Estudo preliminar da soldagem TIG com dupla proteção gasosa

Abstract

O processo de soldagem TIG é empregado na união de materiais metálicos, em especial em aços inoxidáveis, ligas de titânio e ligas não ferrosas. Reconhecido pela alta qualidade do cordão de solda produzido, uma característica marcante é o comportamento estável do arco voltaico. No entanto, o processo também é caracterizado pela baixa penetração do cordão de solda e baixa produtividade. A adição de elementos ativos à poça de fusão, tal como oxigênio, é capaz de aumentar a penetração da solda. Contudo, a quantidade de elemento ativo adicionada deve ser controlada, pois quando em excesso, o efeito reverso é observado, ocasionando a diminuição da penetração. A inserção deste tipo de elemento diretamente através do gás de proteção leva à rápida perda de afiação do eletrodo de tungstênio, o que causaria a instabilidade do arco voltaico e perda de qualidade do cordão de solda. Atualmente uma nova abordagem vem sendo proposta: o processo TIG com dupla proteção gasosa, no qual dois gases são utilizados na soldagem por intermédio de dois bocais concêntricos. O gás interno é inerte, sendo que sua função é promover a proteção do eletrodo. O gás externo contém elemento ativo, o qual causa mudança no comportamento da poça de fusão. Por se tratar de uma abordagem nova, ainda não existem equipamentos comerciais que possibilitem a soldagem utilizando esta técnica, portanto, foi necessária a adaptação de uma tocha TIG convencional, a partir da qual foi projetado um bocal externo. Com a adição desta peça à tocha foi possível realizar soldagem utilizando o processo TIG com dupla proteção gasosa. Ensaios foram conduzidos com o intuito de observar a variação no comportamento do cordão de solda devido à variação da vazão do gás externo, diferentes quantidades de elemento ativo. O maior ganho em termos de penetração foi de 11,33%. Os resultados são coerentes com o comportamento esperado e indicam que a quantidade de elemento ativo adicionado pode ser controlada através da vazão do gás externo. Foi observado também que a utilização da mistura gasosa de argônio e dióxido de carbono e da mistura gasosa de argônio e oxigênio conduzem resultados semelhantes.