Soldagem TIG de Elevada Produtividade: Influência dos Gases de Proteção na Velocidade Limite para Formação de Defeitos


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Resumo:
O processo TIG, em configurações tradicionais, apresenta problemas quando utilizado de maneira autógena com elevadas  corrente  e  velocidade  de  soldagem.  Nessa  condição  normalmente  ocorrem  defeitos  no  cordão, principalmente descontinuidades denominadas humping. Em estudo realizado no LABSOLDA, foram obtidas soldas de excelente qualidade com o processo TIG atingindo velocidades  de  1,5  m/min.  Essa  soldagem  utilizando  na  proteção  misturas  argônio–hidrogênio  possibilitou
velocidade  semelhante  ao  processo MIG/MAG  convencional,  com  a  vantagem  de  ser  realizada  sem material  de adição.
O  presente  trabalho  tem  o  objetivo  de  fornecer  subsídios  para  uma  nova  análise  da  formação  dos  defeitos  na soldagem TIG de elevada produtividade, já que a teoria baseada na pressão do arco não contempla totalmente o que tem sido observado na prática. Foram realizados ensaios com diferentes correntes utilizando argônio, hélio e misturas argônio–hidrogênio.
Os  resultados mostram  que  para  a mesma  corrente média,  à medida  que  a  quantidade  de H2  foi  aumentada, ocorreram também gradativos aumentos da potência, área fundida e eficiência de fusão. Existem fortes indícios que o mecanismo de formação de defeitos não depende somente da pressão do arco, mas sim do balanço entre pressão do arco e quantidade de metal fundido, que é dependente da eficiência de fusão proporcionada pelo gás utilizado.

Palavras-chave: Soldagem de elevada produtividade, TIG, Humping, Gases de proteção, Hidrogênio.
 
Abstract: Under usual configurations,  the TIG process presents problems when used as autogenously with high current and welding speed. In this condition defects in the weld bead usually occur, especially discontinuities called humping.
In a study conducted at LABSOLDA, welds with excellent quality were obtained using the TIG process reaching speeds  of  1.5  m/min.  Under  argon-hydrogen  shielding  gas  mixtures  welding  speed  similar  to  the  conventional MIG/MAG process was allowed, with the advantage of being performed without filler material.
The objective of this paper is to provide support for a new analysis of the defects formation in high productivity TIG  welding,  since  the  theory  based  on  the  arc  pressure  does  not  fully  contemplate  what  has  been  observed  in practice.  In  this  work,  tests  were  performed  with  different  currents  using  argon,  helium  and  argon-hydrogen mixtures.
The results show that for the same average current, as the amount of H2 was increased, there were also gradual increases in power, melted area and melting efficiency. There are strong indications  that the mechanism of defects formation depends not only on the arc pressure, but on the balance between arc pressure and the quantity of molten metal, which depend on the melting efficiency provided by the used gas.

Key-words: High productivity welding, TIG, Humping, Shielding gas, Hydrogen. 

Referência:
SCHWEDERSKY, M. B.; DUTRA, J. C. Soldagem TIG de Elevada Produtividade: Influência dos Gases de Proteção na Velocidade Limite para Formação de Defeitos. XXXVI CONSOLDA, Recife, Out. 2010.