Estudo e desenvolvimento da soldagem TIG com alimentação automática de arame frio na soldagem de raiz em tubos de aço API 5L grau A


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Resumo:
Devido ao grande emprego dos dutos, como meio de transporte de materiais em variados segmentos produtivos, como as indústrias de geração termoelétrica e as do petróleo e gás, procedimentos de soldagem mais produtivos são buscados, e a soldagem de raiz apresenta dificuldades de controle quando precisa ser praticada em variadas posições como é o caso da soldagem de topo em tubos. Neste sentido foi testada a variante do processo TIG conhecida por “cold wire”, ou seja, com alimentação automática do arame frio, podendo o mesmo ser introduzido radialmente ou tangencialmente, o que caracterizou duas técnicas distintas. Este estudo exigiu a adaptação de tochas, e o desenvolvimento de bancada para realizar a soldagem nas posições 1G, 5G e 6G. Com o objetivo de compreender o comportamento das variáveis processuais de mercado e obter parâmetros mais produtivos, foram realizadas soldas nas posições 1G, 5G e 6G, considerando maneiras diferentes de determinar a raiz da solda. Como resultados, destacamos que a melhoria da produtividade foi evidente quando, se utilizou a mistura de gás argônio com 5% de hidrogênio, porque possibilitou incrementar a velocidade de soldagem, quatro vezes a mais que o gás argônio de pureza comercial. Outro caminho adotado foi o de aumentar a face da raiz em o dobro da espessura de referência, reduzindo custos globais do procedimento. Constatamos ainda o bom acabamento na face da solda e na raiz da solda empregando-se freqüências de 0,24 até 5 Hz para a corrente pulsada. Procurou-se mostrar uma explicação para o transporte de metal através do arco TIG observado durante a soldagem, e atribuímos a ambos os métodos de introdução de arame condições e parâmetros para seu uso.

Palavras-chave: Procedimentos de Soldagem TIG; Soldagem de Raiz Orbital; Injeção Tangencial de Arame; Injeção Radial de Arame.

Abstract: Due to the large use of pipelines for transportation of materials in various production sectors such as thermoelectric power generation industries and oil and gas, welding procedures are sought more productive, and weld root control presents difficulties when it needs to be practiced in various positions such as the welding of the top tubes. In this sense we tested the variant of the TIG process known as "cold wire", i.e., with automatic feeding of the cold wire, the same can be introduced radially or tangentially, which featured two different techniques. This study required the adaptation of torches, and the development of bench to perform welding in positions 1G, 5G and 6G. In order to understand the behavior of the procedural parameters of the market and get more productive, welds were made at positions 1G, 5G and 6G, considering different ways to determine the root of the weld. As a result, we highlight the improvement in productivity was evident when we used a mixture of argon with 5% hydrogen, because it allowed me to increase the welding speed, four times longer than with pure argon. Another way was by the increase of the root in the face twice the thickness of reference, reducing overall costs of the procedure. We have also shown a good finish on the face of the weld root and weld employing frequencies of 0.24 to 5 Hz for the pulsed current. It is shown an explanation for the transport of metal across the arc observed during TIG welding, and assigned to both input methods and aspects of wire parameters for its use.

Keywords: TIG Welding Procedures, Root Orbital Welding, Tangential Wire Injection, Radial Wire Injection.

Referência:
RIBEIRO, J. C.; SILVA, R. G. H; DUTRA, J. C.. Estudo e desenvolvimento da soldagem TIG com alimentação automática de arame frio na soldagem de raiz em tubos de aço API 5L grau A. Congresso Nacional  de Soldagem: XXXVII CONSOLDA, Natal, 06 out. 2011.