Dissertação
Efeito dos parâmetros de pulsação no processo TIG sobre a formação da poça de fusão
Effect of Pulse Parameters in the TIG Process on the Weld Pool Formation
Registro en:
TOKAR, Anna. Effect of Pulse Parameters in the TIG Process on the Weld Pool Formation. 2011. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
Autor
Tokar, Anna
Institución
Resumen
The pulsed TIG process, despite being known for years, has no its applicative characteristics
adopted to a desired level among welding users. One reason might be a lack of
understanding of physical phenomena intrinsic to the process. This work objective was to
study the influence of the pulse parameters on the weld pool formation and on the resulting
geometry of the weld when using the pulsed TIG process. Bead-on-plate welds on carbon
steel plates were carried-out, varying the pulse frequency and the amplitudes of the pulse
current and of the background current, holding the same mean current value. The results
obtained with and without cold wire feeding were compared. An analysis of the effect of pulse
frequency and of the current difference between pulse and background levels has been
done, taking into account how the latter factor exhibits itself through welding current RMS.
Some effects of the pulsation on the bead-on-plate resulting geometrical parameters were
observed, as well as on the defect formation, both superficial ("dragon's tail") and internal
(elongated cavities or "tunnel porosity"), as a function of the weld pool formation
phenomenon. There was an endeavour undertaken to study in more details the crater row
formation, differentiating this phenomenon from that of another defect known as humping. It
was determined that the main parameter, which governs the bead-on-plate geometry
formation, particularly concerning the melted area, is the effective current (thermal effect)
rather than the pulse parameters per se. On the other hand, the pulse parameters, in
combination with the welding speed, have an effect on the formation of such defects as
craters and cavities (arc mechanical effect). Moreover, it was confirmed that the feed speed
and the wire diameter must be regulated in accordance with the pulse parameters to avoid a
risk of appearing of the defect named as "dragon s tail." Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Mestre em Engenharia Mecânica O processo TIG Pulsado, apesar de ser conhecido há anos, não tem suas
características aplicativas difundidas ao nível desejado entre usuários de solda. Uma razão
seria o pouco entendimento sobre os fenômenos físicos intrínsecos ao processo. O objetivo
deste trabalho foi estudar a influência dos parâmetros de pulsação sobre a formação da
poça de fusão e geometria final do cordão no processo TIG Pulsado. Foram feitos testes de
simples deposição sobre chapa de aço carbono, variando-se a freqüência da pulsação e as
amplitudes das correntes de pulso e de base, mantendo-se a mesma corrente média.
Comparou-se os resultados com e sem alimentação de arame frio. Procurou-se fazer uma
análise baseada no efeito da freqüência de pulsação e da diferença de corrente entre pulso
e base, mas também levando em conta como estes parâmetros se traduzem em variação da
corrente eficaz. Foram observados o efeito da pulsação sobre os parâmetros geométricos
resultantes do cordão, mas também sobre a formação de defeitos, tanto superficial ( cauda
de dragão ) como interno (cavidades ou porosidade de túnel ), função do fenômeno de
formação da poça. Procurou-se estudar ainda o desenvolvimento das crateras,
diferenciando este fenômeno da formação de defeitos do tipo humping. Conclui-se que o
parâmetro governante na formação geométrica do cordão, sobretudo da área fundida, é a
corrente eficaz (efeito térmico) e não os parâmetros de pulsação em si. Por outro lado, os
parâmetros de pulsação, em combinação desfavorável com a velocidade de soldagem,
atuam sobre a formação dos defeitos de cavidade e de cratera (efeito mecânico do arco).
Além disso, foi confirmado que a velocidade de alimentação e o diâmetro do arame têm que
ser regulados em conformidade com os parâmetros da pulsação, para evitar o risco de
aparecer o defeito "cauda de dragão".