Estudo da viabilidade operacional do processo de soldagem MAG com alimentação adicional de arame frio

Este trabalho apresenta um estudo experimental da viabilidade operacional, econômica, geométrica e da qualidade da solda com o uso do processo intitulado MAG-CW (Metal Active Gas–Cold Wire); entendido como: processo de soldagem MAG com adição de arame frio ou não energizado. Neste contexto, para o desenvolvimento deste trabalho utilizou-se os processos de soldagem MAG e o MAG-CW, sendo utilizados arames consumíveis sólidos de 1,2 mm de diâmetro, da classe AWS E-70S6 e o dióxido de carbono puro, CO², como gás de proteção com vazão de 17 l/min, para os dois processos empregados. A soldagem automatizada foi realizada com o auxílio de uma fonte eletrônica ajustada em CC⁺, no modo tensão constante e interfaceada a um microcomputador. Para ambos os processos, os cordões de solda foram depositados sobre corpos de prova de aço carbono SAE 1020 medindo 76x155x12,7 mm, com passes em simples deposição, na posição plana puxando e empurrando o arco voltaico. Para o processo MAG-CW adicionouse o arame frio, na região do arco elétrico, por um sistema de alimentação auxiliar de arame de forma seqüencial Tandem e Twin, também, na posição plana. As variáveis de influência foram a Velocidade de Alimentação do Arame-Eletrodo, VAE, que variou em três níveis: 6, 7,5 e 9 m/min, respectivamente, a Velocidade de Alimentação de Arame Frio, VAF, que também variou em três níveis, sendo: 3, 4 e 5 m/min combinadas com VAE. As variáveis de resposta para a avaliação experimental foram a estabilidade do arco elétrico, as características econômicas, as características geométricas e a qualidade superficial do cordão de solda. Os resultados mostraram satisfatória estabilidade do arco, bem como, elevada produção em relação ao processo MAG e bom aspecto superficial das soldas. Neste sentido, o processo MAG-CW, quando comparado ao processo MAG, foi superior na taxa de fusão (TF) em 57% para a VAE igual a 6 m/min, 59 % para VAE igual a 7,5 m/min e de 53 % para a VAE igual a 9 m/min. Observou-se, ainda, que o mesmo ocorreu para a taxa de deposição (TD) aumentando em todos os níveis de velocidade: 62% para a VAE na condição igual a 6 m/min e 7,5 m/min e de 57 % para a VAE na condição igual a 9 m/min. A boa performance no aumento das taxas obtidas pelo processo MAG-CW demonstra vantagem, com maior evidência no desempenho destas características, em função da adição de arame frio ao arco.

ABSTRACT: The present study shows experimental research of the weld concerning operational, economic and geometric viability as well as its superficial quality when using MAGCW (Metal Active Gas – Cold Wire), understood as: MAG welding process with nonenergized wire or cold wire. For the development of this research, welding MAG and MAG-CW processes have been used together with 1,2 mm of diameter consumable solid wires, class AWS E-70S6 and carbon dioxide pure, CO², as protection gas with 17 l/min release for both processes. Automated welding was performed with electronic source adjusted in CC⁺, in constant tension mode, interfaced by a microcomputer. In both processes the welds were put on steel carbon samples SAE 1020, 76x155x12,7 mm size, with simple disposition passes, pulling and pushing the voltage arc. The MAG-CW process added cold wire on the electric arc region, fed by the Tandem and Twin sequential wire shape auxiliary system on plane position. The variables of influence were: Velocidade de Alimentação do Arame-Eletrodo, VAE, which varied in three levels: 6; 7,5 and 9 m/min, respectively, Velocidade de Alimentação do Arame-Fio, VAF, which also varied in three levels: 3; 4 and 5 m/min combined with VAE. Response variables for experimental evaluation were electric arc stability, economic features, geometric features and weld superficial quality. The results demonstrated satisfactory arc stability as well as high production concerning MAG process and also good superficial aspect of welds. Rising rates obtained by MAG-CW process demonstrates the superiority due to non-energized wire addition to the arc. Thus, the MAG-CW process, in comparison with MAG process, demonstrated superiority concerning the 57% in rate of fusion (RF) for the VAE of 6 m/min, 59 % for the VAE of 7,5 m/min and 53 % for the VAE in 9 m/min. it has also been observed that the same occurred with the rate of deposition (RD) increasing in all speed levels: 62% for the VAE in both conditions of 6 m/min and 7,5 m/min and in 57 % for the VAE in 9 m/min. The good performance in the increase of the taxes obtained by the process MAG-CW demonstrates advantage, with larger evidence in the acting of these characteristics, in function of the addition of cold wire to the arch.