Orientador: Mateus Barancelli Schwedersky, Eng.
Coorientador: Prof. Jair Carlos Dutra, Dr. Eng.
RESUMO:
O processo de soldagem TIG é dito de baixa produtividade, principalmente em comparação com os processos GMAW, e, portanto pouco empregado nas indústrias. Em condições onde se tenta aplicar altas velocidades à soldagem TIG alguns defeitos podem surgir, como o Humping. Existem maneiras para melhorar o desempenho do processo TIG, que podem ser feitas com alterações de algumas variáveis do processo, como o gás de proteção, o diâmetro e afiação do eletrodo, a inclinação da tocha, entre outros. O estudo do processo iniciou-se com ensaios de cordão sobre chapa a fim de determinar a influência da posição do eletrodo em relação ao arame e em relação à peça, bem como para avaliação dos demais parâmetros de soldagem. A sua aplicabilidade foi testada em juntas de topo e juntas sobrepostas simulando situações industriais. Análises macrográficas dos cordões foram feitas para realizar o cálculo das áreas fundidas dos ensaios cordão sobre chapa e verificar a formação de defeitos nos cordões. Uma alternativa para sanar o aparecimento de defeitos consiste na injeção de material de adição ao processo, o que modificara a atuação das forças de pressão do arco, tornando o processo mais estável. Motivado pela diminuição dos defeitos inerentes aos processos de alta produtividade, deu-se início ao estudo do processo de soldagem TOPTIG, este que é uma inovação do processo de soldagem TIG com alimentação automática de arame. Para o qual, com novas concepções do bocal de proteção, foi possível obter uma maior eficiência na fusão do arame, devido à posição em que este é injetado na poça de fusão. Os ensaios mostraram que o procedimento foi eficiente para o aumento da produtividade, sendo possível obter cordões isentos de defeitos com até 1,6 m/min (26,66 mm/s) de avanço de tocha, em juntas de topo. Além de minimizar de maneira expressiva as descontinuidades nos cordões.
ABSTRACT:
The TIG welding is a low productivity process, especially in comparison with the GMAW process, therefore with lower applicability in industry. When high speeds are applied some defects can occur, such as humping. There are several ways to improve the TIG process performance, like with changes of some process variables, as shielding gas, the electrode thickness and sharpness, the torch slope, and others. An alternative is to apply a wire feed process; In this case the wire will modify the action of the arc pressure forces, bringing more stability. Motivated by reducing the defects in the high productivity began studies of the TOPTIG Welding Process, which is an innovation of TIG automatic wire feed. With new nozzle conceptions, it was possible to achieve more efficiency on wire fusion and in the way to inject it on the molten pool. The Study of the process began with tests with weld on plates to determine the influence of electrode position in relation to the wire and the workpiece, as well as evaluation of other welding parameters. Its applicability was tested in butt joints and lap joints simulating a real situation. Macrographic analyses were made to calculate the weld pool penetration and verify the defects formations. The tests showed that the procedure was effective for increasing productivity. It was possible to achieve perfect welds at high speeds on butt joints, about 1,6 m/min (2,667.10-²m/s), in addition to minimizing significantly the discontinuities.