The MIG/MAG process is nowadays the most important welding process. This is due to its
high production capacity, characteristic searched by industries to improve their manufacturing
processes. Thus, due to this process relevance, development of tools that helps to
understanding how it works comes out as necessary, especially in relation to proper welding
setting up. One tool for this task is the transfer mode map, which predicts the type of metal
transfer according to the welding setting up. However, these maps, normally, are more
scientific oriented rather that for practical purposes. In this context, the objective of this work
was to map the transfer modes in such a way that welders, supervisors and engineers could be
helped in the choice of the best setting up needed. For this purpose, a methodology was
developed to provide more information than transfer modes according to the parameter setting
up. The proposed mapping had the intention of obtaining transfer regions with proper
operating characteristics (stable transfer resulting of appropriate welding conditions) and also
information about weld bead conditions, production, thermal cycle and arc radiation. For each
transfer mode looked for working at typical welding conditions, which mean that the contact
tip-to-work distance was different for the two main transfer modes (short-circuit and spray). A
large number of experiments was performed to map the transfers, with the objective to
determine a stable operating regions of short-circuit and spray transfer mode using the
ER70S-6 welding wire with three different shielding gases. After mapping, single-welded
butt joint were carried-out using specific points of the maps instead of bead-on-plate. The
proposed methodology was efficient in exterminating regions of operational stability,
according to the experiments. It was also possible to have better welding geometries, in
general, for setting ups within the map region of operational stability, but the results also
depend on the shielding gas and the transfer mode. For setting ups outside the map region of
operational stability the bead finish gets worse, except for spray transfer mode when working
below the region of operational stability. The deposition efficiency is lower for setting ups
outside the region and with gases containing higher levels of CO2, except for short-circuit
transfer. The arc radiation intensity is lower in regions below the operational stability and
higher above this position, but it is highly dependent of the arc length. Changes in the contact
tip-to-work distance and/or in the power source inductance have no influence on the region of
operational stability, except for short-circuit transfer, in which the contact tip-to-work
distance is able to reduce the set voltage for this region. / O processo de soldagem MIG/MAG é dos mais importantes processos de união de metais na
atualidade. Isto se deve à sua alta capacidade de produção, característica constantemente
cobiçada pelas indústrias em seus processos de fabricação. Assim, devido à relevância desse
processo, torna-se necessária a construção de ferramentas que auxiliem no entendimento do
funcionamento do mesmo, principalmente no que se refere à correta regulagem dos parâmetros
de soldagem. Uma ferramenta utilizada para isto são os mapas de transferência metálica, que a
partir dos parâmetros de regulagem, prevêem como resposta o tipo de transferência metálica.
Porém, estes mapas, da forma que são normalmente confeccionados, são de caráter mais
científico do que prático. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a confecção de mapas de
transferência práticos que venham auxiliar os usuários de soldagem (soldadores, supervisores e
engenheiros) na escolha da melhor regulagem em função de suas necessidades. Para isto, foi
desenvolvida uma metodologia que proporcionasse mais do que a informação sobre o tipo de
transferência a partir da regulagem dos parâmetros. Nestes mapas propostos, objetivou-se obter
uma região de transferência com característica operacional (transferência estável com condições
de soldagem apropriadas) e também informações sobre o acabamento e perfil do cordão,
rendimento de deposição, ciclo térmico e radiação emitida pelo arco. E para cada modo de
transferência se procurou trabalhar apenas em condições típicas, o que fez com que a DBCP
fosse diferenciada para dois modos principais de transferência (curto-circuito e goticular). Uma
grande quantidade de experimentos foi realizada para mapear as transferências, com objetivo de
delimitar uma região de estabilidade operacional de transferências por curto-circuito e outra
goticular, utilizando o arame ER70S-6 e três gases de proteção para cada tipo de transferência.
Após o levantamento, foram realizadas soldagens em pontos específicos dos mapas utilizando
juntas ao invés de soldagem de cordão sobre chapa. Os resultados obtidos mostram que a
metodologia proposta foi eficiente na determinação das regiões de estabilidade operacional.
Mostraram também que o acabamento e a geometria do cordão, em geral, ficam melhores para
regulagens dentro da região de estabilidade operacional, mas com resultados também
dependentes do gás de proteção e tipo de transferência utilizada. Para regulagens fora da região
de estabilidade operacional o acabamento piora, exceto para transferência goticular em
regulagens abaixo da região. O rendimento de deposição é menor fora da região e com gases de
proteção com maior teor de CO2, exceto para transferência por curto-circuito, onde, regulagens
acima desta região não causam prejuízo. A intensidade de radiação emitida pelo arco é menor
abaixo da região e maior acima desta, sendo dependente principalmente do comprimento de arco.
A mudança da DBCP e da indutância da fonte não mostraram influência sobre a região de
estabilidade operacional, exceto para transferência por curto-circuito, onde a DBCP promove a
diminuição da regulagem das tensões desta região. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14853 |
| Date | 26 March 2010 |
| Creators | Souza, Daniel |
| Contributors | Scotti, Américo, Vilarinho, Louriel Oliveira, Urtiga Filho, Severino Leopoldino |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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