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Influência do Resfriamento do Eletrodo na Produtividade do Processo TIG

Escrito por Erick Gonzalez Olivares, Regis Henrique Gonçalves e Silva, Jair Carlos Dutra

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Resumo:
A busca pelo aumento de produtividade em processos de soldagem autógenos se baseia comumente em inciativas para aumento da concentração da fonte de calor. Assim, como alternativa ao Laser para aplicações de alta velocidade de soldagem (i.e. a partir de 2 m/min), comercialmente surgiu uma moderna variante do processo TIG, com constrição catódica do arco. A técnica consiste na utilização de um projeto diferenciado de tocha, que provê uma elevada taxa de refrigeração do eletrodo de Tungstênio (cátodo). As simulações numéricas térmica do eletrodo e do arco para a mesma corrente de soldagem, encontradas na bibliografia, mostram que existem substanciais aumento da temperatura do arco e redução da temperatura do eletrodo para a tocha TIG com constrição catódica, em relação à tocha convencional. Ensaios feitos no laboratório demostraram que a tensão do arco da tocha com constrição catódica tem um comportamento diferente à descrita na bibliografia, ao comparar com o TIG convencional. Analisando os dados obtidos e fotografias do arco entre o processo TIG convencional e com constrição catódica, é concluído que o resfriamento do eletrodo não é um fator relevante no incremento da produtividade no processo TIG.
Palavras-chave: GTAW, Produtividade TIG, Resfriamento do Catodo, Constrição catódica, CF-TIG.

Abstract: The search for the improvement in the autogenous welding process is commonly based in the increased of the concentration of the heat source. So as alternative to Laser welding process for applications of high welding velocity (ex. Beginning to 2 m/min), commercially arose a modern variant of the GTAW process. The variant consist in an improvement of the cooling system of the GTAW gun, focused in the tungsten electrode (cathode). The numerical thermic simulations of the electrode and the arc for the same welding current show that exist significant increase in the temperature of the arc and a reduction of the electrode temperature, to compare with a conventional TIG welding gun. Experiments made in the laboratory showed that the arc voltage for the Constricted Focused TIG gun (CF-TIG) has a different behavior to described in the bibliography, when is compared with the conventional TIG welding gun. Analyzing the current and voltage measurement, included images of the arc welding for both TIG guns, is concluded that the electrode cooling is not a relevant factor for the increased of the productivity in the GTAW process.
Key-words: GTAW, TIG productivity, Cathode cooling, Cathodic constriction, CF-TIG.

Referência:
OLIVARES, E. G.; SILVA, R. H. G. e; DUTRA, J. C. Influência do Resfriamento do Eletrodo na Produtividade do Processo TIG. XL CONSOLDA – Congresso Nacional de Soldagem, Outubro, 2014, São Paulo, SP, Brasil.

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