Apresentação de tese de doutorado - Ivan O. Pigozzo

Os processos de soldagem desempenham um papel fundamental na indústria quando processos de fabricação são necessários para união de materiais, sobretudo metálicos. Dentre os processos de soldagem existentes, o processo TIG (Tungsten Inert Gas) se destaca pela qualidade dos cordões de solda e pela alta controlabilidade do arco elétrico. Ao longo dos anos, além de processos de soldagem, novas variantes de processos já consolidade têm sido desenvolvidas, ampliando as possibilidades de aplicação e atendendo as demandas por maior produtividade e qualidade. Entretanto, com forte apelo comercial, muitas dessas variantes são lançadas como soluções extraordinárias e pouco se conhece sobre os reais efeitos propostos. Neste contexto, nas últimas décadas foram lançadas no mercado as variantes do processo TIG denominadas TIPTIG e TOPTIG, caracterizadas pela oscilação do arame (alimentação dinâmica) e pelo baixo ângulo de inserção (inserção de topo) de arame respectivamente. Contudo, trabalhos técnicos que investigam essas variantes são escassos na literatura disponível. O presente trabalho tem como objetivo principal caracterizar o processo TIG conciliando ambas as variantes, isto é, alimentação dinâmica e inserção de topo, baseado nos eventos de transferência metálica bem como as influências dos parâmetros do processo sobre aspectos macro e microestruturais dos cordões. Para tanto, métodos de monitoramento fundamentados na aquisição de sinais elétricos, sobretudo a tensão entre arame e eletrodo, bem como filmagens em alta velocidade e termografia infravermelha foram empregados. Os principais resultados obtidos indicam que a alimentação dinâmica melhora a estabilidade do processo, sobretudo em frequências mais elevadas. Ademais, a variação dos parâmetros de alimentação de arame tem forte influências sobre a geometria dos cordões visto a alteração das variáveis tais como mergulho do arame, recuo em ponte, tempo em ponte etc. Para maiores correntes de soldagem, neste caso 180 e 250 A, os efeitos foram mais acentuados que para o menor nível de corrente utilizado (110 A). Além da geometria, o aumento da frequência apresentou cordões com microestrutura mais refinada que, por sua vez, apresentaram maiores microdureza. Ainda, as filmagens termográficas sugerem que a alimentação dinâmica tem forte influências sobre a termodinâmica da poça, aumentando as trocas convectivas com a peça e reduzindo os tempos de solidificação. Outro aspecto investigado foi a posição relativa de inserção do arame e os resultados mostraram que a inserção de topo, embora permita a execução procedimentos omnidirecionais, apresentou grande variação na geometria dos corões para as diferentes posições. Além de corrente constante, o método proposto para sincronia entre corrente pulsada e alimentação dinâmica se mostrou eficaz para frequências de até 12 Hz e a técnica sincronizada no pulso apresentou melhores resultados voltados para revestimento do que a técnica de sincronismo na base. Por fim, em experimentos de revestimentos duro, verificou que a alimentação dinâmica favorece a dispersão de carbonetos, aumentando a resistência à abrasão dos cordões. Em conclusão, este trabalho apresenta contribuições significativas para a compreensão e controle dos eventos relacionados a transferência metálica no processo TIG com alimentação dinâmica de arame, possibilitando novas frentes de aplicações e viabilizando novas variantes tecnológicas ao processo.