Influência da refrigeração do tubo no revestimento e desperdício de pó utilizando o processo plasma-pó (PTA-P).

Abstract

O revestimento de tubos por meio do processo Plasma-Pó (PTA-P) é amplamente utilizado para melhorar as propriedades de resistência ao desgaste e corrosão. Contudo, o alto aporte térmico característico deste processo e a complexidade da geometria cilíndrica tornam o controle da porcentagem de Ferro e do desperdício de pó um desafio. Este trabalho analisou a influência da refrigeração interna forçada e dos parâmetros de operação sobre o teor de Ferro superficial e a eficiência de deposição em tubos de diâmetro de 38 mm, com deposição de ligas de base de níquel sobre aço carbono. Para garantir a homogeneidade de sobreposições do revestimento, desenvolveu-se um sistema automatizado de rotação que garante uma sobreposição constante com controle eletrônico. Foram testadas quatro condições distintas de refrigeração (0, 35, 11,2 e 160 L/min), e as amostras foram avaliadas por espectrometria para determinar a porcentagem de Ferro (Fe%), por raio-x e macrografias para determinar a presença de falhas e zonas termicamente afetadas. Os resultados demonstraram uma correlação inversa entre a vazão de refrigeração e o teor de Ferro superficial, já que este cai à medida que o resfriamento aumenta. A análise termodinâmica identificou um ponto ideal de refrigeração do sistema, no qual a resistência à condução de calor na parede do tubo se torna o fator limitante. O cálculo do ponto de equilíbrio estabeleceu a vazão ótima em 94,6 L/min, comprovando que o uso de vazões superiores é ineficiente e superdimensionado para tubos com as dimensões analisadas. Além disso, observou-se o fenômeno contra-intuitivo de que o aumento da quantidade de pó alimentado resultou em um menor desperdício.