fusão (X). Na segunda etapa foram soldadas duas chapas com simples deposição utilizando arame frio e quente e mantendo-se os parâmetros de soldagem, visando avaliar as máximas taxas de deposição para cada variante, sem se preocupar com a qualidade do cordão. Para a primeira etapa a configuração que se mostrou mais adequada de acordo com a geometria do cordão, foi com X=5,5 mm e Y=30˚. Na segunda parte, utilizando a mesma configuração geométrica para o conjunto alimentador (X=5,5 mm e Y=30˚), a máxima taxa de deposição para arame frio foi de 3,5 kg/h e para arame quente foi de 4,1 kg/h. As chapas utilizadas foram de aço SAE 1020 com 4,76mm de espessura, e o consumível foi o AWS ER 70S-6 com 0,8 mm de diâmetro.

The TIG welding process is synonym of quality in welded joints, presenting advantages such as low hydrogen in the weld metal and joint tightness, however it presents low productivity, mainly due to low deposition rate. Based on this and using pulsed direct current, this work aims the study of a variant of the process, in which the wire feeding will be automatic. The study was divided in two steps, the first performed a flat welding of six corner fillet joints, varying three wire feeding angles (Y) and two horizontal distances from the centre of the electrode to the weld pool (X). In the second step were welded two plates with simple deposition using cold and hot wire and maintaining the welding parameters in order to analyse the maximum deposition rate for each variant disregarding the quality of the welding bead. For the first the step, the configuration that proved to be the most appropriate, taking into account the same bead geometry, was at X=5,5 mm and Y=30°. In the second step, using the same geometric configuration for the feeding assembly (X=5,5 mm e Y=30˚), the maximum deposition rate for the cold wire was 3,5 kg/h and for the hot wire was 4,1 kg/h. SAE 1020 steel plates with 4,76 mm in thickness and the consumable was a AWS ER 70S-6 with 0,8 mm in thickness.