Estudo da influência da adição de arame frio no processo de soldagem ao arco submerso com dois arames energizados: aspectos operacionais e metalúrgicos

• Autor(a) principal: Moara Marques de Castro
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B4RK38
• topic: Múltiplos arames; Taxa de deposição; Morfologia do cordão; Zona termicamente afetada; Ciclo térmico; Soldagem ICETM; Engenharia metalúrgica; Arame; Arco de soldagem submersa; Metalurgia de transformação

A soldagem ao arco submerso é um processo mecanizado de alta produtividade comumente empregada na fabricação de grandes estruturas metálicas. Para atender a crescente demanda da indústria, modificações na operação convencional desse processo estão sendo cada vez mais empregadas, a fim de aumentar ainda mais sua capacidade de produção. O presente trabalho aborda uma dessas variações, que permite aumentar a taxa de deposição sem aumentar o consumo de energia através da introdução de um arame frio (isolado eletricamente) entre dois arames energizados pela mesma fonte. Essa configuração foi empregada na soldagem de chapas de aço carbono, com correntes entre 700 e 900 A e razão entre as velocidades de alimentação dos arames frio e quentes variando de 0 a 1. Os testes foram realizados com o objetivo de avaliar a influência da adição do arame frio na morfologia do cordão, nas características metalúrgicas da solda e na operacionalidade do processo. Os sinais elétricos dos testes experimentais foram monitorados para analisar a estabilidade do processo à medida que a participação de arame frio aumenta. As juntas foram caracterizadas por ensaio de dureza e metalografia do metal base não transformado (cuja composição química foi verificada) até a zona fundida. Foram realizadas análises microestruturais para estimar o ciclo térmico proveniente da soldagem. Um modelo matemático do fluxo de calor baseado nas equações de Rosenthal foi adaptado para as condições experimentais desse trabalho, a fim de estimar o efeito térmico da adição de arame frio no processo. Os resultados experimentais sugerem que a adição de arame frio provoca um abaixamento da temperatura da poça de fusão, pois ele utiliza parte do calor do sistema para se aquecer e fundir. O modelo teórico, no entanto, não contabiliza a energia absorvida pelo arame frio que retorna ao sistema, superestimando o seu efeito. Os testes de soldagem realizados mostram que o aumento da participação de arame frio na solda resulta em cordões com maior reforço, e menor diluição, sem influenciar significativamente na penetração e largura do cordão. O aporte térmico é mantido inalterado. Para a configuração usada do equipamento, a introdução do arame frio entre os energizados reduz a velocidade de alimentação dos mesmos, sugerindo uma possível influência deste na capacidade de fusão dos arames pelo arco.