Caracterização do Processo de Soldagem TIG com Alimentação de Arame Dinâmica em Alta Frequência

Orientador: Prof. Regis Henrique Gonçalves e Silva, Dr. Eng. 


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Resumo
Com a crescente demanda do mercado pela utilização de processos de soldagem com alta qualidade metalúrgica e elevada produtividade, tem-se uma procura cada vez maior por adaptações em modalidades do processo TIG convencional. Neste cenário, técnicas comercialmente utilizadas como pré-aquecimento de arame (Hot Wire) e alimentação de arame tangencial e dinâmica em baixa e em alta frequência buscam promover os benefícios de produtividade almejados, aliados com a qualidade metalúrgica e operacional já existente, e até mesmo reforçando essas características. Neste contexto, o presente trabalho abordou a comparação entre a alimentação dinâmica em alta frequência e alimentação contínua,
buscando compreender e avaliar suas particularidades. Para o estudo da adição de arame realizada em alta frequência foi utilizado o equipamento da empresa TIP TIG, para o qual promoveu-se uma ampla avaliação do comportamento mecânico de seu sistema de alimentação de arame. Utilizando-se de sistemas automáticos de movimentação de tocha de soldagem, bem como sistemas de filmagem de alta velocidade e câmeras termográficas, foram avaliadas: as consequências do posicionamento do arame em relação ao arco de soldagem; a utilização ou não do pré-aquecimento de arame; a forma de alimentação (dinâmica ou contínua); bem como, o tipo de transferência do material de adição (por ponte ou destacada).
Com isso, foram gerados subsídios para a escolha de parâmetros para aplicações em processos de soldagem, seja em revestimento, passe de raiz, passe de preenchimento ou passe de acabamento. Por fim, foi realizada uma caracterização de procedimentos semiautomáticos evidenciando a boa operacionalidade do processo com alimentação dinâmica de arame e em aplicação de preenchimento de chanfro de aço com liga de Inconel 625. De maneira geral, os resultados comprovam que as inovações do processo de soldagem TIG contribuem para uma maior facilidade de aplicação e uma maior qualidade nos procedimentos de soldagem.
Palavras-chave: TIG, TIP TIG, alimentação dinâmica de arame, alimentação dinâmica em alta frequência, Hot Wire, Cold Wire, soldagem de revestimento

 

Abstract
The increasing of the market’s demand surrounding high metallurgical quality and high productivity of welding process, comes along the need for the adaptations in terms of conventional GTAW process. In this scenario, techniques commercially used such as preheating wire, as known as Hot Wire, tangential wire feed and dynamic in high and low frequency wire feed, provide the productivity benefits targeted, along with the metallurgical and operational quality existing, even enhancing these characteristics. In this context, the present work addressed the comparison between the high frequency dynamic wire feed and the continuous wire feed, aiming to understand and evaluate its features. For the high frequency dynamic wire feed study was used the TIP TIG’s equipment in which was performed an extensive evaluation of mechanical behavior of its wire feed system. Using automated moving systems of welding torch, high-speed recording system and thermographic camera were evaluate: the impact of the wire positioning regarding the welding arc; the doubt in using or not the pre-heating wire feed; the type of wire feed (dynamic or continuous); also
the metal transfer type (bridge and drop transfer), putting together information necessary for choosing parameters for applications in the welding process, such as coating, root pass, filling pass, and cap pass. Finally, a characterization of semiautomatic procedures indicated good operability of the process with dynamic wire feeding and steal chamfer filling with Inconel 625 alloy application. Overall, the results shown that the innovations of the GTAW welding process contribute to an easier application and greater quality in the welding procedures.
Keywords: GTAW, TIP TIG, dynamic wire feed, high-frequency dynamic wire feed, Hot Wire, Cold Wire, cladding welding