Análise da influência dos gases de proteção no processo de soldagem mig/mag sobre distorções de chapas de aço

Abstract

A indústria naval brasileira, devido aos crescentes investimentos principalmente no setor de petróleo e gás, encontra-se hoje em grande expansão com a construção de plataformas e embarcações de apoio a este setor. Os estaleiros brasileiros, para tornarem-se competitivos nesse cenário devem, portanto, apresentar constantes evoluções em seus processos. Visando ganho de produtividade, o processo de construção de embarcações é realizado pelo método de construção em blocos. Este consiste em montar a embarcação em várias partes, produzidas em suas oficinas para, posteriormente, serem unidos no picadeiro ou carreira para compor a embarcação como um todo. Estes blocos, em sua grande maioria, são fabricados a partir de chapas de aço enrijecidas reforçadas por vigas transversais e longitudinais, unidas por soldagem. Em estaleiros, o retrabalho durante a construção de embarcações é um fator a ser evitado, pois agrega custos adicionais e diminuição da produtividade. Uma grande fonte desses retrabalhos é, justamente, o problema de distorções nos painéis enrijecidos que compõem os blocos da embarcação. As distorções, causadas pelo aquecimento desigual dos painéis durante a soldagem, dificultam a posterior junção dos blocos devido à falta de alinhamento das partes. Deste modo, estes desvios na forma de projeto dos painéis necessitam ser corrigidos, implicando em maior tempo de trabalho. Desta forma, se torna pertinente o estudo dos efeitos que o processo de soldagem exerce sobre as distorções de estruturas metálicas. Neste contexto, o presente trabalho tem por intuito analisar a influência de diferentes composições de gases de proteção no processo MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) sobre as distorções de um modelo de corpo de prova em aço carbono ASTM A 569. Neste estudo foram realizados ensaios com as composições de gases de proteção Ar puro, Ar+5%O2, Ar+20%CO2+5%O2, Ar+15%CO2 e Ar+8%CO2. Os resultados indicaram a inexistência de qualquer efeito sobre as distorções oriundas da soldagem dentre os gases de proteção utilizados nos ensaios, evidenciando que a energia de soldagem é um fator determinante sobre estas.

The Brazilian naval industry, mainly due to increasing investments in the oil and gas sector, is now booming with the construction of platforms and support vessels in this sector. To become competitive in this scenario, the Brazilian shipyards should therefore provide constant upgrades in it processes. In order gain in productivity, the vessel construction process is performed by the method of block building. This is, to assemble the craft in various parts, produced in their workshops, to later be joined in the drydock to render the vessel as a whole. These blocks, for the most part, are made from hardened steel plates reinforced by transverse and longitudinal beams, joined by welding. In shipyards, rework during construction vessels is a factor to be avoided because it adds additional costs and decreased productivity. A major source of these reworks is precisely the problem of distortions in stiff panels that make up the building blocks of the vessel. The distortions caused by uneven heating of the panels during welding, hinder the subsequent joining of the blocks due to misalignment of parts. Thus, these deviations in the design of the panels so need to be corrected, resulting in longer working time. Thus, it is pertinent to study the effects that the welding process has on the distortion of metal structures. In this context, this study is meant to examine the influence of different protective gas compositions in the MIG / MAG process (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) on the distortions of a specimen model of carbon steel ASTM A 569. This study tests performed with the protective gas compositions of pure Ar, Ar+5%O2, Ar+20%CO2+5%O2, Ar+15%CO2 and Ar+8%CO2. The results indicated that there is no effect on the distortions arising from the welding shielding gases used in the tests, showing that the welding power is a determining factor on these.