Resumo
O objetivo deste trabalho foi determinar o comportamento do rendimento bruto de fusão em soldagem a arco frente a diferentes tipos de material de base (aço ao carbono, aço inoxidável e alumínio
Abstract. The aim of this work was to determine the behavior of the gross melting efficiency in arc welding towards different types of materials (carbon steel, stainless steel and aluminum alloy). An extra objective was to indirectly estimate the thermal efficiency of the process using the estimation of isotherms by analytic methods. For that, welds were carried out over three materials at two welding current levels using the GTAW process. It was verified that the melting efficiency is very low (lower than 10%), yet it rises by increasing the current level (effect of material size). The aluminum alloy presented the lowest melting efficiency in contrast to the highest heat yield of the stainless steel. With respect to the thermal efficiency, the proposed methodology was not adequate.
Key-words:Welding, Melting Efficiency, Thermal Efficiency, AC GTAW.
1.
IntroduçãoEm soldagem de uma forma geral, existe uma grande tendência em se dar importância ao rendimento térmico dos processos de soldagem (η t ), que é a razão entre o calor transferido para o material a ser soldado (Q imp ) e a energia elétrica fornecida pela fonte de soldagem (E). A Tabela 1 apresenta dados de η t compilados por Fuerschbach [1] para diversos processos. Como se vê, cada processo apresenta valores ou faixas de η t com os quais pesquisadores podem fazer previsão do ciclo térmico sob o qual a solda estará sujeita e das possíveis alterações metalúrgicas e respectivas propriedades mecânicas decorrentes.Apesar da importância do rendimento térmico sob o ponto de vista de soldabilidade, o rendimento bruto de fusão (η bf ), que relaciona o calor que realmente foi utilizado para promover a formação da poça de um dado material (Q f ) com a energia elétrica fornecida pela fonte de soldagem (E), é muitas vezes pouco explorado. Na verdade, a definição de rendimento de fusão pode alcançar outras abordagens, como a de que relaciona o calor que realmente foi utilizado para promover a fusão de material com o calor realmente imposto pelo arco de soldagem. Esta definição leva ao termo de rendimento efetivo (ou líquido) de fusão (η ef ), já que na prática seria a razão entre o calor que realmente foi utilizado para promover a fusão de material (Qf) e a energia da fonte de soldagem (E), mas levando-se em conta o rendimento térmico do processo de soldagem (η t ). Seja o rendimento bruto ou o rendimento efetivo, ambos são de difícil quantificação (naturalmente maior para o rendimento líquido). Assim, de uma forma geral, a quantidade de trabalhos que estudam o rendimento de fusão é escassa, dando-se muitas vezes ênfase somente ao rendimento térmico [2].Mas, na verdade, o rendimento de fusão é de suma importância para avaliar a eficiência de um processo sobre as características operacionais do mesmo, por exemplo, casos em que se busca o aumento de produtividade (produzir c...
