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1 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 1 SOLDAGEM SOLDAGEM COM ELETRODO DE TUNGSTÊNIO Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 2 Descrição do Processo O processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) ou Gas Tungsten Arc Welding (GTAW), como é mais conhecido atualmente, é um processo de soldagem a arco elétrico que utiliza um arco entre um eletrodo não consumível de tungstênio e a poça de soldagem. A proteção, tanto do arco quanto da poça quanto do eletrodo, se faz com gás inerte, argônio ou hélio. 2 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 3 Descrição do Processo So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 4 Princípios do Processo O processo pode ser com ou sem adição (autógeno) e aplica-se para qualquer material. A fonte de soldagem é de corrente constante, fazendo que o processo seja muito estável e extremamente fácil de ser utilizado. 3 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 5 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 6 4 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 7 Gases de proteção O argônio e o hélio e as misturas entre estes, além de misturas com hidrogênio e nitrogênio, utilizadas em aplicações especiais. • arco suave • Penetração reduzida • Ação de limpeza, quando da soldagem de alumínio ou magnésio • Baixo custo e grande disponibilidade • Boa proteção com baixa vazão • Maior resistência a ventos cruzados • Fácil ionização So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 8 Gases de proteção Potencial de ionização He = 15,7 a 17,8 eV Ar = 9,8 a 10,3 eV 5 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 9 Ignição do Arco Preservando o eletrodo Arco piloto So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 10 Eletrodo Tungstênio puro - W Tungstênio com óxido de tório (tória) - WTh Tungstênio com óxido de zircônio (Zircônia) - WZr Radioativo – está sendo banido!! 6 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 11 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 12 7 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 13 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 14 8 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 15 Bead A: Muito frio. Ele não flui sob o metal de base em torno dele.É mais como o talão está descansando em cima do metal como uma lagarta. Esta é uma solda que não têm quantidade de calor adequada. Bead B: Este cordão esta bom. É arredondado e você pode notar que ondulações no cordão de solda. Ele também flui muito bem no metal. Bead C: Muito calor. Este cordão não tem qualquer definição. É quase nivelada com o metal. So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 16 Comprimento do arco Comprimento de arco controla a quantidade de calor na soldadura. TIG é um processo corrente constante (os amplificadores que você definiu na máquina são os amplificadores que você começa), mas o aumento do comprimento do arco vai aumentar a tensão que por sua vez coloca mais calor para a solda. Iniciantes tendem a ter o seu comprimento de arco muito tempo por medo de contaminação do tungstênio. Deve ser mantida entre 1 e 1,5 vezes o diâmetro do tungsténio (que é entre 1,6 milímetros e 2,4 milímetros de comprimento de arco para o tungsténio 1,6 milímetros estamos a utilizar). comprimento de arco excessiva fará com que o arco de difícil controle, e que também irá fazer o tungsténio muito quente, então se você tocar baixo na poça de fusão do tungstênio vai sugar um pouco de aço. Isso é o que aconteceu com os Tungstens na foto e é uma grande frustração para os iniciantes. Com um arco apertado o tungstênio permanece frio e tocando baixo nem sequer toma o ponto fora do tungstênio. 9 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 17 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 18 Técnica operatória para soldagem manual 10 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 19 Vantagens • Produz soldas de qualidade superior, geralmente livres de defeitos; • Está livre dos respingos que ocorrem em outros processos a arco; • Pode ser utilizado com ou sem adição; • Permite excelente controle na penetração de passes de raiz; • Pode produzir excelentes soldagem autógenas (sem adição) a altas velocidades; So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 20 Vantagens • Utiliza-se de fontes de energia de baixo custo; • Permite um controle preciso das variáveis da soldagem; • Pode ser usado em quase todos os metais, inclusive metais dissimilares; • Permite um controle independente da fonte de calor e do material de adição. 11 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 21 Limitações • Taxas de deposição inferiores do que com processos de eletrodos consumíveis; • Há necessidade de maior destreza e coordenação do operador em relação ao SMAW e GMAW; • É menos econômico que os processos de eletrodos consumíveis para espessuras acima de 10 mm; • Há dificuldade de manter a proteção em certos ambientes; • Pode haver inclusões de Tungstênio; • Pode haver contaminação da solda se o metal de adição não for adequadamente protegido; • So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 22 Limitações • Há baixa tolerância a contaminantes no material de base ou adição; • Vazamento no sistema de refrigeração pode causar contaminação ou porosidade, sopro ou deflexão do arco, como em outros processos. 12 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 23 Materiais soldáveis pelo processo AÇOS CARBONO E DE BAIXA LIGA Argônio é utilizado em espessuras de até 12 mm. Na soldagem de maiores espessuras são utilizados o argônio e misturas argônio-hélio. Eeltrodo torinado. AÇOS INOXIDÁVEIS Argônio, misturas argônio-hélio e argôniohidrogênio e hélio puro. Eletrodo torinado So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 24 Materiais soldáveis pelo processo LIGAS DE ALUMÍNIO Normalmente utiliza-se CA, para promover limpeza catódia, com Argônio para prover melhor ingnição do arco e qualidade superior de solda. Em chapas finas algumas vezes é utilizado o DCEP. Para seções espessas (Acima de 1/4") utiliza-se DCEN com Hélio em processos automáticos, sendo que devido à ausência de limpeza catódica, as peças tem de ser limpas imediatamente antes do processo. 13 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 25 Materiais soldáveis pelo processo LIGAS DE MAGNÉSIO A soldagem de ligas de magnésio é similar a das ligas de alumínio, e utilizando-se também na maioria das vezes de soldagem com CA. So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 26 Materiais soldáveis pelo processo LIGAS DE COBRE O GTAW é apropriado para a soldagem de cobre devido à alta intensidade de geração de calor pelo arco, o que permite um mínimo aquecimento das vizinhanças da região de solda. A maioria das ligas de cobre são soldadas com ou sem adição com DCEN com proteção de hélio, devido a sua altacondutividade. 14 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 27 Qualidade das soldas Um tipo de descontinuidade encontrado exclusivamente em processos GTAW são inclusões de Tungstênio. As causas típicas destas inclusões são: • Contato da ponta eletrodo com a poça; • Contato do material de adição com a ponta aquecida do eletrodo; • Contaminação do eletrodo por respingo da poça; •Extensão dos eletrodos muito além da pinça ou mandril, resultando em superaquecimento; So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 28 Qualidade das soldas • Eletrodo inadequadamente afiado ou preso ao mandril; • Taxas de gás inadequadas ou ventos excessivos; • Defeitos como rachaduras e trincas no eletrodo; • Uso de gases não apropriados como misturas Argônio - CO2. 15 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 29 Vareta do material a ser adicionado • Uma da grandes vantagens do processo TIG, é que se pode utilizar varetas do mesmo material a ser soldado. Portanto, antes de mais nada você precisa saber “o que está soldando”. • As diferentes varetas, tem características metalúrgicas diferenciadas, tais como dureza, facilidade de soldagem e até rendimento do processo. • Exemplos: soldando inox 308, 316: • aluminio 4043, silicio 5%, 12% • titânio: • aço ferramentas: • magnêsio • aço carbono So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 30 Vareta do material a ser adicionado • Vareta ER-308l (para aço inox) 16 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 31 Vareta do material a ser adicionado • Vareta ER70S-6 (para ferro/aço comum) So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 32 Vareta do material a ser adicionado • Vareta 4043 (para alumínio) 17 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 33 Qualidade das soldas AFIAÇÃO So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 34 Qualidade das soldas AFIAÇÃO 18 So ld a ge m . Pr o f.H EI N Z SC H AA F 35 Utilização de fluxos Recentes pesquisas – EWI – Edson Welding Institute – tem mostrado que a utilziação de fluxos aumentam significativamente a penetração com o processo GTAW. Argônio 100% I = 160A Vsoldagem=300mm/min
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