Estudo dos Limites Operacionais do Processo TIG Semiautomático com Variação do Ângulo de Injeção de Material (alimentação de arame) Viabilizada por um Bocal Especial


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Resumo
Este projeto foi proposto para viabilizar o estudo da alimentação de arame no processo de soldagem TIG, e assim, levantar dados sobre a angulação ótima entre o eletrodo e o ângulo de inserção do arame para a obtenção de um melhor resultado em termos de eficiência de fusão de material. Dado o proposto, o desafio foi criar um dispositivo capaz de alterar o ângulo de inserção de arame com um ajuste contínuo variando entre 10 e 30° relativo ao eletrodo de tungstênio. Por ser um conceito inovador, o projeto do bocal tem como modelo de referência o bocal do sistema TOPTIG/Air Liquide. Para a fixação do bocal foi utilizada uma tocha TIG automática o que facilitou a execução dos testes. Foi utilizado o eletrodo de tungstênio (W) com dopagem de 2% de lantânio (La), com diâmetro de 2,4 mm e com ângulo de afiação variado, conforme o ângulo de inserção do arame. Os ângulos de alimentação foram alterados de 10 a 30° com incremento de 5°. Como material de adição foi utilizado o aço carbono ER70S-6 de 1.0 mm de espessura. Para os testes, a velocidade de alimentação foi alterada progressivamente, a partir de 1,0 m/min, e foi monitorada o tipo de transferência metálica até que o processo se desestabilizasse. Os dados elétricos foram monitorados e os cordões foram avaliados sob o aspecto superficial e sua seção transversal foi avaliada via ensaio metalográfico. Os resultados apontaram para necessidades de melhorias no bocal de proteção. E, apesar da necessidade de um maior número de testes, foram determinados os limites operacionais para os ângulos avaliados.
Palavras-chave: ​Pipelines, Processo de União por Soldagem, Petróleo e Gás, Soldagem Mecanizada, Produtividade.

Abstract: ​This project was proposed to make feasible the study of wire feed in the TIG welding process, and thus, to acquire data on the optimum angulation between the electrode and the angle of insertion of the wire to obtain a better result in terms of fusion efficiency of material. Given the proposed, the challenge was to create a device capable of changing the angle of insertion of wire with a continuous adjustment varying between 10 and 30 ° relative to the tungsten electrode. Due its innovative concept, the nozzle design was based on the TOPTIG / Air Liquide system nozzle. For the fixation of the nozzle, an automatic TIG torch was used, which facilitated the execution of the tests. The tungsten (W) electrode was used with 2% lanthanum (La) doping, with a diameter of 2.4 mm and a varied grinding angle, according to the angle of insertion of the wire. The feed angles were changed from 10 to 30 ° with a 5 ° increase. The addition material was 1.0 mm thick ER70S-6 carbon steel. For the tests the feed rate was progressively changed, starting at 1.0 m / min, and the metal transfer type was monitored until the process became destabilized. The electrical data were monitored and the welds were evaluated under the surface aspect. Their cross section was evaluated through a metallographic test. The results pointed to the need for improvements in the protection nozzle. And, in spite of the need for a larger number of tests, the operational limits for the evaluated angles were determined.
Key-words: ​Pipelines, Welding Bonding Process, Oil and Gas, Machined Welding, Productivity.

Referência
ROSA, A. F.; DIRENE FILHO, H.; DALPIAZ, G.; SCHWEDERSKY, M. B.; SILVA, R. H. G.. Estudo dos Limites Operacionais do Processo TIG Semiautomático com Variação do Ângulo de Injeção de Material (alimentação de arame) Viabilizada por um Bocal Especial. XXXVIII CONSOLDA – Congresso Nacional de Soldagem, Setembro de 2018 - Uberlândia, MG, Brasil.