Influência da Composição do Gás de Proteção na Formação de Sílica em Operações de Reparo Mecanizado Usando GMAW e Arame de Aço ER70S6


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Resumo
A soldagem de reparo é uma operação comumente realizada em superfícies que sofreram desgaste e perda de massa, comprometendo as propriedades mecânicas. Este artigo tem como objetivo explorar a influência da composição química do gás de proteção na formação de sílica nos cordões de solda. Para atingir esse objetivo, foram avaliadas três misturas gasosas: 8% de CO₂, 25% de CO₂ e 2% de O₂, todas balanceadas com argônio. Os experimentos concentraram-se na deposição de blocos com duas camadas de altura, utilizando o processo GMAW convencional e arame de aço ER70S6. Para a análise, foram comparadas as variáveis de soldagem e a formação de sílica por meio das filmagens de processo, inspeção visual, análise química, raio-X e macrografia. Os resultados indicam que o aumento da concentração de CO₂ tende a aumentar a presença de sílica nos flancos dos cordões. Por outro lado, a presença de O₂ tende a aglomerar as sílicas em ilhas. Sob as condições estudadas, a sílica pode gerar defeitos de irregularidade superficial, contudo, não foram verificados defeitos de inclusão de sílicas. Portanto, pode-se concluir que, dentre as misturas analisadas, a mistura com 8% de CO₂ teve desempenho superior, reduzindo a formação de sílica e os defeitos associados.
Palavras-chave: Soldagem de revestimento; Sílica; GMAW; Manufatura aditiva.

Abstract: Repair welding is a commonly performed operation on surfaces that have experienced wear and mass loss, compromising mechanical properties. This article aims to explore the influence the chemical composition of the shielding gas has on the formation of silica in weld beads. To achieve this goal, three gas mixtures were evaluated: 8% CO₂, 25% CO₂, and 2% O₂, all balanced with argon. The experiments focused on depositing blocks with two layers, using conventional GMAW process and ER70S6 steel wire. To assess the experiments, welding variables and silica formation were compared through process filming, visual inspection, chemical analysis, X-ray and macrography. The results indicate that an increase in CO₂ concentration tends to increase silica presence on the sides of the weld beads. Conversely, the presence of O₂ tends to cluster the silicon dioxide into islands. Under the studied conditions, silica may cause surface irregularity defects; however, no silica inclusion defects were observed. Therefore, it can be concluded that among the analyzed mixtures, the mixture with 8% CO₂ offers superior performance, reducing the formation of silica and associated defects.
Key-words: Cladding welding; Silica; GMAW; Additive manufacturing.

Referência:
ZANELLA, G. C.; GALEAZZI, D.; SILVA, R. H. G.; SCHWEDERSKY, M. B.. Influência da Composição do Gás de Proteção na Formação de Sílica em Operações de Reparo Mecanizado Usando GMAW e Arame de Aço ER70S6. XLVI CONSOLDA – Congresso Nacional de Soldagem. II CBMAdi – Congresso Brasileiro de Manufatura Aditiva. Uberlândia/MG, agosto de 2024