Estudo do processo MIG/MAG visando aplicações automatizadas para recuperação de estruturas degradadas por corrosão em locais de difícil acesso
Autora: Giulia Ciacci Zanella
Orientador: Prof. Mateus Barancelli Schwedersky, Dr. Eng.
Coorientador: Prof. Régis H.Gonçalves e Silva, Dr. Eng.
Data: 14/02/2025, 08:00 h
Resumo:
As estruturas offshore estão sujeitas à perda de espessura por corrosão, devido ao ambiente agressivo em que se encontram. A recuperação de superfícies e o preenchimento de cavidades geralmente são realizados manualmente por uma equipe de soldadores, o que apresenta diversos desafios técnicos e econômicos. Em busca de soluções mais eficientes, operações robotizadas têm sido exploradas. O processo MIG/MAG convencional destaca-se como uma opção promissora por sua robustez, baixo aporte térmico, elevada taxa de deposição de material e facilidade de automatização. No entanto, a irregularidade das superfícies e o posicionamento das áreas a serem reparadas nem sempre são compensados pela trajetória do braço robótico, gerando desafios adicionais, como a formação de respingos. Em aplicações remotas, esses fatores podem comprometer a qualidade da solda e até causar entupimento do bocal de gás. Além disso, a corrosão das superfícies dificulta a execução dos procedimentos de preparação e limpeza, devido às limitações de peso e capacidade dos sistemas robóticos. Para enfrentar essas questões, este estudo avaliou o desempenho do processo MIG/MAG, considerando a estabilidade do arco e a qualidade do cordão em diferentes níveis de oxidação superficial. Foram analisados ainda os efeitos do uso de arames com diferentes diâmetros, a dinâmica da corrente no curto-circuito e a influência de misturas gasosas com teores variados de CO₂ e O₂. Métodos específicos de cálculo das taxas de corrente ao longo do ciclo de soldagem foram aplicados para avaliar o impacto na estabilidade operacional. Os resultados indicaram que, apesar dos desafios envolvidos nos reparos remotos, o processo MIG/MAG convencional é eficaz para a deposição de material, especialmente quando a escolha da mistura gasosa e os parâmetros de soldagem são otimizados. Em superfícies degradadas, observou-se que impurezas reagem com o metal líquido e com o gás de proteção, formando óxidos de silício e manganês em maior quantidade do que em superfícies limpas. Esses óxidos comprometeram a aderência dos cordões, sendo os principais fatores de falha a formação de óxidos e a distância entre os cordões. A mistura com 25% de CO₂ foi identificada como a opção mais adequada para essa aplicação, devido à sua maior eficácia na eliminação de impurezas e no favorecimento da aderência entre cordões.