Orientador: Prof. Dr. Régis Henrique Gonçalves e Silva
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RESUMO
Novos procedimentos e aplicações em soldagem são largamente desenvolvidos de forma a atender à crescente demanda em produtividade e qualidade almejada pelas empresas, mantendo os custos de fabricação o mais baixo possíveis. Diante disso, uma diversidade de processos e técnicas de soldagem estão disponíveis hoje no mercado, cada qual dedicada cada vez a aplicações mais específicas. Devido as particularidades na gama de aplicação de cada processo individual, surgiram os processos híbridos, que são aqueles que buscam aliar duas técnicas de soldagem diferentes simultaneamente, de forma a aliar as vantagens de ambas e originar um novo tipo de procedimento. Nesse contexto, surgiu o processo híbrido Plasma-MIG, que em suas diversas variações, tem como prerrogativa aliar a capacidade de impor ener-gia do plasma de forma independente ao material de adição, com a capacidade do processo MIG de preenchimento da junta. Dada a escassa bibliografia sobre o processo, em especial, da versão Plasma-MIG Serial, esse trabalho tem como objeto principal investigar e caracterizar esse pro-cesso a fim de se criar uma base tecnológica de dados que permita dar suporte a futuras aplica-ções e desenvolvimentos do mesmo, explorando seus mecanismos de funcionamento e suas potencialidades. Para isso, este tralho usou como principais recursos a filmagem de alta veloci-dade e a monitoração de alta frequência dos sinais elétricos do processo. O comportamento físico dos arcos elétricos foi explorado, bem como sua hibridização e as implicações na poça de fusão. Além disso, foi explorado o comportamento do processo perante diferentes parame-trizações para ambos os arcos, principalmente na parte plasma. Os resultados mostraram diver-sas peculiaridades oriundas da hibridização dos arcos, tal como o desvio resultante nos arcos em decorrência das forças magnéticas atuantes no sistema, e em que situações esse é mais ou menos relevante para o processo. Os dados apresentados também sugeriram fortemente que para diversos tipos de parametrização houve o acoplamento elétrico entre os arcos, ocorrendo a passagem de corrente entre tochas, fato que se mostrou indesejável para soldagem. Também foi possível identificar os tipos de transferência metálica predominantes, assim como o impacto dos parâmetros impostos no processo Plasma sobre a geometria do cordão de solda. Por fim, o processo foi aplicado na soldagem circunferencial de tubo de ½”, cujo resultado foi de acordo com o almejado para o trabalho.
Palavras-chave: PLASMA-MIG. Super-MIG. Física da soldagem. Soldagem de chapa es-pessa. Produtividade. Soldagem Híbrida.
ABSTRACT
New welding procedures and applications are often developed in order to attend the increasing demand of productivity and quality, keeping lower costs. Therefore, a diversity of welding procedures and techniques are available in the market, each devoted to specific appli-cations. In this scenario has raised the hybrid procedures, in which seek to ally the advantages of each specific technique to build a new whole procedure. On this context, has come the hybrid Plasma-MIG welding procedures, which in its various forms, tries to ally the power input avail-able in the plasma with the MIG bridging capability. Given the short data on this procedure this work aims to investigate and characterize it, in order to create a technologic database that backs up futures developments and applications on this procedures, exploring its functionalities and possibilities. Thus, this work took as primary resource the use of high speed filming and high frequency electric data acquisition. The behavior of the electric arcs were widely explored, as well as the hybridization between arcs and its effects in the welding pool, Hence, the behavior of the procedure were explored under different parametrization for both arcs, but mostly the plasma. Results showed several peculiarities arising from the arc hybridization, such as the arc deviation due the acting magnetic forces, and which cases it affects most the procedure. Data also suggested there may be an arc coupling between arcs which allows current transfer between power sources, being undesired for the weld. In addition, it was possible to identify the pre-dominant metallic transfers during the hybrid process, and the impact of the plasma parameters on the weld bead geometry and defects. As the end, the process was applied in a circumferential welding of a ½” circumferential pipe, which showed good results accordingly expected.
Keywords: PLASMA-GMAW. Super-MIG. Welding physics. Thick plate welding. Productiv-ity. Hybrid Welding.
REFERÊNCIA
ZANINI, Junior Bonetti. Investigação e Prospecções para o Processo de Soldagem Híbrida Plasma-MIG Serial. 2020. 135p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2020.