Resumo: A deflexão do arco por campos magnéticos permite realizar movimento de tecimento do cordão durante a soldagem utilizando sistemas mecanizados ou automáticos de deslocamento sem a necessidade de empregar dispositivos mecânicos de oscilação. Esta oscilação mecânica já é usada em alguns equipamentos comerciais, principalmente no processo GTAW. O presente trabalho descreve uma nova forma de aplicação da deflexão magnética controlada e sua potencialidade quanto à utilização industrial para promover movimentos complexos de tecimento passando este a seguir padrões paramétricos e matematicamente definidos, conhecidos como figuras de Lissajous. Este recurso pode ser uma boa alternativa quanto ao controle, repetitividade e produtividade para os processos de soldagem. Testes foram realizados nos processos GTAW e GMAW, este último com transferências por curto circuito e pulsada. Os efeitos mais evidentes da oscilação controlada do arco se deram em função do comprimento do arco, amplitude, frequência e formação de uma poça de fusão com maior ou menor volume, característicos de cada processo. No GTAW, os efeitos de tecimento foram obtidos aplicando-se os menores valores de campo magnético. Na soldagem GMAW com transferência por curto circuito, os resultados foram significativos, porém, menos evidentes. No GMAW pulsado, foi possível obter efeitos expressivos de tecimento.

Abstract: Arc deflection by magnetic fields allows to do weld beads weaving movements in mechanized and automatic systems without mechanical devices of oscillation. The mechanic weaving systems already used in some commercial devices mainly for GTA welding. The present paper describes a new way to apply the magnetic arc deflection that can potentially the industrial application to promote the complex weaving by means parametric and mathematics patterns of Lissajous figures. This feature can be a good option as to control, repeatability and productivity to the welding process. Tests have been done use the GTAW and GMAW processes, the latter with short circuit and pulsed-arc transfer modes. The most apparent effects of controlled arc oscillation occurred to the arc length, range, frequency and molten pool with large or small volume characteristic of each process. On GTAW welding the weaving patterns could be obtained to applying lower magnetic field. With short-circuit GMA welding the results were significant but not very evident. On GMA pulsed welding, was obtained great weavings beads.

Abstract GMAW is one of the most used welding processes in the industry. It is easy to use and to automate, and these characteristics allow high productivity and versatility. Currently, a process variant known as “A-GMAW” (Active flux Gas Metal Arc Welding) has a characteristic that has not been widely studied, it consists on the addition of a thin layer of oxides or halides in powder on the base metal surface. This research aims to evaluate the effects caused by the application of “CaCO3 and SiO2 fluxes on the morphology of the weld bead, operating parameters and process stability. This analysis was carried out in GMAW welding applied on an AISI/SAE 1020 steel. The results show the significant effects of CaCO3 and SiO2 fluxes. These additives influence the morphology, such as the penetration of the weld, and changes were also observed in the transfer modes that governed each of the welds, likewise the stability of the process also presents alterations.

Resumen: GMAW es uno de los procesos de soldadura más utilizados en la industria por su fácil utilización y automatización, lo que le da un excelente nivel de productividad y versatilidad. Una variante de este proceso, aún poco estudiada, es el A-GMAW (Active flux Gas Metal Arc Welding), que consiste en la adición de una fina capa de óxidos o haluros en polvo. El presente trabajo consistió en una evaluación de los efectos causados por la aplicación de flux de CaCO3 y SiO2 sobre la morfología del cordón, los parámetros operacionales y la estabilidad del proceso, en unas soldaduras GMAW aplicadas sobre un acero AISI/SAE 1020. Para esto se utilizó una fuente de soldadura operada en modo corriente constante y se hicieron ensayos pre-liminares donde se determinaron los valores de los parámetros a utilizar, los cuales se mantuvieron constantes durante todo el transcurso del trabajo. Los resultados obtenidos demostraron que los flux de CaCO3 y SiO2, sí tienen influencia en cambios morfológicos, como la penetración de la soldadura, e igualmente se observaron alteraciones en los modos de transferencia que gobernaban cada una de las soldaduras, así como en su estabilidad.

Resumo: Nesse trabalho investigou-se a fratura de corpos de prova de impacto Charpy-V da região de grãos grosseiros da zona afetada pelo calor (GGZAC) de dois aços de 355 MPa de limite de escoamento. Um dos aços foi produzido por laminação controlada seguida de resfriamento acelerado (TMCP – Thermomechanical Controlled Process) e outro por laminação convencional seguida por tratamento térmico de normalização. As GGZACs estudadas foram produzidas em condições de soldagem de elevado aporte térmico através da simulação termomecânica no equipamento Gleeble. As análises foram efetuadas em seção transversal ao plano de fratura dos corpos de prova, utilizando técnicas de microscopias óptica e eletrônica de varredura com detector de difração de elétrons retroespalhados (EBSD – Electron Backscatter Diffraction) acoplado. Foi observado que o tamanho de grão, próximo à fratura, da austenita prévia do aço TMCP foi consideravelmente menor do que o do aço convencional e que a unidade de fratura por clivagem relacionou-se a estruturas de menor dimensão, presentes internamente ao grão austenítico. Por meio de EBSD, verificou-se que o aço TMCP apresentou uma densidade superior de contornos de grão de alto ângulo e pacotes cristalográficos menores quando comparado com o aço convencional, fatores esses que favorecem a resistência ao impacto Charpy-V do material. Essas características podem estar associadas ao efeito de ancoramento do grão austenítico por precipitados coerentes de TiN.

Abstract: This work investigated the fracture of Charpy-V Impact test specimens of weld coarse grained heat affected zone (CGZAC) of two 355 MPa class steels. One of the steels was produced by controlled rolling followed by accelerated cooling (TMCP – Thermo-mechanical-Controlled-Process) and another by conventional rolling followed by normalizing heat treatment. The CGZACs were produced by termo-mechanical simulation in the Gleeble equipment under high thermal input welding conditions. The analyzes were carried out in cross section of the fracture plane, using optical and scanning electron microscopy applying Electron Backscatter Diffraction (EBSD) technique. It was observed that the grain size of the previous austenite, close to fracture of the TMCP steel, was considerably smaller than that of the conventional steel and that the cleavage fracture unit was related to smaller structures present inside the austenitic grain. By means of EBSD, it was verified that TMCP steel presented a higher density of high angle grain boundary and smaller crystallographic packages when compared to conventional steel, factors that improve the Charpy-V impact resistance of the material. These characteristics may be associated with the pinning effect of the austenitic grain by coherent TiN precipitates

Resumo Neste estudo, a microestrutura e a resistência à corrosão intergranular de aços inoxidáveis ferríticos com adições de Nb, Ti e (Ti+Nb) submetidos à soldagem TIG foram investigadas. A caracterização estrutural dos cordões de solda foi realizada através de microscopias óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por energia dispersiva (EDS). A susceptibilidade à sensitização foi avaliada qualitativamente através da Prática W da norma ASTM 763 e quantitativamente através da técnica DL-EPR. Observou-se uma rede de martensita nos contornos de grão na região da solda do aço não estabilizado e uma microestrutura completamente ferrítica nas amostras dos aços com adições de estabilizantes. A Prática W revelou corrosão generalizada no interior dos grãos do aço AISI 430 e a presença de valas no AISI 430 Ti e concomitantemente com a técnica DL-EPR constatou-se que esses aços foram sensitizados pela soldagem. Já as amostras dos aços com adições de Nb e (Ti+Nb) mantiveram boa resistência à corrosão, estando livres de sensitização após a soldagem.

Abstract In this study the microstructure and the resistance to intergranular corrosion of ferritic stainless steels with additions of Nb, Ti and (Ti+Nb) submitted to the TIG welding were investigated. The microstructure of the weld beads was characterized by optical (MO) and scanning electron (SEM) microscopies and by energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The susceptibility to sensitization was assessed qualitatively by Practice W of ASTM 763 and quantitatively by the DL-EPR technique. Martensite was observed at the ferrite grain boundaries in the fusion and heat affected zones of the non-stabilized steel and a completely ferritic microstructure in the steels samples with addition of stabilizers. Practice W revealed general corrosion inside the grains of the AISI 430 steel and the presence of ditches in the AISI 430 Ti. Concomitantly, with the DL-EPR technique, it was found that the weld region of these steels was sensitized. On the other hand, the samples of the steels with Nb and (Ti + Nb) additions maintained good resistance to corrosion and presented no sensitization after welding.

Resumo A soldagem com elevado aporte térmico é uma das alternativas adotadas pelos estaleiros e fabricantes de torres eólicas para aumento da produtividade. No entanto, os ciclos térmicos gerados no processo podem provocar transformações microestruturais prejudiciais à tenacidade na zona afetada pelo calor, especialmente na região de grãos grosseiros (GGZAC). Neste trabalho foram avaliados o crescimento de grão e as alterações microestruturais na GGZAC de um aço de 355 MPa de limite de escoamento produzido por laminação controlada seguida de resfriamento acelerado (TMCP - Thermomechanical Controlled Process) em comparação com um aço convencional de mesma classe de limite de escoamento. Condições de soldagem de elevado aporte térmico foram simuladas em dilatômetro e na Gleeble®. Foi observado que o tamanho de grão da austenita prévia na GGZAC segue uma distribuição log-normal e que o aço TMCP apresentou menores tamanhos de grão. Esse resultado foi associado ao efeito de ancoramento por precipitados de TiN homogeneamente distribuídos e coerentes com a matriz em regiões onde a máxima temperatura não é suficiente para a sua dissolução. Os resultados indicam que é possível obter excelente tenacidade a baixa temperatura em juntas soldadas com elevado aporte térmico quando empregado o aço TMCP.

Abstract High heat input welding is one of the alternatives adopted by shipyards and wind tower manufacturers for increasing productivity. However, the thermal cycles generated during welding may cause microstructural transformations that are detrimental to the toughness in the heat-affected zone, especially in the coarse-grained region (CGHAZ). In this work, the grain growth and the microstructural changes in the CGHAZ of 355 MPa class steel, produced by controlled rolling followed by accelerated cooling - TMCP (Thermo-Mechanical-Control-Process) were compared to a conventional steel of the same grade. High heat inputs welding conditions were simulated in the dilatometer and Gleeble®. It was observed that previous austenite grain size in the CGHAZ follows a log-normal distribution and the TMCP steel showed significantly lower values of grain size. This result was associated with pinning effect of TiN precipitates homogeneously distributed and coherent with the matrix in regions where the maximum temperature is not enough for its dissolution. The results showed that it is possible to obtain excellent toughness at low temperature in high heat input welded joints when using TMCP steel.

Resumo O modo como a transferência metálica ocorre na soldagem MIG/MAG influencia diretamente na produtividade e estabilidade do processo, assim como, nos aspectos geométricos do cordão de solda. O presente trabalho avaliou o uso do carbonato de cálcio e do dióxido de silício como fluxos na soldagem A-MIG do aço inoxidável austenítico AISI 304L. Foi avaliada a influência desses fluxos em aspectos operacionais e no modo da transferência metálica por voo livre. Para isto, foram realizadas soldagens com corrente constante variando entre 160 e 250 A com proteção de Ar-2,5% CO2 e controle do comprimento do arco por sua projeção e variação da velocidade de alimentação. Sinais elétricos de tensão e corrente foram adquiridos e analisados. Os resultados mostram uma atuação ativa dos fluxos no processo. Com o uso do carbonato de cálcio ocorreu redução da tensão do arco e da frequência de transferência metálica, atrasando a transição entre os modos globular e spray. De forma diversa, com a sílica houve o aumento da tensão do arco e alteração na transferência metálica pouco significativa. Tais efeitos resultaram também em mudanças nos aspectos geométricos do cordão de solda como na morfologia, largura e penetração.

Abstract The metal transfer mode in MIG/MAG welding directly influences the productivity, process stability and the weld bead shape. The present work evaluates the use of calcium carbonate and silicon dioxide as fluxes in A-MIG welding of AISI 304L austenitic stainless steel. The flux influence on operational aspects was evaluated with free flight metal transfer by free flight. Welds were carried out for currents between 160 and 250 A using Ar-2.5% CO2 shielding and a constant current power supply. Welding voltage and current signals were acquired and analyzed. Arc length was measured with projection system and was controlled by manually varying the wire feed rate. The results show that the fluxes actively affect the process. It was observed that calcium carbonate reduces the arc voltage and metal transfer frequency, delaying the transition between globular and spray modes. On the other hand, silica increases the arc voltage and do not significantly change metal transfer. Both fluxes also caused modifications in the geometric aspects of the weld bead width penetration and profile.

Resumo O aço X70 é um material que possui boa relação entre resistência mecânica e tenacidade, sendo um grau bastante utilizado em condução/transporte de óleo e gás. Com o objetivo de avaliar a soldabilidade deste material, características microestruturais e mecânicas foram avaliadas ao longo da seção transversal de juntas obtidas por soldagem pelos processos GTAW (raiz) e GMAW (preenchimento), de tubos sem costura de aço API 5L X70QS. Os segmentos de tubos, usinados em chanfro J, foram soldados com rotação circunferencial de modo a manter a posição de soldagem sempre plana, sendo utilizados neste estudo três valores para o aporte térmico. Corpos de prova foram confeccionados para ensaios de tração, dureza Vickers, impacto e análise química, além de caracterização metalográfica no metal de base e nas juntas soldadas. O grau X70QS obtido e soldado com diferentes aportes térmicos apresentou excelente comportamento mecânico e em especial, baixo dureza na região da ZTA.

Abstract The X70 steel is a material that has a good relation between mechanical strength and toughness, being very used in conduction and transport of oil and gas. With the objective to evaluate the weldability, the microstructural and mechanical characteristics were evaluated along the cross section of joints obtained by GTAW (root) and GMAW (filling) processes of API 5L X70QS seamless steel pipes. The pipe segments machined in J bevel, welded with circumferential rotation to maintain flat welding position with three different heat inputs. Test specimens for tensile tests, Vickers hardness, Charpy impact and chemical analysis, besides metallographic characterization was made for base material and welded joints. The grade X70QS obtained and welded with different heat inputs showed excellent mechanical behavior and particularly low HAZ hardness.

Resumo A energia de soldagem (HI) máxima indicada para soldagem dos aços inoxidáveis duplex de 2,5kJ.mm-1 representa um fator limitante para o aumento de produtividade na soldagem dos mesmos, sendo a adição de arame frio uma alternativa interessante à essa questão. Avaliou-se a influência da energia de soldagem e da adição do arame frio nas características dimensionais, químicas e metalúrgicas do metal de solda (MS) obtido por arco submerso (SAW) em aço “lean” duplex UNS S32304, utilizando-se o consumível ER2209. Empregou-se o sistema ICETM que adiciona um arame frio entre dois arames energizados “twin” para executar cordões sobre chapas, empregando-se quatro diferentes HI e variando-se a porcentagem de arame frio em relação aos arames quentes em 0, 50 e 100%. Foram realizadas análise química, macrografia, análise dimensional, microscopia ótica e MEV/EDS do MS. A microestrutura do MS foi constituída de uma matriz ferrítica com a presença de austenita de contorno de grão, de Widmanstatten e intragranular e inclusões não metálicas, não sendo observado a ocorrência de precipitados deletérios como σ, χ e nitreto de cromo. A adição de arame frio aumentou a taxa de deposição e provocou a redução da diluição, produzindo soldas com maiores números equivalentes de resistência à corrosão por pite, principalmente para maiores HI, e maiores frações de austenita. Isso indica que o aumento da velocidade de alimentação de arame frio propicia o aumento da produtividade e da resistência à corrosão por pite do MS.

Abstract The maximum recommended welding energy (HI) of 2.5 kJ.mm-1 represents a limiting factor for the productivity increase for duplex stainless steels welding, and the addition of cold wire is an interesting alternative to this question. It has been evaluated the influence of welding energy and the addition of cold wire on the dimensional, chemical and metallurgical characteristics of the weld metal (WM) of SAW welds in lean duplex steel UNS S32304, using the ER2209 filler metal. The ICETM system was used to add a cold wire between two twin energized wires to produce bead-on-plate welds, applying four different HIs and varying the percentage of cold wire (AF) in relation to the hot wires at 0, 50 and 100%. It has been performed chemical analysis, macrography, dimensional analysis, optical microscopy and MEV / EDS in the WM of all conditions. The WM microstructure was constituted by a ferritic matrix with grain boundary, Widmanstatten and intergranular austenite and non-metallic inclusions. No deleterious precipitates such as σ, χ and chromium nitride were observed. The addition of cold wire increased the deposition rate and reduced dilution, achieving higher pitting resistance equivalent number, mainly for higher HI conditions, and higher austenite fractions. This indicates that the higher cold wire feed speed provides increased productivity and WM pitting corrosion resistance.

Resumo A soldagem de alto aporte térmico é uma alternativa que tem sido empregada na indústria naval e de petróleo para reduzir o número de passes de soldagem em estruturas espessas por meio do aumento da taxa de deposição. Isso tem levado desenvolvimento de aços e de consumíveis que permitem a obtenção de juntas com aceitável nível de tenacidade na zona termicamente afetada, mesmo com aportes térmicos muito elevados. Contudo, ainda não são muito claras as consequências do ponto de vista metalúrgico que este procedimento pode acarretar na zona fundida. O presente trabalho avalia a influência de aportes térmicos de até 17,1 kJ/mm na microestrutura e características mecânicas da zona fundida obtida na soldagem de um aço naval TMCP EH36 feita em único passe com o processo ao arco submerso multi-eletrodos e com adição de arame frio. A microestrutura foi comparada com a de soldas realizadas com energia menor e mapas de dureza foram produzidos e comparados, avaliando-se também a eficiência dos consumíveis geralmente aplicados para a soldagem e alto aporte. Foi observado que o teor de molibdênio na solda contribui de forma direta para a manutenção das propriedades mecânicas da zona fundida na soldagem de alto aporte térmico.

Abstract High heat input welding is an alternative that has been employed to reduce the number of welding passes in thick structures with increasing deposition rate. This has led to the development of steels and consumables that allow to obtain joints with acceptable level of toughness in the Heat Affected Zone, even with very high heat inputs. However, the metallurgical consequences, which this procedure can cause in the welding zone, are not very clear yet. This research evaluates the heat input effect up to 17.1 kJ/mm on the microstructure and mechanical properties of the welding zone obtained in the welding of a TMCP EH36 shipbuilding steel in single pass with the submerged arc multi-electrodes with addition of cold wire. The microstructure was compared with that of welds performed with lower heat input and hardness maps were produced and compared, also evaluating the efficiency of consumables generally applied for welding and high input. It was observed that the molybdenum content in the weld acts directly to the maintenance of the mechanical properties of the welding zone in the high heat input welding.

Resumo Superfícies de fratura geradas por fadiga em soldas subaquáticas molhadas foram caracterizadas por reconstruções tridimensionais usando estereofotogrametria em um microscópio eletrônico de varredura. Análise de perfil, rugosidade e dimensão fractal foram avaliadas para essas superfícies com o intuito de correlacioná-los com os resultados de ensaios de propagação de trinca e densidade de porosidade. Verificou-se que o parâmetro de rugosidade superficial Sq apresentou-se como mais eficiente para descrever e comparar as superfícies estudadas do que a dimensão fractal. Além disso, pôde-se confirmar a aplicabilidade da técnica usada e da metodologia desenvolvida para o estudo proposto com a ressalva de que um estudo mais aprofundado é necessário para compreender os mecanismos de propagação de trinca por fadiga em soldas subaquáticas molhadas.

Abstract Fatigue fracture surfaces in wet underwater welds were characterized by means of three-dimensional reconstructions using stereophotogrammetry in a scanning electron microscope. Profile analysis, roughness and fractal dimension were evaluated for these surfaces in order to compare them with the results of crack growth tests and welding depth. It could be seen the areal roughness parameter Sq as more effective than the fractal dimension to describe and compare the studied surfaces. In addition, it was possible to endorse the pertinence of the used technique and the developed methodology for the proposed study. Nevertheless, it is stated that further study is required in order to fully understand the mechanisms of fatigue crack propagation in wet underwater welds.

Resumo Aços classificados segundo a norma do American Petroleum Institute (API) enfrentam o problema de trincamento a frio decorrente da soldagem. Neste trabalho foi estudado, por meio do ensaio de implante, o efeito da resistência mecânica do metal de solda sobre a susceptibilidade de um aço API-5L-X70 ao trincamento pelo hidrogênio. As soldas foram realizadas com dispositivo de soldagem por gravidade, usando-se dois eletrodos celulósicos, AWS-E6010 e AWS-E8010. O hidrogênio difusível dos eletrodos foi determinado por cromatografia gasosa. Como resultado do ensaio de implante, observou-se uma tendência maior à fissuração quando foi utilizado o eletrodo AWS-E6010. Isso pode ser relacionado à menor resistência mecânica apresentada pela solda resultante do mesmo e ao fato de o eletrodo ser menos ligado. Assim, o metal de solda pode ter se transformado a temperaturas mais elevadas, o que levou a uma maior migração do hidrogênio para a ZTA. Observou-se, ainda, que mesmo as soldas que não falharam no ensaio apresentaram trincas. Isso pode ser devido às condições de resfriamento do cordão que levaram ao aparecimento ilhas com estruturas frágeis e susceptíveis ao trincamento. Para as menores cargas usadas (0,8.σe), contudo, estas trincas não atingiram um tamanho crítico para a ruptura final do pino sendo ensaiado.

Abstract Steels classified according to the American Petroleum Institute (API) standard face the problem of cold cracking due to welding. In this work, the effect of the mechanical resistance of the weld metal on the susceptibility of an API-5L-X70 steel to the cracking by hydrogen was studied, through the implant test. The welds were made with gravity welding device, using cellulosic electrodes, AWS-E6010 and AWS-E8010. The diffusible hydrogen of the electrodes was determined by gas chromatography. As a result of the implant test, a greater cracking tendency was observed when the AWS-E6010 electrode was used. This can be related to the lower mechanical resistance presented by its weld metal and also to the fact that the electrode is less chemically bonded. Thus, the weld metal may have been transformed in higher temperatures, which led to a greater migration of the hydrogen to the HAZ. It was also observed that, even welds that didn’t fail showed a big amount of cracks. This may be due to the cooling condition of the weld bead, which led to the appearance of brittle and susceptible cracking microstructures. For the smaller loads used (0,8.σe), however, these cracks did not reach a critical size for the final break of the specimen test being tested.

Uma das principais características da soldagem é o grande número de parâmetros e variáveis envolvidas, além da complexidade de suas inter-relações. Isto dificulta a elaboração de modelos matemáticos adequados para descrever processos e/ou prever os resultados de uma operação e levou ao desenvolvimento de várias relações empíricas. Nesse contexto, encontra-se na literatura um número elevado de equações que, usadas corretamente, podem ser bastante úteis no dia a dia dos profissionais da área, Um inconveniente dessas equações é estarem dispersas em um grande número de publicações e textos, o que dificulta muito a sua utilização Nesse trabalho juntou-se em um único documento diversas equações que são úteis na solução de problemas, com destaque para o trabalho rotineiro dos profissionais da soldagem. Optou-se por agrupar as equações por assunto e, na medida do possível, adotar sempre a mesma nomenclatura, com o sacrifício da simbologia originalmente usada, com o objetivo de facilitar a procura, o entendimento e a utilização do material apresentado.

Most welding processes are characterized by a large number of variables, many of them related to each other by complex and mostly unknown relationships. This makes it rather difficult to develop mathematical models, to simulate different aspects of welding, and to preview the results of a welding procedure beforehand. As a result, a great number of empirical, or semi-empirical, equations have been developed by many authors since welding has been of some industrial importance. Many of those models can be useful to welding professionals but they are generally scattered in many different papers and in other publications. In this paper, an attempt is make to put together some equations related with different aspects of the welding technology. It is expected that this could assist welding professionals to resolve some problems in their daily work. The meaning of the different terms in those equations, their units, and values of some of the constants present are shown. Equations are grouped according with their application and, when it was possible, an attempt was made to unify the terminology and units used by the different authors.

Este trabalho objetivou o estudo comparativo das características do cordão produzido por arames tubulares nacionais dos tipos rutílico (ASME SFA-5.20: E71T-1/E71T-9/E71T-9M), básico (ASME SFA-5.20: E71T-5/E71T-5M) e "metal cored" (ASME SFA-5.18: E70C-3M) com 1,2 mm, destinados à soldagem de aços estruturais de baixo e médio teor de carbono. Realizaram-se testes de soldagem com o eletrodo na polaridade negativa (CC-), na posição plana, sobre chapas grossas (espessura de 12 mm) de aço carbono comum de baixo carbono utilizando-se uma fonte operando no modo "tensão constante" e com monitoração dos sinais de corrente e tensão do arco e velocidade de alimentação (fusão) do arame. Variaram-se, na soldagem com cada tipo de arame tubular, a composição do gás de proteção (75%Ar-25%CO2 e 100%CO2) e a velocidade de alimentação do arame (7 e 9 m/min). Os demais parâmetros foram mantidos fixos, incluindo-se, além da polaridade negativa do eletrodo, os comprimentos energizado do eletrodo (16 mm) e do arco (3,5 mm). Para os diferentes arames tubulares, avaliaram-se comparativamente as principais características do cordão, incluindo a sua geometria (penetração, reforço, largura, área fundida, área depositada e diluição), presença de descontinuidades, microestrutura e dureza. Levantaram-se as condições operacionais associadas a um cordão com características adequadas à soldagem de chapas grossas de aços estruturais com a polaridade do eletrodo negativa.

This paper compares the bead characteristics of welds deposited of carbon steel tubular wires. Three tubular wires of 1.2mm produced in Brazil were used: rutilic (ASME SFA-5.20: E71T-1/E71T-9/E71T-9M), basic (ASME SFA-5.20: E71T-5/E71T-5M) and metal cored (ASME SFA-5.18: E70C-3M). Welding trials were performed in downhand position on thick (12 mm) low-carbon steel plates using a constant voltage power supply in negative wire polarity (CC-). Welding current and voltage, and wire feed rate were monitored in all trials. For each tubular wire type, the shielding gas composition (75%Ar-25%CO2 and 100%CO2) and wire feed rate (7 and 9 m/min) were changed, and other process variables, including electrode and arc lengths (16 mm and 3.5 mm, respectively) were kept constant throughout the experimental program. Weld bead geometry parameters (penetration depth, reinforcement, width, fused and deposited areas, and weld dilution), presence of weld discontinuities, fusion zone microstructure and hardness were measured and compared for the different tubular wires. Operational conditions that yielded weld bead characteristics favored for the welding of thick plates of structural steels on negative wire polarity were determined.

Este trabalho objetivou o estudo do efeito de algumas condições operacionais nas características do cordão produzido por um arame tubular "metal cored" (ASME SFA-5.18: E70C-3M) de fabricação nacional com 1,2 mm de diâmetro, destinado à soldagem de aços carbono comuns estruturais de baixo e médio teor de carbono. Realizaram-se testes de soldagem, na posição plana, sobre chapas grossas (espessura de 12 mm) de aço de baixo carbono utilizando-se uma fonte operando no modo "tensão constante" e com monitoração dos sinais de corrente e tensão do arco e velocidade de alimentação (fusão) do arame. Variaram-se a composição do gás de proteção (75%Ar-25%CO2 e 100%CO2), a polaridade do eletrodo (positiva e negativa) e a velocidade de alimentação do arame (7 e 9 m/min). Os demais parâmetros de soldagem foram mantidos fixos, incluindo-se os comprimentos energizado do eletrodo (16 mm) e do arco (3,5 mm). Avaliaram-se os efeitos das condições operacionais nas principais características do cordão incluindo a sua geometria (penetração, reforço, largura, área fundida, área depositada e diluição), presença de descontinuidades, microestrutura e dureza. Levantaram-se, para o arame "metal cored", as condições operacionais de maior produtividade (maior taxa de deposição) associadas a um cordão com características adequadas à soldagem de chapas grossas de aços estruturais.

This work evaluates the relationship between operational conditions and the characteristics of weld beads deposited with a 1.2 mm produced in Brazil metal cored tubular wire (ASME SFA-5.18: E70C-3M). Welding trials were performed in downhand position on 12mm thick low-carbon steel plates using a constant voltage power supply. Welding current and voltage, and wire feed rate were monitored in all trials. While the shielding gas composition (75%Ar-25%CO2 and 100%CO2), wire polarity, and wire feed rate (7 and 9 m/min) were changed, other process variables, including electrode and arc lengths (16 mm and 3.5 mm, respectively) were kept constant throughout the experimental program. Weld bead geometry parameters (penetration depth, reinforcement, width, fused and deposited areas, and weld dilution), presence of weld discontinuities, microstructure, and fusion zone hardness were measured and correlated to the operational conditions. Operational conditions that yielded both high productivity levels (high deposition rates) and weld bead characteristics favored for the welding of thick plates of structural steels were determined.

Este trabalho objetivou o estudo comparativo das características do cordão produzido por arames tubulares nacionais dos tipos rutílico (ASME SFA-5.20: E71T-1/E71T-9/E71T-9M), básico (ASME SFA-5.20: E71T-5/E71T-5M) e "metal cored" (ASME SFA-5.18: E70C3M) com 1,2 mm, destinados à soldagem de aços estruturais de baixo e médio teor de carbono. Realizaram-se testes de soldagem, na posição plana, sobre chapas grossas (espessura de 12 mm) de aço carbono comum de baixo carbono utilizando-se uma fonte operando no modo "tensão constante" e com monitoração dos sinais de corrente e tensão do arco e velocidade de alimentação (fusão) do arame. Variaram-se, na soldagem com cada tipo de arame tubular, a composição do gás de proteção (75%Ar-25%CO2 e 100%CO2) e a velocidade de alimentação do arame (7 e 9 m/min). Os demais parâmetros foram mantidos fixos, incluindo-se a polaridade do eletrodo (CC+) e os comprimentos energizado do eletrodo (16 mm) e do arco (3,5 mm). Para os diferentes arames tubulares, avaliaram-se comparativamente as principais características do cordão, incluindo a sua geometria (penetração, reforço, largura, área fundida, área depositada e diluição), presença de descontinuidades, microestrutura e dureza. Levantaram-se as condições operacionais associadas a um cordão com características adequadas à soldagem de chapas grossas de aços estruturais.

This paper compares the bead characteristics of welds deposited of carbon steel tubular wires. Three tubular wires of 1.2 mm produced in Brazil were used: rutilic (ASME SFA-5.20: E71T-1/E71T-9/E71T-9M), basic (ASME SFA-5.20: E71T-5/E71T-5M) and metal cored (ASME SFA-5.18: E70C-3M). Welding trials were performed in downhand position on thick (12 mm) low-carbon steel plates using a constant voltage power supply. Welding current and voltage, and wire feed rate were monitored in all trials. For each tubular wire type, the shielding gas composition (75%Ar-25%CO2 and 100%CO2) and wire feed rate (7 and 9 m/min) were changed, and other process variables, including electrode polarity (CC+), electrode and arc lengths (16 mm and 3.5 mm, respectively) were kept constant throughout the experimental program. Weld bead geometry parameters (penetration depth, reinforcement, width, fused and deposited areas, and weld dilution), presence of weld discontinuities, fusion zone microstructure and hardness were measured and compared for the different tubular wires. Operational conditions that yielded weld bead characteristics favored for the welding of thick plates of structural steels were determined.