Orientador: Prof. Jair Carlos Dutra, Dr. Eng.
Coorientador: Mateus Baranceli Schwedersk, Eng.
RESUMO
O processo de soldagem TIG tem a fama justificada de ser um processo de alta qualidade, pois foi desenvolvido no início dos anos 40 para atender a uma indústria bem exigente, o segmento aeroespacial. Hoje por ser um processo já bastante difundido e que proporciona uma poça de fusão bem controlada, o torna adequado para soldar materiais especiais, ou juntas que precisem de bom acabamento na raiz. Sempre buscando qualidade e produtividade, características exigidas em indústrias do primeiro e segundo setor. O processo TIG de uma forma geral é considerado de baixa produtividade, uma vez que produz cordões de solda de altíssimo nível de qualidade, sendo que o processo autógeno (sem a utilização de material de adição) de soldagem é um processo muito mais crítico em termos de velocidade de avanço. E é nesse contexto que o uso da soldagem TIG multi-cátodo aparece como alternativa para obter maiores velocidades de soldagem, técnica já difundida em indústrias que utilizam a soldagem longitudinal em aço Inox. Mas segundo trabalhos científicos de Mendes (2003) e Savage (1979), o problema em utilizar soldagem duplo ou duplo-catodo é a influência da deflexão magnética dos arcos voltaicos devido à interação entre si de campos magnéticos. Neste trabalho foram realizados ensaios com soldagem simples-catodo, variando ângulos de soldagem e testes com gases de proteção para se avaliar a influência de cada parâmetro e até onde poderíamos chegar em termos de produtividade. Após, deu início aos testes com dupla tocha TIG, dois eletrodos trabalhando um atrás do outro (tandem), onde também exploramos ângulos distintos de soldagem em chapas de aço sob junta sobreposta, na tentativa de obter melhores desempenhos em qualidade e produtividade. Também com relação ao duplo catodo, a aproximação dos eletrodos motivou o estudo e a utilização de campos magnéticos externos para tentar diminuir a deflexão magnética dos arcos voltaicos. Ao tentar trabalhar com os eletrodos muito afastados (caso duplo-catodo com distâncias próximas a 0.023 m) não conseguimos resultados satisfatórios para melhorar a produtividade, e quando se tentou trabalhar com eletrodos mais próximos o desvio dos arcos aumenta exponencialmente impossibilitando a soldagem sem a adição de um campo magnético externo. Com isso, obteve-se vantagem na velocidade de soldagem em relação a um eletrodo, mas não foi possível a obtenção de uma situação que fosse plausível a estabilização os dois arcos voltaicos de maneira satisfatória, uma vez que a interação dos campos magnéticos é muito complexa. Identificando que, o sucesso desse sistema se deve ao trabalho dos eletrodos tão próximos de maneira que não ocorra a deflexão dos arcos.
ABSTRACT
The TIG welding process has the justified reputation of being a process high quality as ít was developed in the early '40s to attend a high demanding industry the aerospace segment. Today the process is already widespread and it provides a pool of fusion well controlled makes ít appropriate for special welding materiais or need a good finish join root. Always looking for quality and productivity features required by the industries in first and second sector. The TIG process in general is considered low productivity since it produces weld join of high quality level with autogenously process (without use of addition material) this is a most critical process in speed rate terms. In this context use TIG multi-cathode welding appears as an alternative to achieve higher speeds of welding, a technique already widespread in industries that use longitudinal stainless Steel welding. But accordins with Mendes and Savage academics works, the problem welding in double or triple-cathode is the mfluence of the magnetic deflection of the due ares to interact with each other magnetic fields. We carried out experiments with single-cathode welding, welding with varying angles, tests with shieldmg gas to evaluate the mfluence of each parameter and how far we could go in terms of productivity. After, egan testing with dual TIG torch with two electrodes working behind the other (tandem), which also explored different welding angles in a Steel plates on a lap joint in an attempt to obtain the best of quality and productivity performance. Also the double cathode respect the approach electrodes led the study and use external magnetic fields to decrease the magnetic deflection ares. When we work with the electrodes far apart (If dual-cathode with distances close to 0.023 m) cannot registry satisfactory results to improve productivity and when tried workins with electrodes next with other the magnetic diversion increases exponentiallv preventing welding without the addition of a external magnetic field. Thus, we obtained a speed welding advantage in relation to one single electrode, but wasn’t possible to obtain a situation that plausible stabilize arcs is satisfactory. The interaction of magnetic fields is very complex. So the success of this system should work with the electrodes close enough to deflection arc don’t show up.