Soldagem mig com corrente alternada MIG CA

Abstract

Com o objetivo de desenvolver a tecnologia de soldagem MIG CA, foram envidados esforços para criar soluções tecnológicas que assegurassem a operacionalidade do processo para o alumínio e para o aço. Os estudos resultaram no desenvolvimento do processo, dos equipamentos e sistemas de controle. A fonte de soldagem foi aprimorada para assegurar a reignição do arco durante a mudança de polaridade, um novo cabeçote de alimentação de arame foi concebido para permitir aplicação de uma nova técnica de abertura de arco, e programas computacionais foram desenvolvidos para a implementação dos controles propostos. A estabilidade do comprimento do arco foi considerada como fator fundamental para o processo e visando obtê-la, foi avaliado o uso da leitura da tensão como indicador do comprimento de arco. Foi proposto e avaliado um sistema de controle do comprimento do arco baseado na variação da corrente de base como forma de alterar a taxa de fusão do arame, e assim possibilitar o controle do comprimento do arco. O sistema proposto foi capaz de manter a estabilidade do comprimento do arco, entretanto, promoveu significativas variações na corrente média. Visando aperfeiçoar o sistema de controle, a relação entre a tensão e o comprimento do arco foi reavaliada, considerando a influência da variação da corrente, causada pelo próprio sistema de controle. Foi desenvolvida uma nova técnica de abertura do arco, usando o retorno controlado do arame, que resultou em abertura suave, com baixa energia e adequado comprimento do arco após a fase abertura. Foi identificada a oportunidade inovadora de utilização do MIG CA no aço, para a recuperação de dutos de petróleo em operação. Foram estabelecidas condições operacionais para o aço, proposta e avaliada uma metodologia para determinação da taxa de fusão do arame. Os resultados indicam que a taxa de fusão do arame pode ser estimada com base na corrente e tempo em cada polaridade. Foi observado o fenômeno de escalada do arco no arame-eletrodo durante a fase com polaridade negativa, e verificado que o gás de proteção e a amplitude de corrente exercem influencia na escalada do arco. Foram realizados experimentos para determinação da relação entre o percentual de tempo em polaridade negativa, a penetração e a temperatura, considerados aspectos críticos para a soldagem de dutos em operação. Os resultados indicam que o aumento do tempo em polaridade negativa resulta em redução da penetração. As temperaturas verificadas não indicaram risco de perfuração para esta aplicação. Os resultados sugerem que o processo MIG CA pode ser usado para a recuperação de dutos em operação com espessura remanescente acima de 2 mm. Os resultados indicam que variações de comprimento de arco podem exercer influência expressiva na penetração, sendo recomendável o uso de um sistema eficaz de controle de comprimento do arco para o processo MIG CA.