9) Soldagem TIG

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Mário Bittencourt – 2016.1 1 
Docente: Mário Bittencourt 
Fundamentos do Processo 
de Soldagem TIG 
 Sumário 
1. Descrição do Processo 
2. Instalação TIG 
3. Eletrodo de Tungstênio 
4. Gases de Proteção 
5. Metal de Adição 
6. Variáveis de Soldagem 
7. Aplicabilidade do Processo 
8. Vantagens do Processo 
9. Limitações do Processo 
10. Taxa de Deposição 
11. Cuidados Importantes 
12. Descontinuidades 
13. Bibliografia 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 2 
 “Processo de união de materiais usado para obter a 
coalescência localizada de metais e não-metais, 
produzida por aquecimento (calor) até uma temperatura 
adequada, com ou sem a utilização de pressão e/ou 
material de adição.” 
 [AMERICAN WELDING SOCIETY, “Standard Welding Terms and 
Definitions”. AWS A3.0M/A3.0:2010, Miami, USA, 2010.] 
 
 
Conceito de Soldagem 
Descrição do Processo 
 A soldagem TIG é um processo manual ou automático 
de soldagem por arco elétrico. 
 No processo TIG o calor necessário para a soldagem 
provém do arco elétrico que é estabelecido entre um 
eletrodo de tungstênio, não consumível, e a peça a ser 
soldada. 
 Normalmente a poça de fusão é protegida da 
contaminação do ar da atmosfera por uma cortina de 
gás inerte. 
Mário Bittencourt – 2016.1 3 
GÁS DE 
PROTEÇÃO 
FONTE DE 
ENERGIA 
TOCHA 
METAL DE 
ADIÇÃO 
Descrição do Processo 
Descrição do Processo 
Eletrodo de 
Tungstênio 
Bocal 
Passagem de Gás 
Arco Elétrico 
Metal de 
Adição 
Poça de Metal 
Fundido 
Direção da 
Soldagem 
Mário Bittencourt – 2016.1 4 
Descrição do Processo 
FILME 
Descrição do Processo 
 A abreviação TIG esta relacionada ao gás de proteção e 
ao eletrodo utilizado: 
 ungsten 
 nert 
 as 
 
 Também é conhecido pela sigla internacional GTAW, 
que significa “Gas Tungsten Arc Welding”, ou seja, 
Soldagem a Arco com Proteção Gasosa e Eletrodo de 
Tungstênio. 
 T 
 I 
 G 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 5 
Descrição do Processo 
Descrição do Processo 
Processo TIG Processo MIG/MAG 
 Material de adição fundido é pelo arco elétrico. 
Mário Bittencourt – 2016.1 6 
Descrição do Processo 
 A soldagem pode ocorrer com ou sem material de adição. 
Descrição do Processo SEM adição material 
FILME 
Mário Bittencourt – 2016.1 7 
Descrição do Processo COM adição material 
Descrição do Processo 
 O material de adição, quando utilizado, não possui 
revestimento e não é utilizado qualquer tipo de fluxo 
sobre a junta. 
 A proteção da região em fusão é realizada pelo fluxo 
contínuo de gás inerte 
 Assim, as propriedades mecânicas e metalúrgicas da 
solda são fornecidas pelo próprio metal de adição. 
Mário Bittencourt – 2016.1 8 
Descrição do Processo 
 Material de adição é fundido pelo arco elétrico. 
Instalação TIG 
12 
13 
11 
Mário Bittencourt – 2016.1 9 
Descrição do Processo 
 Fonte de Energia para Soldagem 
 1. Ligação à rede elétrica 
 2. Fonte de energia 
 Gás de Proteção 
 3. Cilindro para gás de proteção 
 4. Válvula redutora de pressão com indicador de vazão 
 Multicabo 
 5. Cabo de comando da tocha ou pistola 
 6. Condutor do gás de proteção 
 7. Condutor da corrente para soldagem 
 
 
Descrição do Processo 
 Tocha de Soldagem 
 8. Tocha ou Pistola com interruptor de comando 
 Conexão com a Peça 
 9. Cabo-obra (cabo de ligação à peça de 
 trabalho) com grampo 
 Eletrodo Tungstênio 
 11. Eletrodo de tungstênio 
 Metal de Adição e Metal Base 
 12. Vareta TIG 
 13. Metal base 
Mário Bittencourt – 2016.1 10 
Fonte de Energia 
Fonte de Energia 
 O processo de soldagem 
TIG poderá ser utilizado, 
conforme o material a ser 
soldado, em corrente 
alternada ou em corrente 
contínua, porém em 
qualquer caso a fonte 
selecionada deve ser do tipo 
CORRENTE CONSTANTE. 
Mário Bittencourt – 2016.1 11 
Fonte de Energia 
 As curvas de características estáticas das fontes são 
do tipo tombante ou de corrente constante. 
 A soldagem TIG, processo tipicamente manual, ao 
haver variação no comprimento do arco e 
consequentemente na tensão, a variação na corrente 
(que controla a aposição de calor no processo) será 
mínima. 
Fonte de Energia 
 A corrente de soldagem determina a quantidade de 
calor proveniente do arco elétrico e, desde que ela 
permaneça relativamente constante, os cordões de 
solda serão uniformes em tamanho e em forma. 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 12 
 CORRENTE x TENSÃO 
 Devido as características construtivas do equipamento, 
a tensão do arco se auto ajusta (dentro dos limites da 
curva da Fonte de Energia). 
COMPRIMENTO DO 
ARCO ELÉTRICO 
Fonte de Energia 
 A corrente permanece 
constante dentro dos limites 
da curva do equipamento. 
 
 Curva tombante (corrente constante) 
Fonte de Energia 
Mário Bittencourt – 2016.1 13 
Fonte de Energia 
 A escolha da fonte de energia para o Processo TIG 
depende fortemente do tipo de corrente que será 
utilizada no processo (corrente contínua, corrente 
alternada, corrente senoidal, correntes de onda 
quadrada e corrente contínua pulsada). 
Abertura do Arco Elétrico 
 Para que possa existir um arco elétrico, o espaço 
entre o eletrodo e a peça deve se tornar capaz de 
conduzir a corrente elétrica (ionizável). 
 Isto é conseguido pelo aumento da temperatura no 
início da formação do arco, tornando o gás de 
proteção um condutor elétrico. 
Mário Bittencourt – 2016.1 14 
G - Fonte de 
corrente 
Abertura do arco mediante contato 
eletrodo-peça 
 Consiste em superaquecer a ponta do eletrodo e o gás 
em seu redor através de um rápido curto-circuito entre 
o eletrodo e a peça, através de um leve toque ou 
arranhadura da peça pelo eletrodo. 
 Nos locais de abertura de arco ocorre uma taxa de 
transmissão de calor muito elevada e por este motivo, 
nesses locais, há um endurecimento localizado. 
Abertura do arco mediante contato 
eletrodo-peça 
Mário Bittencourt – 2016.1 15 
 Possibilidade inclusão de tungstênio no metal de 
solda, assim como aderência do metal de base ao 
eletrodo de tungstênio, resultando em instabilidade 
no arco elétrico. 
 Recomenda-se o uso de uma chapa-apêndice para 
abertura do arco, evitando-se as inclusões de 
tungstênio. 
Abertura do arco mediante contato 
eletrodo-peça 
Abertura do arco mediante pulsos 
de alta frequência 
 Técnica mais usual, realiza a abertura do arco 
através de um dispositivo auxiliar que gera pulsos 
em alta freqüência e alta tensão. 
 Com a aproximação do eletrodo da peça (2 a 5mm), 
dependendo da regulagem da fonte de alta tensão e 
da temperatura anterior do eletrodo, é realizada uma 
descarga elétrica múltipla que ioniza o gás e 
permite a passagem da corrente de soldagem. 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 16 
I – Gerador de pulsos 
G - Fonte de corrente 
Abertura do arco mediante pulsos 
de alta frequência 
 Com este método de 
abertura de arco, evitam-se 
as desvantagens do método 
anterior. 
 Este método permite, ainda, 
a soldagem com corrente 
contínua ou alternada 
Abertura do arco mediante pulsos 
de alta frequência 
Mário Bittencourt – 2016.1 17 
 Interferência causada 
pela alta-frequência 
Abertura do arco mediante pulsos 
de alta frequência 
 Efeitos da interferência 
causada pela alta-
frequência 
Abertura do arco mediante pulsos 
de alta frequência 
Mário Bittencourt – 2016.1 18 
 Utilizar métodoadequado de 
aterramento. 
Abertura do arco mediante pulsos 
de alta frequência 
Abertura do arco Técnica Lift - Arc 
 Em fontes de energia 
convencional, Litf-Arc é 
utilizado somente em CC. 
 Em fontes de energia 
inversoras, Litf-Arc pode ser 
utilizado com CA e CC 
Mário Bittencourt – 2016.1 19 
 CORRENTE CONTÍNUA 
 Na soldagem com corrente contínua o eletrodo é ligado 
no polo negativo. 
 Caso haja inversão da polaridade, a ponta do eletrodo é 
destruída devido ao super-aquecimento desta região. 
 A exceção do alumínio, todos os metais são soldados 
com corrente contínua. 
 
Tipo de Corrente e Polaridade 
 
Tipo de Corrente e Polaridade 
 CORRENTE ALTERNADA 
 Na corrente alternada, o arco elétrico é extinto a cada 
troca de polaridade, onde a tensão é nula. 
 Por isso, a cada início de uma meia-onda, deve haver um 
reacendimento do arco sem contato entre o eletrodo e a 
peça, por meio de pulsos de alta tensão ou de alta 
freqüência. 
Mário Bittencourt – 2016.1 20 
 Perfil do cordão 
 
Tipo de Corrente e Polaridade 
 Limpeza de óxido 
 
Tipo de Corrente e Polaridade 
Mário Bittencourt – 2016.1 21 
 Balanço de calor 
 
Tipo de Corrente e Polaridade 
Intensidade da Corrente 
 A corrente controla a penetração. 
 
CORRENTE BAIXA 
 MENOR PENETRAÇÃO 
 
CORRENTE ALTA 
 MAIOR PENETRAÇÃO 
Mário Bittencourt – 2016.1 22 
Tensão do Arco 
 Controla o comprimento do arco. 
 Controla a largura e altura do cordão de solda. 
TENSÃO ALTA 
CORDÃO LARGO E BAIXO 
TENSÃO BAIXA 
CORDÃO ESTREITO E ALTO 
Velocidade de Soldagem 
 Influência direta sobre a penetração e acabamento do 
cordão de solda. 
 Controla taxa de deposição de material. 
Mário Bittencourt – 2016.1 23 
ALTA 
 falta de deposição 
 cordão estreito 
 falta de penetração 
 baixa resistência 
BAIXA 
 excesso deposição 
 cordão largo e alto 
 calor concentrado 
 empenos 
 mordeduras 
Velocidade de Soldagem 
Ângulo da Tocha 
 É a posição da tocha de soldagem em relação à junta, 
definida por dois ângulos: 
 - transversal (positivo), quando a solda é “puxada” 
 - longitudinal (negativo), quando a solda é “empurrada”. 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 24 
Ângulo da Tocha 
 Posição adequada do eletrodo de tungstênio e da vareta 
de adição para posição plana. 
 
Gases de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 25 
Gases de Proteção 
Gases de Proteção 
 Protegem a poça de fusão da contaminação 
atmosférica 
 Promovem uma atmosfera conveniente e ionizável para 
o arco elétrico 
 Podem ser agrupados em quatro grupos: 
 Inertes: Argônio, Hélio 
 Parcialmente inertes: Nitrogênio 
 Ativos (oxidantes): Oxigênio, Gás Carbônico 
 Redutores: Hidrogênio 
Mário Bittencourt – 2016.1 26 
 Gases, como outras formas de matéria, 
têm certas propriedades, e cada gás têm 
propriedades que os distinguem de outros 
gases. 
 A principal propriedade de um gás de 
proteção é a capacidade de proteger a 
poça de fusão da contaminação dos 
gases da atmosfera e 
 Promover uma atmosfera conveniente e 
ionizável para o arco elétrico. 
 
Gases de Proteção 
Gas 
 
Argon 
 
Helium 
 
CO2 
 
Oxygen 
 
Nitrogen 
 
Hydrogen 
 
 
Symbol 
 
Ar 
 
He 
 
CO2 
 
O2 
 
N2 
 
H2 
Purity 
% 
 
99,99 
 
99,99 
 
99,7 
 
99,5 
 
99,5 
 
99,5 
Dew point 
1b,°C 
 
-50 
 
-50 
 
-35 
 
-35 
 
-50 
 
-50 
Chem. reaction 
in welding 
 
inert 
 
inert 
 
oxydising 
 
oxydising 
 
low reactive 
 
reducing 
Gases de Proteção 
 Propriedades gerais dos gases: 
Mário Bittencourt – 2016.1 27 
 Entretanto um gás que proporciona 
uma perfeita proteção contra o ar, 
não necessariamente é o melhor 
para o arco de soldagem. 
 Existem, além do custo, outras 
propriedades que são importantes e 
devem ser consideradas para a 
escolha do gás de proteção. 
 Densidade relativa, condutividade 
térmica, potencial de ionização. 
Gases de Proteção 
 Considera-se a densidade do 
AR igual a 1. 
 Um gás mais denso que o ar 
faz uma cobertura mais efetiva 
sobre a poça de fusão. 
 Gases mais leves que o ar 
tendem a subir para longe da 
área de solda e vazões 
maiores são necessárias, a 
menos que a soldagem seja 
sobre cabeça. 
Densidade Relativa ao AR 
Mário Bittencourt – 2016.1 28 
at 15°C and 1b 
value 
 
 
Density kg/m3 
 
 
Relative density 
to air 
Argon 
 
 
1,669 
 
 
1,37 
He 
 
 
0,167 
 
 
0,14 
CO2 
 
 
1,849 
 
 
1,44 
O2 
 
 
1,337 
 
 
1,04 
N2 
 
 
1,17 
 
 
0,91 
H2 
 
 
0,085 
 
 
0,06 
Densidade e Densidade Relativa ao AR 
 O calor do arco elétrico é inicialmente concentrado na 
coluna de arco entre o eletrodo e a peça. 
 A extensão do calor transferido para a zona de 
soldagem depende da condutividade térmica do gás de 
proteção. 
Condutividade Térmica 
Mário Bittencourt – 2016.1 29 
 Condutividade térmica BAIXA, o 
arco terá a região central mais 
quente, o calor não se espalha 
radialmente no arco, resultando em 
uma penetração de formato de 
nariz. 
 Condutividade ALTA, distribuição do 
calor mais uniforme, espalhando-se 
radialmente no arco, resultando 
em uma penetração de formato de 
concha. 
Condutividade Térmica 
( 
W
/c
m
°C
 )
 
( °C ) 
0,04 
0,08 
0,12 
0,16 
H2 
Ar 
0 2000 4000 6000 8000 10000 
CO2 
He 
O2 
Condutividade Térmica 
Mário Bittencourt – 2016.1 30 
HIDROGÊNIO H2 
RECOMBINAÇÃO 
PRODUÇÃO DE 
ENERGIA 
H H 
H2 
DISSOCIAÇÃO 
IONIZAÇÃO 
- 
- 
H 
H 
H 
+ 
H 
+ 
e 
ABSORÇÃO DE 
ENERGIA 
- 
e 
H2 
Física do Arco 
 É a decomposição de gases multiatômicos 
(moleculares) em seus componentes atômicos. 
 Dependendo do gás e da temperatura do arco, parte de 
seus componentes serão depois ionizados. 
 A energia necessária para manter o processo é 
fornecida pelo arco elétrico. 
 
 
 
N2 2 N 2N
+ + 2e- 
ESTADO 
MOLECULAR 
DISSOCIAÇÃO IONIZAÇÃO 
O2 2 O 2O
+ + 2e- 
Dissociação 
Mário Bittencourt – 2016.1 31 
 É a tensão necessária para 
remover um elétron da 
camada de um átomo. 
 A proximidade do elétron 
com o núcleo do átomo, 
determina se o potencial 
de ionização é ALTO ou 
BAIXO. 
Potencial de Ionização BAIXO 
Potencial de Ionização ALTO 
ARGÔNIO 
HÉLIO 
Potencial de Ionização 
 BAIXO 
 O gás de proteção conduz melhor a energia elétrica, a 
abertura do arco elétrico é mais fácil e a estabilização é 
melhor. 
ALTO 
 A tensão do arco é mais alta para uma determinada 
corrente e comprimento de arco, e a energia produzida 
é, em parte, devida ao gás de proteção. 
 
 
Potencial de Ionização 
Mário Bittencourt – 2016.1 32 
Gas Dissociation energy Ionisation energy 
 eV eV 
 
Ar -- 15,7 
 
He -- 24,5 
 
CO2 6,3 14,4 
 
02 8,05 12,5 
 
N2 9,76 15,8 
 
H2 4,48 15,4 
1 ( eV ) 
Energia de Dissociação e Ionização 
18V 
11V 
Relação Tensão-Corrente X Gás Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 33 
 3 5 1020 30 
He 
N2 
Ar 
100 
 
 
 
10 
 
 
 
1 
Temperature 
P=1 b 
10 °K 
H2 He 
% 
Condutibilidade Elétrica do Gás Plasma 
 Baixa condutividade 
térmica, resultando em 
penetração na forma de 
“nariz”. 
 Gás pesado, que 
tende a formar uma 
cobertura mais efetiva 
sobre a área de solda. 
 É ionizado 
facilmente, com boa 
ignição e 
estabilidade de arco. 
 Muito leve, se dissipa 
rapidamente, vazões 
altas são necessárias. 
 Ignição difícil e 
estabilidade ruim 
do arco elétrico. 
Arco mais quente. 
 Alta condutividade 
térmica, resultando em 
uma penetração tipo 
“concha”. 
1,39 15,7 eV 0,015 
0,14 24,6 eV 0,130 
A
R
G
Ô
N
IO
 
H
É
L
IO
 
Densidade relativa Condutividade térmica1 Potencial ionização 
1(cm³/0C/sec) 
Comparação Gases de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 34 
Sua escolha depende: 
 processo de soldagem 
 material de base 
 tipo de transferência 
desejado 
 velocidade de solda 
Escolha dos Gases de Proteção 
 Devem ser considerados os seguintes fatores: 
 1. Processo de solda 
 2. Material de base 
 3. Estabilidade do arco elétrico 
 4. Velocidade de solda 
 5. Espessura da chapa 
 6. Penetração 
 7. Geometria do cordão 
 8 .Acabamento 
Escolha dos Gases de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 35 
 Volume e composição dos fumos metálicos 
Influência do Gás de Proteção 
Processo TIG 
Processo ER 
Processo TIG 
Processo ER 
Processo TIG 
 Geometria do cordão e o formato da penetração 
 Velocidade de soldagem 
 Custos de soldagem 
 
 
Influência do Gás de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 36 
 Aspecto do cordão de solda. 
 
Influência do Gás de Proteção 
 Queima de elementos de liga e propriedades mecânicas. 
 
Influência do Gás de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 37 
Eficácia do Gás de Proteção 
 Depende de uma série de fatores, incluindo: 
 - Peso específico do gás 
 - Fluxo (vazão) 
 - Tipo de junta 
 - Diâmetro do bocal 
 - Comprimento do arco 
 - Superfície da peça 
 
Eficácia do Gás de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 38 
 A vazão de gás de proteção deve ser estabelecida 
em função de: 
 deslocamento de ar, 
do tamanho do bocal e 
da dimensão da poça de fusão. 
Vazão do Gás de Proteção 
 O slide a seguir mostra um exemplo de gráfico que é 
utilizado para determinar a vazão de gás de 
proteção necessária, em função da intensidade da 
corrente e do tipo de material que deverá ser 
protegido. 
 Neste gráfico, o valor de vazão irá indicar o diâmetro 
do bocal que garantirá uma adequada velocidade 
para o gás de proteção. 
Vazão do Gás de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 39 
Ø Bocal (mm) 
F
o
n
te
: 
D
V
S
 
Corrente (A) 
Alumínio 
Aço 
 Utilização de gráficos 
 Modo prático: Vazão (l/min.) = Ø Bocal (mm) 
 
Vazão do Gás de Proteção 
 Estas vazões são empíricas e devem ser adequadas em 
função de características próprias do tipo de junta, 
velocidade de soldagem, tamanho da poça de fusão, tipo 
de gás, posição de soldagem, etc. 
 A utilização de uma vazão de gás excessiva, em um 
bocal com pequeno diâmetro, acarretará numa 
velocidade de saída tão alta que o fluxo gasoso deixa de 
ser laminar, e entra em regime turbilhonar, ocasionando o 
arraste de ar atmosférico para a poça de fusão. 
Vazão do Gás de Proteção 
Mário Bittencourt – 2016.1 40 
Divergências podem apresentar-se em virtude dos 
seguintes itens: 
 dimensão da poça de fusão 
 zona afetada pelo calor 
 velocidade de soldagem 
 movimento da tocha 
 tipo de junta 
Vazão do Gás de Proteção 
Proteção da Raiz 
Mário Bittencourt – 2016.1 41 
Proteção da Raiz 
Tocha TIG 
Mário Bittencourt – 2016.1 42 
Tocha TIG (manual) 
Tocha TIG (manual) 
Mário Bittencourt – 2016.1 43 
Bocal 
 Disponíveis em vários tamanhos e formatos para 
atender às mais variadas geometrias das juntas a 
serem soldadas. 
 Normalmente são 
fabricados de material 
cerâmico, que é leve, 
isolante elétrico e suporta 
altas temperaturas. 
 Porém o material é 
quebradiço 
principalmente quando 
aquecido. 
Mário Bittencourt – 2016.1 44 
Bocal 
Bocal 
 Bocal de vidro. 
Mário Bittencourt – 2016.1 45 
Bocal 
 Bocal metálico. 
Bocal 
 O diâmetro do bocal deve ser grande suficiente para 
dar proteção adequada à poça de fusão e às vezes a 
zona afetada pelo calor. 
 Como regra geral, o diâmetro interno do bocal de gás 
deve ser maior 1,5 vezes a largura da poça de fusão. 
Mário Bittencourt – 2016.1 46 
Bocal 
 Para materiais de base mais sensíveis à contaminação 
atmosférica como o titânio, zircônio, inconel e outros, o 
bocal deve ser usado com uma proteção adicional de 
cerca de 75 mm de comprimento. 
Difusores de Gás 
 O difusor de gás é uma peça cilíndrica de metal, 
responsável pela distribuição do gás de proteção e 
pode ser encontrado em dois tipos: convencional e 
gás lens. 
 
 CONVENCIONAL 
 O gás de proteção é distribuído através de quatro 
furos de pequeno diâmetro. 
 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 47 
 GÁS LENS 
 O gás de proteção é distribuído 
uniformemente através de uma 
espécie de filtro metálico, 
fabricado em aço inoxidável. 
Difusores de Gás 
 GÁS LENS 
 Reduz a turbulência do 
fluxo de gás e melhora a 
proteção gasosa para 
maiores distâncias entre o 
bocal e a peça de trabalho. 
Difusores de Gás 
Mário Bittencourt – 2016.1 48 
 GÁS LENS 
Difusores de Gás 
 CONVENCIONAL 
Características Tocha TIG 
Mário Bittencourt – 2016.1 49 
Tipos de Tocha TIG > diversos formatos 
Tipos de Tocha TIG > alimentação de arame 
Mário Bittencourt – 2016.1 50 
Tipos de Tocha TIG > alimentação de arame 
Tipos de Tocha TIG > soldagem automatizada 
Mário Bittencourt – 2016.1 51 
Tipos de Tocha TIG > soldagem automatizada 
Tipos de Tocha TIG > soldagem automatizada 
Mário Bittencourt – 2016.1 52 
Cabos de Solda 
 Cabos de solda e conexões devem ser dimensionados 
para a corrente máxima do equipamento e o 
correspondente Fator de Trabalho e a distância máxima 
de operação. 
 
Fixação Cabo Terra 
Cabos de Solda 
Mário Bittencourt – 2016.1 53 
Fixação Cabo Terra 
Cabos de Solda 
 Cabos de solda em relação a corrente de soldagem e o 
comprimento dos cabos. 
Fixação Cabo Terra 
Cabos de Solda 
F
o
n
te
: 
w
w
w
.e
u
te
c
ti
c
.c
o
m
.b
r 
Mário Bittencourt – 2016.1 54 
 Utilizar o grampo o mais próximo possível do local de 
soldagem. 
 Utilizar o cabo-obra diretamente no local de soldagem, 
e nunca em tubulação, pontes rolantes ou em barras 
longas. 
 A ligação deve ser feita em superfícies de contato 
limpas. 
Fixação Cabo Terra 
Garra de Aterramento 
Fixação Cabo Terra 
Garra de Aterramento 
Mário Bittencourt – 2016.1 55 
Garra de Aterramento 
 4.6.1 Não é permitido a utilização de garras de 
aterramento fabricadas de ligas de cobre. Também, 
não deve haver contato de qualquer tipo entre peças de 
cobre (ou suas ligas) e as áreas aquecidas ou fundidas 
pela soldagem e tratamento térmico, excetuando-se as 
barras de cobre para proteção lateral da soldagem 
eletrogás e cobre-juntas de cobre não consumíveis em 
qualquer processo. 
Garra de Aterramento - Norma N-133 
Mário Bittencourt – 2016.1 56 
Garra de Aterramento 
Eletrodo de Tungstênio 
Mário Bittencourt– 2016.1 57 
Eletrodo de Tungstênio 
 É um eletrodo NÃO CONSUMÍVEL, servindo somente 
para estabelecer um arco elétrico, não fornecendo metal 
de adição para a poça de fusão. 
 
Eletrodo de Tungstênio 
 Os eletrodos utilizados no processo TIG são de 
Tungstênio devido ao seu mais alto ponto de fusão dos 
metais (3410ºC), sendo, portanto, o material ideal para 
eletrodos NÃO consumíveis. 
 São classificados pela norma AWS A-5.12. 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 58 
Eletrodo de Tungstênio 
 Podem ser de: 
 Tungstênio puro (99,5%), 
 Tungstênio ligado com Tório (Th), 
 Zircônio (Zr), 
 Cério (Ce) ou 
 Lantânio (La). 
 Estas ligas melhoram a emissividade de elétrons, 
facilitando por exemplo, a manutenção e estabilidade do 
arco elétrico, conferindo características específicas 
para as diversas aplicações. 
Eletrodo de Tungstênio 
 Composição química AWS 5.12. 
Mário Bittencourt – 2016.1 59 
 Óxido de Cério 
Fórmula: CeO2 
Massa molar: 172,115 g/mol 
Densidade: 7,65 g/cm³ 
Ponto de ebulição: 3.500 °C 
Ponto de fusão: 2.400 °C 
 
 Óxido de Lantânio 
Fórmula: La2O3 
Massa molar: 325,81 g/mol 
Densidade: 6,51 g/cm³ 
Ponto de ebulição: 4.200 °C 
Ponto de fusão: 2.315 °C 
 
 Óxido de Thório 
Fórmula: ThO2 
Massa molar: 264,04 g/mol 
Densidade: 10 g/cm³ 
Ponto de ebulição: 4.400 °C 
Ponto de fusão: 3.390 °C 
 
 Óxido de Zircônio 
Fórmula: ZrO2 
Massa molar: 123,218 g/mol 
Densidade: 5,68 g/cm³ 
Ponto de ebulição: 4.300 °C 
Ponto de fusão: 2.715 °C 
 
Eletrodo de Tungstênio 
Eletrodo de Tungstênio 
 Identificação AWS 5.12. 
Mário Bittencourt – 2016.1 60 
Eletrodo de Tungstênio 
 Normalmente, os diâmetros destes eletrodos variam de 
1,0 a 6,4 mm e são escolhidos de acordo com a 
corrente que será utilizada. 
Eletrodo de Tungstênio 
 TUNGSTÊNIO PURO ‐ PONTA VERDE 
 Permite que a ponta fique limpa e arredondada que 
favorece a boa estabilidade em CA. 
 Pode ser usada em CC, mas tem desgaste superior ao 
com Tório. 
 É mais suscetível a contaminação da solda do que os 
demais eletrodos. 
 É usado na solda de alumínio, magnésio e ligas. 
Disponível em: http://www.tecbrasalloys.com.br/pdf/eletrodo-
tungstenio.pdf. Acesso em 10 jul.2016. 
Mário Bittencourt – 2016.1 61 
Eletrodo de Tungstênio 
 TUNGSTÊNIO COM TÓRIO ‐ PONTA VERMELHA 
 É o mais usado. 
 Tem excelente resistência à contaminação da solda. 
 Fácil ignição e arco elétrico estável quando utilizado 
com CC. 
 Usado em aço carbono, inox, cobre, bronze, níquel e 
titânio. 
 
Disponível em: http://www.tecbrasalloys.com.br/pdf/eletrodo-
tungstenio.pdf. Acesso em 10 jul.2016. 
Eletrodo de Tungstênio 
 TUNGSTÊNIO COM ZIRCÔNIO ‐ MARROM OU 
BRANCA 
 Usado primordialmente em CA, oferece alta resistência a 
contaminação da poça. 
 Ótima utilização em alumínio. 
 
Disponível em: http://www.tecbrasalloys.com.br/pdf/eletrodo-
tungstenio.pdf. Acesso em 10 jul.2016. 
Mário Bittencourt – 2016.1 62 
Eletrodo de Tungstênio 
 TUNGSTÊNIO COM CÉRIO ‐ PONTA CINZA 
 Dura um pouco mais que o tório e pode ser usado tanto 
em CC ou CA. 
 Muito usado em soldas orbitais em tubos e em 
aplicações delicadas ou em baixa amperagem. 
 Ele oferece um arco estável tanto em CA como em CC. 
Disponível em: http://www.tecbrasalloys.com.br/pdf/eletrodo-
tungstenio.pdf. Acesso em 10 jul.2016. 
Eletrodo de Tungstênio 
 TUNGSTÊNIO COM LANTÂNIO – PONTA AZUL 
 Este tipo de eletrodo é muito similar ao Cério. 
 Tem boa resistência ao desgaste. 
 Excelente performance tanto em CC como CA e em 
correntes elevadas, portanto é a melhor escolha para 
evitar vários tipos de eletrodos. 
Disponível em: http://www.tecbrasalloys.com.br/pdf/eletrodo-
tungstenio.pdf. Acesso em 10 jul.2016. 
Mário Bittencourt – 2016.1 63 
Eletrodo de Tungstênio 
 Diâmetro X corrente de soldagem. 
Diâmetro do Eletrodo de Tungstênio 
Fonte: ESAB 
 Diâmetro do eletrodo X corrente de soldagem. 
Mário Bittencourt – 2016.1 64 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
 Um fator importante por analisar é o ângulo da ponta 
do eletrodo, que tem grande influência no formato do 
cordão de solda, afetando a sua largura e penetração. 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
Mário Bittencourt – 2016.1 65 
 AFIAÇÃO DA PONTA DO ELETRODO 
 O eletrodo é afiado, geralmente, por meio de 
esmerilhamento. 
 Em casos especiais, os riscos do esmerilhamento são 
retirados mediante polimento. 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
 AFIAÇÃO DA PONTA DO ELETRODO 
Mário Bittencourt – 2016.1 66 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
 AFIAÇÃO DA PONTA DO ELETRODO 
 Na soldagem com CORRENTE CONTÍNUA e 
POLARIDADE NEGATIVA (eletrodo no pólo negativo), 
recomenda-se a afiação abaixo. 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
Mário Bittencourt – 2016.1 67 
 Na soldagem com CORRENTE ALTERNADA, em 
diâmetros iguais ou superiores a 1,6 mm, 
recomenda-se a afiação abaixo. 
 Durante a soldagem, forma-se uma esfera (calota) na 
extremidade do eletrodo. 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
Ângulo da Ponta do Eletrodo de Tungstênio 
 Sugestão de corrente de soldagem X ângulo ponta do 
eletrodo. 
Fonte: ESAB 
Mário Bittencourt – 2016.1 68 
 Vazão insuficiente do gás de proteção; 
 Soldagem realizada em CCPI; 
 Diâmetro do eletrodo inadequado para a corrente 
requerida; 
 Contaminação do eletrodo; 
 Oxidação do eletrodo durante o resfriamento; 
 Utilização de gás contaminado com oxigênio ou CO2; 
Consumo Excessivo do Eletrodo de Tungstênio 
Metal de Adição 
Mário Bittencourt – 2016.1 69 
Metal de Adição 
 Em alguns casos pode NÃO ser necessário, 
dependendo de alguns fatores, como espessura da 
chapa, necessidade de reforço no cordão, etc. 
 Quando utilizado, pode ser aplicado, manualmente, 
por meio de uma vareta, ou alimentado 
continuamente (arame), aumentando com isto a 
deposição do metal, que é baixa neste processo. 
 Uma variedade muito grande de metais e 
ligas é empregada na soldagem TIG. 
 O metal de adição é, normalmente, 
similar ao metal de base, acrescido de 
desoxidantes. 
 Os arames e varetas para a 
soldagem TIG são classificados 
pela AWS de acordo com o tipo de 
metal de base e o processo de 
soldagem utilizado. 
Metal de Adição 
Mário Bittencourt – 2016.1 70 
 
 
 
 
 E R 70 S - 3 
 
Eletrodo 
 
Vareta 
 
Composição Química 
do Arame Eletrodo ou Vareta 
 
Arame ou Vareta Sólido 
 
Limite de Resistência 
à Tração do Metal de Solda 
(múltiplo de 1000 psi) 
 
 Vareta para soldagem TIG dos aços carbono 
comum (AWS A5.18) 
Metal de Adição 
Mário Bittencourt – 2016.1 71 
Especificação ASME: 
 A American Society of Mechanical Engineers 
(ASME) utiliza na íntegra as especificações de 
eletrodos da AWS adicionando as letras SF 
antes do número da especificação. 
 Então, a especificação AWS A5.18 transforma-
se na especificação ASME SFA5.18 
 Tanto a classificação quanto os requisitos são 
os mesmos. 
Metal de Adição 
Marca comercial 
Classificação AWS e ASME 
Metal de Adição 
Mário Bittencourt – 2016.1 72 
Marca 
comercial 
Norma 
classificação 
Classificação 
AWS 
Metal de Adição 
Metal de Base 
Mário Bittencourt – 2016.1 73 
 É indicado para a soldagem de alumínio e suas ligas, 
ligas de titânio, zircônio, magnésio e dos aços 
inoxidáveis.Aplicabilidade do Processo 
Soldagem de Alumínio 
 Antes da soldagem do alumínio, 
retirar a camada de óxido 
mediante o esmerilhamento ou 
escovamento. 
 Esse procedimento é 
indispensável, porque a camada 
de óxido tem um ponto de fusão 
muito alto. 
Aplicabilidade do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 74 
 Não é indicado para a soldagem de metais de baixo 
ponto de fusão, tais como ligas de zinco, chumbo e 
estanho. 
Aplicabilidade do Processo 
 
Fonte: http://www.if.ufrgs.br/cref/amees/tabela.html 
Aplicabilidade do Processo 
 O alto ponto de fusão do tungstênio permite alta 
temperatura e concentração de calor, produzindo 
zona fundida e zona termicamente afetada estreitas. 
20000 K 
300 K 
2000 K 
10000 K 
5000 K 
 
19727ºC 
 
9727ºC 
 
 
4727ºC 
 
 
1727ºC 
 
27ºC 
Mário Bittencourt – 2016.1 75 
 O Processo de Soldagem TIG é utilizado normalmente 
para a soldagem de pequenas espessuras e para 
passes de raiz em juntas que serão completadas por 
outros processos. 
 Pode ser utilizado em todas as posições de soldagem. 
Aplicabilidade do Processo 
 Pode-se manipular correntes baixas (diferentemente de 
outros processos a arco) que permitem soldagens de 
chapas finas na faixa de décimos de milímetros. 
 
Aplicabilidade do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 76 
 Ideal para casos onde é necessário controle do calor 
cedido a peça 
 Ideal para reparar pequenas cavidades 
Aplicabilidade do Processo 
Instalação TIG 
Gás de Proteção 
Eficácia Gás de Proteção 
Fonte de Energia 
Tocha 
Eletrodo de Tungstênio 
Cabos 
Metal de Adição 
Metal de Base 
Mário Bittencourt – 2016.1 77 
Automatização do Processo 
 
 Tocha rígida 
 Alimentação contínua de 
arame 
 Integração dos 
comandos no painel de 
controle 
 Acesso a diâmetros 
pequenos no interior das 
peças 
Automatização do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 78 
Automatização do Processo 
Automatização do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 79 
Automatização do Processo 
Automatização do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 80 
Automatização do Processo 
Automatização do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 81 
Automatização do Processo 
 Revestimento interno e externo 
 
Automatização do Processo 
 Revestimento interno e externo 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 82 
 Os cabeçotes orbitais 
são destinados à 
automatização da 
soldagem de tubos em 
situações onde o 
mesmo não permite 
ser rotacionado e/ou 
em locais onde o 
espaço é restrito. 
 
 
TIG Orbital 
TIG Orbital 
Mário Bittencourt – 2016.1 83 
TIG Orbital 
TIG Orbital 
Mário Bittencourt – 2016.1 84 
TIG Orbital 
http://www.fronius.com/cps/rde/xchg/SID-F46EB9FE-2E3EBC47/fronius_brasil/hs.xsl/40_3159.htm 
TIG Orbital 
Mário Bittencourt – 2016.1 85 
 
Vantagens e Limitações do Processo 
Vantagens do Processo 
 Versatilidade, solda 
praticamente todos os 
metais com ou sem metal 
de adição. 
 Fácil automatização 
 Zona Termicamente 
Afetada – ZTA reduzida 
devido a área da zona em 
fusão ser pequena 
Mário Bittencourt – 2016.1 86 
 Excelente qualidade do 
cordão de solda 
 Não há formação de 
escória 
 
Vantagens do Processo 
 Perfeita visibilidade da poça de fusão 
 Baixa emissão de fumos e ausência de escória 
 Fácil estocagem e manuseio dos consumíveis 
Vantagens do Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 87 
Limitações do Processo 
 Equipamento mais complexo 
 Aplicações ao ar livre mais limitadas 
 Baixa produtividade 
 Possibilidade de inclusões duras e frágeis de tungstênio. 
 Exposição do metal de adição aquecido ao ar atmosférico 
pode contaminar a poça de fusão. 
 Necessário maior habilidade do soldador. 
 Materiais de consumo caros (gases, eletrodos, peças, etc). 
 Massa de material depositado por unidade de tempo. 
 Sempre maior na posição plana. 
 Aumenta com a corrente de soldagem. 
TIG 0,2 a 1,3 kg/h 
Eletrodo Revestido 1 a 3 kg/h 
MIG-MAG 2 a 6 kg/h 
Arco Submerso 5 a 12 kg/h 
Twin-arc 10 a 25 kg/h 
Tandem-arc 12 a 30 kg/h 
Taxa de Deposição 
Mário Bittencourt – 2016.1 88 
FILME 
Taxa de Deposição 
Taxa de Deposição 
Mário Bittencourt – 2016.1 89 
Hot Wire 
 O arame eletrodo é pré-aquecido por resistência por 
uma fonte de energia em separado e funde no arco 
TIG. 
 Uma vez que se pode regular a corrente para o arco 
TIG separadamente da corrente para o aquecimento do 
arame eletrodo, a taxa de deposição e a diluição são 
influenciáveis. 
Hot Wire 
Mário Bittencourt – 2016.1 90 
Hot Wire 
 Processo GTAW pulsado, com arame quente (hot 
wire), automático 
h
tt
p
s
:/
/w
w
w
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k
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e
a
d
e
r-
c
a
rd
 
Hot Wire 
Mário Bittencourt – 2016.1 91 
Hot Wire 
FILME 
Descontinuidades Ligadas ao Processo 
Mário Bittencourt – 2016.1 92 
 Descontinuidade é a interrupção das estruturas típicas 
de uma peça, no que se refere à homogeneidade de 
características físicas, mecânicas ou metalúrgicas. 
 Não é necessariamente um defeito. 
 A descontinuidade só deve ser considerada defeito, 
quando, por sua natureza, dimensões ou efeito 
acumulado tornar a peça inaceitável por não satisfazer 
os requisitos mínimos da norma técnica aplicável. 
 [PETROBRAS, “Descontinuidades em Juntas Soldadas, Fundidos, 
Forjados e Laminados”. N-1738 Revisão C, Brasil, 2009. 
Descontinuidades 
Descontinuidades - POROS 
 Vazio formado pelo aprisionamento de gás durante a 
solidificação. 
 Pode ser esférico ou cilíndrico (alongado). 
 
Mário Bittencourt – 2016.1 93 
Descontinuidades - POROS 
 Vazão insuficiente do gás de 
proteção. 
Descontinuidades - POROS 
 Vazão excessiva do gás de 
proteção, provocando 
turbilhonamento do gás 
Mário Bittencourt – 2016.1 94 
 Vazão excessiva do gás de proteção, provocando 
turbilhonamento do gás 
Descontinuidades - POROS 
 Deslocamento da atmosfera 
protetora causada pela 
penetração do ar atmosférico 
com velocidade acima de 1m/s 
Descontinuidades - POROS 
Mário Bittencourt – 2016.1 95 
 Bocal da pistola muito pequeno 
 Recomenda-se utilizar bocal 
da pistola, aproximadamente, 
1,5 vezes a largura da poça de 
fusão. 
Descontinuidades - POROS 
 Absorção do ar pela inclinação 
excessiva da tocha. 
 
 
Descontinuidades - POROS 
 Afastamento demasiado entre a 
pistola e a peça 
Mário Bittencourt – 2016.1 96 
 Penetração da água nos 
condutores do gás de proteção 
devido a não vedação do sistema 
de refrigeração da pistola. 
 
 
Descontinuidades - POROS 
 Impurezas, graxa, óleo, camadas 
de proteção do metal de base 
(tintas) ou umidade na região do 
cordão de solda. 
Descontinuidades - POROS 
Mário Bittencourt – 2016.1 97 
 Turbilhonamento do gás de 
proteção e absorção do ar pela 
utilização do bocal da pistola 
danificado. 
Descontinuidades - POROS 
 Vazamento em tubulações e acessórios 
 - verificar sempre mangueiras, 
reguladores de pressão e conexões para 
evitar aspiração de ar através de 
vazamentos. 
 Vazamento nas tochas 
 - qualquer saída de gases, é também 
umaentrada de impurezas. 
 
 
Descontinuidades - POROS 
Mário Bittencourt – 2016.1 98 
 Inclusões de tungstênio agem como entalhes no cordão 
de solda. Na superfície, podem produzir corrosão. 
- Contato do eletrodo de 
tungstênio quente com a poça 
de fusão. 
 
- Contato do eletrodo de 
tungstênio quente com a 
vareta. 
Descontinuidades – Inclusão Metálica 
- Sobrecarga no eletrodo de 
tungstênio com corrente 
contínua (pólo positivo ligado 
ao eletrodo). 
- Sobrecarga no eletrodo de 
tungstênio com corrente 
alternada. 
Descontinuidades – Inclusão Metálica 
Mário Bittencourt – 2016.1 99 
- Faces do chanfro oxidadas; 
vareta oxidada; limpeza 
inadequada entre passes. 
Descontinuidades – Inclusão de Óxidos 
- Retirada da vareta de solda 
aquecida da zona protegida 
pelo gás de proteção, durante 
o movimento de alimentação 
da vareta. 
- Preparação inadequada da 
junta, com altura da face da 
raiz (nariz do chanfro) muito 
grande, pode favorecer a 
inclusão de óxidos próximo 
da raiz do cordão. 
- Recomendação: quebrar as 
arestas inferiores da face da 
raiz (alumínio). 
Descontinuidades – Inclusão de Óxidos 
Mário Bittencourt – 2016.1 100 
- Oxidação na raiz, 
especialmente em aços de 
baixa liga, inoxidáveis, 
titânio etc. 
- Falta de gás de purga 
(proteção da raiz) 
Descontinuidades – Inclusão de Óxidos 
Falhas no Equipamento de Soldagem 
 Arco elétrico instável causado por falhas no poli cabo 
da tocha e no cabo-obra devido a ruptura das linhas 
com curvas acentuadas. 
Mário Bittencourt – 2016.1 101 
Falhas no Equipamento de Soldagem 
 Falhas de contato elétrico devido a fixação do cabo-
obra frouxo ou oxidado, provocando alta resistência 
elétrica no ponto de mau contato, acarretando 
dificuldades na abertura do arco elétrico e a sua 
manutenção estável. 
 
Falhas no Equipamento de Soldagem 
 Falhas nas mangueiras do gás de proteção e do líquido 
de refrigeração da tocha, devido a pontos estrangulados 
sob rodas, peças pesadas ou pisadas, como também 
com dobras acidentais causando porosidade na junta 
soldada. 
Mário Bittencourt – 2016.1 102 
Falhas no Equipamento de Soldagem 
 Falha na ventilação forçada da fonte de energia, 
superaquecendo os dispositivos elétricos e eletrônicos, 
acarretando em mau funcionamento do equipamento. 
Falhas no Equipamento de Soldagem 
 Falhas devido aos entupimentos dos canais de 
refrigeração da tocha, em função da má qualidade do 
fluido de refrigeração (incrustações ou partículas 
desagregadas da borracha das mangueiras). 
Mário Bittencourt – 2016.1 103 
Falhas no Equipamento de Soldagem 
 Falhas no sistema de pré-fluxo do gás de proteção 
devido a regulagem incorreta ou válvulas defeituosas, 
provocando inadequada proteção ao eletrodo de W e da 
poça de fusão contra a contaminação atmosférica. 
Cuidados Importantes 
 Treinamento dos soldadores, 
 Escolha do gás de proteção mais adequado ao metal 
de base, 
 Apontamento correto do eletrodo de tungstênio, 
 Limpeza das juntas, 
 Manipulação da tocha, 
 Manutenção preditiva e 
corretiva dos 
equipamentos e 
acessórios. 
Mário Bittencourt – 2016.1 104 
Bibliografia 
 SILVA, F. J. G., Tecnologia da soldadura, 1 ed., Porto, PRT, 
Editora Publindústria, 2014. 
 SENAI-SP, Soldagem, 1 ed., São Paulo, SP, Editora SENAI-SP, 
2013. 
 WAINER, E.; BRANDI, S.; MELLO, F., Soldagem: processos e 
metalurgia, São Paulo, SP, Editora Blucher, 2013. 
 MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J.; BRACARENSE, A. Q., 
Soldagem fundamentos e tecnologia, 3 ed., Belo Horizonte, MG, 
Editora UFMG, 2009. 
 AMERICAN WELDING SOCIETY, “Gas Tungsten Arc Welding”. In: 
Welding Handbook, 9 ed., v.2, chapter 3, Miami, USA, 2004. 
 MACHADO, I. G., Soldagem e Técnicas Conexas - Processos, 1 
ed., Porto Alegre, RS, Editado pelo autor, 1996.