Análise de soldas produzidas pelo processo de arco submerso com corrente pulsada em baixas frequências

Abstract

A soldagem a arco submerso (SAW) é um processo mecanizado de alta produtividade, comumente empregado na fabricação de grandes estruturas metálicas como, por exemplo, embarcações marítimas. De forma a se elevar ainda mais a produtividade do processo e se obter maior qualidade nas uniões, a soldagem a arco submerso permite o emprego de diversas técnicas. Neste contexto, uma técnica que é muito utilizada, especialmente no processo Tungsten Inert Gas (TIG), é a pulsação da corrente em baixas frequências, conhecida como pulsação térmica. As vantagens na utilização dessa técnica vão desde ganhos operacionais do processo a melhorias metalúrgicas da solda. Apesar das vantagens já relatadas em diversos estudos de soldagem TIG, não se encontra qualquer referência ao uso desta técnica na soldagem a arco submerso. Em vista disso, neste trabalho foi realizada uma investigação quanto ao emprego da técnica de pulsação da corrente em baixas frequências no processo SAW. Para tanto, foram realizados ensaios de simples deposição sobre chapas de aço carbono ASTM A36 com 13 mm de espessura, variando-se os tempos de pulsação de 0,5 a 2,0 s e as velocidades de soldagem (18 cm/min e 36 cm/min). Os resultados obtidos demonstraram que, além de perfeitamente viável, a aplicação da técnica de pulsação térmica na soldagem SAW resultou, do ponto de vista operacional, em maior eficiência no processo, sem, entretanto, acarretar em instabilidades ou problemas relacionados à inclusão de escória. No entanto, diferentemente do que é relatado na literatura, a pulsação térmica não apresentou melhorias metalúrgicas significativas para nenhuma das condições de soldagem estudadas.

Submerged arc welding (SAW) is a mechanized process of high productivity, commonly used in the manufacture of large metal structures, such as marine vessels. In order to raise the process productivity even more and to obtain higher quality in the junction, the submerged arc welding allows the use of several techniques. In this context, a technique that is widely used, especially in the Tungsten Inert Gas (TIG) welding, is the low frequency pulsed current. The advantages in the use of this technique range from operational gains of the process to metallurgical improvements of the weld. Despite the advantages already reported in several TIG welding studies, no reference is made to the use of this technique in submerged arc welding. In this study, an investigation was carried out on the use of low frequency pulsed current technique in the SAW process. For this, tests of bead-on-plate of ASTM A36 carbon steel with 13 mm of thickness were performed, varying pulsation times of 0.5s to 2.0s and the welding speeds (18 cm/min and 36 cm/min). The results showed that, in addition to being perfectly viable, the application of the thermal pulsation technique in SAW welding resulted, from the operational point of view, in greater efficiency in the process, without, however, entailing instabilities or problems related to the inclusion of slag. However, unlike what is reported in the literature, the thermal pulsation did not show significant metallurgical improvements for any of the welding conditions studied.