Estudo da soldagem SAW com tecimento transversal visando aplicações de revestimento

Abstract

O processo de soldagem a Arco Submerso ou Submerged Arc Welding (SAW) é muito utilizado na indústria naval por se tratar de um processo com elevadas taxas de deposição. Em pesquisas bibliográficas realizadas na literatura, percebe-se uma carência de estudos sobre o processo SAW aplicado através das técnicas puxando/empurrando e do tecimento transversal, técnicas essas muito difundidas no GMAW e o GTAW. Por este motivo buscou-se no presente trabalho compreender os efeitos das técnicas citadas aplicadas ao processo SAW com o intuito de obter parâmetros e condições adequadas que permitam a realização de soldagem de revestimento através do processo SAW, aproveitando, assim, a elevada taxa de deposição e alta produtividade. Neste contexto, os ensaios de soldagem foram realizados em três etapas, primeiramente avaliando o ângulo de ataque na técnica de soldagem empurrando/puxando para diferentes velocidades de alimentação de arame, na sequência associando a técnica empurrando com a oscilação transversal da tocha em diferentes amplitudes de tecimento e por fim na deposição de cordões adjacentes com o objetivo de realizar o recobrimento de uma dada área a fim de atingir uma aplicação de revestimento. O desenvolvimento deste estudo revelou que a aplicação da técnica de soldagem empurrando apresenta um incremento na largura dos cordões e redução na penetração e reforço, se comparado com a técnica puxando, em concordância com aquilo que se observa em outros processos de soldagem a arco. Ao comparar com a soldagem perpendicular, a técnica empurrando com ângulo de ataque de 70° apresentou uma redução na diluição de 7%. A combinação da técnica empurrando ao tecimento, demonstrou uma redução na penetração de até 14% e de 29% na área penetrada para uma amplitude de 35 mm, enquanto que ao analisar a largura, observou-se uma sobreposição do efeito do tecimento sobre o efeito do ângulo de ataque. Por fim, para as condições experimentais empregadas, a distância entre centros de tocha de soldagem de 30 mm foi a mais adequada para uma eventual aplicação de revestimento pois apresentou um reforço de dimensão homogênea ao longo da seção transversal e menor área penetrada.

The Submerged Arc Welding (SAW) process is widely used in marine industry because it is a process with high deposition rates, rarely found in other welding processes. During bibliographic research carried out in the literature, it was noticed a lack of studies related to the submerged arc welding process being applied through pulling/pushing and electrode weave techniques, which in other welding processes such as Gas Metal Arc Welding (GMAW) and Gas Tungsten Arc Welding (GTAW), these techniques are very widespread. For this reason, this research seeks to understand the effects of these techniques applied to SAW process in order to achieve adequate parameters and conditions that allow the execution of a coating weld through the SAW process, taking advantage of the high productivity and quality of the process. In this context, welding tests were performed in three stages, first evaluating the angle of attack in the pulling/pushing technique for different wire feed speeds, in sequence associating the pushing technique with the transversal oscillation of the torch in different weaving amplitudes, and finally in the deposition of adjacent weld beads with the objective of covering an area in order to achieve an overlay weld application. The development of this study revealed that the pushing welding technique shows an increase in the width of the beads and a reduction in penetration and reinforcement when compared to the pulling technique, in agreement with what is noted in other arc welding processes. When compared with perpendicular welding, the pushing technique with an angle of 70° presented a reduction of 7% in the dilution. By associating the pushing technique with the electrode weave, it was possible to obtain a reduction in penetration of up to 14% and of 29% in the penetration area for an amplitude of 35 mm, while when analyzing the width, the effect of the electrode weave overlaps the effect of the angle of attack. Finally, for the experimental conditions used, the distance between welding torch centers of 30 mm was the most suitable for the application of the coating as it presented a reinforcement of homogeneous dimension along the cross section and reduced penetration area.