Publicação: Influência da variação de parâmetros de soldagem sobre a
transferência metálica e perfil do cordão no processo MIG/MAG duplo arame
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
O processo de soldagem MIG/MAG duplo arame desponta no mercado como uma
alternativa de união de metais, quando uma alta produtividade é desejada. O seu maior
problema, entretanto, é a dificuldade de ajuste dos parâmetros, que, além de duplicados em
relação ao MIG/MAG convencional, agem de forma dependentes. Um maior entendimento
dessa tecnologia é fundamental para que se possa dominar o processo e as suas variáveis,
objetivando uma maior aplicação na indústria. Com a intenção de conhecer melhor esse
processo, foi proposto esse estudo a partir de dois enfoques: a) uma revisão bibliográfica
abordando os conhecimentos operacionais básicos e a influência das variáveis operacionais
sobre a transferência metálica e a geometria do cordão; e b) uma avaliação experimental para
verificar a influência de algumas das variáveis sobre a transferência metálica e sobre o perfil do
cordão. Inicialmente, foi proposta e avaliada uma metodologia para este estudo, baseada na
variação sistemática de alguns parâmetros sem interferência das demais, com análise dos
resultados suportados por filmagem em alta velocidade (para observação da transferência
metálica), pela monitoração dos sinais elétricos e pela medição geométrica dos cordões. As
variáveis escolhidas para a avaliação experimental foram o comprimento do arco, o teor de CO2
em argônio no gás de proteção, a distância entre eletrodos, o ângulo de ataque da tocha e a
relação entre as velocidades de alimentação dos arames. Os experimentos foram realizados
sempre com arames de forma seqüencial (líder e guiado). Foram também mantidas constantes
a corrente média, a taxa total de deposição e a velocidade de soldagem, para permitir
comparações, já que o estudo foi feito com a alteração de uma variável a cada vez. Através
dos resultados, pôde-se observar que existe um comprimento de arco ideal para a soldagem,
que corresponde ao ponto em que se inicia a transferência goticular. Também foi observada,
em arcos mais longos, uma forte atração das gotas de cada arame, independentemente da
distância entre os arames, que se tornou crítica para soldagens com alto teor de CO2 no gás de
proteção. De uma forma geral, quanto maior o comprimento de arco e a existência de um
ângulo de ataque da tocha no sentido empurrando, maiores larguras e áreas totais do perfil
soldado foram alcançadas. A maior penetração conseguida ocorreu na condição de velocidade
do arame líder maior que do guiado. Um maior teor de CO2 no gás de proteção mostrou crescer
a área fundida, enquanto aumentava também a instabilidade no arco, resultando em elevada
perda de material por respingos.
Abstract
Double Wire MIG/MAG welding process appeared in manufacturing market as an
alternative for metals joining, when highest productivity is demanded. However, the most
important limitations of this process is the difficulty for parameter settings, as much because of
doubled parameters in relation to the normal process as because each wire is dependent of
each other. A better knowledge of this technology is fundamental to rule the process and its
variables, aiming larger application in industry. With the intent of knowing more about this
process, it was proposed this work with two approaches: a) a literature survey on basic operating
knowledge and about the influence of the variables on metal transfer and weld bead profile; and
b) an experimental evaluation to verify the influence of some variables on metal transfer and
weld bead profile. Firstly, a methodology, based on a systematic variation of some parameters
without the influence of the others, was proposed and evaluated, with the resulting analyses
supported by metal transfer high-speed filming, electrical signal monitoring and weld bead profile
measurements. The chosen variables for the experimental work were the arc length, the CO2
content in Ar based shielding gas, the distance between the wires in the torch, the torch attack
angle and the ratio between wire feed speeds. The experiments were carried out always with the
wire in sequence (leader and trail) and same mean current, total deposition rate and travel
speed, so that comparisons could be done. According to the results, there is an ideal arc length,
corresponding to the extent in which spray transfer begins. It was observed a strong attraction
between drops from each wire ends, regardless the distance between the wires. This attraction
turned critical for weldings with high CO2 content in the shielding gas. On the whole, the longer
the arc and keeping the torch in a pushing position the wider and larger the beads. The deepest
penetration was reached in a condition in which the speed of the wire leader was greater than of
the trailing wire. A higher content of CO2 in the shielding gas led to increasing melted area, yet
increasing also the arc instability, resulting in high material losses due to spattering.
Palavras-chave
MIG/MAG, Duplo arame, Transferência metálica, Perfil do cordão, Double wire, Metal transfer, Weld bead profile, Processo de fabricação, Soldagem
Citação
GROETELAARS, Peter Jan. Influence of the weld parameters on metal transfer and weld bead profile in double wire MIG/MAG process. 2005. 155 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2005.02