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A soldagem gtaw (ou tig) abs soldagem.org.br

  1. 1. 7Ano I - nº06A SOLDAGEM GTAW (OU TIG)O processo de soldagem TIG tem a fama, justificada, deserumprocessode“altaqualidade”poisfoidesenvolvidono início dos anos 40 para atender a uma indústria bemexigente, que é a aeroespacial. Trata-se de um processoque utiliza gás inerte e um eletrodo de tungstênio nãoconsumível,formandoumapoçadefusãobemcontrolada,o que o torna especialmente adequado para soldarmateriais especiais, principalmente os não ferrosos, oujuntas que precisem de bom acabamento na raiz, comoemindústriasfarmacêuticas,alimentícias,oudepetróleo,entre outras.Mas, como se poderia esperar, este processo é muitosensível, e várias dificuldades podem surgir quando sepretende utilizá-lo sem estudar sua adequação. É quaseimpossível soldar em ambientes sujos ou sobre materiaismuito corroídos ou impuros como os fundidos devido aproblemas de desoxidação da poça; sua automação exigetudo muito bem ajustado pois o processo não admitegrandes variações de comprimento de arco; e se énecessáriosoldargrandesespessurastambémnãosepodeesperar muito, pois mesmo com os processos recentesde mais alta produtividade (como o “hot wire” porexemplo) as taxas de deposição ainda não sãocomparáveis às de outros processos automáticos.Além disso a repetibilidade quando em processo manualé quase impossível, pois o soldador é quem determinaquanto de consumível vai adicionar e ele pode inclusivenão adicionar qualquer consumível (que corresponde aumasoldaautógena),oquepodesercatastróficoemalgunstipos de material.Mas,semdúvida,asoldaTIGbemplanejadaeexecutadatem muita qualidade ... e neste texto apresentaremosrespostas para algumas das principais questões.1) O que é a sigla GTAW e a sigla TIG?GTAW é a sigla internacional que significa “gas tunstenarc welding”, ou seja Soldagem a Arco com ProteçãoGasosa e Eletrodo de Tungstênio. TIG é a abreviaturade “Tungsten Inert Gas”, como este processo ficouconhecido. Teve início em 1920, mas o seudesenvolvimento se deu com a Segunda Grande Guerra.Normalmente é um processo de soldagem que utiliza gásinerte, porém existe a possibilidade de se utilizarmisturasnão inertes em aplicações muito especiais.2) Qual o princípio deste processo de soldagem aarco elétrico?O arco elétrico é estabelecido pela corrente que atravessao gás ionizado entre a ponta do eletrodo e a peça. O calorgerado funde o metal base e forma-se uma poça de fusão.Com a movimentação da tocha o arco progressivamentefundeasuperfíciedajuntaesenecessáriopode-seutilizara adição de metal com um arame (em bobina ou emvareta) para encher a junta.3) É fácil soldar segundo este processo?A soldagem TIG manual é uma das que requer maiortreinamento e habilidade do soldador, e onde, diga-se depassagem, a presença feminina é mais comum.Nos processos mecanizados ou automatizados não existea necessidade de um soldador, apenas de um operador,que entretanto deve conhecer bem o arco elétrico paraidentificarpossíveisproblemas.Nãoháformaçãodeescória,oquepermiteboavisibilidadee consequentemente não existe o trabalho de remoçãoda escória entre os passes. É uma solda que se mostra“limpa”.4) E este processo é mais perigoso que os demais?A não ser pela radiação ultravioleta mais forte (o arco éintenso e não existem fumos ou fumaça) não existe umperigoadicionalnasoldagem.Apenasdeve-seatentarparaque a máscara de proteção tenha a lente adequada paraa intensidade do processo (muita gente acha que todas aslentes são iguais) e é recomendável utilizar roupas bemfechadas para evitar queimar a pele.Mas é muito importante esclarecer que o gás, que temum cheiro peculiar devido à formação de ozônio, NÃOCAUSA IMPOTÊNCIA. Não se sabe exatamente quemlançou este boato, mas sem dúvida foi uma brincadeirade mau gosto que afetou fortemente os soldadores e,pasmem, já ouvi de leigos que esta soldagem é muitocansativa pois requer um avental de chumbo ... Isto nãotem qualquer qualquer fundamento.5) É possível soldar qualquer tipo de material?Pode se utilizá-lo numa grande gama e tipos de metais,comamaioriadosaços,incluindoosinoxidáveis,ligasdeníquel(moneleinconel),titânio,alumínio,magnésio,cobre,bronze e até ouro. Também é aplicável na soldagem demetaisdissimilares.Élargamenteempregadoparasoldaralumínioemagnésio,queformamóxidosrefratárioseparametaisreativoscomootitânioeozircônio.Oferece um arco concentrado que permite controlar oaportedecalor(ou“heatinput”)resultandonumaestreitazona de calor afetada. É uma vantagem a altaconcentração de calor na soldagem de metais com altacondutibilidadetérmicacomooalumínioeocobre.6) Pode-se afirmar então que este é um processode baixo aporte de calor?Quando se fala que o processo permite controlar o aportede calor, não se quer dizer que o processo apresenteinerentementeumbaixoaportedecalor. Deve-selembrarque o aporte de calor é a quantidade de calor adicionado(em Joules ou KJ) por unidade linear de comprimento desolda (em m, cm ou mm), ou Aporte = tensão xcorrente/ velocidade. Mesmo sendo um processo queutiliza baixa tensão e pode utilizar baixa corrente, que
  2. 2. 8 Revista da Soldagempermite a formação de uma poça defusão bem pequena, a energia dependefundamentalmente da velocidade desoldagem, e em um processo manual avelocidade de soldagem depende dosoldador. Se ele “costurar” a solda comgrande amplitude pode estar adicionando tanto ou maiscalor do que em um processo por eletrodo revestido, porexemplo.O que melhor expressa a característica intrínseca doprocesso é a INTENSIDADE DE FONTE e pode-seafirmar que este é um processo de alta intensidade pois ocalor é bem concentrado.7) E quando é vantajoso utilizar um processo dealta intensidade ?É especialmente indicado para a soldagem de espessurasfinas, para soldas a ponto em chapas e para soldagensquetenhamnasproximidadeselementossensíveisaocalorÉ muito utilizado para a soldagem de chapas com menosde10mmdeespessuraeempassesderaiz,especialmenteem juntas estreitas como, por exemplo, em tubulações desistemas de vapor.8) E o que significa a soldagem autógena ?Asoldagemautógenaéaquelaondenãoseadicionametalde adição, ou seja no caso de união de duas peças elassão posicionadas juntas (sobrepostas ou em raiz semabertura, entre outros tipos de junta) e o eletrodo detungstênio funde as duas peças sem adicionar qualquerconsumível (vareta ou arame em bobina). É comum emchapas muito finas. A soldagem TIG pode portanto serAUTÓGENA ou COM METAL DE ADIÇÃO.9) E por que foi mencionado que pode ser umproblema para alguns tipos de material ?Porque a composição química do metal de base fundido,por questões metalúrgicas, não é igual à composiçãoquímicadeumconsumíveldesoldafundido. Assimquandose funde simplesmente o metal de base não se podegarantir propriedades boas depois que ele é solidificado.Isto é especialmente verdadeiro para aços baixa liga demédio carbono (tipo 4130, 8630), para inoxidáveisausteníticoseprincipalmenteparaaçosinoxidáveisduplex.Os artigos sobre TIG ORBITAL e sobre SOLDAGEMDE DUPLEX nesta Revista apresentam algumas dicasde porque não é aceita a soldagem autógena de duplex,muito embora algumas técnicas estejam sendodesenvolvidas utilizando fluxos e gases de proteção comnitrogênio.10) É possível soldar em qualquer posição?Sim,masascaracterísticasdepenetraçãovariamumpouco.11) Quais as variáveis do processo?Basicamente: A) Voltagem do arco, B) Corrente desoldagem, C) Velocidade de trabalho e D) Velocidade dealimentação do arame (quando existe). Veja VARIÁVEISDO PROCESSO TIG na página 10.12) E quanto aos equipamentos?Os equipamentos usados neste processo tiveram grandeevoluçãosendooarcopulsadoumadasprincipais,enestecaso é comum denominar-se o processo como GTAW-P,com corrente contínua ou corrente alternada. As tochasutilizadas no processo podem ser refrigeradas com água(para trabalhos com maiores correntes) e o eletrodo detungstênio normalmente é ligado com pequenasquantidades de elementos ativos para aumentar suaemissividade, melhorando a abertura e a estabilidade doarcobemcomooaumentodevidadoeletrodo. Oprocessotemsedesenvolvidocomasautomaçõesondeseempregaa adição de metal, através de alimentadores, com grandeganho de produtividade. Veja EQUIPAMENTOS napágina11.13) É um processo facilmente automatizável?Este processo pode ser automatizado e programável deforma a oferecer o controle dos parâmetros e variáveisde soldagem, inclusive com controle remoto, e de formaquase independente pode-se controlar o aporte de calor ea taxa de deposição.Para a automação são utilizados dispositivosposicionadores e movimentadores de peças associados aposicionadores de tochas, permitindo ganho naprodutividadeemelhoriadaqualidade.Osdispositivosdemecanização de soldagem, são caracterizados pelosmovimentos que executam, podendo serA) dispositivosmovimentadores de peças - que fixam e posicionam aspeças a serem soldadas com as juntas dispostas nascondições ideais e permitem ajuste do movimento daspeças em velocidades variadas em compatibilidade comos parâmetros requeridos; e B) mecanismosposicionadores de tocha, que em associação com osdipositivos movimentadores completam o conjunto quepermite executar a soldagem com segurança. Éimportantemencionarqueascondiçõesdesoldagempré-estabelecidas são rigorosamente repetidas na condiçãomecanizada, assegurando produtividade e qualidade.14) Quais são os tipos de consumíveis utilizadosneste processo?Basicamente os eletrodos de tungstênio, o metal deadição na forma de varetas ou de bobinas (similar aoMIG), e os gases de proteção.15) Mas não foi afirmado anteriormente que oeletrodo de tungstênio não é consumível?O eletrodo de tungstênio (W) não é consumido durante asoldagem porque ele não se funde nem incorpora à junta,como por exemplo quando o eletrodo é metálico (nosprocessoseletrodorevestido,MIGouarametubular,entreoutros). Mas obviamente o eletrodo sofre desgaste e éconsumido com o tempo.tipodeeletrodoaserutilizadodependedotipodematerialasersoldadoedascaracterísticasespecíficasdoprocessosendo que o principal é que permaneça “afiado”.ExistemeletrodosdetungstêniopuroouligadoscomCério(Ce), Lantânio (La), Tório (Th) ou Zircônio (Zr). Na
  3. 3. 9Ano I - nº06classificação AWS são apresentados nove tiposdesignados por EW (eletrodo de tungstênio) e oselementos de liga Ce, La, Th e Zr .Aletra Pé usada paradesignar o eletrodo de tungstênio puro. Em seguida aindicaçãodoelementodeligaháumnúmeroqueindicaopercentual aproximado desse elemento, como 1; 1,5 e 2.A designação EWG indica uma classificação em que oelemento de liga não é especificado (geral). Cada tipo deeletrodo por norma é identificado com uma COR. VejaELETRODOS DE TUNGSTÊNIO na página 12.16) É realmente importante “afiar” o eletrodo?A forma da ponta do eletrodo é um item fundamental aser observado na soldagem TIG e há uma variedade depreparações de conformidade com as aplicações.Assim, com soldagem em CA os eletrodos de tungstêniopurooutungstêniocomzircôniotemumapontaarredondada.Na soldagem em CC os com tório, cério ou lantânio sãonormalmenteempregadoscomapontaesmerilhadaecomváriosângulos.Utilizam-seváriasgeometrias,queafetamde forma diferente a forma e tamanho do cordão.Independente da geometria da ponta do eletrodo éimportante que seja mantida conforme o procedimentode soldagem estabelecido. A mudança na geometriainfluencianascaracterísticasdearco,penetração,tamanhoe forma do cordão, e, portanto, a configuração da ponta éuma variável que deve ser analisada durante oestabelecimento do procedimento de soldagem.Normalmente obtém-se a geometria adequada poresmerilhamento ou com a técnica de “bailling” ou aindapor ataque químico. Estas técnicas estão descritas emTÉCNICAS DE AFIAÇÃO na página 13.17) E quanto ao metal de adição ?É comum utilizar metais de adição no processo TIG, naforma de varetas para soldagem manual ou de aramepara a soldagem mecanizada ou automatizada.Normalmente os metais de adição são similares ao metalde base, exceto pelos elementos adicionadosespecificamenteparagarantirasoldabilidade. Naescolhadometaldeadiçãodeve-seatentarparaacompatibilidademetalúrgica e sua adequação ao resultado pretendido.Assim,resistênciamecânica,dureza,resistênciaàcorrosãodevemserconsideradosparaumadeterminadasoldagem.A AWS classifica os metais de adição para o processoTIG com base nas propriedades mecânicas e químicasbemcomoapresentaasváriasmarcasexistentesdemetaisde adição para cada tipo de classificação na publicação“Filler Metal” Comparison Charts”Especificações de Metais de Adição AWS para GTAWA 5.7 - cobre e ligas de cobreA 5.9 - inoxidáveisA5. 10 - alumínio e ligasA5. 13 - p/ recobrimento superficialA5. 14 - níquel e ligasA5. 16 - titânio e ligasA5. 18 - aços carbonoA5. 19 - ligas de magnésioA5. 21 - para recobrimento superficialde compostosA5. 24 - zircônio e ligasA5. 28 - baixa ligaA5. 30 - para insertos18) Mas esta classificação é a mesma da soldagemGMAW (MIG-MAG)?Sim. Pois são todos materiais na forma de bobinasou de varetas utilizados para a soldagem com proteçãogasosa. Estesmesmosconsumíveistambémsãoutilizadosnasoldagemplasma(PAW). Utilizam-sevaretasparaGTAWmanualebobinasparaaGTAWmecanizada,commesmosrequisitos de propriedades e composições, o que nem étão apropriado, principalmente nas ligas ferrosas, pois nasoldagem GMAW, devido aos efeitos de gases ativos oude contaminantes, são necessários maiores teores dedesoxidantes do que na soldagem GTAW. Como nasoldagem TIG estes desoxidantes não serão consumidosacabam sendo incorporados e podem modificarpropriedades como por exemplo a dureza. Isto explicaporque por exemplo na soldagem de aços ao carbonocomuns utiliza-se o AWS ER 70S3 para TIG e o AWSER 70S6 (com maior teor de desoxidantes) para MIG.19) E os gases de proteção ?Utilizam-se vários gases e misturas para proteger oeletrodo e a poça de fusão da contaminação atmosférica,cuja alimentação é feita pela própria tocha e em algunscasos utiliza-se um fluxo de gás no outro lado da poça defusão,ouseja,noladodetrásoudebaixo,tambémchamadode “backing”. O uso de gás como backing em condiçõescontroladasassegurauniformidadedecontornodocordão,eliminação de mordedura e em alguns casos reduz osurgimento de trincas e porosidade na raiz.Osgasesmaiscomumenteutilizadossãooargônioehéliooumisturadeamboseaindamisturadeargônio/hidrogênioe devem ser de alta pureza. Embora a função principaldo gás seja proteger a poça de fusão da atmosfera, o tipode gás usado influencia as características ecomportamento do arco e o resultado da soldagem. Oprincipal fator que influencia a eficácia é a densidade dogás. O argônio com peso atômico de 40 éaproximadamente 1,5 vezes mais pesado que o ar e 10vezesmaispesadoqueohélio.Oargôniosaindodatochatende a formar uma cobertura sobre a poça enquanto ohélio tende rapidamente a sair dessa área. Assim, parase obter a mesma proteção, o fluxo de hélio deverá ser deduas ou três vezes a do argônio. Na escolha do gásde proteção deve-se levar em conta o potencial deionizaçãoqueogásoferece,medidaemvolts.Opotencialde ionização do argônio é de 15,7v e do hélio é de 24,5 vque representa a mínima voltagem a ser mantida.Veja GASES DE PROTEÇÃO na página 13.
  4. 4. 10 Revista da SoldagemVARIÁVEIS DO PROCESSO TIGVoltagem do arcoÉ a voltagem medida entre o eletrodo detungstênioeapeça,geralmenteproporcio-nalaocomprimentodoarcoequedepende:- da distância entre o eletrodo e a chapa- da corrente de soldagem- do tipo de gás de proteção- da forma da ponta do eletrodo- da pressão do ar ambienteOssistemasmecanizadosoferecemumbomcontroledavol-tagemdoarco,porémnomanualédifícildecontrolar.O comprimento do arco é uma variável importante e afeta alarguradapoçadefusãoecommenosintensidadeapenetra-ção e a proteção gasosa. Na maioria das aplicações é prefe-rívelmanterumcomprimentodearcomínimo.Avoltagempodeserafetadaporcontaminantessejadapeça,sejadomaterialdeadição.Esseefeitoénotadoprincipalmen-teemcorrentesdesoldagembaixas,(<75A).Assim,ajustaravoltagem é uma forma de controlar o comprimento do arco,desde que outras variáveis tenham sido pré-determinadas.Corrente de SoldagemA penetração depende fundamentalmente da corrente desoldagem que por sua vez afeta a voltagem que, para umdeterminadocomprimentodearco,aumentaproporcionalmen-te com a corrente. Por esta razão é necessário ajustar a vol-tagem quando a corrente for ajustada para um determinadocomprimento de arco.O processo permite utilização de corrente contínua ou alter-nada e a escolha dependerá do metal a ser soldado.Também pode-se trabalhar com cc e polaridade positiva ounegativa. Assim há três formas de trabalhar :-correntecontínuacomeletrodononegativo-correntecontínuacomeletrodonopositivo- corrente alternadaCadaumadelaséindicadaparaaplicaçõesprópriascomvan-tagens e desvantagens.A CCEN é usada no processo GTAW em praticamente to-dos os metais.Atocha é conectada ao negativo da fonte deenergia e a peça é conectada ao positivo da fonte. Quando oarco é estabelecido, os elétrons vão do eletrodo para a peça.Nesse caso, cerca de 70% do calor ficará concentrado nolado positivo do arco, ou seja, na peça, o que oferece maiorpenetração.Oeletrodorecebeumamenorporçãodeenergiaetrabalhaaumatemperaturamaisbaixaealémdissoofluxodeelétronsquedeixaoeletrodomelhoraoefeitoderefrigera-çãodoeletrodo. Aomesmotempooselétronsestãoindodeencontro à peça osíonssãoatraídospeloeletrodo.Vejaafigura.ParautilizaraCCEP,atochaéconectadaaoterminalpositivodafonteeapeçanonegativo.Nestecaso,ofluxodeelétronsaindaédonegativoparaopositivo,porémoeletrodoagoraéopólopositivodoarcoeapeçaonegativo.Agoraoselétronssaindo a peça com o mesmo efeito de refrigeração, estãoimpactandooeletrodoresultandoumefeitodeaquecimento.O eletrodo recebe a maior quantidade de calor e, portanto seaquece mais e a peça recebe a menor quantidade de calor edessaformatem-seumapenetraçãomenor,maissuperficial.Outra desvantagem de se usar CCEP é a maior susceptibili-dade ao efeito das forças magnéticas, fazendo com que oarco às vezes mova-se de um lado para o outro.Porém na soldagem de não ferrosos como o alumínio e omagnésioondeháaformaçãodeóxidosquandoexpostosaoar atmosférico, o emprego da CCEP se faz necessário, poisexerce um processo de limpeza desses óxidos.Assim, antes de se soldar alumínio deve-se remover essapelículadeóxidos,devidooseupontodefusãosermaiorqueo próprio metal base, mediante escova ou produto químico.Esteóxidotambémpodeserremovidoduranteoprocessodesoldagemutilizando-seaCCEP,peloefeitodofluxodecargaíons(+) que vão do eletro de tungstênio para a peça (-) quetem a força suficiente para quebrar essa película de óxido eeliminá-la,permitindoalimpezadapeça.Contudohátambémumadesvantagem,poisutiliza-seeletro-dos de tungstênio de diâmetros maiores que produzem umapoçaoufusãomaislargaeapenetraçãoémenorem relaçãoao uso da CCEN. Por exemplo, para se soldar com 125Aemprega-se um eletrodo de 1/4” no caso de CCEP e de 1/16” no caso de CCEN.O eletrodo menor irá também concentrar o calor em umaárea menor resulta numa penetração maior.Para ser ter as vantagens da CCEN e CCEP ao mesmotempo, a solução poderá ser a corrente alternada.Na corrente alternada tem-se a movimentação dos íons eelétrons nos dois sentidos dependendo da fase do ciclo, quese alterna de positivo para negativo e vice-versacontinuadamente.Portanto o ciclo completo da corrente alternada é compostode uma fase positiva e outra negativa (curva senoide) e amedida da quantidade de ciclos por segundo é denominadaFREQUÊNCIA.NoBrasileEUA,porexemplo,utiliza-seafrequênciade60hertz,ouseja,60ciclosporsegundoenquantoqueemoutrospaísesutiliza-se50hertz.O uso da corrente alternada no processo GTAW exige quese faça o uso da chamada “alta frequência” (que permite areignição do arco), que ioniza o gás de proteção, tornando-omaiscondutivoapassagemdoselétronseajudanaestabiliza-çãodoarco.Porémaestabilizaçãodoarcotambémpodeserobtida com o emprego de fontes de energia pulsada.Velocidade de TrabalhoA velocidade de trabalho afeta a penetração e a largura docordão. Em algumas aplicações a velocidade de trabalho édefinida com outras variáveis para atingir a configuração desoldagem desejada naquela velocidade. Em outros casos avelocidade de trabalho é variável dependente, selecionadaparaobteraqualidadeeuniformidadedesoldagemdesejadasob as melhores condições possíveis com a combinação deoutrasvariáveis.Nassoldagensmecanizadas,porémavelo-cidadedetrabalhoéfixada,enquantooutrasvariáveiscomoacorrente e voltagem são ajustadas para manter o controle dasoldagem.
  5. 5. 11Ano I - nº06Velocidade de Alimentação de ArameOajustedavelocidadeéfeitodeformaaevitarapossibilida-dedefusãoincompleta.Ocontrolecuidadosodavelocidadeinfluencia no número de passes necessários e na aparênciadocordãodesolda.Diminuindo-seavelocidadedealimentaçãoaumenta-seape-netração e obtém-se um cordão mais baixo (plano). Porém, avelocidademuitobaixapodeproduzircordõesmaiscôncavoscausando mordeduras, enchimento completo da junta epotencializaoaparecimentodefissurasnalinhadocentro.Aumentando-se a velocidade de alimentação obtém-se cor-dõesconvexos,porémpoderádiminuirapenetração.EQUIPAMENTOSFonte de EnergiaNo mercado se encontra uma variedade de equipamentosdisponíveiscomdiferentestecnologiaseosmaisvariadospre-ços. Para tomar uma decisão de compra se faz necessárioavaliar quais são as necessidades e objetivos a serem alcan-çados. Caso contrário, corre-se o risco de comprar um equi-pamento que dispõe de recursos que não serão utilizados ouaocontrário,deseadquirirumequipamentonãoadequadoaotrabalho desejado. Assim, deve-se verificar quais são as fai-xasdevoltagemeamperagemnecessáriasparaumdetermi-nadotipodetrabalhoeassimoequipamentoselecionadode-verá satisfazer esses requisitos fundamentais dentro de umdeterminadociclodetrabalho.Deve-se considerar ainda se a soldagem será feita manual-mente ou de forma mecanizada, qual o tipo de peça, a quan-tidade de soldas e o metal a ser utilizado. Para soldagens emcorrentes de até 200A normalmente empregam-se fontesmonofásicas, como em oficinas para pequenas peças ou pe-quenos reparos que normalmente trabalham com alimenta-ção de 115V ou até 230V e ciclo de trabalho de 60%. Noentanto, para chapas mais espessas e maior produção nor-malmenteseutilizaalimentaçãotrifásicaeseempregamfon-tes de maior capacidade (> 200A) sendo que normalmenteestasmáquinassãoprojetadasparaciclosdetrabalhode100%.AlimentadoresPara as soldagens mecanizadas ou automizadas com adiçãodo metal se utilizam os alimentadores de arame com duaspossibilidades:“Cold Wire”O arame é alimentado na temperatura ambiente, usado nor-malmenteparaaçocarbono,açoinox,alumínio,cobreeligasde cobalto para revestimento.“Hot Wire”O arame é alimentado pré-aquecido por resistência utilizan-do-se corrente alternada. Este modo oferece maiores taxasde deposição com velocidades de soldagem mais altas emrelaçãoao “coldwire”.Normalmenteéutilizadonaposiçãoplana para aumento da taxa de deposição. O processo “HotWire” é empregado com sucesso em “cladding” e nos açosinoxidáveis, ligas de níquel e de cobre e titânio. Geralmenteaplicado em sistemas mecanizados ouautomatizados.TochasAstochaspodemserrefrigeradaspelogás(tambémchamadasde"refrigeradasaar")ou refrigeradas com água. Normalmente as tochas designa-dasparatrabalharaté200Aemserviçocontínuosãorefrige-radas com o gás e acima desta amperagem são refrigeradascom água. As tochas TIG são fabricadas para uso de umafaixa de diâmetro de eletrodos e de bocais, conforme reco-mendadoaseguir:TAMANHO DE TOCHA Pequena Media GrandeCorrente máxima (A)(100% ciclo trabalho) 200 200-300 500tipo de refrigeração gás água águaDiâmetro de eletrodos (mm) 0,5-3,18 1,0 – 3,96 1,0 – 6,35Diâmetro do bocal 6,35 – 19,05 6,35 -25,40 9,53 – 43,45Parasoldagemcomalimentadordearame,recomenda-seouso de tochas refrigeradas à água devido a permanência dearcoabertoporumtempomaior,comaexecuçãodesoldagensmaislongasdeformacontínuaAlimentadores Automáticos de ArameOsAlimentadoresdearamefrio"ColdWire",sãodecaracte-rísticasuniversaispodendoseradaptadosatodotipodefontedeenergiaparasoldagemGTAW.Sãoaparelhosdepequenoporte e podem ser posicionados confortavelmente próximoda área de trabalho.Alimentador dearame e tocha TIGCold WireDispositivoposicionador de tochacom mecanismooscilador
  6. 6. 12 Revista da SoldagemCaracterísticasConstrutivas:Compostodeumconjuntomototracionadordearamedota-do de roldanas compatíveis com os diversos tipos e dimen-sões de arame; variabilidade da velocidade de alimentaçãodo arame conforme os parâmetros selecionados. Controleeletrônico das funções, dotado de micro processador pré-programado.Controles:Partidaeparadadealimentaçãodoaramesincronizadocomacionamentodoarcoelétriconafontedesoldagem.Controlede retardo de alimentação do arame mantendo o arco elétri-co por tempo ajustado. Controle linear da velocidade de ali-mentação do arame. Suporte com eixo freiador para instala-ção do carretel de arame.Acessórios:Caixa protetora do carretel de arame contra contaminação.Dispositivos AcessóriosAsoldagemGTAWnacondiçãomecanizadaouautomatizadaexige também acessórios de vital importância, tais como osdispositivos seguidores automáticos de juntas, mecanismososciladoresdatochaemonitoramentodesoldagemporima-gem de vídeo com controle automático da trajetória dasoldagemProdutividadeOsgráficosaseguirmostramdeformanítidaoaumentodaprodutividadeutilizando-seoTIGColdWireemrelaçãoaoTIGmanualconvencionalELETRODOSDETUNGSTÊNIOClassificação Classificação Elemento CorAWS SAE/ASTM de ligaEWP RO 7900 - VerdeEW Ce-2 RO 7932 Cério LaranjaEW La-1 RO 7941 Lantânio PretoEW La-1,5 RO 7942 Lantânio OuroEW La-2 RO 7943 Lantânio AzulEW Th-1 RO 7911 Tório AmareloEW Th-2 RO 7912 Tório VermelhoEW Zr-1 RO 7920 Zircônio MarromEWG - Não Especificado CinzaEWP: Estetipodeeletrodocontémummínimode99,5%deW.Ofereceboaestabilidadedearcoquandousadocomcor-rente alternada. A ponta do eletrodo se mantém limpo comformato arredondado. Também pode ser usado em correntecontínua, mas neste caso não provê a iniciação de arco e ascaracterísticas de estabilidade que os ligados oferecem. Sãoeletrodos de baixo custo e são usados principalmente paraligas de alumínio e magnésio. No entanto a capacidade decondução de corrente é inferior aos ligados.EWTh: Esseseletrodosoferecemmelhoriniciaçãodoarco,poisoóxidodetóriomelhoraaqualidadedeemissãodeelé-trons e tem a capacidade de condução de corrente mais ele-vada, em cerca de 20% em relação ao de tungstênio puro.Normalmentetemumavidamaislonga.Esses eletrodos foram desenvolvidos para as aplicaçõesCCEN. Mantem uma configuração de ponta afiada durantea soldagem. Raramente são usados em corrente alternadapeladificuldadedemanterapontaarredondada.EW Ce: Foram introduzidos no mercado americano nosanos80,parasubstituiroseletrodoscomTório,poisoCérionão é um elemento radioativo e é elemento abundante dafamília dos ”terras raras”. Em relação aos eletrodos detungstêniopuro,apresentammaisfacilidadeparaabriroarco,oferecem melhor estabilidade de arco e reduz o “burn-off”.Os eletrodos EW Ce-2 operam com AC e CC em ambaspolaridades.EW La: Os eletrodos de tungstênio ligados com Lantânioforam desenvolvidos na mesma época daqueles com Cériopela mesma razão de não ser radioativo.As vantagens destetipo são semelhantes aos de Ce.EWZr: OseletrodosligadoscomZircônio(contém0,25%de Zr) e as suas características geralmente estão entre aque-las do tungstênio puro e os ligados com tório. Em correntealternada combina as características de estabilidade de arcoe a ponta arredondada com a capacidade de condução de
  7. 7. 13Ano I - nº06Tipo de Metal x Tipo de Eletrodo x GasesMetal Base Espessura(mm) Tipo de Corrente Eletrodo GásAlumínio todas CA W puro ou Zr Ar ou Ar/He> 3,18 CCEN c/ Th Ar ou Ar/HeCobre e ligas todas CCEN c/ Th He,Ar/He< 3,18 CA W puro ou Zr Ar,Ar/HeMagnésio e ligas todas CA W puro ou Zr Ar,Ar/He<3,18 CCEP * Zr ou c/ Th ArNiquel e ligas todas CCEN c/ Th Ar,Ar/He,ArH2Aço carbono e todas CCEN c/ Th Ar, Ar/Hebaixa liga <3,18 CA* W puro ou Zr Ar,Ar/HeAços inoxidáveis todas CCEN c/Th Ar,Ar/He,Ar/H2<3,18 CA W puro ou Zr Ar,Ar/HeTitânio todas CCEN c/ Th Ar,Ar/He* rarocorrente e abertura de arco semelhantes as dos eletrodoscomtório.Apresentamumamelhorresistênciaàcontamina-ção em relação ao de tungstênio puro e são preferidos paraaplicações que exigem alta qualidade radiográfica e baixacontaminaçãodetungstênio.EWG: Estes eletrodos contem outros elementos de liga ouaqueles das terras raras em proporções diferentes daquelesexistentes com especificação determinada.Podem também ter uma mistura de elementos de liga.TÉCNICAS DE AFIAÇÃO“Bailling”Faz-seoarredondamentodapontaabrindoumarcosobreumaplaca de cobre refrigerada, aumentando-se a corrente até queapontaficaavermelhadaeotungstêniocomeçaafundir.A corrente é então extinguida formando-se uma pontahemisférica cujo tamanho não deve exceder 1 1/2 vezes odiâmetrodoeletrodo,casocontrárioirácairantesdesesolidi-ficar. A ponta deve ficar brilhante. Se ficar opaca deve-seaumentar a corrente.Se ficar azul púrpura ou escuro é indicação de insuficienteproteçãodegás(postflow).Issosignificaqueaatmosferaoxi-douoeletrodoquandoaindaestavaquente,contaminando-o.A recomendação é proteger por um tempo de 1 segundo/10A de corrente após o término do arco, o que é suficientepara proteger o tungstênio até que se resfrie abaixo de suatemperatura de oxidação.EsmerilhamentoParaproduzirumaboaestabilidadedearcooesmerilhamentodeveráserfeitodemodoqueoeixodoeletrodosejaperpen-dicular ao eixo do rebolo circular. O eletrodo de tungstêniodeve ser esmerilhado no sentido de seu eixo, ou seja, nãocircunferencialmente.O rebolo deverá ser utilizado somente com o eletrodo detungstênio para não causar contaminação.Afiação por Ataque QuímicoÉ obtida submergindo a ponte vermelha do eletrodo em umrecipientecomnitratodesódio.GASES DE PROTEÇÃOArgônioÉ um gás inerte, monoatômico, obtido porseparaçãodoarliquefeitoeapurezaexigidapara uso em soldagem é de 99,99% e nocaso de metais reativos e refratários a pureza indicada é de99,997%.Vantagensdousodeargônio- ação mais macia do arco- penetração reduzida-favorecealimpeza,principalmentecomalumínioemagnésio-menorcustoemaiordisponibilidade-menortaxadevazãoparaumaboaproteção-facilitaoiníciodoarcoA menor penetração favorece na soldagem manual de cha-pasfinasoquetambémévantajosoparasoldarnaverticalousobrecabeça.Ousodoargônioéindicadoparasoldagemdealumínioemcor-rentealternada,poisofereceumaexcelenteestabilidadedearco.HélioOhélioéumgásinertemonoatômico,muitoleveeéobtidoporseparaçãodegásnatural.Damesmaformaqueoargônio,deve-se empregá-lo com uma pureza de 99,99%.O hélio transfere mais calor para a peça do que o argônionumadeterminadaamperagemecomprimentodearco.Estacaracterística é uma vantagem quando se solda metais comaltacondutividadetérmicaeemchapasgrossas. Oempregodohéliopermiteumaexcelente estabilidadedoarco.Mistura Argônio (Ar) /Hidrogênio (H2)Aadiçãodehidrogênioaoargônioaumentaaenergiadoarcopara uma determinada corrente.Ohidrogênioatuacomumagenteredutorinibindoaforma-çãodeóxidos,resultandosuperfíciesmaislimpas.ComautilizaçãodemisturaAr/H2consegue-seumacrésci-monavoltagemdoarco,epode-seaumentaravelocidadedesoldagemtantomaisquantomaiorforaquantidadedeH2 namistura.Porém,aquantidadedeH2quepodeseradicionadaao Ar varia dependendo da espessura do metal e o tipo dejunta. O excesso de H2causa porosidade. Normalmente uti-lizam-semisturas contendode1%a8%deH2nasoldagemdeaçosinoxidáveiseligasdeníquel-cobreedeníquel.A mistura mais comum de Ar / H2contém cerca de 5% deH2, que permite a soldagem tanto de chapas finas como asdemaiorespessura.Emsoldagensdeinoxidáveisaté1,6mmdeespessuraconsegue-seamesmavelocidadedaquelaobti-da com He e 50% maior do que aquelas alcançadas comArgônio puro.Portanto a mistura Ar / H2oferece vantagens na soldagemde chapas grossas devido a maior penetração, velocidadesmaioresesuperfícieslimpas.MaisinformaçõessobreoassuntopodemserobtidasjuntoàbibliotecadaABS.Colaboraram para esta matéria:Annelise Zeemann – TecmetalDaniel M. de Almeida – ABSGilberto Domingues – Metalpress / UniarcUbirajara Pereira da Costa – ITW / Miller

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