SUSCETIBILIDADE À POROSIDADE DE SOLIDIFICAÇÃO DA LIGA DE ALUMÍNIO 5052 SOLDADA PELOS PROCESSOS MIG PULSADO E COM PULSAÇÃO TÉRMICA
J.S. Vanderley (1), C.L. Mendes da Silva (2) e A. Scotti (1)
(1) Faculdade de Engenharia Mecânica, FEMEC, Universidade Federal de Uberlândia, Av. João Naves de Ávila, 2160, Bloco 1M, Uberlândia MG, cep: 38400-089. (2) Departamento de Engenharia Metalúrgica, Centro Tecnológico Federal de Educação do Pará, CEFET-Pa, Av. Almirante Barroso, 1155, Belém PA, cep: 66093-020.
Palavras-chave: MIG com pulsação térmica, Porosidade, Gravimetria.
Resumo
Na medida que cresce o campo de aplicação do alumínio e suas ligas, cresce também a necessidade de processos novos de fabricação, que confiram características de melhor qualidade e menor custo. Seguindo este princípio, encontra-se a soldagem como um dos principais processos de fabricação. Entretanto, a soldagem do alumínio encontra alguns entraves operacionais que podem se manifestar na forma de defeitos no componente soldado.
O processo de soldagem ideal para materiais como o alumínio seria aquele onde a fonte de calor fosse a mais concentrada possível (pontual), sendo o calor fornecido suficiente apenas para fundir o metal no local da união. Evitando assim problemas metalúrgicos relacionados a zona termicamente afetada. Os processos que mais se aproximam dessa idealização são o EBW (Electron Beam Welding) e LBW (Laser Beam Welding). Embora estes processos apresentem essa característica fundamental, sua utilização na prática é restrita devido principalmente ao elevado custo do equipamento de soldagem. O mais comum na industria é a utilização dos processos MIG e TIG para união de componentes deste metal.
Atualmente, solda-se com os processos MIG e TIG com pulsação de corrente e esses são denominados de MIG-Pulsado (MIG-P) e TIG pulsado (TIG-P). Como vantagem o processo MIG-P consegue uma transferência metálica mais eficiente. Já com o TIG pulsado, é acentuado sua vantagem de controlar o calor na poça. Apesar da baixa capacidade produtiva, em contraste com o MIG-P, o processo TIG permite realizar cordões de solda de ótimo acabamento em todas as posições e espessura de chapas, segundo Mendes da Silva e Scotti (2001).
Um fabricante nacional de fontes eletrônicas teve a idéia de associar os processos TIG E MIG pulsado, ou seja, fazer o controle da transferência metálica e da poça de fusão ao mesmo tempo. A este novo processo, o fabricante batizou de MIG com pulsação térmica (MIG-PT), conforme Dutra et al (1995). A principal vantagem esperada deste processo seria a aglutinação das próprias vantagens de cada processo individualmente.
Esta técnica foi inicialmente testada na recuperação de partes erodidas por cavitação em turbinas hidráulicas, estudada por Dutra e Teichmann (1997). Falta, entretanto, explorar melhor esta técnica, sobretudo na soldagem de novos materiais ou materiais que estão tendo sua utilização cada vez mais crescente, como o alumínio. Um dos maiores problemas da soldabilidade do alumínio é a susceptibidade à porosidade. Esta porosidade, que ocorre na zona fundida de soldas durante sua solidificação, está associada à susceptibilidade do material à formação de cavidades esféricas devido a baixa solubilidade do hidrogênio no Alumínio solidificado.
Por isso, neste trabalho é apresentado um estudo comparativo, entre os processos MIG-P e MIG-PT, sobre a suscetibilidade à porosidade de solidificação da liga de alumínio AA5052-F. Soldada em corrente continua positiva, na posição sobre-cabeça em dois níveis de corrente. Esta avaliação foi feita com 4 combinações de parâmetros e 3 repetições, totalizando em 12 ensaios. A porosidade foi avaliada pelo método de Gravimetria. Os resultados indicaram uma tendência de menor geração de porosidade no processo MIG-PT, impendente da corrente média utilizada. A Figura 1 ilustra os resultados dos volumes de vazios (Vv) encontrados com os seus respectivos desvios padrões.
A partir desses resultados, chegou-se a seguintes conclusões:
* para correntes medias altas (Im=102A) as técnicas MIG-P e MIG-PT apresentaram maior tendência de capacidade na geração de porosidade;
* processo MIG-PT apresentou para mesmas correntes média em relação ao MIG-P quantidades inferiores de porosidade.
Agradecimentos: Os autores agradecem ao programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica da UFU e pelas condições laboratoriais disponibilizadas.
Referências:
DUTRA, J.C; OLLÉ, L.F.; JÚNIOR, R. G.: "O Processo MIG/MAG Pulsado com Pulsação térmica". XXI ENTS, Caxias do Sul, 1995. MENDES DA SILVA, C.L., SCOTTI, A., "Avaliação do Efeito dos Períodos de Pulsação Térmica Sobre a Formação do Cordão na Soldagem do Alumínio Pelo Processo MIG-PT". 1º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, Abril de 2001, Curitiba, Paraná, Brasil. CD-ROOM, 2001. DUTRA, J.C.;TEICHMANN, E.W. "Assessoria Técnica na Recuperação por Soldagens das Partes Erodidas por Cavitação da Turbina No 2 da Salto Santiago". Relatório, UFSC/ELETROSUL, 1997.