Supervisor: Herr Dr. Ing. Frank Schreibe
Curso de Engenharia de Materiais, UFSC
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – UFSC
HOCHSCHULE NIEDERRHEIN - UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES
DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH
WILLICH, GERMANY (2017)
Resumo
Várias áreas industriais de alta relevância no cenário econômico de países emergentes, como extração de petróleo e gás, agricultura e mineração, dependem de técnicas de revestimento duro por soldagem conhecido como Hardfacing. Essa técnica consiste no depósito controlado de materiais com propriedades superiores, como dureza, sobre peças feitas em materiais com qualidade inferior nesses aspectos. Essa camada depositada busca aumentar a resistência à corrosão e, especialmente, ao desgaste abrasivo. Nesse trabalho, três diferentes tipos de arames tubulares com base em Ni, Co e Fe foram depositados por Flux-Cored Arc Welding (FCAW) no modo especial de corrente alternada (AC) usando uma fonte de soldagem OTC Welbee P400. Esse modo não usual, junto a outros processos considerados “frios”, como o Fronius CMT e Lincoln STT, é uma tendência na área de revestimento metálico, uma vez que permite altas taxas de deposição combinadas a baixo calor aportado na peça, característica vital no Hardfacing.
Esse trabalho buscou não somente a avaliação da eficácia do processo citado na aplicação de hardfacing em chapas e tubos, mas também a comparação do processo em relação aos outros processos “frios”: Fronius CMT e Lincoln STT. Para a comparação, o arame tubular escolhido foi o DURMAT FD 61, enquanto os outros arames foram testados apenas com AC MIG. Os resultados demonstraram alta possibilidade de sucesso em aplicações industriais na área de hardfacing. Com resultados expressivos de taxa de deposição na faixa de 8 kg/h com menos de 10% de diluição, o processo demonstrou-se tão eficaz quanto os sistemas de curto circuito controlado e ainda superior para taxas de deposição mais altas.
Palavras chave: GMAW, MIG/MAG, AC MIG/MAG, corrente alternada, AC, hardfacing, CMT, STT, cladding welding, flux-cored arc welding, revestimento duro
Abstract
Several relevant industrial areas of emerging countries’ economic scenario, like oil extraction, agriculture and mining, rely on the Hardfacing process to reach their process efficiency. The Hardfacing technique consists on controlled deposition of materials with superior properties, like hardness, over parts made of inferior materials quality in these aspects. This deposited layer seeks an increase in corrosion and, specially, abrasive wear resistance of the component. In this work, three typical hardfacing flux-cored wires of Ni, Co and Fe basis were deposited by Flux-Cored Arc Welding (FCAW) in the special variant mode of Alternating Current (AC) using an OTC Welbee P400 power source. This non-usual welding mode, can be compared with other state of art “cold processes”, like Fronius CMT and Lincoln STT, which are a tendency in the cladding area as an economical alternative to high-performance process like plasma transferred arc – powder (PTA-P), once it allows good deposition rates combined with low heat input, a vital aspect for cladding applications like hardfacing. This work aims not only the evaluation of the AC MIG efficacy in hardfacing applications, but, also to compare it with the other cold prosses like Fronius CMT. For the comparison, the flux-cored wire choose was the iron basis DURMAT FD 61, while the other wires were tested only with AC MIG. The results demonstrated high industrial success possibility in the hardfacing area. With outstanding results of deposition rates up to 8 kg/h with less than 10% of dilution, being as good ascontrolled short-circuit systems, and even better for higher deposition rates.
Keywords: GMAW, MIG/MAG, AC MIG/MAG, alternating current welding, hardfacing, CMT, STT, cladding welding, flux-cored arc welding.