Você conhece as novas modalidades do processo de soldagem TIG?
Na fabricação de dutos e tubulações, o primeiro passo de soldagem, conhecido como passe de raiz, é considerado como uma etapa crítica na execução da união da junta, devido sua importância estrutural de suporte para os passes posteriores. Comumente, o passe de raiz é realizado pelo processo TIG (Tungsten Arc Welding), também conhecido como GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), e então o chanfro é preenchido pelo processo de eletrodo revestido (SMAW) ou MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas), de forma manual ou automatizada, causando dificuldade em alcançar a qualidade requerida.
O processo de soldagem TIG permite melhor qualidade metalúrgica quando comparado a outros processos de soldagem tradicionais, como o processo MIG/MAG. Entretanto este processo apresenta uma grande desvantagem quando analisado pela sua taxa de deposição e consequente produtividade do processo. Ainda, quando executado manualmente, requer maior experiência e conhecimento prático do operador. O processo, por permitir uma independência na taxa de material alimentado com o calor fornecido à peça, permite um amplo controle dos aspectos que contribuem para uma soldagem com alta qualidade metalúrgica, como controle de penetração, molhabilidade, diluição, etc.
Devido à presença de um eletrodo não consumível próximo ao material de adição fundido, há uma alta tendência e possibilidade de contaminação deste eletrodo. Isto é crítico especialmente em procedimentos de soldagem orbital, onde a soldagem fora de posição é mais complexa e suscetível ao aparecimento de defeitos e contaminação do eletrodo, devido a atuação da força gravitacional em sentido contrário à poça de fusão.
Neste cenário, com o objetivo de aumentar a produtividade, a qualidade e robustez do processo de soldagem TIG. Dentre estas, pode-se citar:
TIG com pré-aquecimento de arame (TIG Hot Wire)
O pré-aquecimento do arame é gerado por um segunda corrente, de menor intensidade, transmitida pelo arame de adição. Esta corrente favorece o seu aquecimento por efeito Joule, fazendo com o que mesmo seja pré-aquecido. Dessa forma, o arame de adição necessita de menor quantidade de energia para ser fundido, podendo assim ser utilizada uma maior taxa de deposição quando comparado ao processo convencional. O processo TIG Hot Wire é utilizado também em processos de revestimento, onde o pré-aquecimento auxilia na execução de revestimento com valores reduzidos de diluição. Entenda a importância e a influência da diluição nos processos de revestimento em nosso artigo.
TIG com alimentação dinâmica de arame
A alimentação dinâmica de arame pode ser utilizada em baixa e alta frequência. Ambas as técnicas favorecem diversos benefícios ao processo convencional. Em relação à robustez do processo, sabe-se que a alimentação dinâmica auxilia na rosbustez do processo, tornando a transferência metálica do material adicionado mais uniforme e constante, enquanto sustenta também diversos benefícios metalúrgicos, como menor diluição, menor formação de porosidade, aumento de solubidade de precipitados, entre outros.
TIG com alimentação tangencial de arame
O arco elétrico do processo TIG é formado por diversas isotermas de ordem decrescente de temperatura das isotermas internas para as externas. Ao se utilizar a alimentação tangencial de arame, o arame de adição é alimentado e direcionado pelas isotermas mais próximas ao centro do arco, ou seja, pelas isotermas de maior temperatura. Assim, sofrendo maior influência do calor gerado pelo arco, é possível utilizar maiores taxas de alimentação de arame quando comparado ao processo convencional. Ainda, alguns autores indicam que essa modalidade do processo de soldagem TIG possibilita que este seja utilizado em qualquer direção de alimentação de arame sem afetar a qualidade do processo, de forma oposto ao observado no processo TIG tradicional.
TIG Duplo Eletrodo
A soldagem TIG duplo eletrodo, também conhecido como TIG multi-cátodo e TIG Twin, emprega dois eletrodos de tungstênio na mesma tocha de soldagem em sistemas elétricos independentes, cada qual com sua respectiva fonte de potência. A soldagem então é realizada por meio de um arco único (coupling arc), composto pela interação dos arcos gerados nos dois eletrodos pelas fontes de soldagem. O arco resultante do acoplamento possui menor pressão, fato que diminui a ocorrência de descontinuidades no cordão de solda e possibilita incrementos na corrente e velocidade de soldagem.
Cada uma dessas vertentes mencionadas será abordada de forma detalhada nos próximos artigos. Fique por dentro de todas as novidades e curiosidades do mundo da soldagem através do The Welding Land.
Referências: Silva RGN., Caracterização do Processo de Soldagem TIG com Alimentação de Arame Dinâmica em Alta Frequência, Trabalho de Conclusão de Curso, Engenharia de Materiais, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, 2017 Silva RGN, Estágio Obrigatório de Estágio II, Engenharia de Materiais, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, 2013 Silva RHG, Silva RGN, Schwedersky MB, Dalpiaz G, Dutra JC. Contributions of the high frequency dynamic wire feeding in the GTAW process for increased robustness. Soldagem & Inspeção. 2019;24:e2430. https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI24.30 Godinho C, Avaliação Experimental do Processo de Soldagem TIG Automatizado Alimentado com Reduzidos Ângulos de Inserção de Arame em Relação ao Eletrodo, Trabalho de Conclusão de Curso, Engenharia de Materiais, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, 2017