Resumo: Em processos de soldagem com adição de material, como é o caso do GMAW, a obtenção de menores tempos de soldagem implica na busca por maiores taxas de deposição, visto que assim é possível aumentar as velocidades de soldagem mantendo a área transversal do cordão de solda. Como alternativa, é comum, atualmente, se considerar o emprego de processos híbridos ou modernas técnicas de soldagem derivadas de processos tradicionais. Contudo, isto implica, naturalmente, em maior aporte de investimentos, o que frequentemente não é possível. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo investigar os efeitos produzidos pelo posicionamento da tocha de soldagem sobre a formação de descontinuidades e geometria dos cordões de solda produzidos pelo processo GMAW convencional em elevadas velocidades de soldagem. Para tanto, foram realizados ensaios de soldagem com o processo GMAW convencional robotizado em juntas sobrepostas na posição horizontal. Foram utilizadas chapas de espessura 2,8 e 2,2 mm, sendo estas referentes a posição superior e inferior respectivamente. Empregou-se velocidades de soldagem superiores a 1 m/min e foram avaliados os aspectos morfológicos dos cordões de solda obtidos. Como resultado, foi verificado que o posicionamento da tocha de soldagem possui influência significativa na geometria do cordão e que com ângulos de ataque e de trabalho adequados é possível conferir maior robustez ao processo sem, contudo, perder em produtividade

Abstract: In terms of welding with addition of material, as in the case of GMAW process, the obtaining of shorter welding times implies the search for higher deposition rates, since by increasing the deposition rate it is possible to increase the welding speed keeping constant the rate of material deposited per unit of weld bead length. As an alternative, in applications that require high welding speeds, it is currently common to consider the use of hybrid processes or modern welding techniques derived from processes considered as traditional. However, this impliesinvestment that is often not available. The aim of the present work is to analyze the effects of welding torch positioning on the formation of discontinuities and, above all, on geometry of the weld beads produced by the conventional GMAW process at high speeds. For this purpose, welds were welded in overlapping joints, in the horizontal position, at welding speeds over 1 m/min with the conventional GMAW process, and the morphological aspects of weld beads. As a result, it was verified that the positioning of the welding torch has a significant influence on the geometry of the weld bead and that with suitable angles of attack and work it is possible to give greater robustness to the process, even at high welding speeds, without losing productivity

ResumoApesar da similaridade, os processos MIG/MAG e Eletrodo Tubular apresentam particularidades quanto à estabilidade do arco e variabilidade nas características dos cordões. Assim, a escolha de um dos processos, para aplicação específica deveria considerar como tais particularidades afetam a qualidade destas soldas. Para subsidiar esta escolha, o presente estudo teve como objetivo investigar como a mudança na corrente média afeta a estabilidade e a regularidade das transferências de metal em soldas realizadas com tensão constante e corrente pulsada e comparar a variabilidade da geometria e da diluição destas soldas. Para atingir estes objetivos foram realizadas soldas automatizadas, tendo como metal de base o aço ABNT 1020 e como metais de adição o arame AWS ER70S-6 e AWS E71T-1. Além das soldas com variação da corrente média, os testes envolveram a determinação dos parâmetros para a ocorrência de transferência estável por curto-circuito, goticular e pulsado. Os resultados mostraram que a tensão que determina a maior estabilidade na transferência pelo modo curto-circuito, independe da velocidade de soldagem e aumenta com a velocidade do arame, mostraram também que as soldas com arame tubular apresentaram maiores variabilidades comparadas ao arame maciço.

AbstractDespite the similarity, the MIG/MAG and Tubular Electrode processes have particularities regarding the arc stability and variability in the characteristics of beads. Thus, the choice of one of the processes to specific application should consider how such particularities affect the quality of these welds. To support this choice, this study aimed to investigate as change in average current affects the stability and regularity of the metal transfers on welds performed with constant voltage and current pulsed and compare the variability of geometry and dilution of these weld. To achieve these goals automated welds were carried out , based on the metal ABNT 1020 and adding the metal wire ER70S -6 AWS and AWS E71T -1. In addition to the welds with the variation current average, the tests involved the determination of the parameters for the occurrence of stable transfer by short circuit, goticular and pulsed. The results showed that the voltage that determines the greatest stability in the short circuit transfer mode, is independent the welding speed of and increases with the wire speed, also showed that tubular wire solders showed higher variability compared to the solid wire.

Na última década a introdução de energia ultrassônica na soldagem a arco, com o intuito de aumentar o desempenho operacional dos processos de soldagem e de melhorar a qualidade das soldas resultantes, tem sido estudada intensamente. Em vista disso, neste trabalho é apresentada uma ampla revisão da literatura acerca da utilização desta técnica, que é aplicada fundamentalmente de duas formas. A primeira mediante a vibração (mecânica) ultrassônica de algum elemento pertencente ao conjunto de soldagem seja este o eletrodo, a peça de trabalho ou o material de adição, e a outra, que diz respeito à excitação ultrassônica do arco mediante a pulsação da corrente de soldagem em frequências acima de 20 kHz. Assim, são apresentados em detalhes os métodos de introdução do ultrassom nos processos de soldagem com eletrodo permanente e consumível, suas vantagens e limitações, e os ganhos em termos operacionais, como a estabilidade do arco e o aumento da penetração, e metalúrgicos, tais como refino de grão, homogeneidade da solda, melhoria das propriedades mecânicas e redução das zonas parcialmente diluídas. Por fim, são destacadas as potencialidades desses métodos na melhoria das propriedades da solda e na aplicação em materiais de baixa soldabilidade.

In the last decade the introduction of ultrasonic energy in arc welding, in order to increase the performance of welding processes and improve the quality of the welds has been studied intensively. In view of this, in this paper an extensive review of the literature concerning the use of this technique, which is applied mainly in two ways is presented. The first due to mechanical ultrasonic vibration of some element belonging to the welding set, such as the welding electrode, the workpiece or the filler material. The other one respect to the arc ultrasonic excitation due to pulsation of welding current at frequencies above 20 kHz. So, are presented in detail the methods of introduction of ultrasound in welding processes with permanent and consumable electrode, its advantages and limitations, and gains in operational terms, such as arc stability and increased penetration, and metallurgical, such as grain refining, weld homogeneity, improved mechanical properties and reduction of partially diluted zones. Finally, it highlighted the potential of these methods in the improvement of weld properties and application in low weldability materials.

Diante da importância da pressão de estagnação do arco na formação da poça de fusão ou de defeitos no cordão, e das dificuldades associadas à sua medição, devido, sobretudo, às elevadas temperaturas presentes no arco voltaico, neste trabalho foi realizado o desenvolvimento de um dispositivo destinado à medição dessa pressão e uma aplicação inicial com o objetivo de compreender melhor o comportamento da pressão exercida pelo arco voltaico sobre a superfície da poça de fusão. Este estudo contempla a realização de ensaios visando identificar a distribuição radial de pressão do arco, bem como a sua magnitude em função de algumas variáveis de soldagem, a saber: distância eletrodopeça e tamanho do bocal de gás. Os resultados indicam que a pressão de estagnação do arco é fortemente influenciada pela distância eletrodopeça e, em menor grau, pelo tamanho do bocal de gás, e sua distribuição radial pode ser descrita por uma curva gaussiana.

Considering the importance of the stagnation pressure of the arc in the formation of the weld pool or defects in the weld bead, and the difficulties associated with its measurement, mainly due to the high temperatures present in the arc, there was developed in this work a device designed to measure this pressure and an initial application in order to better understand the behavior of the pressure exerted by the arc on the surface of the weld pool. Experiments were realized in this study to identify the radial distribution of the stagnation pressure and its magnitude according to some welding variables, namely piece-electrode distance and size of the gas nozzle. The results indicate that the stagnation pressure of the arc is strongly influenced by the piece-electrode distance and to a lesser degree, the size of the gas nozzle and its radial distribution can be described by a Gaussian curve.