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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
Desenvolvimento de tochas para a soldagem SAW e GMAW capazes de realizar o pré-aquecimento do arame-eletrodo por indução eletromagnética.
Submission Author:
Samra Amir Bahmad , SC , Brazil
Co-Authors:
Samra Amir Bahmad, Anna Louise Voigt, Tiago Vieira da Cunha
Presenter: Samra Amir Bahmad
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0299
Abstract
Apesar de serem processos de elevadas taxas de fusão, os processos SAW (Submerged Arc Welding) e GMAW (Gas Metal Arc Welding) encontram limitações visto que variáveis como corrente de soldagem, comprimento livre do eletrodo (stickout) e velocidade de alimentação de arame estão intrinsecamente correlacionadas, fazendo com que a janela operacional do processo seja consideravelmente limitada para uma dada condição de soldagem. Neste contexto, técnicas vêm sendo propostas visando romper essas relações, dentre elas, o emprego do pré-aquecimento do arame-eletrodo. Este aquecimento adicional do arame-eletrodo resulta em uma diminuição da corrente de soldagem e, consequentemente, redução da diluição dos cordões de solda. Dessa forma, considerando uma mesma corrente de soldagem, é possível aumentar a velocidade de alimentação de arame, permitindo maior taxa de deposição. No entanto, as técnicas propostas na literatura enfrentam diversos obstáculos tecnológicos e operacionais, como aquecimento excessivo e desgaste do bico de contato e problemas de alimentação do arame, limitando o emprego dessas técnicas. Estes problemas devem-se, sobretudo, à aplicação do aquecimento anteriormente ao bico de contato. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo conceber protótipos funcionais de tochas de soldagem SAW e GMAW que viabilizem o emprego do aquecimento por indução eletromagnética do arame-eletrodo ao longo do comprimento livre do eletrodo, concomitante ao aquecimento característico do processo e, portanto, após o bico de contato. Para isso, realizou-se a análise de benchmarking acerca de tochas comerciais e, como ponto de partida do desenvolvimento dos protótipos de tochas, as premissas e necessidades da aplicação. A partir disso, foi realizado o projeto CAD para cada protótipo tendo como premissa a viabilidade de fabricação e os custos envolvidos. A construção das tochas foi realizada a partir de uma escolha minuciosa dos processos de fabricação e dos materiais no qual as peças são constituídas, incorporando os conceitos atribuídos no projeto. A partir disso realizar-se-á ensaios de soldagem a fim de avaliar o seu respectivo desempenho quanto ao atendimento das funções inerentes a uma tocha de soldagem, acrescida da capacidade de promover o pré-aquecimento do arame-eletrodo. Com isso, espera-se conceber a infraestrutura tecnológica para o estudo da aplicação da técnica de aquecimento indutivo no processo SAW e GMAW, denominadas IHW-SAW e IHW-GMAW.
Keywords
aquecimento indutivo, Arame-eletrodo, Tochas de soldagem, SAW, GMAW
