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6 Revista da Soldagem 1. que é a sigla GMAW e o que tem isso a ver com MIG-MAG? GMAW é a sigla internacional que significa “gas metal arc welding”, ou seja Soldagem a Arco com Proteção Gasosa e Eletrodo Metálico. MIG-MAG são as abreviaturas de “ Metal I nert Gas” e “ Metal Active Gas”, como este processo ficou conhecido antes de receber uma sigla internacional. MIG se refere ao processo cuja proteção é realizada com gases inertes e é utilizado na soldagem de materias não ferrosos como alumínio e suas ligas, cobre, níquel, entre outras; enquanto MAG, que é o processo usual na soldagem de materiais ferrosos como aços ao carbono e aços baixa liga entre outros, se refere ao processo com proteção por gases ativos. Hoje, com as misturas gasosas contendo os mais variados teores de gases ativos e inertes seria até difícil dizer quando é MIG ou quando é MAG mas pode-se afirmar que a partir do momento em que se adiciona no gás inerte qualquer % de um gás que promova alterações químicas ou metalúrgica do metal de solda, a mistura é considerada ativa. Os principais gases de proteção utilizados em soldagem são: Gases Inativos (inertes): Argônio e Hélio Gases Ativos Oxidantes: Oxigênio, Dióxido de Carbono Gases Ativos Redutores: Hidrogênio Gases Ativos parcialmente reativos: Nitrogênio (o Nitrogênio pode ser considerado como reativo sob certas condições. Depois dos gases chamados nobre (Argônio, Hélio), o Nitrogênio é o mais inativo dos elementos conhecidos e é particularmente estável, em sua forma molecular (N 2 ). O ideal é denominar o processo pela sigla internacional GMAW. A sigla GMAW também é utilizada para identificar o processo que utiliza arame de alma metálica (Metal Cored), também conhecido como MCAW, que tem a forma de um arame tubular mas cujo interior é preenchido com pó metálico (principalmente pó de ferro) que se incorpora ao metal de solda. Algumas pessoas confundem o Processo GMAW com o FCAW (Flux Cored Arc Welding) ou arame tubular porém este último, que apresenta fluxo no seu interior, possui características operacionais totalmente distintas do GMAW e tem especificações próprias. 2. Por que é considerado fácil soldar com este processo? Porque este processo tem uma característica de AUTO-AJUSTE do arco e, através de diferentes tipos de transferência metálica , permite a soldagem com uma grande variedade de parâmetros e de técnicas de soldagem . O eletrodo - que é o próprio arame sólido ou tubular com alma metálica - é alimentado com uma velocidade constante e ajustável podendo soldar com correntes que variam entre 50 A e 600 A e tensões entre 13V e 38 V, ou seja é possível soldar com praticamente qualquer parâmetro, mas segundo transferências metálicas diferentes, sendo que algumas podem não ser exatamente as recomendáveis para a aplicação específica. 3. Então é por isso que seu uso sem conhecimento pode ser desastroso? Sim, muitas pessoas apresentam este processo no mercado como simples de operar e de fácil aprendizado sem entrar nos detalhes operacionais específicos da aplicação na qual será utilizado, e sem dar o devido treinamento aos soldadores. Muitas vezes durante a qualificação do procedimento é desenvolvido todo um trabalho para determinar parâmetros e condições ideais para garantir uma determinada característica que dê a necessária fusão com o mínimo aporte de calor, e na hora da soldagem de produção podem estar sendo utilizados parâmetros de tensão e corrente diferentes daqueles estudados ou eventualmente um stickout incorreto, ou mesmo uma troca no gás de proteção ou no diâmetro do arame, causando desde descontinuidades não detectáveis pelas técnicas usuais de inspeção não-destrutiva, o que é desastroso; até excesso de respingos que podem gerar A SOLDAGEM GMAW (OU MIG-MAG) A suposta facilidade operacional da soldagem pelo processo GMAW (MIG-MAG) pode sugerir que este seja um processo que requeira poucos cuidados, mas quando se começa a entender seus mecanismos e variáveis é que se percebe como a falta de conhecimento específico pode ser desastrosa em diversas aplicações, principalmente aquelas onde são exigidos requisitos especiais, de maior responsabilidade. Este artigo, que traz informações compiladas da literatura básica e de normas técnicas, com a revisão de especialistas da área, e procura esclarecer um pouco mais sobre o processo, principalmente para pessoas leigas e para os profissionais que já descobriram a facilidade de utilizá-lo, mas que ainda não se deram conta dos cuidados necessários para utilizá-lo corretamente.

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6 Revista da Soldagem

1. que é a sigla GMAW e o que tem isso a ver comMIG-MAG?

GMAW é a sigla internacional que significa “gas metalarc welding”, ou seja Soldagem a Arco com ProteçãoGasosa e Eletrodo Metálico. MIG-MAG são asabreviaturas de “Metal Inert Gas” e “Metal Active Gas”,como este processo ficou conhecido antes de receber umasigla internacional.

MIG se refere ao processo cuja proteção é realizadacom gases inertes e é utilizado na soldagem de materias nãoferrosos como alumínio e suas ligas, cobre, níquel, entre outras;enquanto MAG, que é o processo usual na soldagem demateriais ferrosos como aços ao carbono e aços baixa ligaentre outros, se refere ao processo com proteção por gasesativos.

Hoje, com as misturas gasosas contendo os maisvariados teores de gases ativos e inertes seria até difícil dizerquando é MIG ou quando é MAG mas pode-se afirmar que apartir do momento em que se adiciona no gás inerte qualquer% de um gás que promova alterações químicas ou metalúrgicado metal de solda, a mistura é considerada ativa. Os principais gases de proteção utilizados em soldagem são:• Gases Inativos (inertes): Argônio e Hélio• Gases Ativos Oxidantes: Oxigênio, Dióxido de Carbono• Gases Ativos Redutores: Hidrogênio• Gases Ativos parcialmente reativos: Nitrogênio (o

Nitrogênio pode ser considerado como reativo sob certascondições. Depois dos gases chamados nobre (Argônio,Hélio), o Nitrogênio é o mais inativo dos elementosconhecidos e é particularmente estável, em sua formamolecular (N2).

O ideal é denominar o processo pela sigla internacional GMAW.A sigla GMAW também é utilizada para identificar o

processo que utiliza arame de alma metálica (Metal Cored),também conhecido como MCAW, que tem a forma de umarame tubular mas cujo interior é preenchido com pó metálico

(principalmente pó de ferro) que se incorpora ao metal desolda. Algumas pessoas confundem o Processo GMAWcom o FCAW (Flux Cored Arc Welding) ou arame tubularporém este último, que apresenta fluxo no seu interior, possuicaracterísticas operacionais totalmente distintas do GMAWe tem especificações próprias.2. Por que é considerado fácil soldar com esteprocesso?

Porque este processo tem uma característica deAUTO-AJUSTE do arco e, através de diferentes tipos detransferência metálica, permite a soldagem com uma grandevariedade de parâmetros e de técnicas de soldagem .

O eletrodo - que é o próprio arame sólido ou tubularcom alma metálica - é alimentado com uma velocidadeconstante e ajustável podendo soldar com correntes quevariam entre 50 A e 600 A e tensões entre 13V e 38 V, ouseja é possível soldar com praticamente qualquer parâmetro,mas segundo transferências metálicas diferentes, sendo quealgumas podem não ser exatamente as recomendáveis paraa aplicação específica.3. Então é por isso que seu uso sem conhecimento

pode ser desastroso?Sim, muitas pessoas apresentam este processo no

mercado como simples de operar e de fácil aprendizado sementrar nos detalhes operacionais específicos da aplicação naqual será utilizado, e sem dar o devido treinamento aossoldadores.

Muitas vezes durante a qualificação do procedimentoé desenvolvido todo um trabalho para determinar parâmetrose condições ideais para garantir uma determinadacaracterística que dê a necessária fusão com o mínimo aportede calor, e na hora da soldagem de produção podem estarsendo utilizados parâmetros de tensão e corrente diferentesdaqueles estudados ou eventualmente um stickout incorreto,ou mesmo uma troca no gás de proteção ou no diâmetro doarame, causando desde descontinuidades não detectáveispelas técnicas usuais de inspeção não-destrutiva, o que édesastroso; até excesso de respingos que podem gerar

A SOLDAGEM GMAW (OU MIG-MAG)

A suposta facilidade operacional da soldagem pelo processo GMAW (MIG-MAG) pode sugerirque este seja um processo que requeira poucos cuidados, mas quando se começa a entender seus

mecanismos e variáveis é que se percebe como a falta de conhecimento específico pode ser desastrosa em diversasaplicações, principalmente aquelas onde são exigidos requisitos especiais, de maior responsabilidade.

Este artigo, que traz informações compiladas da literatura básica e de normas técnicas, com a revisão deespecialistas da área, e procura esclarecer um pouco mais sobre o processo, principalmente para pessoas leigas epara os profissionais que já descobriram a facilidade de utilizá-lo, mas que ainda não se deram conta dos cuidadosnecessários para utilizá-lo corretamente.

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operações e custos extras para removê-los.Processos considerados menos complexos, como o

Eletrodo Revestido por exemplo, somente permitem asoldagem dentro de uma pequena faixa da corrente (paracada diâmetro da vareta) sendo que a tensão é ajustada pelascaracterísticas da fonte e controlada pelo soldador. Caso seutilize um parâmetro errado o eletrodo adere no metal debase ou o revestimento queima/calcina, sendo portantorelativamente fácil identificar quando o parâmetro não estácorreto.4. Quais são as transferência metálicas no Processo

GMAW?No Processo GMAW, a deposição do metal de solda

é realizada via transferência de “gotas” de metal através dacoluna do arco, sendo que o tamanho, forma e freqüênciadesta deposição caracteriza um determinado tipo deTRANSFERÊNCIA METÁLICA.

Existem 3 tipos básicos de transferência metálicaquando se utiliza um equipamento convencional:

• Transferência Curto-circuito (figura 1)Pequenas gotas de tamanho próximo ao do

diâmetro do arame, destacadas no contato, em curtocircuito, do arame com a peça. Caracterizada pelabaixa corrente e baixa tensão, é uma transferênciamuito utilizada em chapas finas, soldas fora de posiçãoou na soldagem de passe raiz em juntas tubulares.Usualmente limitada para arames de até 1,2 mm dediâmetro. Para se obter uma transferência em CurtoCircuito estável e controlável é necessário utilizaro gás adequado (quadro 1) e ter um equipamento comcaracterísticas apropriadas ;

• Transferência Spray (figura 2)Grande quantidade de gotas com

dimensões menores que o diâmetro doarame e projetadas através da coluna doarco em alta velocidade e com baixo volume de respingos..Estas gotas são depositadas com alta energia (alta corrente ealta tensão conforme o diâmetro do arame) e fazem com quea poça de fusão seja bastante fluida e o processo somentepossa ser utilizado na posição plana e horizontal, geralmenteem metal de base de espessuras superiores a 3mm ou emenchimento de juntas. Também neste tipo de transferência éimportante utilizar a mistura de gás correta (quadro 2) e umequipamento com potência e características que tolerem estetipo de transferência;• Transferência Globular

Está localizada entre a de Curto Circuito e a de Spray(opera com Tensão e Corrente de Arco intermediaria asmesmas )e se caracteriza pela deposição de gotas comdimensões maiores que o diâmetro do arame e elevado nívelde respingos devido a transferência das mesmas através dacoluna do arco ocasionar curtos circuitos eventuais e o arconão ser considerado estável. Este é o tipo de transferênciaque pode ser muito perigoso e dependendo da regulagem dosparâmetros Tensão e Corrente e do tipo de Gás utilizado podenão ter uma energia de arco e de gota suficientemente altos oque ocasiona dificuldades para fundir o metal de base podendocausar defeito conhecido como COLAGEM ou falta de fusão.Somente é possível soldar nas posições Plana e Horizontalcom a transferência Globular.

É importante salientar que cada transferência temcaracterísticas e aplicabilidade próprias, que dependem

Imagens cedidas pela AGA.

Fig.2 - Tranferência Spray.Fig. 1 - Tranferência Curto-Circuito.

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fundamentalmente dos ajustes adequadosda tensão e da corrente, do tipo do gás deproteção, entre outras variáveis relativas aoequipamento, e mesmo externas. Istosignifica que o não conhecimento das

características operacionais do processo GMAW pode colocarem risco a qualidade da junta e do componente.

O gráfico 1 ilustra a relação Tensão x Corrente,posicionando os tipos de transferência metálica utilizandoequipamento GMAW convencional, para diferentes bitolasde arame de aço ao carbono (mistura Argônio + CO2) ondepode se verificar a dependência entre variáveis para se atingiruma transferência metálica estável.

Os gráficos de 2 a 5 apresentam os valores decorrentes tipicamente utilizados para aços ao carbono, açosinoxidáveis, ligas de alumínio e ligas de cobre em função dasbitolas de arame, utilizando gás de proteção.5. E o que significa a transferência pulsada?

A Transferência Pulsada somente é possível quandoo equipamento (Fonte e Alimentador de Arame ) possuirecursos para tal sendo que obrigatoriamente a fonte tem queser do tipo Inversor para se obter as vantagens destatransferência. É uma transferência distinta das demais poisquem controla ou determina as dimensões da gota e freqüência

de projeção das mesma através da coluna do arco é oequipamento de solda. A transferência ocorre como no arcoSpray mas a freqüência com que uma gota é destacada doarame e projetada é feita por programas pré-instalados noequipamento e desenvolvidos pelo fabricante do mesmo. OArco Pulsado, como é conhecido, caracteriza-se basicamentepor apresentar dois níveis da Corrente de Solda. Um nívelbaixo, conhecido como Corrente de Base que tem comofinalidade manter o arco e gerar aquecimento do arame e,um nível alto, conhecido como Corrente de Pico que geraenergia suficiente para destacar a gota da extremidade doarame e projetá-la através da coluna do arco.

Existem poucas limitações para este tipo detransferência sendo possível soldar em todas as posições eespessuras., mas é sempre importante ajustar as condiçõesde soldagem à aplicação e não esquecer que as misturas deproteção gasosa utilizam normalmente pequena percentagemde gases ativos, principalmente em se tratando de empresasque não utilizam cilindros e sim linhas de gases.

Alguns equipamentos permitem que o usuário acesseo programa de forma a adequar os parâmetros de pulso auma aplicação específica, a um tipo diferente do gás, oudiâmetro de arame, não presentes nos programas originais doequipamento, e é importante que o usuário avalie, antes de

Quadro 1 - Gases Recomendados para Transferência em Curto Circuito

Fonte AWS.

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adquirir o equipamento, se sua aplicação exigirá, hoje ou nofuturo, o uso de programas especiais.

Idealmente, o equipamento deve ter controle sinérgico,o que significa que para um programa pré-determinado, aoser modificada a velocidade de alimentação do arame (que éa própria corrente) também se modificam automaticamentetodos os demais parâmetros segundo a curva chamadasinérgica. Os equipamentos que possibilitam soldar com arcopulsado têm um custo superior comparativamente aoschamados convencionais, mas oferecem maior flexibilidade

Quadro 2 - Gases Recomendados para Transferência em Spray

Fonte AWS.

operacional e recursos.6. Quais as limitações impostas pelos

equipamentos?Cada tipo de transferência

metálica tem sua própria característica e aplicabilidade e énecessário conhecer bem a aplicação e o tipo de transferênciadesejada para selecionar equipamentos com recursos quegarantam a operacionalidade.

Alguns exemplos de equipamentos específicos estãoapresentados ao final.

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Gráfico 1 - Gráfico Tensão x Corrente

Gráficos de 2 a 5 - Correntes de Soldagem x Velocidade de Arame.

Fonte ESAB.

Fonte AWS.

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O equipamento deve ser capaz de oferecer anecessária energia e estabilidade de arco, podendo serconvencional ou pulsado. Muitas vezes mudar de processo,pelo arame tubular por exemplo, pode ser uma soluçãoprincipalmente quando é necessário soldar fora de posição.Uma outra opção para soldagem na vertical pode ser o aramede alma metálica sem esquecer da correta regulagem dacorrente e tensão do arco.7. Quais são as variáveis que afetam o tipo de

transferência metálica?São diversas as variáveis que permitem se obter uma

determinada transferência metálica e no caso do arco pulsadodeve se utilizar um equipamento para esta finalidade, idealmentefonte inversora com alimentador de arame sinérgico.

As principais variáveis são:• Intensidade da Corrente (Velocidade de Alimentação do

Arame )• Tensão do Arco• Diâmetro do Arame• Stickout• Tipo de Gás• Indutância (muito importante para o Curto Circuito )• Característica estática da Fonte de Energia• Característica dinâmica da Fonte de Energia

Existe uma inter-dependência entre estas variáveis massempre uma delas terá maior efeito sobre a outra. Por exemplo,a Indutância tem efeito 100% no Curto Circuito mas nenhumna transferência Spray. Já, uma máquina com umacaracterística estática de Tensão Constante Plana, pode serótima para Spray e ter comportamento ruim em Curto Circuito.8. E os gases de proteção, como selecioná-los?

Ao se fazer uma escolha de um gás de proteção paraa soldagem GMAW deve-se considerar o tipo metal base, otipo de transferência do metal, a velocidade de soldagem, aespessura da chapa, a necessidade de penetração, o tipo deacabamento e o requisito de geometria do cordão; sendo queo efeito do gás de proteção depende de uma série de fatores,incluindo o peso específico do gás, a vazão, o tipo de junta, odiâmetro do bocal, o comprimento do arco, a distância doarame à peça, o uso de posicionadores e a superfície da peça.Quanto ao tipo de transferência é importante mencionar queo CO2 somente permite transferências Curto Circuito eGlobular mas não Spray. Já para se obter uma transferênciaSpray adequada, usa-se mistura de Gás com no mínimo 88%de Argônio e restante de CO2 ou outra combinação quecombine o Argônio com outros gases. .

Não esquecer que para que o efeito do gás de proteçãoseja o desejado, o fluxo deverá ser ajustado corretamente.(veja nos quadros 1 e 2 as tabelas de aplicação de gases de

proteção, com transferência em spray ecurto-circuito).9. Por que se utilizam misturas

gasosas constituídas por diversosgases?

Trabalhando com misturas é possível obter melhoriade qualidade, uma vez que as propriedades mecânicas sãomuito influenciadas pelo gás de proteção. As inclusões deóxidos são menores e pode-se obter estrutura refinada namicroestrutura. Também é possível reduzir respingos e escóriassuperficiais, garantindo melhor aparência de cordão.Trabalhando com misturas é possível aumentar a velocidadede soldagem e a produtividade. Isto ocorre devido a umamenor tensão superficial da poça de fusão. Ao mesmo tempo,a produtividade também aumenta devido à redução dosrespingos aderentes e menor formação de óxidos superficiais.10. Como a espessura a ser soldada influencia na

escolha do gás de proteção?O gás de proteção é determinante na velocidade de

soldagem e no perfil de penetração, além de influenciar noaporte térmico.11. Como o gás de proteção influencia no aporte

térmico?O Plasma, que também é chamado de o quarto

estado da matéria, é o gás dissociado e ionizado, criadoquando o arco se estabelece entre os pólos positivo enegativo. O gás é eletricamente condutor neste estadopois contém portadores de carga. O Plasma e suasfunções são influenciados pelas propriedades físicasdo gás, tais como energia de dissociação; energia deionização e sua dependência da temperatura;condutividade elétrica e sua dependência de temperatura.

Dissociação: significa a quebra de um gás multi-atômico (molecular) em seus componentes atômicos(O2⇔ 2 O) A energia necessária para este processo étomada do arco. Quando dissociado ou ionizado, o gás,encontrando a peça de trabalho, se resfria e arecombinação ocorre. Isto significa que o Plasma retornaao seu estado de gás e as energias de inonização e/ oudissociação são liberadas e transferidas à peça de trabalho. Atransferência de energia é consideravelmente maiorem gases multiatômicos do que em gases monoatômicoscom a mesma temperatura.Ionização: significa a divisão do átomo ou molécula em íonse elétrons (portadores de carga positiva e negativa), porexemplo: Ar ⇔ Ar+ + e-. A energia necessária para ionizaçãoé retirada do arco.

Um gás com alta energia de ionização e/ ou altacondutividade térmica confere uma alta voltagem aoarco e um alto conteúdo de energia. Todavia, uma grandedemanda de energia é requerida para ignitar o arco quandocorrente é utilizada, ou reignitar o arco, no caso de correntealternada. Tais dificuldades são manifestadas porinstabilidade do arco.

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Parâmetros típicos de soldagem.

Fonte AWS.

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Gases com baixa energia de ionização e/ou baixa condutividadetérmica como o Argônio, por exemplo, não apresentam estasdificuldades. O Argônio oferece, portanto, fácil abertura earco estável.

A condutividade térmica é relacionada com aenergia de dissociação e ionização e afeta a concentração edistribuição da temperatura do arco. Um gás com altacondutividade térmica como Hélio ou Dióxido deCarbono conduz, grandemente, o calor na direçãoradial, fornecendo um arco direto com penetraçãouniforme como resultado. O Argônio, por outro lado, possui

baixa condutividade térmica. O calor nãose espalha radialmente no arco, gerandouma coluna estreita no arco plasma no qualo metal é transferido. Isto resulta em umapenetração com configuração dedicular.12. E quanto aos arames de solda para esteprocesso?

Como mencionado anteriormente os arames podemser sólidos, em bitolas que variam entre 0,6 e 1,6 mm, sendo amais utilizada de 1,2 mm ou tubulares com alma metálicacom bitolas de 0,9 a 2,4 mm.

Quadro 3 - Tipos de eletrodos recomendados para a soldagem de aços ao carbono e baixa liga, inoxidáveis e ligas não ferrosas.

Fonte AWS.

A5.28

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EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA

FontesA evolução tecnológica na fabricação de equipamentos desolda trouxe-nos as fontes inversoras, em alguns casos ochopper, com controles multiprocessados e acompanhadosde softwares.

O resultado desta evolução é a garantia das propriedadesmetalúrgicas da junta além dos seguintes aspectos:1. Redução do consumo de energia elétrica2. Maior precisão às diversas transferências metálicas comos diferentes tipos de metais de adição.3. Flexibilização do equipamento para uso e diferentesprocessos.4. Redução de peso5. Redução do uso de chaves e comutações6. Maior eficiência elétrica7. Maior facilidade operacional8. Maior conforto operacional para o soldador9. Indicação, controle e monitoramento das principais variáveis10.Maior segurança

Face às inúmeras alternativas de equipamentos e avariedade de recursos oferecidos, o comprador de equipamentotalvez tenha alguma dificuldade para selecionar aquele quemelhor atenda as suas necessidades. Porém deve estar atentoa alguns aspectos fundamentais:- potência da fonte de energia- eficiência elétrica- tipo de proteção (ao aquecimento ou choque elétrico)- qual o tipo de trabalho que irá fazer

De nada adianta o equipamento dispor de dezenas oucentenas de programas instalados se não forem utilizados noseu processo produtivo. É necessário analisar bem quais sãoas suas necessidades para não investir em coisasdesnecessárias. Em termos de avanço tecnológico maisrecente nas fontes de energia, citamos as fontes inversorasque se adaptam a qualquer tipo de rede elétrica CA ou CC nafaixa de 190 a 600V, trifásico ou bifásico, de forma automática.É isso mesmo! Não é necessário abrir a fonte para alterar asligações e esta tecnologia oferece grande tolerância àsflutuações da rede elétrica.

No Brasil, assim como na maior parte dospaíses, é utilizada a norma AWS paraclassificar e especificar arames sólidos earames de alma metálica.As principais normas AWS para estes

consumíveis são:AWS A5.18 para aços ao carbono;AWS A5.28 para aços baixa liga;AWS A5.9 e A5.22 para aços inoxidáveis;AWS A5.14 para ligas de níquel;AWS A5.10 para ligas de alumínio;AWS A5.7 para ligas de cobre;AWS A5.13 e A5.21 para revestimentos.13. Como é a classificação de consumíveisGMAW e MCAW?O quadro 3 apresenta os consumíveis sólidos mais utilizadospara a soldagem das dos aços ao carbono, aços inoxidáveis eligas não ferrosas. Quando se trata de aços baixa liga de maisalta resistência, deve-se consultar os fabricantes paradeterminar qual a família de elementos de liga deve ser utilizadaem função do material de base. Por exemplo aços tipo Cr-Mo para alta temperatura devem apresentar teores de Cr ede Mo compatíveis com os do metal de base. Por outro ladoalguns aços para trabalho com dureza máxima controladapodem exigir Mn como elemento endurecedor (tipo D2 porexemplo), mesmo que o metal de base seja ligado ao Cr-Mo(como um 4130 ou 8630 por exemplo).14. Quais as características relacionadas ao processo

GMAW que fazem com que ele sejaconhecidamente de fácil automação?

O processo de soldagem GMAW tem sido hoje o processomais utilizado em soldagem robotizada ou automatizada porquereúne algumas características ou vantagens que o tornamúnico ou particularmente bem adequado para esta aplicação.Estas características são:• É o único processo de eletrodo consumível “contínuo”

que pode ser utilizado com todos os metais comerciais eligas;

• Não existe a restrição de tamanhos limitados de eletrodosencontrados no SMAW o que permite fazer cordõeslongos sem paradas;

• A soldagem pode ser feita em todas as posições, fatornão encontrado em SAW (arco submerso), com aberturae fechamento do arco incorporada na programação dopróprio robô;

• As taxas de deposição são significativamente maioresque aquelas obtidas com SMAW e mesmo em outrosprocessos quando se usa duplo arame, por exemplo;

• Quando bem programado e otimizado consegue-sevelocidades de soldagem superiores a muitos outrosprocessos

• Com transferência spray é possível conseguir maiorpenetração que no SMAW, o que pode permitir a utilização

de filetes menores de solda com a resistência equivalente;• Adicionalmente, por causa das diferentes regulagens

possíveis de serem conseguidas e implementadas emprogramações de robôs com um mesmo equipamento épossível alterar parâmetros durante a soldagem gerandocordões com diferentes geometrias aplicados em regiõesou peças com diferentes espessuras;

• Devido à ausência de escória consegue-se fazercordões de múltiplos passes sem a necessidade delimpeza intermediária.

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TRANSFERÊNCIAS METÁLICASE CONTROLE DO ARCO

Curto-CircuitoForam desenvolvidos softwares específicos para

controlar a transferência metálica, desde o aquecimentodo arame até a separação da gota do arame, comausência de respingos e controle total do aporte térmico(heat input).

Há também sistemas de alimentadores de arameintegrados ao arco que recebendo informações da fonteoperam em velocidade e frequência incríveis,permitindo a transferência da gota estável e repetitivaao longo do tempo de arco.

Para operações manuais há equipamentos que temsistemas que além do controle de arco, o mantémestável com eventuais variações de Stickout.

Transferência PulsadaForam desenvolvidos novos softwares para

oferecer maior estabilidade de arco e manutenção docomprimento do arco (sistema adaptativo ou proativo).

Alguns equipamentos com opção de arco pulsadootimizado permitem soldas com excelente confortooperacional, que vem atender a reclamação dossoldadores quanto ao arco muito longo que limita ocontrole da poça de fusão em equipamentosconvencionais.

Controle do ArcoAlguns equipamentos têm a

transferência metálica controlada no modosinérgico em sistema fechado, ou seja, nãopermite ao operador ajustar parâmetros.

Porém alguns softwares permitem acessar as variáveise alterá-los com ou sem solda o que dá um resultado imediatopara avaliação, salvar dados, transferir para um softwareespecífico da máquina, colocar senha de acesso, controlartempos de solda, avaliar o sistema operacional do equipamento,e transferir para um PC ou mesmo um Palm Top.

CabeçotesDa mesma forma que aconteceu com as fontes,

também os cabeçotes passam incorporar softwares. Alémdisso, agora empregam-se motores mais eficientes e lineares,sistemas de tração mais precisos que operando em malhafechada de sinais com a fonte de energia permitem o máximode controle do arco. Há cabeçotes com comandos simplesque permitem adequar o arco de conformidade com o gás deproteção, posição de soldagem, composição química do aramediferentes do programa.

A evolução tecnológica nas fontes e cabeçotes se fazpresente com a introdução dos microprocessadores e dossoftwares, que permitem um controle perfeito do processo ea garantia da qualidade da solda com melhor produtividade esegurança aos usuários.

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1 6 Revista da Soldagem

EQUIPAMENTO STTA Soldagem na Transferência por Tensão Superficial® pode ser entendida como uma transferência por

curto-circuito controlado. Este processo foi desenvolvido e patenteado. A fonte de Soldagem é diferente dasconvencionais, pois não possui o ajuste de tensão e o controle de corrente independente da velocidade de

alimentação do arame e as variações da extensão do eletrodo (stickout) não afetam o calor imposto à peça.O processo STT® realiza soldagens que requerem baixo calor imposto (heat-input), baixo aquecimento do eletrodo, e

soldagens que minimizam a distorção. Os fumos e respingos na soldagem são reduzidos, sempre utiliza grandes diâmetros de aramee gás CO2 (100%), que combinam para a redução de custos na soldagem. É especialmente aplicado em soldas de raiz, espessurasfinas e aplicações automatizadas. Os exemplos a seguir ilustram sua aplicação.

A figura ao lado evidencia como funciona o processo. Uma corrente de base (background) entre 50 e 100 ampéres mantéma estabilidade do arco e contribui para o aquecimento do metal base. Após o eletrodo iniciar o curto na poça de fusão, a correnteé rapidamente reduzida para assegurar um curto sólido. A corrente de “pinch” (estrangulamento) é então aplicada para derreter edestacar a gota na ponta do eletrodo. A fonte calcula eletronicamente quando a separação da gota vai ocorrer e reduz a correnteem 45-50 ampéres antes deste evento, eliminando um respingo explosivo como na transferência convencional curto-circuito.

Uma elevada corrente (peak) é aplicada imediatamente após o restabelecimento do arco elétrico, que é momentaneamenteativado produzindo alto aquecimento do metal base, assegurando excelente fusão e ajustando o comprimento de arco adequado.Finalmente, uma exponencial corrente de cauda (tail-out) é aplicada para regular o calor imposto à peça, reduzindo a corrente depico até o nível de base lentamente. A corrente de base fornece um controle fino do aquecimento da poça.

Tempo de Pico

Corrente Efeito Pinch

Corrente de Base

Corrente de

Imagens cedidas pela Lincoln Electric.

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1 7Ano I - nº04

Alexandre Bracarense - UFMGAnnelise Zeemann - TECMETAL

Daniel Almeida - ABS

Edson Urtado - LINCOLNSidney Ferrer - AGAUbirajara Pereira - ITW

Colaboraram para esta matéria:

EQUIPAMENTO ARISTO SUPER PULSE

Este equipamento, devido à combinação de diferentes tipos de transferência, permitealgumas condições difíceis de soldagem, como execução de passe de raiz ou a soldagemde alumínio abrangendo todas as espessuras, algumas que somente costumam apresentar alto nível dequalidade quando soldadas pelo processo GTAW (TIG). A maior vantagem do processo pulso/pulso é ahabilidade de controlar o aporte de calor, sendo possíveis diversas variações dentro do mesmo processo(conforme figura).

Algumas aplicações são:

• Pulso / curto circuito – Substitui o processo TIG soldando o passe de raiz com o processo pulso/curto circuito. Este processo possibilita total controle de aporte de calor para qualquer espessura dechapa.

••••• Spray / pulso – Um processo muito eficiente na soldagem em posição de materiais mais grossos.O alumínio pode ser soldado na posição vertical ascendente sem a usual manipulação de tocha. (queé menos cansativo para o operador)

••••• MIG brazing de chapas de aço.

Mais informações sobre o assunto podem ser obtidas junto à biblioteca da ABS.

Imagens cedidas pela ESAB.