Investigação dos efeitos de gases auxiliares na soldagem TIG de chapas finas de aço inoxidável quanto às distorções

Abstract

As distorções provenientes do processo de soldagem são um grande problema para a indústria metalmecânica, uma vez que tais distorções podem danificar o aspecto estético, dificultar a montagem de peças e comprometer a integridade estrutural dos componentes, podendo causar a inutilização dos mesmos. A redução de distorções resultantes do processo de soldagem se tornou importante foco de pesquisa na construção naval, fato que é intensificado com a tendência da redução nas espessuras dos materiais utilizados. Neste contexto, a utilização do aço inoxidável na indústria náutica é de suma importância, visto suas características propícias ao acabamento, de forte apelo visual, além da alta resistência à corrosão. Porém, uma grande adversidade na utilização do mesmo é seu alto grau de deformação devido à gradientes térmicos produzidos pela aplicação de calor no material. Tal problema pode exigir retrabalho, custos adicionais, tempo extra e atraso no projeto, gerando prejuízos ao estaleiro. O propósito deste trabalho é desenvolver um dispositivo capaz de injetar gases auxiliares na região do cordão de solda, imediatamente após sua solidificação, a fim de dissipar o calor contido nesta região. Tal dissipação do calor implica em uma redução do gradiente térmico local e, consequentemente, das tensões residuais, possibilitando uma investigação sobre o comportamento das distorções perante a condutividade térmica. Os experimentos foram realizados utilizando-se o gás CO2 e a mistura gasosa Ar + 5% H2, gases estes que possuem distintas propriedades térmicas. Além disso, também foi analisada a influência da vazão dos mesmos, variando-se os fluxos em 10l/min, 15l/min, 20l/min e 25l/min. O desenvolvimento deste estudo revelou que, para os gases analisados, a redução das distorções provenientes do processo de soldagem é proporcional à condutividade térmica do gás utilizado. Além disso, também foi evidenciada uma possível condição de vazão ótima, dentre as vazões estudadas, para reduzir o efeito das distorções de soldagem.