ANÁLISE DE CORDÕES DE SOLDA MIG/MAG COM POLARIDADE NEGATIVA PARA APLICAÇÕES DE REVESTIMENTO

ANÁLISE DE CORDÕES DE SOLDA MIG/MAG COM POLARIDADE NEGATIVA PARA APLICAÇÕES DE REVESTIMENTO

Eduado Dalmolin 1, Gabriel Moresco 1, Marieli Fernanda Faccin 1, Mateus Roberto Satiq1

1 Instituto Federal Catarinense – Campus Luzerna, Disciplina de Fabricação: Soldagem, [e-mail],  [e-mail], [e-mail], [e-mail].

Resumo

O objetivo deste trabalho é avaliar o uso de técnicas de tecimento no processo de soldagem MIG/MAG com polaridade direta para aplicações de revestimento, a partir da análise da geometria do cordão, aliado a uma maior produtividade proporcionada pelo uso da polaridade direta. Para isso foi realizado três testes de solda sobre chapa na posição plana, sendo o primeiro na polaridade CC+, o segundo na polaridade CC-, e o terceiro na polaridade CC-, sendo neste último utilizada a técnica de tecimento triangular feita com auxílio do TARTÍLOPE V2F, o qual também realizou a coleta de dados a uma frequência de 5 kHz. Utilizou-se no processo uma fonte digital Digi Plus A7, a qual foi programada para realizar soldagem no modo MIG/MAG com tensão constante. Foi utilizado como material de adição o ER70S-6 de 1,2mm de diâmetro, com um gás de proteção sendo a mistura de 85%Ar e 15%. Para os três testes pode-se identificar a transferência de metal por Curto Circuito. Foi possível obter certo grau de estabilidade para o Teste 3, utilizando uma velocidade de arame de 8,0 m/min, 54% maior em relação aos Testes 1 e 2, que foi utilizado 5,0 m/min, fazendo assim, com que um processo utilizando os parâmetros do Teste 3, tenha maior produtividade. O cordão resultante dos Testes 2 e 3 obtiveram uma menor penetração e menor diluição em relação ao do Teste 1, características positivas para uma aplicação de revestimento. O cordão do Teste 2 obteve baixa largura, característica negativa para aplicações de revestimento. No Teste 3, ao utilizar a técnica de tecimento triangular, foi obtido um cordão com boa largura, aproximadamente duas vezes maior que a largura obtida no Teste 2, baixa diluição e baixa penetração, fazendo com que o cordão do Teste 3 tenha boas características geométricas para ser utilizado em uma aplicação de revestimento.[pic 3]

Palavras-chaves: Polaridade direta; Soldagem de Revestimento; Soldagem MIG/MAG.

1. INTRODUÇÃO

O processo de soldagem MIG/MAG se baseia na formação do arco elétrico entre a peça e o eletrodo (metal de adição) continuamente alimentado. Forma-se então a poça de fusão que é protegida por um gás ou mistura de gases ativos ou inertes [1]. A Figura 1 representa o processo de soldagem MIG/MAG.

Figura 1 - Representação do processo MIG/MAG.

[pic 4]

Fonte: [2].

Normalmente o que mais se utiliza é o processo MIG/MAG convencional com polaridade inversa (CC+), com o eletrodo ligado ao polo positivo e a peça ao polo negativo [3].

A soldagem também pode ser realizada com polaridade direta (CC-), com o eletrodo ligado ao polo negativo e a peça ao polo positivo, o que resultará em um processo de soldagem com características diferentes do CC+. Entre os processos com mudança de polaridade é notável a diferença na transferência metálica, na taxa de fusão do arame-eletrodo e na geometria do cordão de solda resultante [4]. A Figura 2 apresenta algumas características para os processos de soldagem com CC+ e CC-.

Figura 2 - Características do processo na soldagem CC+ e CC-.

[pic 5]

Fonte: [5].

A soldagem em CC- é limitada geralmente à transferência globular, motivo pela qual é pouco usada na prática, isso porque o arco resultante é instável e os respingos produzidos são indesejáveis. A causas da instabilidade no processo é a força catódica  repulsiva  que atua  na  extremidade  fundida  do  elétrodo,  já  que  os  elétrons são emitidos do eletrodo e transferidos à superfície de trabalho [5].

A taxa de fusão é influenciada por vários parâmetros como corrente de soldagem, distância do bico de contato e peça, mas nenhum outro fator influencia mais esta característica do processo como a troca de polaridade de eletrodo. Para as mesmas condições, o uso de CC- implica em uma maior taxa de fusão. Este aumento pode ser vantajoso visto que em muitos casos a taxa de deposição está ligada de forma relevante à produtividade [6].

Em relação a geometria do cordão, a profundidade de penetração da zona fundida e a molhabilidade da junta realizada com MIG/MAG CC- é menor quando comparada a outra realizada com MIG/MAG CC+ nas mesmas condições, isso devido a menor energia de soldagem imposta a peça. Menor profundidade de penetração pode ser um aspecto indesejável na maioria das aplicações, onde há a necessidade de unir duas peças, não assegurando a continuidade física da junta, mas pode ser uma característica vantajosa na soldagem de revestimento, situação que se deseja menor penetração [4].

A principal diferença da soldagem de revestimento em relação às aplicações convencionais de soldagem diz respeito à geometria do cordão de solda. Na soldagem de revestimento o perfil geométrico desejado se resume a grandes larguras do cordão, altos reforços, baixas penetrações e baixos percentuais de diluição. A diluição é a razão entre a área fundida em relação a soma entre a área fundida e a área depositada [7]. O cálculo da diluição pode ser calculado pela Equação 1[8].

[pic 6]

A Figura 3 Apresenta as características geométricas de um cordão de solda.

Figura 3 - Características geométricas de um cordão de solda.

[pic 7]

Fonte: [8].

A obtenção do perfil geométrico característico é importante para que o processo permita recobrir a maior área possível com o menor número de passes, resultando em economias significativas de materiais e tempo. Assim, conseguir que o material depositado adquira a geometria desejada é um dos maiores desafios da soldagem de revestimento, o que consiste no ajuste adequado dos parâmetros do processo [7].

Para obter cordões de solda para revestimento com qualidade, maximizando a propriedade anticorrosiva do recobrimento, por exemplo,  e considerando o aspecto econômico do processo, para isso se sugere valores de diluição entre 10 e 15% [9]. Deve-se minimizar a diluição juntamente com a minimização da penetração e maximizando a altura e reforço do cordão de solda, dessa forma é possível garantir as vantagens do processo de soldagem no revestimento e preenchimento [10].