Mapeamento paramétrico da soldagem GMAW com arames de aço inoxidável ferrítico e austenítico

• Autor(a) principal: Amadeu das Dores Resende
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5LYA
• topic: Arames ferríticos; Soldagem MIG; Estabilidade; Engenharia metalúrgica; Arame; Engenharia de minas; Metalurgia de transformação

A utilização de arames de aços inoxidáveis ferríticos para soldagem MIG/MAG tem aumentado cada vez mais na indústria em substituição aos consumíveis austeníticos para a união de aços inoxidáveis ferríticos. Além do menor custo, tem-se verificado que as soldas obtidas apresentam uma qualidade tão boa, ou mesmo melhor, que aquelas obtidas com arames austeníticos. Como se trata de uma aplicação relativamente nova, um número reduzido de trabalhos sobre essa aplicação foi publicado, o que é um fator limitador de uma utilização mais intensa desses arames na indústria, particularmente em nosso país. Dentro deste escopo, o presente trabalho explora a aplicação desses arames na soldagem MIG de um arame inoxidável ferrítico estabilizado, com enfoque nas características operacionais do processo e em comparação com a soldagem com arames de aço austenítico. Dois arames de aço inoxidável ferrítico estabilizado, um ao titânio (430Ti) e outro ao nióbio (430LNb), e um austenítico (308LSi), de diâmetro nominal 1,00mm, foram utilizados em testes de soldagem em chapas de aço inoxidável ferrítico estabilizado ao titânio e nióbio (439) de 5,00mm de espessura. Primeiramente, os arames foram caracterizados em termos de qualidade superficial, composição química, propriedades mecânicas e elétricas. Nos testes de soldagem, a velocidade de alimentação foi variada de 2 a 12m/min e a tensão de soldagem entre 12 e 32V de modo a varrer todos os campos onde é possível se obter os três tipos principais de transferências (curto circuito, globular e aerossol). Utilizou-se o gás de proteção Ar2%O2 na vazão de 15L/min e distância bico de contato peça de 20mm. A corrente e a tensão foram monitoradas com sistema de aquisição e depois analisadas com a ajuda do programa SINAL, desenvolvido no LABSEND (UFMG). Os valores obtidos da corrente média de soldagem, os desvios padrão da corrente e da tensão e de parâmetros derivados dos sinais de tensão para caracterizar a transferência por curto circuito foram comparados para os três arames. Procurou-se caracterizar, assim, diferenças no processo de soldagem, inclusive a estabilidade operacional, associadas com os arames e tentou-se definir campos de predominância de cada tipo de transferência metálica em termos de tensão, velocidade de alimentação e arame usado. Os resultados foram verificados através de filmagem em alta velocidade. A soldagem com o arame 430Ti apresentou uma estabilidade inferior à soldagem com os arames 430LNb e 308LSi em todas as formas de transferência, apresentando desvios padrão de corrente mais altos. Apesar disto, com transferência por curto circuito, este arame parece operar com valores de tensão menores que os outros. O aspecto dos cordões de solda obtidos com o arame 430Ti apresentou uma qualidade inferior, com uma maior convexidade. Uma possível explicação para o pior desempenho do arame 430Ti é sua qualidade superficial significativamente inferior com uma rugosidade muito maior que poderia provocar agarramentos do arame no conduíte causando problemas de alimentação.