Estudo do rendimento de deposição de material na soldagem MIG/MAG em condições de transferencia metálica por curto-circuito forçado

Abstract

Resumo: Sendo o mais importante processo de soldagem de metais a soldagem a arco com arame contínuo e proteção gasosa apresenta, entre outras características, relativa facilidade para a sua automação e elevada taxa de deposição. Neste processo a transferência metálica mais utilizada é por curto circuito pois, produz uma poça de fusão pequena e de rápido resfriamento, sendo por isto adequada para chapas, soldagem fora de posição e passes de raiz. Neste tipo de transferência alguns problemas de respingos poderão ocorrer. Porém podem ser eficientemente controlados por modificações de indutância, que são normalmente colocadas em série com o circuito de soldagem, diminuindo assim a velocidade de estabelecimento do pico de corrente de curto circuito. Na prática, muitas vezes é utilizada a transferência metálica por curto circuito forçado, transferência por curto-circuito em altas correntes, para aumentar a produtividade ou a penetração do cordão de solda no processo. Esta opção, contudo, apresenta uma maior sensibilidade às variações de seus parâmetros operacionais e uma maior tendência à ocorrência de problemas de instabilidade, gerando maior quantidade de respingos. O objetivo desta dissertação será avaliar o rendimento real do material depositado, tendo como parâmetro de controle a Indutância, distância bico de contato peça e velocidade de alimentação de arame. Para tanto, serão feitos testes em chapas de aço de onde serão feitas medições do peso inicial, antes da solda, e o peso final, depois da solda, para o cálculo do rendimento. Também será feita a coleta dos respingos pra a análise fotográfica da distribuição de tamanho. Dispondo de ferramentas como equipamento de aquisição de dados, oscilogramas de tensão e corrente, dados estatísticos e fotografias com microscópio serão avaliados os rendimentos e os respingos de solda obtidos. Verificou-se que a estabilidade do arco do curto-circuito forçado, o rendimento do material depositado e o tamanho dos respingos gerados são influenciados pela indutância, distância bico de contato peça e velocidade de alimentação de arame. Estes resultados poderão facilitar o melhor entendimento do processo de soldagem a arco, principalmente para o método de curto-circuito forçado, quando se têm dificuldades de selecionar parâmetros para ajuste.

Abstract: The welding MIG/MAG, the most important process of welding metals the weld with arch with continuous wire and gaseous protection, presents, among other characteristics, relative easiness for it's own automation and a high deposition rate. In this process the metallic transfer used the most is short circuit because it produces a puddle of small fusion and of fast coldest, this way being appropriate for steel plates, out of position welding and root passes. In this kind of transfer some sparkling problems may occur, however, they can be efficiently controlled by inductance modifications which are usually placed in series with the welding circuit, this way reducing the speed of the short circuit's current pick establishment. In practice, a lot of times the metallic transfer by forced short circuit is used, the transfer by short circuit in average discharges, to increase the productivity or the welding penetration string in the process. This option, however, presents a larger sensivity to the variations of it's operational parameters and a larger tendency to the occurrence of instability problems generating a larger amount of sparkling. This paper's goal will be to evaluate the real peformance of the deposited material, having as a control parameter the Inductance, the distance contact beak part and speed of wire supplying. Having this goal, they were made tests on steel plates from where were made measurements of it's initial weight, before welding , and the final weight, after welding , for the performance's calculation. It was also made the collection of the sparkling for the photographic analysis of the size distribution. Having tools as data acquisition equipment, tension and current graphics, statistical data and microscope pictures, the peformance and the obtained welding was evalueted. It was verified that the stability of the forced short circuit's arch, the performance of the deposited material and the size of the generated sparkling are influenced by the inductance, by the distance between the contact beak part and speed of wire supplying. These results can facilitate the best understanding of the welding by arch process, mainly for the forced short circuit method when there are difficulties of selecting adjustment parameters.